DE2441624C2 - Pulverförmige hitzehärtbare Überzugsmasse - Google Patents

Pulverförmige hitzehärtbare Überzugsmasse

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Description

A. einem Copolymerisat aus 5 bis 20 Gewichtsprozent eines Glycidylesters einer monoethylenisch ungesättigten Carbonsäure und 80 bis 95 Gewichtsprozent anderer monoethylenisch ungesättigter Monomerer, wobei dieses Copolymerisat eine Glasübergangstemperatur von 40 bis 900C hat und ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 1500 bis 15 000 aufweist, und wobei das Copolymerisat (A) epoxyfunktionell und hydroxyfunktionell ist und die anderen monoethylenisch ungesättigten Monomeren bestehen
1. aus Estern aus einem C2 bis Dihydroxyalkohol und Acrylsäure oder Methacrylsäure in einer Menge von 2 bis 20 Gewichtsprozent des Copolymerisats und
2. aus Estern aus einem Ci bis C8 Monohydroxyalkohol und Acrylsäure oder Methacrylsäure
oder aus einem Gemisch aus
(a) einem solchen Ester und
(b) einem Styrol, Vinyltoluol, t-Bulylstyrol, Chlorstyrol odera-MethylstyroI
jeweils in einer Menge von 70 bis 93 Gewichtsprozent des Copolymerisats- und
B. einem monomeren oder polymeren Anhydrid einer Dicarbonsäure als Vernetzungsmittel in einer Menge von 0,3 bis 1,2 Anhydridgruppen auf je eine funktioneile Gruppe des Copolymerisats,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus dem Copolymerisat (A) und dem Vernetzungsmittel (B) als weiteres Vernetzungsmittel (C) noch eine Hydroxycarbonsäure mit einem Schmelzpunkt von 40 bis 1500C in einer Menge enthält, daß sich 0,1 bis 0,4 Carboxylgruppen je funktioneller Gruppe im Copolymerisat (A) ergeben. 2. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als weiteres Vernetzungsmittel (C) vorhandenen Hydroxycarbonsäuren 12-Hydroxystearinsäure, 10-Hydroxyoctadecansäure, 3-Hydroxyoctadecansäure, 2-Hydroxymyristinsäure oder 2-Hydroxyoctadecansäure sind.
Pulverförmige hitzehärtbare Überzugsmassen sind als Anstrichmittel für Träger besonders begehrt, da sie praktisch keine organischen Lösungsmittel enthalten, die in herkömmlichen flüssigen Anstrichsystemen verwendet werden. Sie geben daher beim Härten durch Erhitzen, wenn überhaupt, nur wenig flüchtiges Material an die Umgebung ab.
Pulverförmige Überzugsmassen aus
1. einem Copolvmerisat aus einem (ilycidylacrylat und anderen olefinisch uneesättieten Monomeren.
2. einer Dicarbonsäure als Vernetzungsmittel und
3. einem polymeren Fließreguliermittel
sind aus US-PS 37 52 870 bekannt
Pulverförmige Überzugsmassen aus
1. einem Copolymerisat aus einem Glycidylacrylat und anderen olefinisch ungesättigten Monomeren,
2. einem Gemisch aus einer Monocarbonsäure und ίο einer Dicarbonsäure als Vernetzungsmittel und
3. einem polymeren Fließreguliermittel
werden in US-PS 37 30 930 beschrieben.
Aus DE-OS 22 40 315 sind pulverförmige Überzugsmassen aus
1. einem Copolymerisat aus einem Hydroxyacrylat und anderen olefinisch ungesättigten Monomeren,
2. einem aus Anhydriden, Dicarbonsäuren und MeIaminen ausgewählten Vernetzungsmittel und
3. einem polymeren Fließreguliermittel
bekannt.
In DE-OS 22 40 314 werden Überzugsmassen
schrieben, die als Bestandteile
ein Copolymerisat aus einem Glycidylacrylat und anderen olefinisch ungesättigten Monomeren,
ein monomeres oder polymeres Anhydrid als Vernetzungsmittel und
ein polymeres Fließreguliermittel
enthalten.
Aus DE-PS 23 53 040 gehen aushärtbare pulverförmige Überzugsmittel aus einem Acrylharz mit Glycidylgruppen im Molekül und einer Glasübertragjngstemperatur von 40 bis 85°C und wenigstens einer aliphatischen zweibasischen Säure, deren Anhydrid oder einer unter Härtungsbedingungen eine zweibasische Säure bildenden Substanz hervor, bei denen das Acrylharz ein Mischpolymerisat ist aus
1. 50 bis 94.5 Gewichtsprozent von wenigstens einem
(a) Alkylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure und/oder
(b) einem Gemisch aus den Acrylestern und anderen Vinylmonomeren in einem Gewichtsverhältnis von 1 :0 bis 1,5,
2. 0,5 bis 10 Gewichtsprozent eines Hydroxyalkylesters von Acrylsäure oder Methacrylsäure und
3. 5 bis 40 Gewichtsprozent wenigstens eines Glycidylacrylats oder Glycidylmethacrylats.
