DE3138196A1

DE3138196A1 - Pulverfoermiges ueberzugsmittel und seine verwendung

Info

Publication number: DE3138196A1
Application number: DE19813138196
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Chem. Dr. 6700 Ludwigshafen Gimpel; Hans-Uwe Dipl.-Chem. Dr. 6706 Wachenheim Schenk; Volker Dipl.-Chem. Dr. 6901 Wiesenbach Schwendemann
Original assignee: BASF Farben und Fasern AG
Current assignee: BASF Farben und Fasern AG
Priority date: 1981-09-25
Filing date: 1981-09-25
Publication date: 1983-04-14

Description

α β

¹J O.Z. 0062/001027

'Pulverförmiges überzugsmittel und seine Verwendung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein pulverförmiges überzugsmittel auf der Basis eines Bindemittelgemisches aus einem sauren Polyacrylat, einem sauren Polyester oder einem Polyacrylat mit verkappten Isocyanatgruppen und einem festen Di- oder Poly-Glycidylurethan sowie seine Verwendung für das elektrostatische Pulverbeschichten und das Wirbelsinterverfahren.

TO !

Bindemittel für das elektrostatische Pulversprühverfahren auf der Basis saurer Polyacrylate bzw. Polj/ester und fester Epoxidharze werden inJR.H. Chandler Ltd., Report' on Powder Coating (1976) besehrieben. Lackbindemittel aus Glycidylurethanen und ihre Verwendung für die Lackierung von Metalloberflächen sind den DE-OS 19 16 286, DE-OS 26 46 198 und US-PS 33§97 160 zu entnehmen. Die Witterungsbeständigkeit, Lagelrstabilität und Elastizität dieser Lacke ist jedoch bei gleichzeitig hoher Härte unzureichend.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für die Pulverlackierung geeignete Bindemittelmischungen aufzuzeigen, die diese Nachteile nicht mehr aufweisen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein pulverförmiges Überzugsmittel auf Basis eines Bindemittelgemisches aus einem Polymerisat und/oder Polykondensat und einem festen Epoxidharz mit 2 oder mehr Epoxygruppen pro MoIekül, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Bindemittelgemisch besteht aus

(A) 50 bis 90 Gew.3 eines Copolymerisats und/oder Poly-kondensats mit einem mittleren Molekulargewicht von " 1.000 bis 20.000 und einer Glastemperatur von 30 bis

U J

0.2. 0062/001027

80⁰C, wobei das Copolymerisat und/oder Polykondensat eine Säurezahl von 40 bis 120 mg KOH/g aufweist oder das Copolymerisat verkapptes N(l-alkenyl)isocyanat einpolymerisisrt enthält,
und

(B) 10 bis 50 Gew.% eines 2 oder mehr Epoxygruppen pro Molekül enthaltenden Umsetzungsproduktes aus einem Di- oder Poly-Isocyanat und einem Glycidylalkohol ^ oder Glycidylphenol, das einen Schmelzpunkt zwischen 30 und 100⁰C aufweist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem die ■ Verwendung der erfindungsgemäßen pulverförmigen überzugsmittel, gegebenenfalls in Kombination mit Pigmenten_s Verlaufsmitteln, Antistatika, Katalysatoren und weiteren Hilfsmitteln für das elektrostatische Pulverbeschichten oder für das Wix-belsinterverfahren.

Die erfindungsgemäßen überzugsmittel zeichnen sich besonders durch einen guten Verlauf bei hoher Lagerstabilität und gute mechanische Eigenschaften aus.

Zu den Aufbaukomponenten der erfindungsgemäßen überzugsmittel ist im einzelnen folgendes auszuführen.

Komponente (A) kann ein Copolymerisat oder Polykondensat mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 bis 20.000 und einer Glastemperatur von 30 bis 80°C_s das eine Säurezahl von 40 bis 120 mg KOH/g aufweist oder ein Copolymerisat mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 bis 20.000 und einer Glastemperatur von 30 bis 80°c, das verkapptes N(l-alkenyl)isocyanat einpolymerisiert enthält, sein.

