DE3525110A1 - Pulverfoermige katalysierte polyol/polyisocyanat-mischungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur herstellung von rberzuegen - Google Patents
Pulverfoermige katalysierte polyol/polyisocyanat-mischungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur herstellung von rberzuegenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft katalysierte pulverförmige Mischungen
auf Basis von Polyhydroxylverbindungen und verkappten
Polyisocyanaten, ein Verfahren zur ihrer Herstellung
und ihre Verwendung zur Herstellung von Überzügen,
vornehmlich auf Stahlblech.
Pulverförmige Zweikomponenten-Überzugsmittel auf Basis von
Polyhydroxylverbindungen und mit deren Hydroxylgruppen
reaktionsfähigen polyfunktionellen Verbindungen (Vernetzer)
finden zunehmend Eingang in großtechnische Beschichtungsverfahren
zum Korrosionsschutz, z. B. bei der
Lackierung von Kraftfahrzeugkarrosserieteilen. Die gebräuchlichsten
Vernetzer sind blockierte Polyisocyanate,
deren latente Isocyanatgruppen unter Einbrennbedingungen
das Blockierungsmittel abspalten und dann vernetzend
wirken.
Ein Überblick über solche Systeme findet sich z. B. bei
M. Hoppe, Coating 17 (1984), Nr. 3, S. 64-66.
An die Vernetzer pulverförmiger Überzugsmittel werden
Anforderungen gestellt, die sich scheinbar widersprechen:
- 1. Man erwartet, daß sie sommerliche Temperaturen überstehen ohne zusammenzubacken. Dies ist bei den üblicherweise verwendeten Vernetzern dann der Fall, wenn sie einen Erweichungspunkt - bestimmt mittels Differentialthermoanalyse (DTA) - von mindestens 50°C aufweisen. Ferner sollen Mischungen aus Polyhydroxylverbindung und Vernetzer sowie daraus hergestellte Pulverlacke bei 40°C, vorzugsweise bei 45°C, insbesondere bei 50°C, noch rieselfähig sein.
- 2. Es ist aus ökonomischen Gründen immer wünschenswert, die Einbrenntemperatur (bei gegebener Einbrenndauer) bzw. die Einbrenndauer (bei gegebener Einbrenntemperatur) zu senken, ohne dadurch die Qualität der resultierenden Überzüge zu beeinträchtigen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß eine bislang unbekannte
günstige Kombination dieser Eigenschaften dann entsteht,
wenn man als Katalysator Dioctylzinnoxid und/oder
-sulfid, vorzugsweise Di-n-octylzinnoxid und/oder -sulfid
einsetzt. Di-n-octylzinnoxid ist besonders bevorzugt.
Die Verwendung von Dioctylzinnoxid in der Polyurethanchemie
ist nicht unbekannt: In der DE-OS 21 22 075 werden
(u. a.) aus Dioctylzinnoxid sog. "Harada-Komplexe" hergestellt,
die eine Kettenspaltung während der Reaktion von
Polyhydroxylverbindung und Polyisocyanat verhindern und
die Widerstandsfähigkeit der entstandenen Polyurethane
gegen thermischen Abbau verbessern sollen.
Die DE-OS 25 22 189 beschreibt, daß man ausgehend von
einer Präpolymermasse enthaltend ein Addukt von Trimethylolpropan
und 3-Isocyanato-3.5.5-trimethylcyclohexylisocyanat
Anstriche mit ausgezeichneter Wetterbeständigkeit,
ausgezeichnetem Glanz, ausgezeichnetem
Haftvermögen und hervorragender Schlagzähigkeit erhält.
Unter sehr vielen Zinnverbindungen wird auch Dioctylzinnoxid
als Katalysator beschrieben (S. 8).
Die DE-OS 27 36 799 betrifft ein Verfahren zur Polyaddition
Urethan-bildender Zubereitungen. Zur Katalyse
wird eine Mischung aus a) einer Verbindung mit verzögerter
Wirkung aus der Reihe polyfunktionelle Aminosäure,
saures nitril-substituiertes Amin und Aminsalz einer tertiären
Aminosäure und b) einer metallorganischen Verbindung
benutzt. Unter 12 metallorganischen Verbindungen wird
auch Dioctylzinnoxid genannt (S. 16, Absatz 1).
