DE60107279T2 - Polyesterharz für pulverbeschichtung - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein ein ungesättigtes Polyesterharz mit endständigen Carboxylgruppen zur Verwendung bei der Pulverbeschichtung, und sie betrifft insbesondere einen obigen ungesättigten Polyester mit geeigneten Eigenschaften zur Verwendung bei einer Pulverbeschichtung für Holz, Kunststoff und andere temperaturempfindliche Substrate.
  • Pulverbeschichtungen bieten den Vorteil hoher Beschichtungseffizienz, ausgezeichneter mechanischer Eigenschaften und Nullemission flüchtiger organischer Verbindungen. Polyesterharze mit endständigen Carboxylgruppen zur Verwendung bei Pulverbeschichtungen sind im Stand der Technik allgemein bekannt und in der Praxis werden diese Polyester mit Epoxyharzen zu Bindemitteln für Pulverbeschichtungen verarbeitet. Ungesättigte Polyesterharze finden außerdem bei der Pulverbeschichtung Verwendung, wo sie mittels UV- oder anderer Bestrahlung über ungesättigte Bindungen entlang ihrem Grundgerüst gehärtet werden. Ungesättigte Polyesterharze mit endständigen Carboxygruppen konnten durch sowohl Bestrahlung als auch Umsetzung mit Epoxyverbindungen gehärtet werden. Diese Beschichtungen sind besonders nützlich, da sie bei weitaus niedrigeren Temperaturen als herkömmliche Pulverbeschichtungen gehärtet werden können. Dies spart Energiekosten, verringert Beschichtungszeiten und ermöglicht die Verwendung von Pulverbeschichtungen auf wärmeempfindlichen Substraten wie Holz und sog. "Engineered Wood", Kunststoffen und Fertigartikeln, die wärmeempfindliche Komponenten enthalten, wie Motoren und Kühlern.
  • Die US 5,637,654 beschreibt eine pulverförmige Beschichtungszusammensetzung, die einen Polyester mit endständigen Carboxylgruppen, Epoxyverbindungen und einen Onium-Katalysator enthält. Der Polyester mit endständigen Carboxylgruppen kann sich von Fumarsäure, Maleinsäure, Adipinsäure, Isophthalsäure, tert.-Butylisophthalsäure, Succinsäure, 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, Azelainsäure, Dodecandiolsäure, entsprechenden Anhydriden und Mischungen davon ableiten. Diejenigen Beispiele, die die Verwendung einer ungesättigten Dicarbonsäure (Fumarsäure) offenbaren, setzen diese Säure in einem Bereich von 9,3 bis 10,2 Mol-% ein.
  • Die Aushärtung sowohl durch Epoxyreaktion als auch Bestrahlen ermöglicht die Bildung von Pulverbeschichtungen mit einer viel größeren Härte, als sie mit jedem Verfahren allein erreichbar ist. Dies ist besonders bei Anwendungsformen von Nutzen, die einem deutlichen Oberflächenabtrag unterliegen, wie bei Arbeitsplatten. Pulverbeschichtungen auf Polyesterharzbasis sind wegen ihres hervorragenden Erscheinungsbilds, ihrer Überbrennstabilität, ihrer mechanischen Eigenschaften und ihrer Witterungsbeständigkeit bei manchen Anwendungsformen besonders wünschenswert. Sie haben bei der Beschichtung einer Vielzahl von Metallsubstraten Anwendung gefunden, und es wäre äußerst wünschenswert, wenn man Pulverbeschichtungen auf Polyesterharzbasis auch auf nichtmetallischen temperaturempfindlichen Substraten wie Holz, sog. "Engineered Wood Products" und Kunststoffen verwenden könnte. Viele solche temperaturempfindlichen Substrate sind direkt oder indirekt Sonnenlicht oder Wärme ausgesetzt. Wegen ihrer besseren Witterungsbeständigkeit und Farbstabilität wären Pulverbeschichtungen auf Polyesterharzbasis zur Verwendung auf temperaturempfindlichen Substraten, beispielsweise "Engineered Wood Products" wie Holzfaserplatten mittlerer Dichte, besonders effektiv. UV-gehärtete Pulverbeschichtungen auf Basis von ungesättigten carboxyfunktionellen Pulverbeschichtungen hätten den zusätzlichen Vorteil einer viel besseren Kratzfestigkeit und Haltbarkeit.