ν «

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Als saures Copolymerisat (A) eignen sich beispielsweise Acrylatharze aus

(a) 5 bis 20, vorzugsweise 6 bis 10 Gew.% «,^-olefinisch ungesättigten Carbonsäuren, wie Mono- oder Dicarbonsäuren rait 3 bis 5 Kohlenstoffatomen oder Monoestern derartiger Dicarbonsäuren, wie z.B. Acrylsäure,· Methacrylsäure, Monoester der Maleinsäure, Itaconsäure, Citraconsäure oder Mesaconsäure mit C₁- bis

*0 C|,-Alkanolen und deren Mischungen,

(b) 0 bis 30 Gew.% Vinylaromaten, wie Styrol, p-tert,- -Butylstyrol, Vinyltoluol und/oder a-Methylstyroi,

IS (c) 20 bis 80, vorzugsweise 50 bis 80 Gew.% eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureesters mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen enthaltenden Monoalkanolen, bei dem die Glastemperatur des Homopolymerisats oberhalb von 35°C liegt, wie Methylmethacrylat, t-Butylacrylat, Ethylmethacrylat oder deren Gemische, wobei diese (Meth)Acrylsäureester teilweise durch Acrylnitril und Methacrylnitril ersetzt sein können,

(d) 0 bis 75* vorzugsweise 0 bis ^5 Gew.% mindestens einer weiteren von (a) bis (c) verschiedenen carboxyl- und hydroxylgruppenfreien, mit den Komponenten (a) bis (c) copolymerisierbaren olefinisch ungesättigten Verbindung, wie z.B. Dicyclopentadien

^O oder Vinylester von Carbonsäuren mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und/oder eines nicht unter (c) genannten Acrylsäurealkylesters mit 1 bis 12 Kohlenstoffatome enthaltenden Monoalkoholen, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl-, η-Butyl-, Isobutyl-, 2-Ethylhexyl-

^J5 oder Laurylacrylat und/oder eines nicht unter (c)

• ft » »

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genannten Methacrylsäurealkylesters mit 3 bis 12 Kon-"¹ lenstoffatome enthaltenden Monoalkoholen,

wobei die Summe der unter (a) bis (d) genannten Prozentzahlen 100 ist.

Als saure Polykondensate (A) eignen sich z.B. saure Polyester mit, bezogen auf die im Polyester eingesetzte Gesamtmolzahl, einkondensierten Resten von 10

20 bis 60 MoI-Ji Dicarbonsäuren

0 bis 30 MoI-? andere Polycarbonsäuren 17 bis 57 MoI-? zweiwertige Alkohole und/oder bis 48 MoI-? mehr als zweiwertige Alkohole 0 bis 30 MoI-? einwertige Alkohole.

Als Dicarbonsäuren eignen sich zum Aufbau der sauren Polyester (A) insbesondere aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Endomethylentetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure und Sebazinsäure.

Als andere Polycarbonsäuren kommen bevorzugt in untergeordneten Mengen mehr als zweiwertige Carbonsäuren, wie Trinellithsäure oder Pyromellithsäure sowie deren Mischungen in Frage.

Als zweiwertige Alkohole kommen gesättigte aliphatische oder cycloaliphatische Alkohole in Frage. Beispielsweise seien genannt Ethylen-, Propylen-, Butylenglykol, Neopentylglykol, Butandiol-1,4, lj^-Dihydroxymethylcyclohexan und Dekandiol-1,10.

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Es kann oft zweckmäßig sein, einen Teil der zweiwertigen ■Alkohole durch ein- und/oder mehr als zweiwertige, insbesondere dreiwertige Alkohole zu ersetzen. Als solche Alkohole kommen beispielsweise in Betracht: übliche Monole, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit sowie Gemische solcher Alkohole. Ein äquimolares Verhältnis von einwertigen zu mehr als zweiwertigen Alkoholen wird dabei bevorzugt.

Bevorzugt sind insbesondere Polyester aus Phthalsäure und Isophthalsäure und Neopentylglykol oder Butandiol-1,4, die ein Molekulargewicht von 1.000 bis 10.000, einen K-Wert nach Pikentscher von 16 bis 30 und eine Säurezahl von 40 bis 60 aufweisen.

