DE4218475A1 - Verfahren zur herstellung einer pulverfoermigen beschichtungszusammensetzung - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer pulverfoermigen beschichtungszusammensetzung

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DE4218475A1
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Mikio Osa
Masao Kubo
Katsuji Kitagawa
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung einer Epoxyharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung.
Epoxyharz-Pulverzusammensetzungen wurden allgemein durch das Trockenmischverfahren, Schmelzmischverfahren oder Preß-Bindungsmischverfahren hergestellt. Bei dem Trocken­ mischverfahren werden ein Epoxyharzpulver und ein Härtungs­ mittelpulver miteinander als solche vermischt. Während das Trockenmischverfahren vorteilhaft ist, weil das Mischen leicht durchgeführt werden kann, bietet dieses Verfahren ein Problem, weil das Epoxyharz und das Härtungsmittel wäh­ rend des Transports oder der Verwendung die Neigung zeigen sich voneinander zu trennen, wegen des Unterschieds in ihrem spezifischen Gewicht und/oder ihrer Teilchengröße, so daß die Härtung der Pulverzusammensetzungen nicht immer mit guter Wirkung verläuft.
Das Schmelzmischverfahren umfaßt die Verfahrensschritte, daß ein geschmolzenes Epoxyharz mit einem geschmolzenen Härtungsmittel vermischt wird, die entstehende Mischung abgekühlt und verfestigt wird und die verfestigte Mischung pulverisiert wird. Das Schmelzmischverfahren weist somit nicht ein Problem der Trennung der jeweiligen Bestandteile auf, wie dies beim Trockenmischverfahren der Fall ist. Hier tritt jedoch ein anderes Problem auf, weil nämlich Kristall­ strukturen des Epoxyharzes und/oder des Härtungsmittels wäh­ rend der Schmelzstufe zerstört werden. Das Vorhandensein von kristallinen Bestandteilen ist jedoch in hohem Maße wün­ schenswert, weil die Zusammensetzung eine niedrige Viskosität beim Schmelzen während des Härtungsschrittes besitzen kann, so daß sie leicht und glatt in Spalten oder Hohlräume eindrin­ gen kann, die mit ihr zu Bindungszwecken verfüllt werden sol­ len.
Das Preß-Bindungsmischverfahren ist eine Modifikation des obengenannten Trockenmischverfahrens und umfaßt die Verfah­ rensschritte, daß Epoxyharzpulver mit Härtungsmittelpulver trocken vermischt wird, die entstehende Mischung bei einem hohen Druck gepreßt wird, um diese Bestandteile aneinander haften zu lassen, und die gepreßte Mischung pulverisiert wird. Obgleich die entstehende Zusammensetzung eine geringere Nei­ gung zur Trennung von Bestandteilen im Vergleich zu dem Troc­ kenmischverfahren zeigt, bringt sie dennoch das Problem mit, daß die Adhäsion und Haftung zwischen den Bestandteilen nicht ausreichend stark ist. Um eine feste Bindung zu liefern, ist es notwendig, einen extrem hohen Druck von mehr als 100 bar (100 kg/cm2 Überdruck) bei dem Preßschritt anzuwenden. Um mit diesem Problem fertig zu werden, wurde die Einbringung von Stearinsäure in die Pulvermischung vorgeschlagen. Die Stearinsäure beeinflußt jedoch die Eigenschaften des gehärte­ ten Gegenstandes nachteilig.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches wirtschaftliches Verfahren zu schaffen, mit dem man eine pulverförmige Beschichtungszusammensetzung herstellen kann, bei der keine Trennung der jeweiligen Be­ standteile während Lagerung, Transport oder Verwendung auftritt und die eine niedrige Viskosität beim Schmelzen zum Härten aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Er­ findung ein Verfahren zur Herstellung einer pulverförmigen Beschichtungszusammensetzung geschaffen, das die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
  • a) Bereitstellen eines kristallinen Materials, das aus zwei oder mehr kristallinen Substanzen besteht, von denen jede einen Schmelzpunkt von wenigstens 90°C aufweist und eine von ihnen einen Schmelzpunkt Mp besitzt, der niedriger als die der anderen kristallinen Substanzen ist, wobei die kristallinen Substanzen aus wenigstens einem kristallinen Epoxyharz und wenigstens einem kristallinen Härtungsmittel bestehen,