  • Ausgezeichnete Oberflächenglätte und -härte und eine niedrige Härtungstemperatur sind Eigenschaften, die eine Pulverbeschichtung besitzen muß, damit sie auf temperaturempfindlichen Substraten verwendet werden kann. Die gängigen Pulverbeschichtungen auf Polyesterharzbasis besitzen im allge meinen die erforderlichen Eigenschaften von Oberflächenhärte und niedriger Härtungstemperatur, bilden aber keine Oberflächen mit einer Glätte, die mit anderen Verfahren zur Oberflächenveredelung vergleichbar wäre. Der Mangel von Pulverbeschichtungen auf Polyesterharzbasis, die erforderliche Oberflächenglätte zu liefern, ist im allgemeinen das Resultat der hohen Viskosiäten der Polyesterharzmaterialien. Das Erreichen einer Oberflächenglätte, die äquivalent zu der ist, die sich mit anderen Systemen zur Oberflächenveredelung wie Flüssiglacken und Laminaten erreichen läßt, ist wichtig, damit Pulverbeschichtungen auf Polyesterharzbasis effektiv auf temperaturempfindlichen Substraten wie Holz, "Engineered Wood Products" und Kunststoffen verwendet werden können.
  • Um eine glatte Deckschicht zu bilden, muß die Pulverbeschichtung innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs schmelzen, damit es rechtzeitig vor Vernetzung zu reichlich Fluß des Polymermaterials kommt. Außerdem ist es wichtig, daß die formulierten Pulverbeschichtungen über einen vernünftigen Zeitraum nach Herstellung und Verpackung in einem freifließenden, fein verteilten Zustand bleiben. Die meisten Polyesterharze, die als Bindemittel für Pulverbeschichtungen verwendet werden, sind amorphe Feststoffe. Die Verwendung mehrerer Komponenten zur Herstellung von Harzen mit speziellen Eigenschaften verringert im allgemeinen ihr Potential zur Kristallinität. Die resultierende Glasübergangstemperatur (Tg) dieser Harze muß höher sein als die Lagerungstemperatur, der das formulierte Pulver ausgesetzt ist. Wenn die Lagerungstemperaturen die Tg erreichen oder übersteigen, beginnt das amorphe Harz "kaltzufließen", was zur Agglomeration der feinverteilten Partikel führt, wodurch das Pulver zur Anwendung unbrauchbar wird. Daher sind die Tg und die Schmelzviskosität für Pulverbeschichtungsharze wichtige Überlegungen.
  • Ungesättigte Polyester müssen genügend Doppelbindungen enthalten, damit man die erforderliche Verbesserung der Eigenschaften, ganz besonders der Härte, erreicht. Es ist bekannt, daß die Härte vollständig ausgehärteter ungesättigter Harze eine Funktion der Zahl der Doppelbindungen entlang dem Grundgerüst eines bestimmten Polymers ist. Zur Anwendung bei Pulverbeschichtungen ist eine hohe Zahl ungesättiger Bindungen, 4–6 pro Kette, wünschenswert. Nach Bestrahlung führt dies zu einem sehr hoch vernetzten Netzwerk und einer sehr hohen Oberflächenhärte.
  • Die Viskosität und die Glasübergangstemperatur ungesättigter Polyesterharze sind entscheidende Eigenschaften für die Endperformance der formulierten Pulverbeschichtung. Harze mit einer niedrigeren Schmelzviskosität sind wünschenswert, weil sie besser zusammenfließen und verschmelzen, was ein glatteres und ebeneres Erscheinungsbild liefert, und sie lassen sich leichter zu einem Pulver verarbeiten. Es wäre wünschenswert, eine Pulverbeschichtungszusammensetzung mit einem unter üblichen Anwendungsbedingungen im wesentlichen gleichen oder besseren Fließverhalten und/oder Erscheinungsbild und niedrigerer Viskosität zu entwickeln. Dies kann nicht auf Kosten der Glasübergangstemperatur des Harzes erfolgen. Es muß eine Glasübergangstemperatur von 45°C bleiben und eine Glasübergangstemperatur von über 50°C ist bevorzugt, wenn die formulierte Beschichtung bei der Lagerung freifließend bleiben soll.