Das Herstellen der Polyester kann nach üblichen Methoden erfolgen, beispielsweise durch Kondensation der Aufbaukomponenten in der Schmelze oder unter azeotropen Bedingungen. Es versteht sich von selbst, daß beim Her- stellen der Polyester die oben als Aufbaukomponenten bezeichneten Säuren und Alkohole nicht nur als solche eingesetzt werden können, sondern auch in Form von funktionellen Derivaten, wie Anhydriden und Estern. Die Kondensation wird vorzugsweise im Temperaturbereich von 150 bis 22O⁰C und unter einer inerten Gasatmosphäre durchgeführt.

Als verkapptes N(l-alkenyl)isocyanat einpolymerisiert enthaltende Copolymerisate (A) eignen sich beispielsweise Polyacrylate folgenden Aufbaus: .3?

(I) 30 bis 70, vorzugsweise 50 bis 70 Gew.% mindestens eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureester mit 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltenden Monoalkoholen, dessen Homopolymerisate eine Glastemperatur von 3* oberhalb 35⁰C auf v/eisen, wie z.B. Methylmethacrylat,

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I" Ί

Ethylmethacrylat, t-Butylacrylat und deren Gemische, wobei diese (Methacrylsäureester gegebenenfalls teilweise durch Acrylnitril und/oder Methacrylnitril

ersetzt sein können;
5

(II) 15 bis 45, vorzugsweise 18 bis 30 Gew.% eines Addukts aus einem N(l-alkenyl)isocyanat wie Vinylisocyanat, Propenylisocyanat oder Isopropenylisocyanat und einem CH-, OH- oder NH-aciden Verkap-

^ pungsmittel;

(III) 0 bis 55, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.! mindestens einer weiteren von (I) und (II) verschiedenen carboxyl- und hydroxylgruppenfreien, mit den Komponen-

^ ten (I) und (II) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Verbindung, wie z.B. Dicyclopentadien oder Vinylester von Carbonsäuren mit 2 bis ■j.2 Kohlenstoffatomen und/oder eines nicht unter (I) genannten Acrylsäurealkylesters mit 1 bis 12 Kohlenstoff atome enthaltenden Monoalkoholen, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl-, η-Butyl-, Isobutyl-, 2-Ethylhexyl- oder Laurylacrylat und/oder eines nicht unter (I) genannten Methacrylsäurealkylesters mit 3 bis 12 Kohlenstoffatome enthaltenden ?tono-

^ alkoholen,

wobei jeweils die Summe der unter (I) bis (III) genannten Prozentzahlen 100 ist.

Als CH-, OH- oder NH-acide Verkappungsmittel zur Herstellung der Komponente (II) können beispielsweise Monophenole^ wie Phenol, Kresol, Trimethylphenol, primäre Alkohole oder sekundäre Alkohole, wie Isopropanol oder Cyclohexanol, tertiäre Alkohole wie t-Butanol oder t-Amylalkohol, leicht enolisierbare Verbindungen, wie Acetessigester, Acetyl-

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P

aceton, Malonsäurederivate, wie Malonsäurediester mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkomponente, Malonsäuredinitril, sekundäre aromatische Amine wie N-Methylanilin, N-Methyltoluidin oder N-Phenyltoluidin, Imide, wie Succinimid und Phthalimid, Lactame, wie £-CaproIactarn, 6-Valerolactam oder Laurinlactam sowie Oxime, wie Acetonoxim, Butanonoxim und Cyclohexanonoxim und aromatische Triazole wie Triazabenzol eingesetzt werden.

Besonders bevorzugt als Verkappungsmittel der N(l-alkenyl)-isocyanate sind t-Butanol, Cyclohexanol, i-Caprolactam und Methylethylketonoxim.