Keine der genannten Literaturstellen hebt Dioctylzinnoxid
in irgendeiner Weise als besonders geeignet hervor; keine
dieser Literaturstellen beschreibt die Verwendung von Dioctylzinnoxid
in einem der zahlreichen Beispiele. Keine
der genannten Literaturstellen befaßt sich mit pulverförmigen
Überzugsmitteln und folglich auch nicht mit den in
Zusammenhang mit pulverförmigen Überzugsmitteln auftretenden
Problemen. Sie konnten daher die Lösung der erfindungsgemäßen
Aufgabe auch nicht nahelegen.
Gegenstand der Erfindung sind alle Urethangruppen-bildende
pulverförmige Überzugsmittel aus:
- A) Zerewitinow-aktive Wasserstoffatome enthaltendem, Ethergruppen-freiem Harz, das keine tertiären Stickstoffatome enthält,
- B) mindestens teilweise blockiertem Polyisocyanat als Vernetzer,
- C) Katalysator und gegebenenfalls
- D) üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator C aus Dioctyl-,
vorzugsweise Di-n-octyl-, -zinnoxid und/oder -zinnsulfid
besteht.
Die EP-A 59 632 betrifft u. a. Zweikomponenten-Pulverlack
(S. 13, Z. 21/22)-Systeme aus Polyhdroxylverbindungen und
blockierten Polyisocyanaten mit einer Katalysatorkombination
aus (1) einem Salz oder Chelatkomplex von zweiwertigem
Kupfer, Zink, Nickel, Eisen, Cobalt oder Vanadium und
(2) einer Zinnverbindung. Unter 5 allgemeinen Formeln
(S. 6, Z. 18-20) werden auch Dialkyl- bzw. Dicycloalkylzinnoxide
aufgeführt; besonders bevorzugte Alkylreste sind
Methyl, Butyl und Octyl (S. 7, Z. 13). Da die EP-A 59 632
erstens fordert, zwei verschiedene Katalysatoren zu verwenden,
und zweitens empfiehlt, die Menge der Zinnverbindung
(2) vorzugsweise so zu wählen, daß sie alleine nicht
katalytisch wirkt (Anspruch 16), führt sie vom Gegenstand
unserer Erfindung weg.
Die GB-PS 9 94 348 betrifft u. a. pulverförmige (S. 7,
Z. 13/14 u. 22) Überzugsmittel auf Basis eines Polyethers
mit blockierten Isocyanatgruppen, wobei diese Überzugsmittel
(1) entweder selbstvernetzend sind oder
(2) ein Polyetherpolyol, ein Polyetherpolyol-Zwischenprodukt mit Hydroxylendgruppen, ein Hydroxylgruppen-haltiges tertiäres Amin oder ein Zwischenprodukt auf Polyetherbasis mit Hydroxyl- und tertiären Aminogruppen als Vernetzer enthalten können.
(1) entweder selbstvernetzend sind oder
(2) ein Polyetherpolyol, ein Polyetherpolyol-Zwischenprodukt mit Hydroxylendgruppen, ein Hydroxylgruppen-haltiges tertiäres Amin oder ein Zwischenprodukt auf Polyetherbasis mit Hydroxyl- und tertiären Aminogruppen als Vernetzer enthalten können.
Als Katalysatoren wird eine Auswahl bestimmter Blei-,
Wismut-, Titan- und Zinnverbindungen (u. a. Di-(2-ethylhexyl)-zinnoxid;
S. 2, Z. 13) aufgelistet. Daß Dioctylzinnoxid
einen besonderen Effekt, der über den der anderen
Katalysatoren hinausgeht, bewirke, läßt sich der Patentschrift
nicht entnehmen. In den Beispielen wird Dioctylzinnoxid
nicht eingesetzt. Daß sich unter bestimmten
Voraussetzungen die Einbrenndauer- bzw. -temperatur senken
läßt und der Erweichungspunkt des Katalysator-haltigen
Vernetzers steigt, läßt sich der GB-PS 9 94 348 nicht
entnehmen und ergibt sich aus ihr auch nicht in naheliegender
Weise.