  • b) Bereitstellen eines nicht-kristallinen Materials, das aus einer oder mehreren nicht-kristallinen Substanzen be­ steht, von denen jede einen Erweichungspunkt von wenigstens 50°C aufweist und von denen eine einen Glasübergangspunkt Tg besitzt, der niedriger als derjenige der anderen nicht- kristallinen Substanzen ist und der niedriger als der be­ sagte Schmelzpunkt Mp ist, wobei diese nicht-kristallinen Substanzen aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus nicht- kristallinen Epoxyharzen, nicht-kristallinen Härtungsmit­ teln und Mischungen derselben besteht,
  • c) Mischen des kristallinen Materials mit dem nicht-kri­ stallinen Material, um ein Gemisch zu erhalten, das einen Gehalt an dem besagten kristallinen Material von 55-90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der kristallinen und nicht-kristallinen Materialien, und einen Gehalt an dem besagten wenigstens einen kristallinen Härtungsmittel von 5-45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der kristalli­ nen und nicht-kristallinen Materialien, aufweist,
  • d) Pressen dieses Gemisches bei einer Temperatur, die höher als der besagte Glasübergangspunkt Tg ist, jedoch niedriger als der besagte Schmelzpunkt Mp ist und der niedriger als irgendein Erweichungspunkt der besagten einen oder mehreren nicht-kristallinen Substanzen ist, so daß diese kristallinen Substanzen und nicht-kristalli­ nen Substanzen miteinander gebunden werden, wobei die be­ sagte nicht-kristalline Substanz mit dem Glasübergangs­ punkt Tg als ein Bindemittel dient,
  • e) nachfolgendes Abkühlen des Gemisches, das in Schritt d) erhalten worden ist, auf eine Temperatur, die niedri­ ger als der besagte Glasübergangspunkt Tg ist, und
  • f) nachfolgendes Pulverisieren des abgekühlten Gemisches, das in Schritt e) erhalten worden ist.
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung gilt, daß "Glasübergangspunkt" und "Schmelzpunkt" diejenigen Tempe­ raturen sind, wie sie mittels eines Differential-Abtast- Kalorimeters gemessen werden, und der "Erweichungspunkt" bezieht sich auf den Durran-Erweichungspunkt.
Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden als Ausgangsmaterialien (a) ein kristallines Material, das ein Gemisch aus zwei oder mehr kristallinen Substanzen ist und das aus wenigstens einem kristallinen Epoxyharz und wenigstens einem kristallinen Härtungsmittel besteht, und (b) ein nicht-kristallines Material, das aus einem oder mehreren nicht-kristallinen Substanzen besteht, die aus nicht-kristallinen Epoxyharzen, nicht-kristallinen Härtungsmitteln und Mischungen derselben ausgewählt sind, verwendet. Somit umfassen die Ausgangsmaterialien die folgenden Kombinationen (I) bis (III):
Es ist wichtig, daß der Schmelzpunkt von jeder der kristal­ linen Substanzen, die das kristalline Material (a) bilden, wenigstens 90°C sein sollte.
Beispiele für geeignete kristalline Epoxyharze sind die folgenden:
Triglycidylisocyanurat (EPIKOTE RXE-15, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 103, Schmelzpunkt: 120°C),
Epoxypropoxydimethylbenzylacrylamid (KANEKARESIN AXE, hergestellt von Kanegafuchi Kagaku Industry Inc., Epoxy-Äquivalent: 270, Schmelzpunkt 100°C),
Hydrochinondiglycidyläther (HQDGE, hergestellt von Nippon Kayaku K. K., Epoxy-Äquivalent: 125, Schmelzpunkt: 100°C),
Bisphenol-S-diglycicyläther (EBPS-200, hergestellt von Nippon Kayaku K. K., Epoxy-Äquivalent: 200, Schmelzpunkt: 125°C),
Tetramethylbisphenoldiglycidyläther (YX-4000, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 185, Schmelzpunkt: 105°C),
modifizierter Tetramethylbisphenoldiglycidyläther (YL-6074C, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 190, Schmelzpunkt: 93°C),
2,5-Di-t-butylhydrochinondiglycidyläther (DTBHQ-EX, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 202, Schmelzpunkt: 132°C) und
Terephthalsäurediglycidylester.