  • Eine generelle Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein verbessertes ungesättigtes Polyesterharz bereitzustellen, das sich als Ausgangsmaterial zur Pulverbeschichtung eines temperaturempfindlichen Substrats eignet.
  • Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Polyesterharz mit endständigen Carboxylgruppen bereitzustellen, das eine Viskosität von weniger als 2000 Centipoise sowie eine ausreichende Glasübergangstemperatur, Säurezahl und Hydroxylzahl aufweist, so daß es sich zur Pulverbeschichtung eines temperaturempfindlichen Substrats eignet.
  • Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich beim Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung und der anliegenden Ansprüche.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist ein ungesättigtes Polyesterharz mit endständigen Carboxylgruppen zur Verwendung bei einer Pulverbeschichtung und umfaßt (a) etwa 20 bis etwa 35 Molprozent einer aromatischen Disäurekomponente, von der wenigstens 75 Molprozent Isophthalsäure sind, (b) etwa 15 bis etwa 30 Molprozent einer ungesättigten Disäurekomponente, bei der es sich vorzugsweise um Fumarsäure, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid handelt, (c) etwa 25 bis etwa 45 Molprozent einer sterisch gehinderten Diolkomponente mit 4 bis 13 Kohlenstoffatomen, bei der es sich vorzugsweise um Neopentylglycol, 2-Methyl-1,3-propandiol, 2,2-Butylethyl-1,3-propandiol oder Kombinationen der oben genannten handelt, (d) etwa 0 bis etwa 15 Molprozent einer 1,2-Dihydroxykomponente, vorzugsweise Ethylenglycol oder 1,2-Propandiol, und (e) etwa 0 bis etwa 20 Molprozent einer cyclischen Diolkomponente, die aus der Gruppe Cyclohexandimethanol, 2,2-Bis-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan (Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A), 2-[Bis-(4-hydroxycyclohexyl)]propan (hydriertes Bisphenol A) und Ethylen- oder Propylenoxidaddukten von Bisphenolen, oder anderen hydrierten Bisphenolen, vorzugsweise 2,2-Bis-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan und/oder 2-[Bis-(4-hydroxycyclohexyl)]propan stammt, so daß das resultierende ungesättigte Polyesterharz mit endständigen Carboxylgruppen eine Glasübergangstemperatur von 44 bis 55°C, eine Säurezahl von 35–55 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Harz, eine Hydroxylzahl von weniger als 10 Milligramm Kalium pro Gramm Harz, durchschnittlich 4–6 ungesättigte Bindungen pro Polymerkette und eine Viskosität von weniger als 2000 Centipoise aufweist, gemessen bei 200°C mit einem ICI-Kegel-Platte-Viskosimeter.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Polyesterharze finden in Polyester-Isocyanat-Systemen, in Polyester-Epoxy-Hybridsystemen und in Polyester-Triglycidylisocyanurat-Systemen Verwendung. Die Stabilität des fertigen Pulverbeschichtungsmaterials auf Polyesterharzbasis bei der Lagerung, die Fließeigenschaften des Lacks während des Aushärtungszyklus und die Endperformance der vernetzten Beschichtung hängen allesamt von der Zusammensetzung des Polyesterharzbinders ab.
  • Die erfindungsgemäßen Polyester mit endständigen Carboxylgruppen werden nach allgemein bekannten Polykondensationsverfahren hergestellt, beispielsweise durch Veresterung oder Umesterung, gegebenenfalls in Gegenwart üblicher Katalysatoren wie Dibutylzinn oder Tetrabutyltitanat, wodurch bei geeigneter Wahl der Reaktionsbedingungen Polyesterharze mit den gewünschten Eigenschaften erhalten werden.
  • Nach ihrer Bildung haben die Polyesterharze der vorliegenden Erfindung eine Glasübergangstemperatur von 44 bis 55°C, eine Säurezahl von 35–55 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Harz, eine Hydroxylzahl von weniger als 10 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Harz, enthalten im Durchschnitt 4–6 ungesättigte Bindungen pro Kette und weisen eine Viskosität von weniger als 2000 Centipoise auf, gemessen mit einem ICI-Kegel-Platte-Viskosimeter bei 200°C.