Bevorzugte Zerewitinow-aktive Wasserstoffatome im Sinne
unserer Erfindung sind beispielsweise die von Aminogruppen
und insbesondere die von Hydroxylgruppen.
Bevorzugte Aminogruppen-enthaltende Harze A sind - vorzugsweise
endständige - Aminogruppen-enthaltende Polyether,
Polyurethane, insbesondere Polyester - wobei die
Aminogruppen vorzugsweise an ein aromatisches System gebunden
sind - wie sie z. B. gemäß DE-OS 31 29 979,
31 31 252, 31 44 991, 32 00 021 und 32 23 395 hergestellt
werden können.
Bevorzugte Hydroxylgruppen-enthaltende Harze A sind hydroxylgruppenhaltige
Polyester, Poly(meth)acrylate,
Polyurethane, Polyurethan(meth)acrylate und Vinylpolymerisate
also Polymere, wie sie z. B. in den DE-PS
19 57 483, 20 64 098, 21 05 777, 28 19 827, 29 60 366, der
EP-PS 789, den US-PS 37 87 521, 38 57 818, 39 14 333,
39 19 346, 39 59 405, 39 76 719, 39 93 849, 39 98 905,
40 44 070, 40 69 275, 41 50 211, 42 11 691 und in "Methoden
der Organischen Chemie" (Houben-Weyl), Bd. 14/2, Georg
Thieme Verlag, Stuttgart 1963, S. 1-46, beschrieben sind.
Besonders bevorzugte Polyhydroxylverbindungen A sind Polyester,
die 50 bis 65 Gew.-% Reste aromatischer Polycarbonsäuren,
30 bis 45 Gew.-% Reste aliphatischer Diole und 2
bis 8, vorzugsweise ca. 5 Gew.-% aliphatischer Triole enthalten,
Copolymerisate von (Meth-)Acrylsäurealkylestern
und Hydroxyalkyl(meth)-acrylsäurealkylestern sowie Styrol/
Maleinsäure-Copolymerisate, deren Carbonsäuregruppen mindestens
teilsweise mit Ethylenoxid verestert worden sind.
Besonders bevorzugte Polyhydroxylverbindungen A besitzen
Hydroxylzahlen von 20 bis 200, insbesondere von 40 bis
130.
Bevorzugte Harze A besitzen Erweichungstemperaturen (bestimmt
durch Differentialthermoanalyse) von 40 bis 140°C,
insbesondere 45 bis 100°C, und als Zahlenmittel bestimmte
Molekulargewichte von 400 bis 20 000, inbesondere 1000
bis 10 000.
Bevorzugte Polyisocyanate für die Herstellung der blockierten
Polyisocyanate B sind Diisocyanate mit 6 bis 16 C-Atomen,
wie z. B. Hexamethylendiisocyanat, Toluylendiisocyanat,
4,4′-Diisocyanatodiphenylmethan, insbesondere
4,4′-Diisocanato-dicyclohexylmethan. Das bevorzugteste
Diisocyanat ist 1-Isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan
("Isophoron"-diisocyanat). Die Polyisocyanate
können auch durch Uretonimin-, Urethan-, Isocyanurat-,
Carbodiimid- oder Uretdiongruppen modifiziert
sein. Auch Polyuretdione oder Polyuretonimine können eingesetzt
werden.
Als Blockierungsmittel für die Isocyanate geeignete Verbindungen
sind z. B. in "Methoden der Organischen Chemie"
(Houben-Weyl), Bd. 14/2, Georg Thieme Verlag, Stuttgart
1963, S. 61-70, beschrieben. Bevorzugte Blockierungsmittel
sind Lactame, wie z. B. δ-Valerolactam, Pyrrolidon und
insbesondere ε-Caprolactam.
"Mindestens teilsweise blockiert" bedeutet, daß pro Mol
Isocyanatgruppe 0,5 bis 1,0 Mol Isocyanatgruppen des Vernetzers
blockiert sind. Vorzugsweise sind im wesentlichen
alle Isocyanatgruppen blockiert.