Die Herstellung der verkappten N(1-alkenyl)isocyanate (II) kann z.B. nach einer Analogie Vorschrift in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band 14/2, (1963), Seite 6l bis 70 erfolgen. Sie wird vorzugsweise in Gegenwart von Lösungsmitteln durchgeführt. Bei der Umsetzung des N(1-alkenyl)isocyanats mit dem Verkappungsmittel werden etwa äquimolare Mengen eingesetzt. Ein Überschuß des Isocyanats ist zu vermeiden, da dies später zu Vernetzungen Anlaß geben könnte.

Bevorzugt als Isocyanatgruppen enthaltendes Polyacrylat (A) sind Mischpolymerisate aus Methacrylsäuremethylester, n-Butylacrylat und mit Caprolactam verkapptem Vinylisocyanat.

Das Mischpolymerisat bzw. Polykondensat (A) ist im er- ^O findungsgemäßen Bindemittelgemisch in einer Menge von 50 bis 90, vorzugsweise 70 bis 85 Gew.* enthalten.

Die Herstellung der Copolymerisate (A) erfolgt im allgemeinen nach den bekannten Verfahren der Substanz-, Lö-^J^ sungs-, Dispersions- und Perlpolymerisation oder in ei-

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-Z- O.2.OO62/OO1O27

ner geeigneten Kombination von Substanz- und Perlpolymerisation wie sie z.B. in den Methoden der organischen Chemie, Houben-Weyl, 4. Auflage, Band 14/1, Seite 24 bis 556 (1961) beschrieben sind. 5

Wird in Lösung polymerisiert, so können die üblicherweise für Acrylatharze geeigneten organischen Lösungsmittel, wie aromatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Toluol oder Xylol, Ether, wie Dioxan oder Tetrahydrofuran, Ester, wie Essigsäureethylester, Alkohole, wie Isopropanol oder Isobutanol oder deren Gemische verwendet werden.

Als Initiatoren für die radikalische Polymerisation eignen sich die üblicherweise verwendeten Percarbonate, Per-

IS ester, Azocarbonsäureamide oder -nitrile bzw. deren Mischungen. Als Molekulargewichtsregler können die üblichen Schwefelverbindungen verwendet werden, wie Merkaptoethanol oder t-Dodecylmerkaptan, deren Mengen im allgemeinen zwischen 0,5 und 4 Gew./5, bezogen auf das Acrylatharz schwanken können.

Die Copolymerisatlösungen werden zweckmäßigerweise durch Vakuumdestillation, Sprühtrocknung oder Ausfällen in einem Lösungsmittel anderer Polarität vom ursprünglichen Lösungsmittel befreit.

Damit die Pulver bei Zimmertemperatur, 40°c oder 50°c nicht zusammenklumpen, sondern noch rieselfähig sind, soll die Glastemperatur des Acrylatharzes (A) 30 bis 8O⁰C betragen (gemessen mit Hilfe eines Differentialthermoanalysators).

Das durchschnittliche Molekulargewicht der Mischpolymerisate bzw. Polykondensate (A) liegt vorzugsweise zwischen 1.000 und 10.000, gemessen mittels Dampfdruck-

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osmometer. Die K-Werte betragen 16 bis 30 (nach Fikentscher, Cellulose Chemie 13, 56 (1932)).

Komponente (B) ist ein 2 oder mehr Epoxygruppen pro MoIekül enthaltendes Umsetzungsprodukt aus einem Di- oder Polyisocyanat und einem Glycidylalkohol oder Glycidylphenol mit einem Schmelzpunkt zwischen 30 und 100°c.

Zur Herstellung der Komponente (B) aus einem Di- oder Polyisocyanat und einem Glycidylalkohol können als Isocyanatkomponente sowohl aromatische als auch aliphatische oder heterocyclische Diisocyanate verwendet werden, beispielsweise 4,4-Diphenylmethandiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat, 1,5-Naphthylendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat und isocyanurisierte Diisocyanate wie isocyanurisiertes Isophorondiisocyanat. Bevorzugt als Isocyanatkomponente sind Hexamethylendiisocyanat und Toluylendiisocyanat. Als GIycidylalkohol eignen sich Verbindungen der Formel