Beispiele für geeignete kristalline Härtungsmittel sind die folgenden:
5-(2,5-Dioxotetrahydroforyl)-3-methyl-3-cyclohexen-1,2- dicarbonsäureanhydrid (EPIKURON B-4400, hergestellt von Dainihon Ink K. K., Schmelzpunkt: 167°C),
Tetrahydrophthalsäureanhydrid (Schmelzpunkt: 100°C),
Trimellitsäureanhydrid (Schmelzpunkt: 167°C),
Bisphenol-A (Schmelzpunkt: 157°C),
Bisphenol-S (Schmelzpunkt: 245°C),
Hydrazide von organischen Säuren und
Dicyanodiamid.
Die nicht-kristallinen Substanzen sollten Erweichungspunkte von wenigstens 50°C, vorzugsweise im Bereich von 50-150°C, und noch mehr zu bevorzugen 50-130°C, aufweisen. Wenn der Erweichungspunkt der nicht-kristallinen Substanzen über­ mäßig hoch ist, wird ihr Glasübergangspunkt so erhöht, daß es notwendig ist, einen hohen Druck während ihrer Bindung mit den kristallinen Substanzen anzuwenden. Wenn der Erwei­ chungspunkt der nicht-kristallinen Substanzen niedriger als 50°C ist, neigt die entstehende Pulverzusammensetzung dazu, Blockieren hervorzurufen. Der Glasübergangspunkt von jeder der nicht-kristallinen Substanzen, die das nicht- kristalline Material (b) bilden, liegt vorzugsweise in dem Bereich von 15-75°C.
Beispiele für geeignete nicht-kristalline Epoxyharze sind die folgenden:
Bisphenol-A-diglycidyläther (EPIKOTE 1001, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 475, Glasübergangspunkt: 29°C, Erweichungspunkt: 68°C; EPIKOTE 1002, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 650, Glasübergangspunkt: 42°C, Erweichungspunkt: 83°C; EPIKOTE 1004, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 950, Glasübergangspunkt: 53°C, Erweichungspunkt: 98°C) und
o-Cresol-novolak-Epoxyharz (EPIKOTE 180S65, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 210, Glasübergangspunkt: 18°C; EPIKOTE 180S90, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 220, Glasübergangspunkt: 43°C, Erweichungspunkt: 90°C).
Beispiele für geeignete nicht-kristalline Härtungsmittel sind die folgenden:
Phenol-novolak-Harz (TAMANOL No. 754, hergestellt von Arakawa Kagaku K. K., Glasübergangspunkt: 49°C, Erweichungspunkt: 100°C) und
o-Cresol-novolak-Harz (OCN120, hergestellt von Nippon Kayaku K. K., Glasübergangspunkt: 70°C, Erweichungspunkt: 120°C; OCN90, hergestellt von Nippon Kayaku K. K., Glasübergangspunkt: 40°C, Erweichungspunkt: 90°C).
Es ist wichtig, daß das kristalline Material (a) und das nicht-kristalline Material (b) so ausgewählt werden soll­ ten, daß der Schmelzpunkt Mp, der der niedrigste von al­ len denjenigen der kristallinen Substanzen, die das kri­ stalline Material (a) binden, höher ist, und zwar vorzugs­ weise um wenigstens 10°C, stärker zu bevorzugen um wenig­ stens 30°C, als der Glasübergangspunkt Tg, der der niedrig­ ste unter denjenigen der nicht-kristallinen Substanzen ist, die das nicht-kristalline Material (b) bilden. Die nicht-kristalline Substanz mit dem Glasübergangspunkt Tg dient als ein Bindemittel zum Binden der kristallinen und nicht-kristallinen Substanzen.
Das kristalline Material (a) (d. h. die Gesamtmenge der kristallinen Substanzen) wird in einer Menge von 55-90 Gew.-%, vorzugsweise 60-85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamt­ gewicht des kristallinen Materials (a) und des nicht­ kristallinen Materials (b), verwendet. Eine Menge des kristallinen Materials (a), die niedriger als 55 Gew.-% ist, ist unerwünscht, weil die Viskosität der Beschich­ tungszusammensetzung beim Schmelzen so hoch ist, daß die Fließfähigkeit der geschmolzenen Masse schlecht wird. Wenn andererseits die Menge des kristallinen Materials (a) die oben angegebene obere Grenze von 90 Gew.-% überschrei­ tet, kann keine geeignete Bindung zwischen dem kristalli­ nen Material (a) und dem nicht-kristallinen Material (b) erhalten werden.