Bevorzugte Vernetzer B werden aus Diisocyanat und - pro
Mol Diisocyanat 1,3 bis 1,7 Mol - Blockierungsmittel sowie
- pro Mol Diisocyanat 0,1 bis 0,37 Mol - Triol hergestellt.
Für diesen Zweck bevorzugte Triole sind solche
mit 3 bis 8 C-Atomen, wie z. B. Butantriole, Hexantriole,
Glycerin, 1,1,1-Trimethylolethan und insbesondere 1,1,1-Trimethylolpropan.
Besonders bevorzugte Vernetzer B werden aus "Isophoron"-
diisocyanat, ε-Caprolactam und Trimethylolpropan hergestellt.
Die Herstellung des Vernetzers B erfolgt in der
Regel unter Inertgasatmosphäre, z. B. unter Stickstoff.
Man kann entweder zunächst aus Diisocyanat und Blockierungsmittel
das Addukt herstellen und dessen freie Isocyanatgruppen
mit dem Triol umsetzen oder zuerst Diisocyanat
und Triol umsetzen und danach die freien Isocyanatgruppen
des Umsetzungsprodukts blockieren. Bevorzugte
Temperaturen für die Blockierung sind 40 bis 150°C,
insbesondere 80 bis 140°C, für die Reaktion mit dem Triol
80 bis 140°C, insbesondere 80 bis 120°C. Die jeweilige
Deblockierungstemperatur sollte jedoch nicht überschritten
werden.
Die Reaktion wird vorzugsweise in einer Weise durchgeführt,
die gewährleistet, daß der Vernetzer praktisch
keine (d. h. weniger als 0,5 Gew.-%) an freien Isocyanatgruppen
enthält. Die Blockierungsreaktion kann durch geeignete
Katalysatoren, z. B. tertiäre Amine oder Alkaliphenolat,
beschleunigt werden. Normalerweise wird man
diese Reaktion in Abwesenheit von Lösungsmitteln durchführen,
doch kann in manchen Fällen die Verwendung inerter
Lösungsmittel zur Viskositätsregulierung angezeigt sein.
Harz A und Vernetzer B kommen vorzugsweise in solchen
Mengenverhältnissen zum Einsatz, daß pro Zerewitinow-
aktive Wasserstoff-enthaltende Gruppe (also z. B. pro
Amino- oder pro Hydroxylgruppe) des Harzes A insgesamt
0,6 bis 1,2, vorzugsweise 0,8 bis 1,0 (freie und blockierte)
Isocyanatgruppen zur Verfügung stehen. In der Regel
bedeutet dies, daß Harz A und Vernetzer B in einem Gewichtsverhältnis
von 50:50 bis 90:10, vorzugsweise von
65:35 bis 88:12 eingesetzt werden.
Der Katalysator C kann in einer Menge von vorzugsweise 0,5
bis 5,0, insbesondere von 1,2 bis 4,0, Gew.-%, bezogen auf
die Summe A + B + C + D, eingesetzt werden.
Der Katalysator C kann dem Harz A und/oder dem Vernetzer B
und/oder den gegebenenfalls zu verwendenden Hilfs- und Zusatzstoffen
D, z. B. in Form eines Masterbatchs, zugesetzt
werden. Vorzugsweise wird der Katalysator C dem Vernetzer
B zugemischt. Dies kann bei der diskontinuierlichen
Herstellung des Vernetzers B vorzugsweise nach Beendigung
der Reaktion erfolgen; bei der kontinuierlichen Herstellung
kann der Katalysator C auch während der Reaktion zugegeben
werden.
Zur Herstellung der gebrauchsfertigen pulverförmigen Überzugsmittel
werden Harz A, Vernetzer B und Katalysator C
gemischt und gegebenenfalls mit Pigmenten, wie z. B. Titandioxid,
Verlaufsmittel, wie z. B. Polybutylacrylat oder
Siliconverbindungen, und anderen üblichen Zusatzstoffen
versehen und, z. B. aus Extrudern oder Knetern, bei Temperaturen
von vorzugsweise 100 bis 120°C in der Schmelze
homogenisiert. Der erstarrte Feststoff kann gemahlen und
durch Sieben von Kornanteilen oberhalb 0,1 mm befreit
werden.