0
HO-R-CH_n-C-CH.

worin

R für einen Alkylen- oder Arylenrest mit 1 bis

10 Kohlenstoffatomen,
R für Wasserstoff, eine Methyl- oder Ethylgruppe stehen, beispielsweise Glycidol (= Glycid).

0.2. 0062/001027

Geeignete Glycidylphenole sind z.B. Epoxyphenole der Formel

HO - CgH₁₁ - 0- - CH - C

Besonders bevorzugt sind als Glycidylurethane (B) die Umsetzungsprodukte aus Hexamethylendiisocyanat bzw. Toluylendiisocyanat und Glycidol.
10

Komponente (B) ist im erfindungsgemäßen Bindemittelgemisch zu 10 bis 50, vorzugsweise 15 bis 30 Gew.S, enthalten.

Das Äquivalenz-Verhältnis der Epoxy-gruppen zu den Carb-IS oxyl- oder verkappten Isocyanatgruppen beträgt in der Pulverlackmischung 0,5 zu 1 bis 1,5 zu 1, vorzugsweise 0,8 zu 1 bis 1,2 zu 1. Die Glycidylurethane (B) werden vorzugsweise in einem organischen polaren aprotischen Lösungsmittel wie Essigsäureethylester hergestellt und kön_nen nach der erfolgten Umsetzung durch Vakuumdestillation, Sprühtrocknung oder Ausfällen in einem Lösungsmittel anderer Polarität vom ursprünglichen Lösungsmittel befreit werden.

Zur Erzielung bestimmter Effekte können die Bindemittelpulver noch mit Hilfsmitteln kombiniert werden.

Um den Überzügen eine geeignete Farbe zu verleihen, können ihnen anorganische Pigmente, wie Titandioxid, Eisenoxid, Chromoxid und Ruß oder organische Pigmente, wie Phthalocyaninblau, Phthalocyaningrün und ähnliche zugesetzt werden. Selbstverständlich können auch andere Farbstoffe und Pigmente sowie deren Mischungen verwendet

werden.
35

0.2. 0062/001027

Weitere Additive wie Verlaufsmittel, Antibackmittel, Antistatika, Katalysatoren für die Vernetzungsreaktion usw. können ebenfalls mitverwendet werden. Um eine gleichmäßige Verteilung dieser Additive im Pulverlack zu erreichen, kann die Zugabe der Additive bei der Herstellung des Acrylatharzes bzw. des Polyesters erfolgen. Mögliche Additive sind ausführlich im "Report on Powder Coating", 1976, R.H. Chandler Ltd., beschrieben. Dort werden ebenfalls die für Pulverlackherstellung und Pulverlackauftrag erforderlichen Verfahrensschritte und Vorrichtungen beschrieben.

Die erfindungsgemäßen Bindemittelgemische bzw. deren Kombinationen mit den genannten Hilfsmitteln werden mittels IS üblicher Mahlaggregate zweckmäßigerweise auf Teilchengrößen von kleiner 125/um gemahlen.

Als zu beschichtende Substrate kommen Metallteile, Glas- und Keramikteile in Frage.

Geeignete Applikationsmethoden für die erfindungsgemäßen Pulverlacke sind z.B. das Flammspritzen, ladungsfreies Aufstreuen auf die zu beschichtenden Werkstücke, vorzugsweise elektrostatisches Pulverspritzen und Wirbelsintern.

Die applizierten erfindungsgemäßen Pulverlacke werden im allgemeinen bei 150 bis 26O°C, vorzugsweise l80 bis 2²IO⁰C, während 5 bis 40 Minuten eingebrannt.

Die erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmittel eignen sich z.B. zum Beschichten von Metallteilen wie Autokarosserien, Fensterteilen und ähnlichem und zum Beschichten von nichtmetallischen Oberflächen wie Glas und Keramik. Im unpigmentierten Zustand sind sie auch als Deck-

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lack für Metalliclacke nach dem "dry on wet"-Verfahren zu verwenden. Weiterhin sind sie für die Beschichtung von Haushaltsgeräten, Rohren sowie Geräten der Land- und Porstwirtschaft geeignet.
5

Die in den folgenden Beispielen genannten Teile und Prozente sind, sofern nicht anders angegeben, Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente.

Herstellung der Glyeidylurethane (B)

(Bl) Addukt aus Hexamethylendiisocyanat und Glycid

Zu einer Vorlage aus 84 Teilen EssigsäureethyIester ^S und 84 Teilen Hexamethylendiisocyanat werden bei

70⁰C unter Stickstoff 77,7 Teile Glycid, 77,7 Teile Essigsäureethylester und 0,16 Teile Dibutylzinndij-aurat in 2 Stunden gleichmäßig zudosiert. Dann gibt man 162 Teile Essigester hinzu und hält die Temperatur noch 2 Stunden bei 70°c. Es wird abgekühlt und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Das erhaltene Glycidylurethan hat einen NCO-Wert von 0, einen Epoxidwert von 0,64 und einen Schmelzpunkt von QO⁰C.
25

(B2) Addukt aus Toluylendiisocyanat und Glycid

Zu einer Vorlage aus 85,5 Teilen Toluylendiisocyanat und 256,5 Teilen Essigsäureethylester werden bei 70⁰C unter Stickstoff 77,7 Teile Glycid, 233,1 Teile Essigsäureethylester und 0,16 Teile Dibutylzinndilaurat in 2 Stunden gleichmäßig zudosiert. Dann gibt man I63 Teile Essigester hinzu und hält die Temperatur noch 2 1/2 Stunden bei 7O⁰C. Es wird abgekühlt und das Lösungsmittel im Vakuum

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entfernt. Das erhaltenen Glycidylurethan hat einen NCO-Wert von O, einen Epoxidiert von 0,62 und einen Schmelzpunkt von 12⁰Q.

Herstellung der verkappten N(l-alkenyl)isöcyanate (All) (AIII) N-Vinylcarbaminsäure-tert.-butylester

In einem Reaktionsgefäß, versehen mit einem Inten-'0 sivkühler (mit Kühlsole), Rührer, Thermometer und Zulaufgefäß werden 69 Teile Vinylisocyanat und 70 Teile Ethylacetat vorgelegt. Bei 40⁰C werden innerhalb von 1 Stunde 174 Teile tert.-Butanol, 73 Teile Ethylacetat und 0,01 % DibutylzinndiiS laurat zugegeben. Anschließend läßt man noch 10 Stunden bei 4O⁰C nachreagieren. Es entsteht eine hellgelbe klare Lösung. Isocyanat-Gehalt (verkappt): 14,7 JS. .

(AII2) N-Vinylcarbaminsäure-cyclohexylester

In einem Reaktionsgefäß werden 69 Teile Vinylisocyanat und 89,5 Teile Ethylacetat vorgelegt und auf 40⁰C aufgeheizt. Dazu wird innerhalb 1 Stunde eine Mischung aus 110 Teilen Cyclohexanol und 89,5 Teilen Ethylacetat (0,02 % Dibutylzinndilaurat als Katalysator) gegeben. Nachreaktionszeit: 2 Stunden bei 40°C. Man erhält eine hellgelbe Lösung, aus der sich beim Abkühlen das Re- aktionsprodukt in Form von Kristallen abscheidet. IsoQyanat-Gehalt (verkappt): 11,7 %.

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(ΑΙΙ3) Vinylisocyanat-Caprolactam-Addukt

In einem Reaktionsgefäß werden 113 Teile -Caprolactam und 91 Teile Ethylacetat (+ 0,015 % Dibutylzinndilaurat) vorgelegt und auf ca. 5O⁰C

aufgeheizt. Dazu wird innerhalb von 1 Stunde eine Mischung aus 69 Teilen Vinylisocyanat und 91 Teilen Ethylacetat zugetropft. Nachreaktionszeit: 5 Std. Man erhält eine hellgelbe klare Lösung. Isocyanate "Ό gehalt (verkappt): 11,5 %.

Herstellung der Polymerisate und Polykondensate (A)

(Al) saures Polymerisat

Zu einer Vorlage aus 226 Teilen Xylol werden bei 125⁰C unter Stickstoff eine Mischung aus 525 Teilen Styrol, 375 Teilen Methylmethacrylat, 450 Teilen Butylacrylat, I50 Teilen Acrylsäure, 39 Teilen Xylol, 19,5 Teilen t-Butylperbenzoat und 34 Teilen t-Dodecylmerkaptan gleichmäßig in 2 Stunden zudosiert. Es wird 1 Stunde bei 125°C nachpolymerisiert und dann bei 150°c das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Das entstandene PoIymerisat hat einen K-Wert von 20,2, eine Säurezahl von 73»7 und eine Glastemperatur von 50⁰C.

(A2) saurer Polyester

500 Teile Terephthalsäure, l4o Teile Isophthalsäure und 36Ο Teile Neopentylglykol werden bei 22O⁰C unter Stickstoff schmelzkondensiert. Nach 6 Stunden Kondensation hat der Polyester eine Säurezahl von 49,2, einen K-Wert von 17»8 und eine Glastemperatur von 72⁰C.

Ag

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(A3) verkappte Isocyanatgruppen enthaltendes Polymerisat

Zu einer Vorlage aus 403 Teilen Essigsäureethylester werden bei 65⁰C unter Stickstoff eine Mischung aus 550 Teilen Methylmethacrylat, 660 Teilen des Addukts (AII3), 220 Teile Butylacrylat, 22 Teilen 2,2^l-Azo-bis-(2,4-dimethylvaleronitril) und 11 Teilen t-Dodecylmerkaptan innerhalb von 2 Stunden gleichmäßig zugegeben. Es wird 2 Stunden bei 65⁰C nachpolymerisiert und dann bei 130⁰C im Vakuum das Lösungsmittel entfernt. Das Polymer hat einen K-V/ert von 23*4 und eine Glastemperatur von

'5 Beispiel 1

87 Teile des sauren Polyesters (A2), 13 Teile des Glycidylurethans (Bl) und 1 Teil Poly-n-butylacrylat (K-Wert = 30) werden nach grober Vermischung in einem Labor-Ko- -Kneter der Firma Buss AG schmelzhomogenisiert. Die Schmelze wird auf Kühlblechen abgekühlt, auf eine Korngröße von kleiner 125/um gemahlen und gesiebt. Das Pulver wird mit einer handelsüblichen Spritzanlage bei einer Spannung von 80 kV elektrostatisch auf entfettete Eisenbleche gesprüht. Die Lacke werden 30 Minuten bei 220°c eingebrannt. Die Pilmeigenschaften sind der Tabelle zu entnehmen.

Beispiel 2
30

79 Teile des Polymerisats (A3), 21 Teile des Glycidylurethans (Bl) und 1 Teil Poly-n-butylacrylat (K-Wert = 30) werden nach grober Vermischung in einem Labor-Ko- -Kneter der Firma Buss AG schmelzhomogenisiert und wie ^ oben beschrieben gekühlt, gemahlen, gesiebt und mit

- 16 - O.Z. 0062/001027

80 kV elektrostatisch auf entfettete Eisenbleche gesprüht. Die Lacke werden 30 Minuten bei 200⁰C eingebrannt. Die Filmeigenschaften sind der Tabelle zu entnehmen.
5

Beispiel 1 Beispiel 2

Schichtdicke ( /um) .50 50

Pendelhärte (sec)

nach DIN 53 157 195 171

Erichsen-Tiefung (mm)

nach DIN 53 156 10 10

Verlauf ⁺⁾ 1 1

Lagerstabilität

bei 40⁰C (d) ·^; 7 " 7 ■

visuelle Beurteilung von 0 bis 5: 0: glatt, ausgespannt, kaum Orangenschale 5: rauh, nicht ausgespannt, wie Schmirgelpapier

Claims

* β ft β t> Φ β β »α β« θ «αβ β α β β Λ Q β β e * · · · οο ο οο ο a » # · ο ο α β β ο · 9 • β β« «Ο BASF Farben + Fasern AG 0.Z. OO62/OO1O27 'Patentansprüche \

1. Pulverförmiges überzugsmittel auf Basis eines Bindemittelgemisches aus einem Polymerisat und/oder Poly= ' kondensat und einem festen Epoxidharz mit 2 oder mehr Epoxygruppen pro Molekül, dadurch gekennzeichnet _s daß das Bindemittelgemisch besteht aus

(A) 50 bis 90 Gew.% eines Copolymerisats und/oder Polykondensate mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.000 bis 20.000 und einer Glastemperatur von 30 bis 80⁰C, wobei das Copolymerisat und/oder Polykondensat eine Säurezahl von 40 bis 120 mg KOH/g aufweist oder das Copolymerisat verkapptes N(l»alkenyl)isocyanat

einpolymerisiert enthält,
und

(B) 10 bis 50 Gew./? eines 2 oder mehr Epoxygruppen pro Molekül enthaltenden Umsetzungsproduktes

aus einem Di- oder Poly-Isocyanat und einem Glycidylalkohol oder Glycidylphenol, das einen Schmelzpunkt zwischen 30 und 100°c aufweist.
25

2. Pulverförmiges überzugsmittel nach Anspruch 1, da~ durch gekennzeichnet, daß das Bindemittelgemisch als Komponente (A) ein Mischpolymerisat aus

(I) 30 bis 70 Gew.$ mindestens eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureesters mit 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltenden Monoalkoholen, dessen

3S 0062/535/81 Ls/HB

- ² " 0.2- 0062/001027

Homopolymerisat eine Glastemperatur von oberhalb 35⁰C aufweist, der gegebenenfalls teilweise durch Acrylnitril oder Methacrylnitril ersetzt sein kann,
'5

(II) 15 bis k5 Gew.% eines Adduktes aus einem N(l-alkenyl)isocyanat und einem CH-, OH- oder NH-aciden Verkappungsmittel und

(III) O bis 55 Gew.? mindestens einer weiteren von

(I) und (II) verschiedenen hydroxylgruppenfreien, mit den Komponenten (I) und (II) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Verbindung,

mit der Maßgabe, daß die Summe der unter (I) bis

(III) genannten Prozent zahlen 100 ist, enthält.

3. Pulverförmiges überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelgemisch als Komponente (A) ein Mischpolymerisat aus

(a) 5 bis 20 Gew./S mindestens einer tx,ß-olefinisch ungesättigten Carbonsäure mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen oder eines Halbesters

einer <*,ß-olefinisch ungesättigten, 3 bis 5 Kohlenstoffatome enthaltenden Dicarbonsäure mit einem 1 bis ¹I Kohlenstoff atome enthaltenden Monoalkanol,

(b) 0 bis 30 Gew.% eines Vinylaromaten,

(c) 20 bis 80 Gew.% mindestens eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureesters mit 1 bis 6 Kohlen-

^S Stoffatome enthaltenden Monoalkanolen, dessen

I» fl « β »β β «Ο β

• O · 0 O · β

- 3 - 0.2- ΟΟ62/ΟΟ1Ο27

Homopolymerisat eine Glastemperatur von oberhalb 35⁰C aufweist, der teilweise durch (Meth)-Acrylnitril ersetzt sein kann,

(d) O bis 75 Gew.% mindestens einer weiteren,

von (a) bis (c) verschiedenen carboxyl- und hydroxylgruppenfreien, mit (a) bis (c) copolymerisierbaren olefinisch ungesättigten Verbindung,
K)

mit der Maßgabe, daß die Summe der unter (a) bis (d) genannten Prozent zahlen 100 ist, enthält.

4. Verwendung des pulverförmigen Überzugsmittels nach Anspruch 1, 2 oder 3> gegebenenfalls in Kombination mit Pigmenten, Verlaufsmitteln, Antistatika, Katalysatoren und weiteren Hilfsmitteln für das elektrostatische Pulverbeschichten.

5. Verwendung des pulverförmigen Überzugsmittels nach Anspruch 1, 2 oder 3, gegebenenfalls in Kombination mit Pigmenten, Verlaufsmitteln, Antistatika, Katalysatoren und weiteren Hilfsmitteln für das Wirbelsinterverfahren.