Das kristalline Härtungsmittel (eine Gesamtmenge aus kri­ stallinen Härtungsmitteln, wenn zwei oder mehr kristalli­ ne Härtungsmittel verwendet werden) sollte in einer Menge von 5-45 Gew.-%, vorzugsweise 10-40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des kristallinen Materials (a) und des nicht-kristallinen Materials (b), verwendet werden. Das kristalline Härtungsmittel dient zum Senken der Viskosität der Zusammensetzung beim Schmelzen und verbessert auf diese Weise die Fließfähigkeit der geschmolzenen Masse. Wenig­ stens 5 Gew.-% des kristallinen Härtungsmittels sind not­ wendig, um diesen Effekt zu bewirken. Die obere Grenze des kristallinen Härtungsmittels wird durch die Menge des Epoxyharzes oder der Epoxyharze bestimmt, die damit reagie­ ren sollen.
Es wird auch bevorzugt, daß das nicht-kristalline Material (b) wenigstens eine nicht-kristalline Substanz mit einem Glasübergangspunkt von weniger als 50°C enthält und das solch eine nicht-kristalline Substanz oder Substanzen mit einem Glasübergangspunkt von weniger als 50°C in einer Menge von 5-40 Gew.-%, vorzugsweise 5-30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der kristallinen und nicht-kristal­ linen Materialien (a) und (b), verwendet wird bzw. werden.
Wenn es gewünscht wird, kann ein flüssiges Epoxyharz wie Bisphenol-A-diglycidyläther (EPIKOTE 828, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 190) in die pul­ verförmige Beschichtungszusammensetzung inkorporiert wer­ den.
Das Härtungsmittel (die Gesamtheit aus dem kristallinen und dem nicht-kristallinen Härtungsmittel) wird in einer Menge von 0,5-1,5 Äquivalenten, vorzugsweise 0,7-1,2 Äquivalenten, ihrer funktionellen Gruppe pro einem Äqui­ valent der Epoxy-Gruppe, die in der Beschichtungszusam­ mensetzung vorhanden ist, verwendet.
Verschiedenartige Zusatzstoffe wie ein Härtungsbeschleu­ niger, ein reaktionsfähiges organisches festes Material, ein Färbemittel, ein flammhemmendes Mittel, ein Egali­ siermittel, ein Fließraten-Steuermittel und ein Füllstoff können in die pulverförmige Beschichtungszusammensetzung inkorporiert werden. Diese Zusatzstoffe können kristallin oder nicht-kristallin sein.
Beispiele für geeignete Härtungsbeschleuniger sind die folgenden:
Imidazol-Imidazol (CUREZOL 2MZ, hergestellt von Shikoku Kasei Inc., Schmelzpunkt: 147°C),
modifiziertes Imidazol (CUREZOL 2MZ-AZINE, hergestellt von Shikoku Kasei Inc., Schmelzpunkt: 248°C),
Vorpolymer, erhalten durch Reaktion eines Epoxyharzes mit einer Imidazol-Verbindung (EPICURE P-200, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Glasübergangspunkt: 95°C),
Triphenylphosphin und
Phenol-Novolak-Harzsalz von Diazabicycloundecen (U-Cat831, hergestellt von San Apro Inc.).
Der Härtungsbeschleuniger wird in einer Menge von 0,1-5 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,3-3 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteilen des in der Pulverbeschichtungszusam­ mensetzung vorhandenen Epoxyharzes verwendet.
Der reaktionsfähige organische Feststoff ist eine Sub­ stanz, die in der Lage ist, mit einem Epoxyharz während der Härtungsstufe der Pulverbeschichtungszusammensetzung zu reagieren. Beispiele für geeignete reaktionsfähige organische Feststoffe sind die folgenden:
Bismaleimid-triazin-Harz (BT-2170, hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Inc., Glasübergangspunkt: 42°C), wirksam zum Verbessern der thermischen Beständigkeit des gehärteten Gegenstandes,
Bismaleimid-Harz (MB-3000, hergestellt von Mitsubishi Yuka K. K., Schmelzpunkt: 156°C), wirksam, um die Viskosi­ tät der Zusammensetzung beim Schmelzen zu senken und die thermische Beständigkeit des gehärteten Gegenstandes zu verbessern,
Butyralharz (S-LEC BLS, hergestellt von Sekisui Kagaku K. K., Glasübergangspunkt: 120°C), wirksam, um die Adhä­ sionsfestigkeit der Zusammensetzung zu verbessern, und
festes Polyol wie Tris(2-hydroxyäthyl)isocyanurat (THEIC, hergestellt von Shikoku Kasei Inc., Schmelzpunkt: 135°C), wirksam, um die thermische Beständigkeit und Flexibilität des ausgehärteten Körpers zu verbessern.
Der reaktionsfähige organische Feststoff wird in einer Menge von 10-50 Gewichtsteilen, vorzugsweise 20-40 Ge­ wichtsteilen, pro 100 Gewichtsteilen des in der Pulverbe­ schichtungszusammensetzung vorhandenen Epoxyharzes ver­ wendet.
Ein Beispiel für das Egalisiermittel ist ein Acrylat­ oligomer (NIKALITE XK-21, hergestellt von Nihon Carbide Inc.).
Vorzugsweise hat jede der kristallinen und nicht-kristal­ linen Substanzen und jede der anderen Zusatzstoffe, die als Ausgangsmaterialien für die Herstellung einer pulver­ förmigen Beschichtungszusammensetzung verwendet werden sollen, eine mittlere Teilchengröße von 10 bis 150 µm, stärker zu bevorzugen 10 bis 100 µm.
Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden die vorgenannten kristallinen und nicht-kristalrinen Ma­ terialien und, wenn es notwendig ist, Zusatzstoffe zuerst in einem trockenen Zustand gemischt. Wenn zwei oder mehr nicht-kristalline Substanzen als die nicht-kristalline Substanz (b) verwendet werden, wird es bevorzugt, daß diese Substanzen vorher aus Gründen der verbesserten Gleichmäßigkeit miteinander schmelzgemischt werden. Zu diesem Zweck werden diese Substanzen miteinander geschmol­ zen und gemischt, und die Mischung wird zur Verfestigung abgekühlt und pulverisiert. Die pulverisierte Mischung wird dann als ein Ausgangsmaterial für die Herstellung der pulverförmigen Beschichtungszusammensetzung verwendet.
Das entstandene Gemisch wird dann gepreßt bei einer Tem­ peratur, die höher als der Glasübergangspunkt Tg der nicht- kristallinen Substanz ist, jedoch niedriger als der Schmelzpunkt Mp der kristallinen Substanz ist, und die Temperatur ist auch niedriger als irgendein Erweichungs­ punkt der nicht-kristallinen Substanzen, so daß die nicht- kristalline Substanz mit dem Glasübergangspunkt Tg klebrig wird und an den Teilchen der kristallinen Substanzen an­ haftet.
Der Druck, bei dem die Bindung durchgeführt wird, ist vor­ zugsweise 20-100 kg/cm2 (etwa 20-100 bar), stärker zu bevorzugen 25-80 kg/cm2 (25-80 bar). Die Preßbindung kann mittels erhitzter Druckwalzen oder Preßplatten durchge­ führt werden.
Das Gemisch, das auf eine Temperatur erhitzt ist, die höher als Tg ist, wird dann auf eine Temperatur abgekühlt, die niedriger als Tg ist, und verfestigt. Das verfestigte Gemisch wird pulverisiert und, wenn es gewünscht wird, gesiebt, um eine pulverförmige Beschichtungszusammensetzung mit einer mittleren Teilchengröße von allgemein 50-1000 µm, vorzugsweise 60-800 µm, zu bilden.