Die so hergestellten pulverförmigen Überzugsmittel können
nach üblichem Pulverauftragsverfahren, wie z. B. elektrostatischen
Pulversprühen oder Wirbelsintern, auf die zu
überziehenden Formteile aufgebracht werden. Die Härtung
der Überzüge kann durch Erhitzen auf Temperaturen von
130-220°C, vorzugsweise 150 bis 190°C, erfolgen. Bereits
bei niedriger Einbrenntemperatur bzw. kurzer Einbrenndauer
erhält man gut verlaufende, glänzende und elastische
Überzüge mit hervorragenden Korrosionsschutzeigenschaften
und einer sehr guten Wärmefarbstabilität.
A) Allgemeine Herstellungsvorschrift für die Vernetzer/
Katalysator-Kombination
"Isophoron"diisocyanat (IPDI) wird unter Stickstoffatmosphäre auf 80-85°C aufgeheizt; eine Mischung aus Trimethylolpropan (TMP) und ε-Caprolactam wird portionsweise so zugesetzt, daß die Temperatur nicht über 120°C steigt (exotherme Reaktion). Nach Beendigung der Zugabe (nach etwa 2 Stunden) wird bei 120°C nachgerührt, bis der NCO-Gehalt unter 0,5 Gew.-% liegt (ca. 1 Stunde). Man läßt auf 100°C abkühlen, rührt den Katalysator in die Schmelze (ca. 30 Minuten) und gießt auf Stahlbleche.
"Isophoron"diisocyanat (IPDI) wird unter Stickstoffatmosphäre auf 80-85°C aufgeheizt; eine Mischung aus Trimethylolpropan (TMP) und ε-Caprolactam wird portionsweise so zugesetzt, daß die Temperatur nicht über 120°C steigt (exotherme Reaktion). Nach Beendigung der Zugabe (nach etwa 2 Stunden) wird bei 120°C nachgerührt, bis der NCO-Gehalt unter 0,5 Gew.-% liegt (ca. 1 Stunde). Man läßt auf 100°C abkühlen, rührt den Katalysator in die Schmelze (ca. 30 Minuten) und gießt auf Stahlbleche.
1) Vernetzer A mit Zinn(II)-dioctoat (Vergleich)
739,2 g IPDI, 539 g Caprolactam und 84 g TMP werden, wie unter 1) beschrieben, zur Reaktion gebracht; 37,8 g Zinn(II)-di-ethylhexoat werden hinzugefügt (Gesamtgehalt 2,7 Gew.-%). Der NCO-Gehalt beträgt 14,3 Gew.-%, die Erweichungstemperatur (bestimmt mittels DTA) beim 1. Aufheizen 50-51°C, beim 2. Aufheizen 47-48°C.
739,2 g IPDI, 539 g Caprolactam und 84 g TMP werden, wie unter 1) beschrieben, zur Reaktion gebracht; 37,8 g Zinn(II)-di-ethylhexoat werden hinzugefügt (Gesamtgehalt 2,7 Gew.-%). Der NCO-Gehalt beträgt 14,3 Gew.-%, die Erweichungstemperatur (bestimmt mittels DTA) beim 1. Aufheizen 50-51°C, beim 2. Aufheizen 47-48°C.
2) Vernetzer B mit Dioctylzinnoxid (erfindungsgemäß)
Wie Vernetzer A, jedoch mit 37,8 g Di-n-octylzinnoxid (2,7 Gew.-%) anstelle von Zinn(II)-di-ethylhexoat. NCO-Gehalt: 14,6 Gew.-%; DTA: 56-58°C (1. Aufheizen) bzw. 56-57°C (2. Aufheizen).
Wie Vernetzer A, jedoch mit 37,8 g Di-n-octylzinnoxid (2,7 Gew.-%) anstelle von Zinn(II)-di-ethylhexoat. NCO-Gehalt: 14,6 Gew.-%; DTA: 56-58°C (1. Aufheizen) bzw. 56-57°C (2. Aufheizen).