Die bekannten hitzehärtbaren pulverförmigen Überzugsmassen haben nun jedoch unter anderem den Nachteil, daß sie nicht im gewünschten Ausmaß kompatibel sind und erst bei verhältnismäßig hohen Temperaturen sauber verfließen und gehärtet werden können.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer neuen und gegenüber den bekannten Massen in verschiedener Hinsicht verbesserten pulverförmigen hitzehärtbaren Überzugsmasse, und diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß durch die aus den Patentansprüh. chen hervorgehende pulverförmige Überzugsmasse gelöst.
Es wurde demnach nun gelundcn. daß die Verwendung einer Hvdroxvcarbonsäure in Kombination mil
sowohl einem epoxyfunktionellen als auch hydroxyfunktionellen bestimmten Copolymerisat und einem monomeren oder polymeren Anhydrid einer Dicarbonsäure pulverförmige Überzugsmassen ergibt, die beim Härten sogar bei niedrigeren Temperaturen als den normalerweise zum Härten von Überzugsmassen auf Acrylbasis verwendeten Temperaturen ausgezeichnet fließen und zu einer hervorragenden Umwandlung der funktionellen Gruppen führen. Die durch 20 bis 30 Minuten langes Einbrennen dieser pulverförmigen Überzugsmasse bei 149° C erhaltenen Überzüge glänzen hervorragend, haften ausgezeichnet auf Metallen, sind sehr hart und verfügen über eine äußerst hohe Lösungsmittelbeständigkeit. Durch Verwendung des Copolymerisate mit zweifacher Funktionalität (epoxyfunktionell und hydro- is xyfunktionell) wird die fertige Überzugsmasse darüber hinaus auch noch kompatibler.
Die erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmassen lassen sich gut durch Sprühtrocknen herstellen, da sie sich nicht in ihre Phasen trennen. Sie können auch durch Schmelzmischen und Vakuumtrocknungstechniken verarbeitet werden. Sie lassen sich leicht und sauber durch Extrusion oder durch Walzen vermischen. Schließlich braucht man bei diesen Massen normalerweise auch keine antistatischen Mittel, wenn man sie in einer Filmstärke von weniger als etwa 0,1 m anwendet.
Das epoxy- und hydroxyfunktiont iie Copolymerisat (A) läßt sich ohne weiteres durch übliche freiradikalische Polymerisation der jeweiligen monoethylenisch ungesättigten Monomeren herstellen. Diese Copolymerisate verfügen sowohl über freie Epoxygruppen als auch freie Hydroxygruppen und sind daher selbstvernetzbar. Die Epoxy-Hydroxy-Reaktion ist jedoch sehr langsam, so daß zur Beschleunigung der Härtungsreaktion große Katalysatormengen benötigt werden. Die vorliegende Überzugsmasse muß daher eine entsprechende Menge an Vernetzungsmittel enthalten, das erfindungsgemäß aus einer Kombination aus dem monomeren oder polymeren Anhydrid einer Dicarbonsäure (B) und der Hydroxycarbonsäure (C) besteht.
Das Copolymerisat (A) enthält 5 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 8 bis 15 Gewichtsprozent, eines Glycidylesters einer monoethylenisch ungesättigten Carbonsäure, wie Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat. Diese Monomeren verleihen dem Copolymerisat seine Epoxyfunktionalität. Die Hydroxyfunktionalität dieses Copolymerisats ergibt sich durch den Gehalt von 2 bis 10 Gewichtsprozent Estern aus einem C2 bis C3-Dihydroxyalkohol und Acrylsäure oder Methacrylsäure
1. als einem Teil der anderen monoethylenisch ungesättigten Monomeren, die insgesamt 80 bis 95 Gewichtsprozent ausmachen. Der andere Teil dieser anderen monoethylenisch ungesättigten Monomeren macht demnach 70 bis §3 Gewichtsprozent aus und besteht aus
2. Estern aus einem Ci bis Cs-Monohydroxyalkohol und Acrylsäure oder Methacrylsäure oder aus einem Gemisch aus
(a) einem solchen Ester und
(b) Styrol, Vinyltoluol, t-Butylstyrol, Chlorstyrol oderft-Methylstyrol.
In einem Überschuß von 50 Gewichtsprozent des h5 Copolymerisats sind die Monomeren vorzugsweise Ester aus einem Ci bis Cn-Monohydroxyalkohol und Acrylsäure oder Methacrylsäure, nämlich Methylmeth-
50
55
60 acrylat, Ethylacrylat. Butylacrylat, Butylmethacrylat, Hexylacrylat oder 2-Ethylhexylmethacrylat. Die anderen Monomeren, nämlich Styrol, Vinyltoluol, t-Butylstyrol, Chlorstyrol oder a-Methylstyrol, machen dabei vorzugsweise weniger als 50 Gewichtsprozent des Copolymerisats aus. Schließlich kann das Copolymerisai (A) als Modifiziermittel auch noch andere Vinylmonomere enthalten, nämlich Vinylchlorid, Methacrylnitril oder Vinylacetat, und zwar in Mengen zwischen 0 und 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das gesamte Monomergemisch.
Die epoxyfunktionellen und hydroxyfunktionellen Copolymerisate (A) haben eine Glasübergangstemperatur im Bereich von 40 bis 90° C, vorzugsweise 50 bis 8O0C, sowie ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 1500 bis 15 000, vorzugsweise 2500 bis 6000.
Zur Herstellung dieses Copolymerisats (A) vermischt man des epoxyfunktionelle Monomer, wie Glycidylacrylat oder Glycidylmethacrylat, und das hydroxyfunktionelle Monomer, wie 2-Hydroxyethylmethacrylat oder 2-Hydroxypropylmethacrylat mit den obenerwähnten restlichen monoethylenisch ungesättigten Monomeren und setzt das Ganze durch übliche radikalische Polymerisation in solchen Mengenverhältnissen um, daß sich das jeweils gewünschte Copolymerisat (A) ergibt. Zur Einleitung der Polymerisationsreaktion braucht man im allgemeinen einen üblichen freie Radikale bildender. Initiator. Beispiele für einen solchen Initiator sind
Benzoylperoxid,
Laurylperoxid,
t-Butylhydroxyperoxid,
Acetylcyclohexansulfonylperoxid,
Diisobutyrylperoxid,
Di-(2-ethylhexylperoxydicarbonat),
Diisopropylperoxydicarbonat,
t-Butylperoxypivalat,
Decanoylperoxid oder
Azobis(2-methylpropionitril).
Die Polymerisation wird vorzugsweise in Lösung vorgenommen, und zwar unter Verwendung eines Lösungsmittels, in dem das epoxyfunktionelle und hydroxyfunktionelle Copolymerisat löslich ist. Hierzu geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Toluol, Xylol, Dioxan oder Butanon. Wird das epoxyfunktionelle und hydroxyfunktionelle Copolymerisat in Lösung hergestellt, dann läßt sich das feste Copolymerisat ausfällen, indem man die nach erfolgter Copolymerisation erhaltene Lösung unter geeignetem Rühren langsam in ein Fällungsmittel für dieses Copolymerisat gibt, wie Hexan, Octan oder Wasser. Das erhaltene Copolymerisat wird dann so weit getrocknet, bis es weniger als 3% Materialien enthält, die sich bei den Einbrenntemperaturen der Überzüge verflüchtigen.
Das Copolymerisat (A) läßt sich ferner durch Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Blockpolymerisation oder deren geeignete Kombinationen herstellen. Hierbei werden gegebenenfalls Kettenübertragungsmittel benötigt, damit sich ein Copolymerisat mit dem gewünschten Molekulargewichtsbereich ergibt. Die hiernach erhaltenen festen Copolymerisate müssen ebenfalls so getrocknet werden, daß sie weniger als 3% Materialien enthalten, die bei den zum Einbrennen der Überzüge angewandten Temperaturen verflüchtigt weiden.
Bei Verwendung für pulverförmige Überzugsmassen
sind sowohl Molekulargewicht als auch Molekulargewichtsverteilung des epoxyfunktionellen und hydroxyfunktionellen Copolymerisats wichtig. Der zahlenmittlere Molekulargewichtsbereich reicht zwar von 1500 bis 15 000, doch soll das Copolymerisat keine größeren Mengen höhermolekularer Fraktionen enthalten. Höchstens bis zu 5% des Copolymerisats sollten ein Molekulargewicht über 20 000 haben. Die Mole.kulargewichtsverteilung, nämlich das Verhältnis aus dem Gewichtsmittel und dem Zahlenmittei, soll im Bereich von 1,6 bis 3,0 und vorzugsweise von !,7 bis 2,2, liegen.
Die vorliegenden pulverförmigen Oberzugsmassen enthalten als Vernetzungsmittel für das Copolymerisat (A) sowohl (3) ein monomeres oder polymeres Anhydrid einer Dicarbonsäure als auch (C) eine bestimmte Hydroxycarbonsäure.
Die aIs*Vernetzungsmittel (B) verwendeten Anhydride können entweder monomer oder vorzugsweise polymer sein, und sie werden ir- solcher Menge eingesetzt, daß man 0,3 bis 1,2 Anhydridgruppen pro funktioneller Gruppe, d. h. Epoxy- und Hydroxygruppen, im Copolymerisat erhält.
Kommt ein monomeres Anhydrid zum Einsatz, dann verwendet man als Anhydride vorzugsweise
25
Phthalsäureanhydrid,
p-Chlorphthalsäureanhydrid,
Tetrabromphthalsäureanhydrid,
Cyclohexan-1,2-dicarborisäureanhydrid,
4-Methylhexan-1,2-dicarbonsäureanhydrid, Cyclopentan-1,2-dicarbonsäureanhydrid,
Dodecylbernsteinsäureanhydrid,
Bernsteinsäureanhydrid,
Maleinsäureanhydrid,
Methylbernsteinsäureanhydrid oder Azelainsäureanhydrid.
Als monomere Anhydride werden im allgemeinen ringförmige Verbindungen bevorzugt, die über einen Schmelzpunkt im Bereich von 35 bis 140°C verfügen. Ist das Anhydrid polymer, dann verwendet man als Polyanhydride vorzugsweise PoJyadipinsäureanhydrid, Polyazelainsäureanhydrid oder Polysebacinsäureanhydrid. Es lassen sich jedoch auch andere Anhydride verwenden, die über ein polymeres Molekulargewicht von bis zu 5000 verfügen. Bevorzugt werden Polyanhydride mit einem Molekulargewicht von ■ 000 bis 2500.
Die Hydroxycarbonsäuren (C) haben einen Schmelzpunkt von 40 bis 150°C und werden in Mengen von 0,1 bis 0,4 Hydroxycarbonsäuregruppen pro funktioneller Gruppe verwendet. Beispiele für geeignete Hydroxycarbonsäuren sind 12-Hydroxystearinsäure, 10-Hydroxyoctadecansäure, 3-Hydroxyoctadecansüure. 2-Hydroxymyristinsäure oder 2-Hydroxyoctadecansäure.
Die vorliegenden Überzugsmassen können neben den wesentlichen Komponenten (A)1 (B) und (C) gegebenenfalls auch noch ein Fließreguliermittel enthalten. Hierbei handelt es sich zweckmäßigerweise um ein Polymer mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von zumindest 1000. Das Fließreguliermittel macht zweckmäßigerweise 0,05 bis 4,0 Gewichtsprozent des Gemisches aus und hat eint Glasübergangstemperatur, die wenigstens 20°C unter der Glasübergangstemperatur des Copolymerisats (Λ) liegt. Eine Gruppe geeigneter "' Fließreguliermitiel sincl Acrylpolymere, wobei Polylaurylacrylat, Polybutyla^rylat, Poly-(2-ethylhexylacrylat), Polylaurylmethacrylai und Polyisodecylmethacrylat bevorzugt sind. Das FliOßreguliermittel kann ferner ein fluoriertes Polymer sein, dessen Oberflächenspannung bei der Einbrenntemperatur des Pulvers niedriger ist, als diejenige des Copolymerisats (A). Bevorzugte Fließreguliermittel dieser Art sind Ester aus Polyethylenglykol oder Polypropylenglykol und fluorierten Fettsäuren. Ein geeignetes Fließreguliermitiel ist beispielsweise ein Ester aus Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von über 2500 und Perfluoroctansäure. Polymere Siloxane mit einem Molekulargewicht von über 1000 (zweckmäßigerweise von 1000 bis 20 000) lassen sich ebenfalls als Fließreguliermittel verwenden, wie Polydimethylsiloxan oder Polymethylphenylsiloxan.
Die erfindungsgemäße Überzugsmasse kann auch eine kleine Prozentmenge eines Katalysators enthalten, wodurch sich die Vernetzungsgeschwindigkeit bei der Einbrenntemperatur erhöht. Die Einbrenntemperaturen liegen normalerweise zwischen 130 und 200°C. Der Katalysator soll der Überzugsmasse bei der angewandten Einbrenntemperatur eine Gelzeit verleihen, die wenigstens 1 Minute beträgt, jedoch nicht über 20 Minuten ausmacht. Vorzugsweise liegt diese Gelzeit zwischen 1 und 12 Minuten, und insbesondere zwischen 2 und 9 Minuten. Zu hierzu geeigneten Katalysatoren gehören beispielsweise Tetraalkylammoniumsalze, Katalysatoren vom Imidazoltyp, tertiäre Amine oder Metallsalze organischer Carbonsäuren. Beispiele für Tetraalkylammoniumsalz-Katalysatorensind
Tetrabutylammoniumchlorid
(-bromid oder -iodid),
Tetraethylammoniumchlorid
(-bromid oder -iodid),
Trimethylbenzylammoniumchlorid,
Dodecyldimethyl(2-phenoxyethyi)-
ammoniumbromid oder
Diethyl(2-hydroxyethyl)methylammoniumbromid.
Beispiele für Katalysatoren vom Imidazoltyp sind
2-Methyl-4-ethylimidazol,
2-Methylimidazol,
Imidazol,
2-[(N-Benzylanilino)-methyl]-2-imidazolin-
phosphat und
2-Benzyl-2-imidazolinhydrochlorid.
Zu tertiären Aminkatalysatoren gehören beispielsweise Triethylendiamin, Ν,Ν-Diethylcyclohexylamin und N-Methylmorpholin.
Geeignete Metallsalze organischer Carbonsäuren sind beispielsweise Zinn(II)octanoat, Zinknaphthenat, Cobaltnaphthenat, Zinkoctanoat, Zinn(II)2-ethylhexanoat, Phenylmercuripropionat, Bleineodecanoat, Dibutylzinndilaurat und Lithiumbenzoat. Die zu verwendenden Katalysatoren sind im allgemeinen bei Raumtemperatur fest und haben einen Schmelzpunkt von 50 bis 200" C.
Zusammen mit den erfindungsgemäßen Überzugsmassen lassen sich gegebenenfalls auch übliche nichtmetallische oder metallische Pigmente verwenden. Derartige Pigmente werden normalerweise in Mengen eingesetzt, daß sie 6 bis 35 Gewichtsprozent des Gesamtgemisches ausmachen, und zw,\r je nach dem verwendeten Pigment und dem für den eingebrannten Überzug erforderlichen Glanz.
Die vorliegende pulverförmige Überzugsmasse läßt sich auf den zu überziehenden Gegenstand auch durch elektrostatische Verfahren aufbringen unc1 in einem
solchen Fall ist die gleichzeitige Einarbeitung einer kleinen Prozentmenge eines antistatischen Mittels wünschenswert. Ein solches Antistatikum wird insbesondere in Mengen von 0,05 Gewichtsprozent verwendet, bezogen auf die gesamte Überzugsmasse. Geeignete Antistatika sind beispielsweise Tetraalkylammoniumsalze der obenerwähnten Art, die gleichzeitig als Katalysatoren dienen. Beispiele für andere geeignete Antistatika sind
II)
Alkylpoly(ethylenoxy)-phosphat, Alkyllaurylpoly(ethylenoxy)phosphat, Polyethylenimin,
Poly(2-vinylpyrrolidon),
Pyridiniumchlorid, !
Poly(vinylpyridiniumchlorid), Polyvinylalkohol oder
anorganische Salze.
Die vorliegenden Überzugsmassen können gegebenenfalls auch noch Weichmacher enthalten. Häufig verwendete Weichmacher dieser Art sind Adipate, Phosphate, Phthalate, Sebacate oder Polyester von Adipinsäure oder Azelainsäure oder auch Epoxyverbindungen. Beispiele hierfür sind Dihexyladipat, Diisooctyladipat, Dicyclohexyladipat, Triphenylphosphat. Tricresylphosphat, Tributylphosphat, Dibutylphthalat, Dioctylphthalat, Butyloctylphthalat, Dioctylsebacat, Butylbenzylsebacat, Dibenzylsebacat, Butandiol-l,4-diglycidyläther, Diglycidyläther von Bisphenol A und deren Polymere sowie Celluloseacetatbutyrat.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Die Molekulargewichte der hierbei verwendeten Copolymeren schwanken zwischen etwa 1500 und etwa 15 000.
35 beträgt 1068.
47,0 g des erhaltenen Prepolymers werden in einer Kugelmühle 5 bis 10 Stunden mit 2,5 g Hydroxystearinsäure, 6,2 g Poly(azelainsäureanhydrid), 0,43 g Poly(2-äthylhexylacrylat) mit einem Molekulargewicht M„ von 9000, 5,5 g Titandioxid und 4,5 g Ferritgelb vermählen. Das feine Pulver vermahlt man dann 15 Minuten bei 100°C in einem Walzenstuhl oder extrudierl es mit einem Doppelschneckenextruder. Die erhaltene Schmelze wird granuliert und auf eine Teilchengröße im Bereich von 10 bis 50 Mikron pulverisiert.
Das hierbei erhaltene Pulver ist hervorragend fließfähig und wird elektrostatisch unter Verwendung einer elektrostatischen Spritzpistole, die bei 50 kV betrieben wird, auf eine geerdete Stahlplatte gesprüht. Nach Aufbringen des Pulvers wird das Ganze auf der Stahlplatte 30 Minuten bei 149°C eingebrannt.
Man erhält einen glänzenden Überzug auf der Stahlplatte, der auf grundierten oder ungrundierten Stahlplatten gut haftet, sowie über eine gute Härte und Flexibilität verfügt. Dieser Überzug zeigt nach Aufbringen auf andere Träger, wie Glas, Messing, Zink, Aluminium, Kupfer oder Bronze, ebenfalls gute Adhäsion. Der erhaltene Überzug löst sich nicht in Benzin, Xylol, Methyläthylketon oder Toluol.
Beispiel 2
Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt. Man verwendet das gleiche Copolymer (M^Mn = 6750/3400, WPE = 1068) zur Herstellung einer zweiten pulverförmigen Beschichtungsmasse. 47,0 g dieses Copolymers werden mit folgenden Bestandteilen versetzt:
Beispiel 1
Aus den im folgenden angegebenen Bestandteilen wird in der beschriebenen Weise ein epoxyfunktionelles. hydroxyfunktionelles Copolymer hergestellt:
Poly(azelainsäureanhydrid) 7,0 g
12-Hydrcxystearinsäure 1.5 g
Titandioxid 5,5 g
Ferritgelb 4,5 g
Poly(lauryiacrylat) - Mn = 8000 0,45 g
Reaktanten
Mengen, (g)
Gew.-% der gesamten Reaktanten
Glycidylmethacryiat 225,0 15
Hydroxyäthylmethacrylat 75,0 5
Butylmethacrylat 600,0 40
Styrol 75,0 5
Methylmethacrylat 525,0 35
Die obigen Monomeren werden in den angegebenen Mengenverhältnissen vermischt, und das erhaltene Monomergemisch wird mit 70,0 g (4,5%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktanten) 2,2'-Azobis-(2-methylpropionitril) versetzt, das im folgenden als AIBN bezeichnet wird. Die erhaltene Lösung wird tropfenweise während einer Zeitspanne von 3 Stunden in 1500 ml unter Stickstoff und auf 100 bis 1080C gehaltenes Toluol gegeben. Hierauf werden 0,4 g in 10 ml Aceton gelöstes AIBN über eine Zeitspanne von 0,5 Stunden zugesetzt und man erhitzt weitere 2 Stunden zum Rückfluß.
Die Toluol-Polymer-Lösung wird in 1500 ml Aceton verdünnt und in 161 Hexan koaguliert Das erhaltene weiße Pulver trocknet man 24 Stunden in einem Vakuumschrank bei 55° C. Das Copolymer hat ein Molekulargewicht MIJMn von 6750/3400, und der Wert für das Molekulargewicht pro Epoxygruppe, WPE, Alle Bestandteile werden 4 Stunden in einer Kugelmühle vermählen und dann 15 Stunden bei 105°C in einem Walzenmischer. Das erhaltene Material wird granuliert und auf einen Teilchengrößenbereich von 10 bis 50 Mikron pulverisiert. Beim Schmelzen glättet sich dieses Pulver sehr gut, und es geliert bei 149°C innerhalb 8 Minuten.
Auf Stahlplatten befindliche und gehärtete Überzüge dieses Pulvers, wobei die Abscheidung und Härtung nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise erfolgt, sehen vorzüglich aus. Sie sind hoch schlagfest. Ihre Lösungsmittelbeständigkeit gegenüber den in '55 Beispiel 1 erwähnten Lösungsmitteln ist sehr gut
Beispiel 3
Das Copolymer gemäß Beispiel 1 wird zur Formulierung einer anderen pulverförmigen Beschichtungsmasse eo verwendet 47,0 g dieses Copolymers werden mit folgenden Bestandteilen vereinigt:
65
Poly(azelainsäureanhydrid) 5,0 g
12-Hydroxystearinsäure 5,0 g
Titandioxid 5,5 g
Ferritgelb 4,5 g
Poly(butylacrylat) — Mn = 9000 0,5 g
Tetrabutylammoniumchlorid 0,04 g
230 242/201
Das Gemisch wird wie in Beispiel I verarbeitet und in ein Pulver exakter Teilchengröße überführt. Man sprüht es sodann auf geerdete Stahlplatten, und härtet das Ganze 20 Minuten bei 149°C.
Der gehärtete Überzug ist glänzend und glatt. Adhäsions- und Schlagfestigkeitseigenschaftcn dieser Überzüge sind gut. und gleiches gilt bezüglich ihrer Beständigkeit gegenüber den in Beispiel 1 erwähnten organischen Lösungsmitteln.
Beispiel 4
Aus folgenden Materialien wird ein epoxyfunktioneiles und hydroxyfunktionellcs Copolymer hergestellt:
Reaktanlcn
Menge, (g)
Gew.- % der gesamten Reaktanten
Glycidylmethacrylat 20,0
Hydroxyäthylmethacrylat 10,0
Butylmethacrylat 90.0
Methylmethacrylat 70,0
Styrol 10.0
10.0 5.0
45
35
Das erhaltene Gemisch versetzt man mit 10 g AIBN (5 Gewichtsprozent Reaktanten). Die Polymerisation und Isolierung des Polymers wird wie in Beispiel 1 durchgeführt. Das erhaltene Copolymer hat ein Molekulargewicht M,/M„ 5860/3350, und seine Glasübergangstemperatur (Tg) beträgt 53° C.
47,0 g dieses Copolymers werden mit folgenden Materialien vermischt:
Poly(azeiainsäureanhydrid)
10-Hydroxyoctadecansäure
Titandioxid
Ferritgelb
PolyOsododecylmethacrylat)
Tetrabutylammoniumjodid
5,0 g 5,0 g 6,0 g 5,0 g 0,6 g 0,07 g
Das erhaltene Gemisch aller obiger Komponenten wird 5 Stunden in einer Kugelmühle vermählen. Sodann vereinigt man das erhaltene Gemisch mit einem Lösungsmittel aus Aceton und Methylenchlorid (1:1 auf Volumen bezogen), worauf man das Ganze weitere 5 Stunden in der Kugelmühle bearbeitet. Nach Abdampfen des Lösungsmittels und Granulation des Pulvers auf eine Teilchengröße von 10 bis 50 Mikron besprüht man mit diesem Pulver geerdete Stahlpia iten, und härtet das Ganze 30 Minuten bei 149° C. Die erhaltenen Überzüge glänzen hervorragend und haben eine glatte Oberfläche.
Beispiel 5
Aus folgenden Materialien wird ein epoxyfunktionelles und hydroxyfunktionelles Copolymer hergestellt:
Reaktanten
Menge, (g)
Gew.-% der gesamten Reaktanten
Glycidylmethacrylat 40,0 20,0
Hydroxyäthylmethacrylat 4,0 2,0
Butylmethacrylat 80,0 40,0
Methylmethacrylat 66,0 33,0
Styrol 10,0 5,0
14 g AlBN werden zum Monomergemisch gegeben.
Die Polymerisation und Isolierung des Polymers
erfolgen nach den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren.
47 g dieses Copolymers werden mit folgenden Materialien vereinigt:
Poly(sebaeinsäureanhydrid)
3-HydroxyüCtadecansäure
Titandioxid
Ferritgelb
Poly(2-äthylhcxylacrylat) - Mn Trimeihvlbon/v'
>r, Linichlorid
8,0 g 5,0 g 6,0 g 5.0 g 8500 0,6 g 0,06 g
Alle obigen Bestandteile werden zusammengemischt
und nach den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren
ir> verarbeitet, wodurch man eine pulverförmige Über-■·■··"-masse erhält. Das erhaltene Pulver wird auf Platten gcprüht und dort 20 Minuten bei 149°C gehärtet.
Die erhaltenen Überzüge dieses Pulvers haften gut auf Stahl, Glas, Aluminium, Zink oder Bronze. Der > Überzug ist ferner gut kratzfest und gut beständig gegenüber den in Beispiel 1 erwähnten Lösungsmitteln.
Beispiel 6
Das in Beispiel 1 beschriebene epoxyfunktionelle, hydroxyfunktionelle Copolymer (M«/M„ = 6750/3400, WPE = 1068) wird zur Herstellung eines weiteren Pulverüberzugs verwendet, wobei man 50,0 g dieses Copolymers mit folgenden Bestandteilen vereinigt:
Glutarsäurehanhydrid 5,0 g
2-Hydroxymyristinsäure 3,0 g Polyäthylenglycolperfluor-
octanoat (Mn = 3400) 0,7 g
Tetrabutylammoniumbromid 0,05 g
Titandioxid 7,0 g
Ultramarinblau 3,0 g
Die obigen Bestandteile werden vermischt und wie in Beispiel 1 beschrieben zu einer pulverförmigen Überzugsmasse verarbeitet. Diese pulverförmige Überzugsmasse sprüht man auf verschiedene Testplatten. Die nach 25 Minuten langem Härten bei 149°C erhaltenen Überzüge sind glänzend und haften gut auf den Platten.
Beispiel 7
Zur Herstellung eines pulverförmigen Überzugs verwendet man das epoxyfunktionelle und hydroxyfunktionelle Copolymer gemäß Beispiel 1 (M J Mn = 6750/3400, WPP= 1068). 50,0 g dieses Copolymers werden mit folgenden Materialien kombiniert:
Bernsteinsäureanhydrid 5,2 g
2-Hydroxyoctadecansäure 3,0 g
Tetraäthylammoniumjodid 0,07 g
Poly(laurylacrylat) — (M = 8000) 0,6 g
Titandioxid 6,0 g
Phthalocyaninblau ' 4,5 g
Die obigen Bestandteile werden miteinander vermischt und wie in Beispiel 1 beschrieben zu einer pulverförmigen Überzugsmasse verarbeitet. Die so erhaltene pulverförmige Überzugsmasse sprüht man auf verschiedene Testplatten, und härtet sie hierauf dann 25 Minuten bei 171° C Die erhaltenen Überzüge haften gut und sehen sauber aus.
Beispiel 8
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Verfahren werden wiederholt, mil der einzigen Ausnahme, daß man anstelle des Glycidylmethacrylais als Bestandteil des epoxyfunklionellen, hydroxyfunkiionellen Copolymers eine äquimolare Menge Glycidylacrylat verwendet.
Beispiel 9
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Verfahren werden wiederholt, mit der einzigen Ausnahme, daß man anstelle des Hydroxyäthylmethacrylats als Bestandteil des epoxyfunktionellen, hydroxyfunktionellen Copolymers eine äquivalene Menge Hydroxyäthylacrylat verwendet.
Bei spie! 10
Die in den Beispielen 1 bis 7 beschriebenen Arbeitsweisen werden wiederholt, mit der einzigen Ausnahme, daß man anstelle des Hydroxyäthylmethacrylats als Bestandteil des epoxyfunktionellen, hydroxyfunktionellen Copolymers eine äquimolare Menge Hydroxypropylmethacrylat verwendet.
Beispiel 11
Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren und unter Verwendung folgender Materialien wird ein epoxyfunktionelles, hydroxyfunktionelles Copolymer hergestellt:
Reaktanten
Gew.-%
Glycicly!::,c;hacrylat 5
Hydroxyaihylmethacrylat 10
Styrol 5
Butylmethacrylat 40
Methylmethacrylat 40
Obige Materialien werden in einer Menge von 0,8 Gewichtsprozent, bezogen auf die Reaktanten, mit AIBN versetzt.
47,0 g des so erhaltenen Copolymers werden mit folgenden Materialien kompoundiert:
Poly(azelainsäureanhydrid)
12- Hydroxystearinsäure
Poly(2-äthylhexylacrylat)
Titandioxid
Ferritgelb
3,1g
3,3 g
0,34 g
5,5 g
4,5 g
Das erhaltene Gemisch wird zur Herstellung eines sprühfähigen Überzugsmaterials nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren bearbeitet Das erhaltene Material sprüht man auf Träger, wobei man wie in Beispiel 1 beschrieben härtet Die erhaltenen Überzüge sehen gut aus und haften gut
Beispiel 12
Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren und unter Verwendung der im folgenden angegebenen Materialien stellt man ein epoxyfunktionelles, hydroxyfunktionelles Copolymer mit einem Molekulargewicht von etwa 1500 her:
Reaktanten
Ciew.-%
Glycidyliiiethacrylat
Hydroxyäthylmethacrylat
Bulylnielhucrylat
Methylmethacrylat
14 6
40 40
Die obigen Materialien werden mit 7 g AIBN vermischt. Das so erhaltene Copolymer kompoundiert man unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen Materialien und Arbeitsweisen zu einem Überzugsmaterial. Das erhaltene Überzugsmaterial wird wie in Beispiel 1 auf einen Metallträger gesprüht und wie in Beispiel 1 gehärtet. Im vorliegenden Fall werden dabei 47 g Copolymer, 2,5 g Poly(azelainsäureanhydrid), 2,5 g 12-Hydroxystearinsäure und 1,0 g Stannichlorid verwendet.
Beispiel 13
Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren stellt man aus den folgenden Materialien ein epoxyfunktionelles, hydroxyfunktionelles Copolymer mit einem Molekulargewicht von etwa 15 000 her:
Reakmnlen Gew.- %
Glycidylmethacrylai 8
Hydroxyäthylmethacrylat 2
Butylmeihacrylat 40
Methylmethacrylat 50
Die obigen Materialien werden mit 0,8 g AIBN versetzt.
Das erhaltene Copolymer wird unter Anwendung der in Beispiel beschriebenen beschriebene Verfahren und Materialien zu einem Beschichtungsmaterial verarbeitet. Das erhaltene Material sprüht man wie in Beispiel 1 beschrieben auf einem Metallträger und härtet es wie in Beispiel 1 angegeben. In diesem Fall werden 47 g Copolymer, 6,0 g Poly(azelainsäureanhydrid) und 3,0 g 12-Hydroxystearinsäure verwendet.
Beispiel 14,
Unter Verwendung der im folgenden angeführten Materialien und Befolgung des in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens stellt man ein Copolymer her:
Reaktanten
Gew.-%
Glycidylmethacrylat 15
Hydroxyäthylmethacrylat 5
Vinylchlorid 20
Vinyltoluol 5
Äthylacrylat 5
Butylacrylat 25
Methylmethacrylat 25
Beispiel 15
Zur Herstellung eines Copolymers geht man genauso vor wie bei Beispiel 1, wobei man jedoch folgende Ausgangsmaterialien verwendet:
13
Reaktanten
Gcw.-%
Glycidylmethacrylat 15 Hydroxyäthylmethacrylat 5
t-Butylstyrol 5
Chlorstyrol 10
Acrylnitril 5
Butylmethacrylat 30
Methylmethacrylal 30
Beispiel
Zur Herstellung eines Copolymers geht man genauso vor wie bei Beispiel 1, wobei man jedoch folgende Ausgangsmaterialien verwendet:
Reaktanlen
Gew.-%
Glycidylmethacrylat 15
Hydroxyäthylmethacrylat 5
Hexylacrylat 15
2-Äthylhexylmethacrylat 10
Butylacrylat 10
Methylmethacrylat 55
Beispiel
Man geht genauso vor wie bei Beispiel 1, wobei die Herstellung des Copolymers abweichend davon jedoch aus folgenden Materialien erfolgt:
Reaktanten
Gew.-%
Glycidylmethacrylat 15 Hydroxyäthylmethacrylat 5
alpha-Methylstyrol 5
2-Äthylhexylacrylat 5
Vinylacetat 5
Methacrylnitril 5
Butylmethacrylat 20
Methylmethacrylat 40
Das
Beispiel in Beispiel 7 beschriebene
uas in oeispiei / DescnneDene Verfahren wiederholt, mit den beiden Ausnahmen, daß man
Beispiel 19
Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wird wiederholt, mit den Ausnahmen, daß man
1. anstelle des Bernsteinsäureanhydrids eine äuqivalente Menge Phthalsäureanhydrid verwendet, und
2. anstelle von 2-Hydroxyoctadecansäure eine funktioneile äquivalente Menge 10-Hydroxyoctadecansäure einsetzt.
^v. piel 20
Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man anstelle des Bernsteinsäureanhydrids jedoch eine äquivalente Menge p-Chlorphthalsäu-■ nanhydrid verwendet.
Beispiel 21
Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man anstelle des Bernsteinsäureanhydrids jedoch eine äquimolare Menge Tetrahydrophthalsäureanhydrid verwendet.
Beispiel 22
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man anstelle des Poly(azelainsäureanhydrids) jedoch eine äquimolare Menge Poly(adipinsäureanhydrid) verwendet.
Beispiel 23
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird
wiederholt, mit der einzigen Ausnahme, daß man als Fließreguliermittel im Pulvergemisch eine Menge von 0,05 Gewichtsprozent Poly(2-äthylhexylacrylat) verwendet.
Beispiel 24
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, mit dem einzigen Unterschied, daß man als Fließreguliermittel in dem Pulvergemisch 1,0 Gewichtsprozent Poly(2-äthylhexylacrylat) verwendet.
Beispiel 25
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, mit dem einzigen Unterschied, daß man als Fließreguliermittel in dem Pulvergemisch 2,0 Gewichtsprozent Poly(2-äthylhexylacrylat) verwendet.
Beispiel
anstelle des Bernsteinsäureanhydrids eine äquimolare Menge Itaconsäureanhydrid verwendet, und 2. anstelle des Poly(laurylacrylats) eine funktionell äquivalente Menge Poly(dimethy!siloxan) einsetzt.
26
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, mit dem einzigen Unterschied, daß man als Fließreguliermittel in dem Pulvergemisch 4,0 Gewichtsprozent Poly(2-äthylhexylacrylat) verwendet.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Pulverförmige hitzehärtbare Überzugsmasse, die außer den üblichen Pigmenten, antistatischen Mitteln, Weichmachern, Fließreguliermitteln, Katalysatoren und sonstigen nichtreagierenden Bestandteilen besteht aus einem reaktionsfähigen Gemisch aus
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