Da die nicht-kristalline Substanz oder Substanzen fest an die kristalline Substanz oder Substanzen gebunden ist bzw. sind, werden sie während der Pulverisierung und dem nachfolgenden Transport, der Lagerung und der Verwendung nicht voneinander getrennt. Da weiterhin bei dem Preß­ schritt das kristalline Material (a) und das nicht-kristal­ line Material (b) nicht auf Temperaturen entsprechend über dem Schmelzpunkt bzw. dem Erweichungspunkt erhitzt werden, tritt weder Haftung der Ausgangsmaterialien an den Ar­ beitsflächen der Druckwalzen oder Preßplatten noch Reak­ tion des Epoxyharzes und des Härtungsmittels ein. Da wei­ terhin die Beschichtungszusammensetzung eine relativ große Menge an Teilchen kristalliner Substanz enthält, weist die Beschichtungszusammensetzung eine niedrige Viskosität von beispielsweise weniger als 8 Pa·s (8000 cP) beim Schmelzen während des Härtungsschrittes auf. Die Beschich­ tungszusammensetzung kann geeigneterweise für Wirbel­ schichtbett-Beschichtung, elektrostatische Beschichtung oder Sprühbeschichtung von Gegenständen oder als Pulver­ lack für Imprägnierung verwendet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfin­ dung noch näher. Angegebene Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel
Die in Tabelle 1 angegebenen Ausgangsmaterialien wurden in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen gemischt und die entstandenen Gemische wurden bis auf eine Teilchengröße ent­ sprechend 0,147 mm lichter Maschenweite (100 Tyler Mesh) oder kleiner pulverisiert. Jedes der pulverisierten Ge­ mische wurde dann unter Verwendung von Preßwalzen bei einer Temperatur und einem Druck, wie sie in Tabelle 1 angegeben sind, gepreßt und danach bis auf eine Teilchengröße entsprechend einer lichten Maschenweite von 0,074 mm (200 Mesh) oder kleiner pulverisiert, um eine Pulverzusammensetzung zu erhalten. In Tabelle 1 bedeuten die Handelsnamen oder Abkürzungen für die Ausgangsmaterialien folgendes:
Kristallines Epoxyharz
YX4000: Tetramethylbisphenol-diglycidyläther, Schmelzpunkt: 105°C, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc.
Nicht-kristallines Epoxyharz
EPIKOTE 180S65: o-Cresol-novolak-Epoxyharz, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 210, Glasübergangspunkt: 18°C, Erweichungspunkt: 65°C;
EPIKOTE 180S90: o-Cresol-novola-Epoxyharz, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 220, Glasübergangspunkt: 43°C, Erweichungspunkt: 90°C;
EPIKOTE 1001: Bisphenol-A-diglycidyläther, herge­ stellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 475, Glasübergangspunkt: 29°C, Erweichungspunkt: 68°C;
EPIKOTE 1002: Bisphenol-A-diglycidyläther, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 650, Glasübergangspunkt: 42°C, Erweichungspunkt: 83°C;
EPIKOTE 1004: Bisphenol-A-diglycidyläther, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc., Epoxy-Äquivalent: 950, Glasübergangspunkt: 53°C, Erweichungspunkt: 98°C.
Kristallines Härtungsmittel
BA: Bisphenol-A, Schmelzpunkt: 157°C
EPIKURON B-4400: 5-(2,5-Dioxotetrahydroforyl)-3-methyl- 3-cyclohexen-1,2-dicarbonsäureanhydrid, hergestellt von Dainihon Ink K. K., Schmelzpunkt: 167°C
TMA: Trimellitsäureanhydrid (Schmelzpunkt: 167°)
Nicht-kristallines Härtungsmittel
OCN90: o-Cresol-novolak-Harz, Glasübergangspunkt: 40°C, Erweichungspunkt: 90°C, hergestellt von Nippon Kayaku K. K.
OCN120: o-Cresol-novolak-Harz, Glasübergangspunkt: 70°C, Erweichungspunkt: 120°C, hergestellt von Nippon Kayaku K. K.
Härtungsbeschleuniger
EPICURE P-200: Bisphenol-A-Epoxyharz-Addukt von Imidazol, hergestellt von Yuka-Shell Epoxy Inc.
Jede der Pulverzusammensetzungen wurde auf Fließrate und Teilchenzwischenbindung auf die folgende Weise ge­ testet.
Fließrate
Eine Probenzusammensetzung (0,5 g) wurde zu einer Tablet­ te mit einem Durchmesser von 13 mm unter einem Druck von etwa 10 bar (10 kgf/cm2) ausgeformt. Die Tablette wurde dann auf eine Eisenplatte gelegt, die auf 150°C vorerhitzt worden war und um einen Winkel von 10° geneigt war, und bei 150°C 20 Minuten erhitzt, um zu gestatten, daß die Tablette schmolz und darauf floß. Die Strecke (L), über die die geschmolzene Zusammensetzung floß, wurde gemessen. Die Fließrate wurde folgendermaßen definiert:
Fließrate=(L-13)/D,
worin L die Länge (mm) der geschmolzenen fließenden Probe und D die Dicke (mm) der Tablette ist. Eine Fließrate von 20 oder mehr wurde als gut angesehen.
Teilchen-Zwischenbindung
Eine Probenzusammensetzung wurde gesiebt, um einen Anteil zu erhalten, der kleiner als 0,833 mm lichter Maschen­ weite entsprechend (20 Mesh), aber größer als etwa 0,28 mm lichter Maschenweite entsprechend (50 Mesh) war. Der An­ teil (50 g) wurde auf ein Vibrationssieb mit 0,104 mm lichter Maschenweite (entsprechend 150 Mesh) gelegt und 30 Minuten vibriert. Dann wurde die Massenmenge, die während der 30 Minuten Vibration durch das Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,184 mm (entsprechend 150 Mesh) fiel, gemessen. Eine Menge des durch dieses Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,104 mm (150 Mesh) hindurchge­ gangenen Anteils, die kleiner als 4 Gew.-% war, wurde als hervorragend bezüglich der Bindung zwischen den Bestand­ teilen, die die Teilchen der Pulverzusammensetzung bildeten, angesehen.
Tabelle 1

Claims (4)

1. Ein Verfahren für die Herstellung einer pulverför­ migen Beschichtungszusammensetzung, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
  • a) Bereitstellen eines kristallinen Materials, das aus zwei oder mehr kristallinen Substanzen be­ steht, von denen jede einen Schmelzpunkt von wenig­ stens 90°C aufweist und eine von ihnen einen Schmelzpunkt Mp besitzt, der niedriger als dieje­ nigen der anderen kristallinen Substanzen ist, wo­ bei die kristallinen Substanzen wenigstens ein kri­ stallines Epoxyharz und wenigstens ein kristallines Härtungsmittel umfassen,
  • b) Bereitstellen eines nicht-kristallinen Mate­ rials, das aus einem oder mehreren nicht-kristal­ linen Substanzen besteht, von denen jede einen Er­ weichungspunkt von wenigstens 50°C aufweist und eine von ihnen einen Glasübergangspunkt Tg besitzt, der niedriger als diejenigen der anderen nicht- kristallinen Substanzen ist und der niedriger als der besagte Schmelzpunkt Mp ist, wobei die nicht- kristallinen Substanzen aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus nicht-kristallinen Epoxyharzen, nicht-kristallinen Härtungsmitteln und Mischungen derselben besteht,
  • c) Mischen des besagten kristallinen Materials mit dem besagten nicht-kristallinen Material, um ein Gemisch mit einem Gehalt an kristallinem Material von 55-90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamt­ gewicht der kristallinen und nicht-kristallinen Materialien, und einem Gehalt von dem besagten wenigstens einen kristallinen Härtungsmittel von 5-45 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Gewicht der kristallinen und nicht-kristallinen Materialien, zu erhalten,
  • d) Pressen des Gemisches bei einer Temperatur, die höher als der besagte Glasübergangspunkt Tg, aber niedriger als der besagte Schmelzpunkt Mp ist und die niedriger als irgendein Erweichungs­ punkt der besagten einen oder mehreren nicht-kri­ stallinen Substanzen ist, so daß die kristallinen Substanzen und die nicht-kristallinen Substanzen aneinander gebunden werden, wobei die besagte nicht-kristalline Substanz mit dem Glasübergangs­ punkt Tg als ein Bindemittel dient,
  • e) nachfolgendes Kühlen des in Schritt d) erhal­ tenen Gemisches auf eine Temperatur, die niedriger als der besagte Glasübergangspunkt Tg ist, und
  • f) nachfolgendes Pulverisieren des in Schritt e) erhaltenen abgekühlten Gemisches.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (c) das Mischen eines Härtungsbeschleu­ nigers mit den besagten kristallinen und nicht- kristallinen Materialien einschließt, so daß das Gemisch außerdem den Härtungsbeschleuniger ent­ hält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-kristalline Material wenigstens eine nicht-kristalline Substanz mit einem Glas­ übergangspunkt von weniger als 50°C in einer Menge von 5-40 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Gewicht der kristallinen und der nicht-kristalli­ nen Materialien, enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch bei einem Druck von etwa 20 bis etwa 100 bar (20-100 kg/cm2) in Schritt d) ge­ preßt wird.
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