3) Vernetzer C mit Zinn(II)-dioctoat (Vergleich)
Wie Vernetzer A, jedoch mit 528 g IPDI, 385 g ε-Caprolactam, 60 g TMP und 19,9 g Zinn(II)-di- ethylhexoat (2,0 Gew.-%). NCO-Gehalt: 14,7 Gew.-%; DTA: 54°C (1. Aufheizen) bzw. 50°C (2. Aufheizen).
Wie Vernetzer A, jedoch mit 528 g IPDI, 385 g ε-Caprolactam, 60 g TMP und 19,9 g Zinn(II)-di- ethylhexoat (2,0 Gew.-%). NCO-Gehalt: 14,7 Gew.-%; DTA: 54°C (1. Aufheizen) bzw. 50°C (2. Aufheizen).
4) Vernetzer D mit Dioctylzinnoxid (erfindungsgemäß)
Wie Vernetzer C, jedoch mit 19,9 g Di-n-octylzinnoxid anstelle von Zinn(II)-di-ethylhexoat. NCO-Gehalt: 14,2 Gew.-%, DTA: 58-59°C (1. Aufheizen) bzw. 56°C (2. Aufheizen).
Wie Vernetzer C, jedoch mit 19,9 g Di-n-octylzinnoxid anstelle von Zinn(II)-di-ethylhexoat. NCO-Gehalt: 14,2 Gew.-%, DTA: 58-59°C (1. Aufheizen) bzw. 56°C (2. Aufheizen).
5) Vernetzer E mit Dibutylzinnoxid (Vergleich)
Wie Vernetzer A, jedoch mit 528 g IPDI, 385 g ε-Caprolactam, 60 g TMP und 27 Di-n-butylzinnoxid (2,7 Gew.-%). NCO-Gehalt: 14,5 Gew.-%; DTA: 54°C (1. Aufheizen) bzw. 52°C (2. Aufheizen).
Wie Vernetzer A, jedoch mit 528 g IPDI, 385 g ε-Caprolactam, 60 g TMP und 27 Di-n-butylzinnoxid (2,7 Gew.-%). NCO-Gehalt: 14,5 Gew.-%; DTA: 54°C (1. Aufheizen) bzw. 52°C (2. Aufheizen).
B) Polyhydroxylverbindung
Polyester, hergestellt aus 66,57 Gewichtsteilen Terephthalsäure, 38,18 Gewichtsteilen Neopentylglykol, 5,26 Gewichtsteilen Hexandiol-1,6 und 4,45 Gewichtsteilen Trimethylolpropan mit einer Säurezahl von 8 und einer OH-Zahl von 50.
Polyester, hergestellt aus 66,57 Gewichtsteilen Terephthalsäure, 38,18 Gewichtsteilen Neopentylglykol, 5,26 Gewichtsteilen Hexandiol-1,6 und 4,45 Gewichtsteilen Trimethylolpropan mit einer Säurezahl von 8 und einer OH-Zahl von 50.
C) Herstellung von Pulverlacken:
OH-Polyester und Vernetzer wurden entsprechend den in der folgenden Tabelle angegebenen Mengenverhältnissen gemischt, je 59,4 Gewichtsteile (OH-Polyester und Vernetzer) 40,0 Gewichtsteile Titandioxid (Rutilpigment) und 0,6 Gewichtsteile eines handelsüblichen Verlaufsmittels auf Basis eines Butylacrylatoligomeren (®Acronal 4 F der BASF AG, Ludwigshafen) zugemischt. Die Mischung wurde auf einem Doppelwellenextruder bei 100-120°C homogenisiert. Das Extrudat wurde nach Kühlen und Vorzerkleinerung zu einem Pulver einer durchschnittlichen Korngröße über 50 μm gemahlen. Das Grobkorn von Korngrößen über 90 μm wurde abgesiebt, das Pulver mit Hilfe einer Pulversprühpistole auf entfettete, doppelt dekapierte, geerdete Eisenbleche (165 × 65 × 0,8 mm) bei 90 kV Negativspannung so aufgespritzt, daß nach dem Einbrennen eine durchschnittliche Filmschichtdicke von 50-60 μm resultierte.