  • Es wurde gefunden, daß diese besondere Kombination aus Glasübergangstemperatur, Säurezahl, Hydroxylzahl, ungesättigten Bindungen und Viskosität ein erfindungsgemäßes Polyesterharz liefert, das sich besonders für Pulverbeschichtungen eignet, die auf temperaturempfindlichen Substraten verwendet werden sollen. Die Glasübergangstemperatur muß die Lagerungstemperatur, der das formulierte Pulver ausgesetzt ist, übersteigen. Damit sie eine glatte Oberfläche bilden können, müssen die Pulverbeschichtungen außerdem innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs schmelzen und eine ausreichend niedrige Viskosität besitzen, damit es rechtzeitig vor Vernetzung zu reichlich Fluß des Polyesterharzes kommt.
  • Die Viskosität des Polyesterharzes wird jedoch von einer Reihe widersprüchlicher Faktoren beeinflußt. Beispielsweise ist die Viskosität eines Harzes niedriger, wenn sein Molekulargewicht niedriger ist. Die Säurezahl des Harzes ist jedoch zu hoch, wenn das Molekulargewicht des Harzes zu niedrig ist. Ähnlich ist die Viskosität eines Harzes niedriger, wenn es keine oder nur eine geringe Verzweigung aufweist. Ein höherer Verzweigungsgrad verbessert jedoch die Reaktivität des Polyesterharzes, so daß es nach der Formulierung rasch geliert. Außerdem haben Harze mit flexiblen Grundgerüsten eine niedrigere Viskosität. Das Grundgerüst des Harzes muß jedoch starr genug sein, damit sich eine ausreichend hohe Glasübergangstemperatur ergibt. Ein höhere Zahl ungesättigter Bindungen erniedrigt die Viskosität des Harzes und verringert die Glasübergangstemperatur des Harzes. Die Zusammensetzung des Polyesterharzes ist von entscheidender Bedeutung für das Erreichen des Gleichgewichts aus Glasübergangstemperatur, Säurezahl, Hydroxylzahl, ungesättigten Bindungen und Viskosität des Harzes, die notwendig sind, damit es in Pulverbeschichtungszusammensetzungen verwendet werden kann.
  • Ein Polyesterharz der vorliegenden Erfindung wird aus einer aromatischen Disäurekomponente, einer ungesättigten Disäurekomponente, einer sterisch gehinderten Diolkomponente, einer 1,2-Diolkomponente und einer cyclischen Diolkomponente hergestellt und enthält Funktionen, die sich von jedem dieser Materialien ableiten. Ein Polyesterharz der vorliegenden Erfindung umfaßt also etwa 20, vorzugsweise etwa 25, bis etwa 35, vorzugsweise etwa 32 Molprozent der aromatischen Disäurekomponente, von der wenigstens 75 Molprozent Isophthalsäure sind. Die restliche aromatische Disäurekomponente, sofern vorhanden, ist Terephthalsäure oder Phthalsäure, und ist vorzugsweise Terephthalsäure.
  • Ein Polyesterharz der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner etwa 15, vorzugsweise etwa 22, bis etwa 30 und vorzugsweise etwa 25 Molprozent einer ungesättigten Disäurekomponente. Diese Disäurekomponente umfaßt eine ungesättigte Disäure oder ein Anhydrid mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen. Geeignete Disäuren umfassen Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, 4-Cyclohexen-1,2-dicarbonsäure oder -dicarbonsäureanhydrid, wobei Fumarsäure, Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid bevorzugt sind.
  • Ein Polyesterharz der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner etwa 25 bis etwa 45 Molprozent einer sterisch gehinderten Diolkomponente mit 4 bis 13 Kohlenstoffatomen, einschließlich 2,2-Dimethylpropandiol-1,3 (d. h. Neopentylglycol), Hexan-2,5-diol, 2-Methyl-1,3-propandiol und 2,2-Butylethyl-1,3-propandiol, wobei Neopentylglycol bevorzugt ist.
  • Ein Polyesterharz der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner etwa 0, vorzugsweise etwa 5, bis etwa 20, vorzugsweise etwa 15 Prozent einer 1,2-Diolkomponente mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, einschließlich Ethylenglycol, 1,2-Propandiol, 1,2-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,2-Hexandiol, 1,2-Phenylethandiol, 1,2-Cyclohexylethandiol, wobei Ethylenglycol und 1,2-Propandiol bevorzugt sind.
  • Ein Polyesterharz der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner etwa 0, vorzugsweise etwa 5, bis etwa 20 Molprozent einer cyclischen Diolverbindung, einschließlich 2,2-[Bis-(4-hydroxycyclohexyl)]propan (d. h. hydriertes Bisphenol A), 1,4-Dimethylolcyclohexan und 2,2-Bis-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan (d. h. Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A) und Propylenoxid- oder Ethylenoxidaddukte anderer Diphenole. Vorzugsweise ist die cyclische Diolkomponente 2,2-[Bis-(4-hydroxycyclohexyl)]propan oder 2,2-Bis-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform eines Polyesterharzes der vorliegenden Erfindung umfaßt (a) etwa 26 bis etwa 33 Molprozent einer aromatischen Disäurekomponente, die wenigstens etwa 75 Gewichtsprozent Isophthalsäure und bis zu etwa 25 Gewichtsprozent Terephthalsäure umfaßt; (b) etwa 20 bis etwa 24 Molprozent einer ungesättigten Disäure, vorzugsweise Fumarsäure oder Maleinsäureanhydrid; (c) etwa 25 bis etwa 38 Molprozent Neopentylglycol, (d) etwa 5 bis etwa 10 Molprozent Ethylenglycol und (e) etwa 6 bis etwa 20 Prozent 2,2-Bis-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan; so daß die Säurezahl etwa 40 bis etwa 45 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Polyesterharz beträgt, die Hydroxylzahl weniger als etwa 10 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Polyesterharz beträgt, die Zahl der ungesättigten Bindungen etwa vier bis fünf Einheiten pro Kette beträgt, die Glasübergangstemperatur 45–55°C beträgt und die Schmelzviskosität weniger als etwa 2000 Centipoise beträgt, gemessen bei 200°C mit einem ICI-Kegel-Platte-Viskosimeter.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Polyesterharzes der vorliegenden Erfindung umfaßt (a) etwa 26 bis etwa 30 Molprozent einer aromatischen Disäurekomponente, die wenigstens etwa 75 Gewichtsprozent Isophthalsäure und bis zu etwa 25 Gewichtsprozent Terephthalsäure umfaßt; (b) etwa 22 bis etwa 26 Molprozent einer ungesättigten Disäure, vorzugsweise Fumarsäure oder Maleinsäureanhydrid; (c) etwa 25 bis etwa 35 Molprozent Neopentylglycol, (d) etwa 5 bis etwa 10 Molprozent Ethylenglycol und (e) etwa 5 bis etwa 10 Molprozent 2,2-[Bis-(4-hydroxycyclohexyl)]propan; so daß die Säurezahl etwa 40 bis etwa 45 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Polyesterharz beträgt, die Hydroxylzahl weniger als etwa 10 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Polyesterharz beträgt, die Zahl der ungesättigten Bindungen vier bis fünf Einheiten pro Kette beträgt, die Glasübergangstemperatur 45–52°C beträgt und die Schmelzviskosität weniger als etwa 2000 Centipoise beträgt, gemessen bei 200°C mit einem ICI-Kegel-Platte-Viskosimeter.
  • Die vorliegende Erfindung wird mit Hilfe der folgenden speziellen Beispiele noch besser verständlich.
  • Beispiel 1
  • 3,92 mol Neopentylglycol, 1,02 mol Ethylenglycol und 2,20 mol Dianol 220 (2,2-Bis-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan) wurden in einen Reaktor gegeben, der mit einem adiabatischen Dampfmantelkühler, einem Inertgaseinlaß, einem mechanischen Rührwerk, einem Thermoelement, einem Kühler und einem Auffanggefäß für kondensierten Dampf (Wasser) versehen war. Der Reaktorinhalt wurde auf 130°C erhitzt, bis die Glycole schmolzen. Dann wurden 3,38 mol Isophthalsäure, 1,13 mol Terephthalsäure, 2,01 mol Fumarsäure und 1,0 g Fascat 4100 in den Reaktor eingebracht und der Reaktorinhalt wurde erhitzt, bis die Temperatur 230°C erreicht hatte. An diesem Punkt wurden 95 Gewichtsprozent der theoretischen Menge Wasser zugegeben, die bei der Polyveresterungsreaktion in dem Auffanggefäß für den kondensierten Dampf gesammelt worden war. Der Reaktionsmischung wurde eine Probe entnommen und ihre Carboxylzahl wurde bestimmt. Als die Carboxylzahl weniger als 10 mg/g betrug wurde die Reaktion auf 210°C abgekühlt und es wurden weitere 1,29 mol Fumarsäure zugegeben. Die Reaktion wurde auf 230°C erhitzt und fortschreiten gelassen, bis die Carboxylzahl der Reaktionsmischung 40–42 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Polyesterharzprodukt, eine Hydroxylzahl von 5 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Harz, eine Glasübergangstemperatur von 54°C und eine ICI-Viskosität bei 200°C von 1950 Centipoise erreicht hatte.
  • Beispiele 2–7
  • Entsprechend dem Verfahren von Beispiel 1 wurde in den Beispielen 2–7 mit den in Tabelle 1 gezeigten Materialien und Mengen eine Reihe von Polyveresterungsreaktionen durchgeführt, um ungesättigte Polyester mit endständigen Carboxylgruppen mit den ebenfalls in Tabelle 1 gezeigten Eigenschaften zu erhalten. Etwa 60 Prozent der ungesättigten Disäurekomponente wurden in der ersten Stufe der Reaktion zugegeben und der Rest wurde in der zweiten Stufe zugegeben. Es ist auch möglich, die Harze herzustellen, indem man die ungesättigte Disäurekomponente zu Beginn ganz zugibt und die Mischung direkt bis zu einer Säurezahl von 40–42 mgKOH/g Harz reagieren läßt.
  • Die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse veranschaulichen zweckmäßige Zusammensetzungen, bei denen die erfindungsgemäße Materialkombination Polyesterharze mit der gewünschten Eigenschaftskombination lieferte.
  • Tabelle 1
    Figure 00110001
  • Aus der obigen Beschreibung ist offensichtlich, daß die Aufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst wurden. Obwohl nur einige Ausführungsformen und verschiedenartige Modifikationen beschrieben wurden, ergeben sich für den Fachmann aus der obigen Beschreibung zahlreiche alternative Ausführungsformen und verschiedenartige Modifikationen. Diese Alternativen und Ausführungsformen werden als Äquivalente und im Rahmen der Idee und des Umfangs der vorliegenden Erfindung angesehen.

Claims (13)

  1. Ungesättigtes Polyesterharz mit endständigen Carboxylgruppen zur Verwendung bei der Pulverbeschichtung, umfassend (a) etwa 20 bis etwa 35 Molprozent einer aromatischen Disäurekomponente, wobei wenigstens 75% der aromatischen Disäurekomponente Isophthalsäure sind, (b) etwa 15 bis etwa 30 Molprozent einer ungesättigten Disäurekomponente, (c) etwa 25 bis etwa 45 Molprozent einer sterisch gehinderten Diolkomponente, (d) etwa 0 bis etwa 20 Molprozent einer C2-C8-1,2-Diolkomponente, (e) etwa 0 bis etwa 20 Molprozent einer cyclischen Diolkomponente, so daß das resultierende ungesättigte Polyesterharz mit endständigen Carboxylgruppen eine Glasübergangstemperatur von 44 bis 55°C, eine Säurezahl von 35–55 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Harz, eine Hydroxylzahl von weniger als 10 Milligramm Kalium pro Gramm Harz, durchschnittlich 4 bis 6 ungesättigte Bindungen pro Polymerkette und eine Schmelzviskosität von weniger als 2000 Centipoise, gemessen bei 200°C mit einem ICI-Kegel-Platte-Viskosimeter, aufweist.
  2. Polyesterharz nach Anspruch 1, umfassend etwa 25 bis etwa 32 Molprozent der aromatischen Disäurekomponente, wobei wenigstens 75% dieser Komponente Isophthalsäure sind.
  3. Polyesterharz nach Anspruch 1, wobei Terephthalsäure bis zu 25 Molprozent der aromatischen Disäurekomponente ausmacht.
  4. Polyesterharz nach Anspruch 1, wobei die sterisch gehinderte Diolkomponente in einer Menge von etwa 25 bis etwa 45 Molprozent vorliegt.
  5. Polyesterharz nach Anspruch 1, wobei die sterisch gehinderte Diolkomponente wenigstens ein Glycol umfaßt, das vier bis dreizehn Kohlenstoffatome enthält.
  6. Polyesterharz nach Anspruch 1, wobei die sterisch gehinderte Diolkomponente wenigstens eine der Verbindungen Neopentylglycol und 2-Methyl-1,3-propandiol umfaßt.
  7. Polyesterharz nach Anspruch 1, wobei die 1,2-Diolkomponente mit zwei bis acht Kohlenstoffen wenigstens eine der Verbindungen Ethylenglycol und 1,2-Propanglycol umfaßt.
  8. Polyesterharz nach Anspruch 1, wobei die ungesättigte Disäurekomponente in einer Menge von zweiundzwanzig bis fünfundzwanzig Prozent vorliegt.
  9. Polyesterharz nach Anspruch 1, wobei die ungesättigte Disäure wenigstens eine der Verbindungen Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid oder 4-Cyclohexen-1,2-dicarbonsäure umfaßt.
  10. Polyesterharz nach Anspruch 1, wobei das cyclische Diol wenigstens eines von 2,2-[Bis-(4-hydroxycyclohexyl)]propan (d. h. hydriertes Bisphenol A), 1,4-Dimethylolcyclohexan und 2,2-Bis-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan (d. h. Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A) und Propylenoxid- oder Ethylenoxidaddukten anderer Diphenole umfaßt.
  11. Polyester nach Anspruch 10, wobei das cyclische Diol wenigstens eine der Verbindungen 2,2-[Bis-(4-hydroxy cyclohexyl)]propan oder 2,2-Bis-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan umfaßt.
  12. Ungesättiges Polyesterharz mit endständigen Carboxylgruppen nach Anspruch 1 mit (a) 28 bis 35 Molprozent einer aromatischen Disäurekomponente, wobei wenigstens 75% der aromatischen Disäurekomponente Isophthalsäure sind und bis zu 25% Terephthalsäure sind, (b) 20 bis 24 Prozent einer ungesättigten Disäurekomponente, wobei die Disäurekomponente wenigstens eine der Verbindungen Fumarsäure, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid umfaßt, (c) 25 bis 38 Prozent Neopentylglycol, (d) 5 bis 15 Prozent Ethylenglycol oder Propylenglycol, (e) 6 bis 20 Prozent 2,2-Bis-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]propan, so daß das resultierende ungesättigte Polyesterharz mit endständigen Carboxylgruppen eine Glasübergangstemperatur von 44 bis 55°C, eine Säurezahl von 35–55 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Harz, eine Hydroxylzahl von weniger als 10 Milligramm Kalium pro Gramm Harz, 4 bis 5 ungesättigte Bindungen pro Polymerkette und eine Schmelzviskosität von weniger als 2000 Centipoise, gemessen mit einem ICI-Kegel-Platte-Viskosimeter, aufweist.
  13. Ungesättiges Polyesterharz mit endständigen Carboxylgruppen nach Anspruch 1 mit (a) 26 bis 30 Molprozent einer aromatischen Disäurekomponente, wobei wenigstens 75% der aromatischen Disäurekomponente Isophthalsäure sind und bis zu 25% Terephthalsäure sind, (b) 22 bis 26 Prozent einer ungesättigten Disäurekomponente, wobei die Disäurekomponente wenigstens eine der Verbindungen Fumarsäure, Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid umfaßt, (c) 25 bis 35 Prozent Neopentylglycol, (d) 5 bis 10 Prozent Ethylenglycol oder Propylenglycol, (e) 5 bis 10 Prozent 2,2-[Bis-(4-hydroxycyclohexyl)]propan, so daß das resultierende ungesättigte Polyesterharz mit endständigen Carboxylgruppen eine Glasübergangstemperatur von 44 bis 55°C, eine Säurezahl von 35–55 Milligramm Kaliumhydroxid pro Gramm Harz, eine Hydroxylzahl von weniger als 10 Milligramm Kalium pro Gramm Harz, 4 bis 5 ungesättigte Bindungen pro Polymerkette und eine Schmelzviskosität von weniger als 2000 Centipoise, gemessen mit einem ICI-Kegel-Platte-Viskosimeter, aufweist.
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