OH-Polyester und Vernetzer wurden entsprechend den in der folgenden Tabelle angegebenen Mengenverhältnissen gemischt, je 59,4 Gewichtsteile (OH-Polyester und Vernetzer) 40,0 Gewichtsteile Titandioxid (Rutilpigment) und 0,6 Gewichtsteile eines handelsüblichen Verlaufsmittels auf Basis eines Butylacrylatoligomeren (®Acronal 4 F der BASF AG, Ludwigshafen) zugemischt. Die Mischung wurde auf einem Doppelwellenextruder bei 100-120°C homogenisiert. Das Extrudat wurde nach Kühlen und Vorzerkleinerung zu einem Pulver einer durchschnittlichen Korngröße über 50 μm gemahlen. Das Grobkorn von Korngrößen über 90 μm wurde abgesiebt, das Pulver mit Hilfe einer Pulversprühpistole auf entfettete, doppelt dekapierte, geerdete Eisenbleche (165 × 65 × 0,8 mm) bei 90 kV Negativspannung so aufgespritzt, daß nach dem Einbrennen eine durchschnittliche Filmschichtdicke von 50-60 μm resultierte.
Die Testergebnisse werden in den Tabellen aufgeführt.
Folgende Prüfmethoden wurden angewandt:
1) Gelierzeit des Pulverlackes (bei 180°C) nach DIN-Entwurf
55 990, Teil 8;
Die Gel- oder Gelierzeit gibt Auskunft über die Geschwindigkeit der Härtungsreaktion. Hier wird die Wirksamkeit der Katalyse deutlich.
Die Gel- oder Gelierzeit gibt Auskunft über die Geschwindigkeit der Härtungsreaktion. Hier wird die Wirksamkeit der Katalyse deutlich.
2) Tiefungswerte nach DIN 53 156 (nach Erichsen);
langsame Verformung durch Kugeldruck von der Rückseite in mm.
langsame Verformung durch Kugeldruck von der Rückseite in mm.
3) Schlagdeformation, rückwärtig = Impact reverse in Anlehnung
an ASTM G-14 mit einem Gewicht von 1 kg und
einem Kugeldurchmesser von 1/2 Zoll; Angabe in
inch-pound (Fallhöhe · Gewicht);
wird mit einem Kugelfall-Gerät, Modell 304, der Firma Erichsen von der Filmrückseite, d. h. von der nicht beschichteten Blechseite aus gemessen. Der Impact- Test sagt aus, ob die Härtungsreaktion unter den genannten Bedingungen (20 min/170°C, 15 min/180°C, 10 min/200°C, 5 min/220°C) ordnungsgemäß abgelaufen ist.
wird mit einem Kugelfall-Gerät, Modell 304, der Firma Erichsen von der Filmrückseite, d. h. von der nicht beschichteten Blechseite aus gemessen. Der Impact- Test sagt aus, ob die Härtungsreaktion unter den genannten Bedingungen (20 min/170°C, 15 min/180°C, 10 min/200°C, 5 min/220°C) ordnungsgemäß abgelaufen ist.
4) Glanzgrad nach Gardner, DIN 67 530, 60°-Winkel.
5) Weißgrad nach A. Berger;
Gelbstich weißer Beschichtungen nach nochmaligem Einbrennen, d. h. nochmal 15 min/200°C und nochmal 20 min/220°C. Je höher die Zahl, desto besser ist das Ergebnis.
Gelbstich weißer Beschichtungen nach nochmaligem Einbrennen, d. h. nochmal 15 min/200°C und nochmal 20 min/220°C. Je höher die Zahl, desto besser ist das Ergebnis.
6) Acetonfestigkeit
Probe auf richtige Aushärtung. Hierzu werden 50 Doppelhübe mit einem in Aceton getränkten Wattebausch durchgeführt:
0 = ohne Veränderung;
1 = Oberfläche etwas weich geworden, regeneriert sich aber;
2 = weich, läßt sich mit Fingernagel abkratzen.
Probe auf richtige Aushärtung. Hierzu werden 50 Doppelhübe mit einem in Aceton getränkten Wattebausch durchgeführt:
0 = ohne Veränderung;
1 = Oberfläche etwas weich geworden, regeneriert sich aber;
2 = weich, läßt sich mit Fingernagel abkratzen.
7) Knickprobe
Dazu werden die 0,8 mm dicken, beschichteten Stahlbleche geknickt. Es darf kein Filmriß und kein Abplatzen zu beobachten sein.
0 = bestanden;
1 = einzelne Risse, bedingt bestanden;
2 = viele Risse, nicht bestanden.
Dazu werden die 0,8 mm dicken, beschichteten Stahlbleche geknickt. Es darf kein Filmriß und kein Abplatzen zu beobachten sein.
0 = bestanden;
1 = einzelne Risse, bedingt bestanden;
2 = viele Risse, nicht bestanden.
Claims (11)
1. Urethangruppen-bildende pulverförmige Überzugsmittel
aus
- A) Zerewitinow-aktive Wasserstoffatome enthaltendem, Ethergruppen-freiem Harz, das keine tertiären Stickstoffatome enthält,
- B) mindestens teilweise blockiertem Polyisocyanat als Vernetzer,
- C) Katalysator und gegebenenfalls
- D) üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator C aus
Dioctyl-zinnoxid und/oder -zinnsulfid besteht.
2. Überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Harz A ein hydroxylgruppenhaltiger Polyester
ist.
3. Überzugsmittel nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vernetzer B ein blockiertes
Isophorondiisocyanat ist.
4. Überzugsmittel nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vernetzer ε-Caprolactam-blockiert
ist.
5. Überzugsmittel nach Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vernetzer ein Reaktionsprodukt aus
Isophorondiisocyanat, - pro Mol Diisocyanat 1,3
bis 1,7 Mol - Caprolactam sowie - pro Mol Diisocyanat
0,1 bis 0,37 Mol - Trimethylolpropan ist.
6. Überzugsmittel nach Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Katalysator C aus Di-n-octylzinnoxid
und/oder -zinnsulfid besteht.
7. Überzugsmittel nach Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Katalysator C in einer Menge von
0,5 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf die Summe von A + B + C
+ D, eingesetzt wird.
8. Verfahren zur Herstellung der Überzugsmittel nach Ansprüchen
1-7, wonach man die Komponenten bei Temperaturen
von 100 bis 120°C in der Schmelze homogenisiert.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wonach man zunächst den
Vernetzer B mit dem Katalysator C mischt und die erhaltene
Mischung mit den restlichen Komponenten homogenisiert.
10. Verwendung der Überzugsmittel nach Ansprüchen 1-7 zur
Herstellung von Überzügen mittels elektrostatischen
Pulversprühens oder Wirbelsinterns.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853525110 DE3525110A1 (de) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | Pulverfoermige katalysierte polyol/polyisocyanat-mischungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur herstellung von rberzuegen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853525110 DE3525110A1 (de) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | Pulverfoermige katalysierte polyol/polyisocyanat-mischungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur herstellung von rberzuegen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3525110A1 true DE3525110A1 (de) | 1987-01-15 |
Family
ID=6275736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853525110 Withdrawn DE3525110A1 (de) | 1985-07-13 | 1985-07-13 | Pulverfoermige katalysierte polyol/polyisocyanat-mischungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur herstellung von rberzuegen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3525110A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5116914A (en) * | 1990-12-18 | 1992-05-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Cathodic electrodeposition coatings containing alkyl metal acetonate catalyst |
WO1996027625A1 (en) * | 1995-03-07 | 1996-09-12 | The Dow Chemical Company | Catalyst for polyurethane foam carpet backings and carpets prepared therewith |
US5852101A (en) * | 1991-06-01 | 1998-12-22 | Bayer Aktiengesellschaft | Powder coating compositions and their use for coating heat-resistant substrates |
-
1985
- 1985-07-13 DE DE19853525110 patent/DE3525110A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5116914A (en) * | 1990-12-18 | 1992-05-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Cathodic electrodeposition coatings containing alkyl metal acetonate catalyst |
US5852101A (en) * | 1991-06-01 | 1998-12-22 | Bayer Aktiengesellschaft | Powder coating compositions and their use for coating heat-resistant substrates |
WO1996027625A1 (en) * | 1995-03-07 | 1996-09-12 | The Dow Chemical Company | Catalyst for polyurethane foam carpet backings and carpets prepared therewith |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |