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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf pulverisierte hitzehärtbare Zusammensetzungen,
umfassend eine Glycidylgruppe, die ein Acrylcopolymer enthält, und
insbesondere auf pulverisierte hitzehärtbare Zusammensetzungen, die
nach der Auftragung und Härtung
auf der Oberfläche
eines Substrats eine gleichmäßige matte
Textur erzeugen. Die Erfindung bezieht sich ebenso auf die Verwendung
dieser Zusammensetzungen zur Herstellung pulverisierter Farben,
die nicht-gelblich färbende
gleichmäßige matte
Texturbeschichtungen erzeugen, und auch auf die Beschichtungen,
die durch die Verwendung dieser Zusammensetzungen erhalten werden.
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Hintergrund
der Erfindung
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Pulverisierte
hitzehärtbare
Zusammensetzungen werden verbreitet zur Beschichtung zahlreicher
Objekte verwendet. Solche Zusammensetzungen erlangten in der Oberflächenbeschichtungsindustrie
aus mehreren Gründen
beachtliche Popularität.
Einerseits weil sie im Grunde frei von den potentiell schädlichen,
flüchtigen,
organischen Lösungsmitteln
sind, die für
gewöhnlich
in flüssigen
Beschichtungen vorhanden sind, sie sicherer zu handhaben und aufzutragen
sind. Ferner führt
ihre Verwendung zu einer geringeren Schädigung der Umwelt, die durch
die Freisetzung dieser, potentiell schädlichen Lösungsmittel hervorgerufen wird.
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Pulverbeschichtungen
enthalten im allgemeinen ein oder mehrere organische hitzehärtbare Bindemittel,
Füllstoffe,
Pigmente, Katalysatoren und verschiedene andere Additive, mit denen
ihre Eigenschaften unter Anpassung an ihre vorgesehene Verwendung
modifiziert werden können.
Es gibt zwei prinzipielle Arten von pulverisierten hitzehärtbaren
Zusammensetzungen, wobei die erste aus einem Gemisch aus Carboxylgruppen-enthaltenden
Polymeren, wie Polymeren, die Polyester oder Polyacrylate umfassen,
und Epoxyverbindungen wie Cyanuraten besteht und die zweite aus
einem Gemisch aus Hydroxylgruppen-enthaltenden Polymeren, wie Polymeren,
die Polyester sind, und Isocyanaten, die mit Phenol oder Caprolactam
blockiert sind, besteht.
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Diese
Pulverbeschichtungen werden im allgemeinen wie folgt hergestellt.
Das Polymer, das Vernetzungsmittel, der Katalysator, die Pigmente,
die Füllstoffe
und die anderen Additive, sofern vorhanden, werden zunächst trockengemischt.
Das resultierende Gemisch wird dann in einen Extruder überführt, auf
zwischen 80 und 120°C
erhitzt, während
es durch den Extruderkopf hindurchgedrängt wird, um so die verschiedenen
Inhaltsstoffe der Pulverbeschichtung zu homogenisieren. Das homogenisierte
Gemisch wird dann abgekühlt
und zu einem Pulver mit einer Teilchengröße zwischen 20 und 150 Mikrometern
gemahlen. Das so erhaltene feine Pulver wird dann durch herkömmliche
Mittel auf ein vorerwärmtes
Substrat aufgetragen, wie zum Beispiel durch eine elektrostatische
Sprühpistole.
Das beschichtete Substrat wird dann in einem Ofen für einen
Zeitraum, der ausreicht, um das Bindemittel zu vernetzen und die
Härtung
der Pulverbeschichtung zu ereichen, erhitzt.
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Pulverisierte
Beschichtungszusammensetzungen ergeben im allgemeinen Beschichtungen,
die gut haften und hervorragende Witterungsbeständigkeit zeigen. Die Mehrheit
dieser Zusammensetzungen führt
jedoch zu Beschichtungen, die nach Verschmelzung und Beschichtung
stark glänzen.
Der Glanz wird bei einem Winkel von 60° gemäß dem Testverfahren, das in
ASTM D523 festgelegt ist, gemessen. Hochglanzdecklacke haben typischerweise
Reflexionswerte, die 90% übersteigen.
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Durch
den immer größer werdenden
Bedarf an pulverisierten Beschichtungen, die matte Texturoberflächen liefern,
sind viele Vorschläge
gemacht worden, um dieses Ziel zu erreichen. Es hat sich jedoch
als schwierig herausgestellt, mit herkömmlichen Extrusions- und Härtungsverfahren
pulverisierte Beschichtungen herzustellen, mit denen eine matte
Textur auf beständige,
einheitliche und zuverlässige
Weise erzeugt werden kann. Eine vorgeschlagene Lösung umfaßt den Einschluß von Mattierungsmitteln
wie Siliciumdioxid, Talk, Kalk oder Metallsalzen in die Pulverbeschichtungsformulierung.
Dieser Ansatz stellte sich jedoch aufgrund schlechter Haftung und
einer unbeständigen
oder fleckigen Oberflächenerscheinung
als inakzeptabel heraus. Ein anderer Ansatz, wie im EP-Patent 165207
angegeben, ist die Einführung
von Wachsen wie Polyolefinwachs und Metallsalzen wie 2-Benzothiazolthiolat
in Pulverbeschichtungszusammensetzungen, die auf Carboxylgruppen-terminierten
Polyestern und Epoxyverbindungen basieren. Die Wachse migrieren
jedoch ohne weiteres an die Oberfläche der endgültigen Beschichtung,
was zu inakzeptablen Variationen hinsichtlich des Grades der matten
Textur bei ihrer Alterung führt.
Dem ähnlich
offenbart US-Patent Nr. 4,242,253 die Verwendung von Calciumcarbonat
und fein zerteilten Polypropylenteilchen als Additive, um weniger
glänzende
Beschichtungen bereitzustellen. Ein Nachteil dieses Systems ist,
das die anorganischen Füllstoffe,
die oftmals in signifikanten Mengen erforderlich sind, um den Glanz
zu verringern, die Extruder beschädigen und die Qualität der endgültigen Beschichtung
beeinträchtigen,
indem eine raue und unregelmäßige Oberfläche erzeugt
wird. Ferner, und am wichtigsten, erhöht der erforderliche Einschluß zusätzlicher
Füllstoffe
die Kosten der Beschichtung.
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Ein
Ansatz zum Erhalt einer matten Textur sorgt für das Trockenmischen zweier
pulverisierter hitzehärtbarer
Zusammensetzungen, nachdem diese jeweils separat extrudiert worden
sind. Dieses Verfahren wird in US-Patent Nr. 3,842,035 exemplarisch
dargestellt. Wie dort beschrieben, härtet eine Zusammensetzung langsam
(lange Gelierzeit), und die andere härtet schnell (kurze Gelierzeit).
Die Verwendung dieses Systems führt
zu einer Beschichtung, die eine matte Textur hat, ohne daß ein spezielles
Mattierungsmittel verwendet werden muß. Das Problem bei diesem System
ist jedoch, daß große Mengen
formulierter Pulver trockengemischt werden müssen. Das ist keine leichte
Aufgabe, insbesondere im industriellen Maßstab. Da überdies diese Formulierung
nicht auf einer kontinuierlichen Basis, sondern nur in einzelnen
Pulverchargen hergestellt werden kann, werden sich die Pulverchargen
leicht voneinander unterscheiden, was zu Abweichungen im Aussehen
der matten Oberfläche
führt.
Da ferner das Trockenmischen zum Vermischen aller Formulierungsbestandteile
weniger effizient ist als die Extrusion, hat ein Pulver, das nach
dem Sprühen
rückgewonnen
und für die
Wiederauftragung recycelt wird, nicht die gleiche Formulierung,
die sie beim ersten Aufsprühen
hatte, wodurch noch mehr Abweichungen im matten Aussehen entstehen.
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Es
gibt andere Systeme, die matte Texturbeschichtungen ergeben sollen,
in denen zwei Polymere unterschiedlicher Art oder Reaktionsgeschwindigkeiten
genutzt werden, zusammen mit einem oder mehreren Vernetzungsmitteln,
so daß zwei
verschiedene Vernetzungsmechanismen oder zwei unterschiedliche Reaktionsgeschwindigkeiten
induziert werden. In solchen Systemen kann das Mischen der verschiedenen
Pulverkomponenten in einem kontinuierlichen Extrusionsverfahren
durchgeführt
werden. Beispielsweise offenbart JP 154771/88 eine Harzzusammensetzung
für eine
matte Texturpulverbeschichtung, die ein Gemisch aus einem eine verzweigte
Hydroxylgruppe enthaltenden Polyester mit einer hohen Hydroxylzahl
mit einem anderen eine Hydroxylgruppe enthaltenden Polyester mit
einer niedrigeren Hydroxylzahl zusammen mit einem blockierten Isocyanat
als das Vernetzungsmittel umfaßt.
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EP 366608 A beschreibt
eine matte Textur erzeugende, pulverisierte Farben, die durch ein
einzelnes Extrusionsverfahren erhalten werden, die zwei Vernetzungsmittelumfassen.
Diese Formulierungen enthalten ein Epoxidharz, genauer gesagt, Bisphenol
A-Diglycidylether, eine Polycarbonsäure wie 2,2,5,5-tetra(beta-Carboxyethyl)cyclopentanon
als das erste Vernetzungsmittel und einen gesättigten, mit einer Carboxylgruppe
terminierten Polyester, Tolylbiguanid oder Dicyandiamid als das
zweite Vernetzungsmittel.
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Ein
weiterer Ansatz, der matte Texturbeschichtungen liefert, wird in
EP 104424 A beschrieben.
Hierin enthält
die Pulverbeschichtungszusammensetzung sowohl ein eine Hydroxylgruppe
enthaltendes Polyesterharz als auch eine Polyepoxidverbindung wie
Triglycidylisocyanurat als das Bindemittel. Es lehrt die Verwendung
eines bestimmten Vernetzungsmittels, das sowohl Carboxylgruppen
(zur Reaktion mit der Epoxidverbindung) als auch blockierte Isocyanatgruppen
(zur Reaktion mit dem die Hydroxylgruppe enthaltenden Harz) enthält. Die
Extrusionstemperatur und die Scherraten müssen kontrolliert werden, um
ein gleichmäßiges Vermischen
der Formulierungsbestandteile zu erreichen und/oder beizubehalten.
Ansonsten entsteht eine unbeständige
matte Texturbeschichtung.
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Erläuterung der Erfindung
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer
Pulverbeschichtung, die eine gleichmäßige, nicht-gelblich färbende matte
Texturoberfläche
mit guter UV- und Feuchtigkeitsbeständigkeit gegenüber den
Vinyllaminatbeschichtungssystemen, die seit vielen Jahren bei der
Beschichtung von Küchenschranktüren und
dergleichen verwendet werden, ergibt. Die vorliegende Erfindung
liefert eine Pulverbeschichtung, bestehend aus einem eine Glycidylgruppe
enthaltendem Acrylcopolymerharz, einem Dicarbonsäurevernetzungsmittel, einem
ausgewählten
Katalysator und einem matten Texturierungsmittel. Die Pulverbeschichtung
der Erfindung erzeugt eine matte Textur mit einem im wesentlichen
gleichmäßigen Aussehen.
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Ausführliche
Beschreibung
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Die
vorliegende Erfindung folgt in ihren verschiedenen Aspekten den
anhängenden
Ansprüchen.
Die vorliegende Erfindung liefert eine pulverisierte hitzehärtbare Zusammensetzung
nach Anspruch 1. Diese Erfindung liefert auch ein Verfahren zur
Beschichtung einer nicht-gelblich färbenden, gleichmäßig matt
texturierten Oberfläche
auf wärmeempfindliche
Substrate wie Holz. Zum Zwecke dieser Erfindung wird Holz als irgendein lignocellulosehaltiges
Material definiert, ob es nun von Bäumen oder anderen Pflanzen
stammt und egal ob es in seiner natürlichen Form vorliegt, in einer
Sägemühle geformt
wurde, in Schichten zertrennt und zu Sperrholz verarbeitet wurde,
zerhackt und zu Spanplatten verarbeitet wurde oder seine Fasern
getrennt, gefaltet und komprimiert wurden.
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Das
Glycidylmethacrylatharz (GMA-Harz) hat die Form eines Copolymers,
das durch die Copolymerisation von 20 bis 100 Gew.-% Glycidylacrylat
oder Glydicidylmethacrylat und 0 bis 80 Gew.-% anderer alpha,beta-ethylenisch
ungesättigter
Monomer wie Methylmethacrylat, Butylmethacrylat und Styrol hergestellt werden
kann. Ein solches Harz hat typischerweise ein gewichtsmittleres
Molekulargewicht von 3.000 bis 200.000 und bevorzugt 3.000 bis 20.000,
wie durch Gelpermeationschromatographie bestimmt. Die Viskosität des GMA
liegt bevorzugt zwischen 10 und 500 Poise und am stärksten bevorzugt
zwischen 30 und 300 Poise bei 150°C,
wie durch ein ICI Cone- and Plate-Viskosimeter bestimmt.
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Das
GMA kann unter herkömmlichen
Reaktionsbedingungen, die in der Technik bekannt sind, hergestellt
werden. Beispielsweise können
die Monomere zu dem organischen Lösungsmittel wie Xylol zugegeben und
die Reaktion unter Rückflußkochen
in Gegenwart eines Initiators wie Azobisisobutyronitril oder Benzoylperoxid
durchgeführt
werden. Eine exemplarische Reaktion ist in US-Patent Nr. 5,407,706
zu finden. Überdies sind
solche Harze kommerziell unter dem Markennamen ALMATEX von der Anderson
Development Company, Adrian, Michigan erhältlich. Das GMA-Harz ist in
der Pulverbeschichtungszusammensetzung in einer Menge im Bereich
von 20 bis 100 phr (Teile pro hundert Teile Harz plus Härtungsmittel)
vorhanden.
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Das
Vernetzungsmittel ist eine difunktionale Carbonsäure. Die Funktionalitätszahl bezieht
sich auf die Anzahl an -COOH-Einheiten an dem Molekül. Bevorzugte
Dicarbonsäuren
sind Sebacinsäure
und Polyanhydride, die beide allgemein als kommerziell erhältliche
Vernetzungsmittel bekannt sind. Wird Sebacinsäure in der Formulierung verwendet,
ist sie in einer Menge von bis zu 22 phr (d.h. von 0 bis 22 phr),
bevorzugt 14 bis 22 phr vorhanden. Wird ein Polyanhydrid eingesetzt,
wie 1,12-Dodecandisäurepolyanhydrid
(z.B. VXL 1381 von Vianova), kann dies in einer Menge von bis zu
35 phr, bevorzugt 23 bis 29 phr vorliegen. Je nach Bedarf können beide
Vernetzungsmittel zusammen verwendet werden.
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Die
Katalysatoren, die eingesetzt werden können, sind Phosphine, Phosphonium,
Ammonium und Imidazole, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus 2-Phenyl-2-imidazolin, substituiertem Imidazol
(50% aktiv auf Rizinusöl)
und Isopropylimidazol-Bis-A-Epoxidharz-Addukt. Der am stärksten bevorzugte
Katalysator ist das Isopropylimidazol-Bis-A-Epoxidharz-Addukt. Dieser
Katalysator ist von der Ciba-Geigy Corp. als HT-3261 erhältlich.
Wird dieser in der Erfindung verwendet, wird er zu der Formulierung
in einer Menge im Bereich von 1 to 10 phr, bevorzugt 2 bis 5 phr
zugegeben.
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Das
matte Texturierungsmittel kann aus der Gruppe, bestehend aus Polytetrafluorethylen
(PTFE) oder Gemischen aus PTFE und niedrigschmelzenden Wachsen wie
Polyethylen und Paraffin, ausgewählt
werden. In der Pulverbeschichtungszusam mensetzung der Erfindung
kann das matte Texturierungsmittel in einer Menge von 1 bis 10 phr
und bevorzugt 2 bis 6 zugegeben werden.
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Die
Pulverbeschichtungszusammensetzung kann auch Füllstoffe oder Streckmittel
enthalten. Diese Streckmittel können
ohne Einschränkung
Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Wollastonit und Glimmer umfassen. Sofern
vorhanden, werden diese in Mengen von bis zu 120 phr zugegeben,
was von den endgültigen
gewünschten
Beschichtungseigenschaften abhängt.
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Ferner
kann die Pulverbeschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung
herkömmliche Additive
umfassen, die der endgültigen
Beschichtung verschiedene physikalische Eigenschaften verleihen oder
die Formulierung und Auftragung der Zusammensetzung unterstützen. Solche
Additive umfassen zum Beispiel Fließadditive, Entlüftungsmittel
und Schlupfadditive wie Siloxan.
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Die
Pulverbeschichtungszusammensetzung dieser Erfindung wird mit herkömmlichen
Techniken hergestellt, die in der Technik der Formulierung von Pulverbeschichtungen
allgemein bekannt sind. Typischerweise werden die Komponenten der
Pulverbeschichtung gut miteinander vermischt und dann in einem Extruder verschmolzen.
Das Verschmelzen wird typischerweise in einem Temperaturbereich
zwischen 60 und 82°C (140
und 180°F)
durchgeführt,
wobei die Extrudattemperatur genau kontrolliert wird, um jegliche
vorzeitige Härtung
der Pulverbeschichtungsformulierung in dem Extruder zu minimieren.
Diese Extrudertemperaturen sind geringer als die typischen Härtungstemperaturen
der Pulverbeschichtung, die anfänglich
bei Temperaturen ab 121°C
(250°F)
zu härten
beginnt. Die extrudierte Zusammensetzung, für gewöhnlich in Folienform, wird nach
dem Kühlen
dann in einer Mühle
wie einer Brinkman-Mühle
oder einer Bantam-Hammermühle
gemahlen, um die gewünschte
Teilchengröße zu erreichen.
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Die
wärmeempfindlichen
Holzsubstrate, die für
die Beschichtung mit der Pulverbeschichtung der vorliegenden Erfindung
in Frage kommen, sind ohne Einschränkung Laubholz, Spanplatte,
Faserplatte mittlerer Dichte (MDF), elektrisch leitfähige Spanplatte
(ECP), Masonite oder alle anderen auf Cellulose basierenden Materialien.
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Holzsubstrate,
die zur Verwendung in dieser Erfindung besonders geeignet sind,
haben einen Feuchtigkeitsgehalt von 3 bis 10%. Nachdem sie geschnitten,
gemahlen, bearbeitet und/oder geformt wurden, werden diese Holzmaterialien
im allgemeinen zur Herstellung von Gegenständen wie Computermöbeln, Büromöbeln, Fertigbaumöbeln, Küchenschränken und
dergleichen verwendet.
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Die
Pulverbeschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung
haben ausgeprägte
Niedrigtemperatur-Härtungseigenschaften.
Diese Eigenschaften liefern eine Pulverbeschichtungszusammensetzung,
die ohne weiteres, insbesondere durch elektrostatisches Sprühen, auf
wärmeempfindliche
Materialien, insbesondere Holzprodukte, aufgetragen werden kann,
während
gleichzeitig die Wärmeaussetzungszeit
eingeschränkt
wird, wodurch die Schädigung
des Substrats vermieden wird. Idealerweise wird das Substrat zunächst vorerwärmt. In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird MDF in einem Ofen für
10 bis 15 Minuten bei 176 bis 190°C
(350 bis 375°F)
vorerwärmt.
Das Substrat wird dann beschichtet, wenn seine Oberflächentemperatur
76 bis 115°C
(170 bis 240°F)
erreicht hat. Das beschichtete Substrat wird dann in einem Ofen,
der auf 121 bis 190°C
(250 bis 375°F)
eingestellt wurde, für
einen Zeitraum von 5 bis 30 Minuten nachgehärtet. Die Oberflächentemperatur
des beschichteten Objektes sollte 149°C (300°F) nicht übersteigen. Die Härtungsgeschwindigkeit
ist zeit-/temperaturabhängig.
Eine effektive Härtung
kann mit einer Härtungstemperatur
von 121°C
(250°F)
für 30
Minuten erreicht werden. Eine gleichermaßen effektive Härtung kann
mit einer Härtungstemperatur
von 190°C
(375°F)
jedoch mit einer kürzeren
Ofenverweilzeit von 5 Minuten bei dieser Temperatur erreicht werden.
Nachdem die Beschichtung gehärtet
worden ist, wird das beschichtete Objekt dann abgekühlt.
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Ein
signifikantes Ziel bei der Beschichtung geschnittener, geformter
und/oder ausgefräster
Holzstücke, wie
MDF-Materialien, die zu Küchenschranktüren und
dergleichen verarbeitet werden, ist die Verringerung oder gänzliche
Eliminierung des Ausgasens von Feuchtigkeit aus Rillen, die aus
dem Material ausgefräst
oder hineingeschnitten wurden. Das Ausgasen wird die innere strukturelle
Integrität
des Substrats zerstören
sowie große,
erkennbare Oberflächendefekte
in der endgültigen
Beschichtung bilden. Durch die Formulierung von Beschichtungen,
die bei niedrigeren Tem peraturen härten, wird das Potential für das Ausgasen
verringert oder gänzlich
eliminiert.
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Es
können
verschiedene Verfahren, die in der Technik allgemein bekannt sind,
für die
Auftragung der Pulverbeschichtungen auf Substratoberflächen verwendet
werden. Ein überaus
bevorzugtes Verfahren ist das elektrostatische Sprühen. Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung wird daher nachstehend in bezug
auf diese Technik erörtert.
Das elektrostatische Sprühen
von Pulverbeschichtungen basiert auf dem Prinzip elektrostatischer
Ladung. Beim elektrostatischen Sprühen werden die Pulverteilchen
durch eines der folgenden Verfahren mit Ladung versehen. Im Koronaverfahren
werden die Pulverbeschichtungsteilchen durch Koronaentladung in
einer Koronaspritzpistole in einen Trägergasstrom gespeist, um die
elektrische Ladung von den ionisierten, entladenen Luftmolekülen auf
die Pulverteilchen zu übertragen,
wodurch die Pulverteilchen elektrisch geladen werden. Im triboelektrischen
Verfahren wird das Prinzip der statischen Aufladung genutzt. Die Pulverteilchen
reiben an einer Reibungsfläche,
für gewöhnlich aus
Polytetrafluorethylen (TEFLON), in der Elektrostatikpistole und
werden mit elektrostatischer Ladung versehen, die zu der Ladung
der Substratoberfläche
entgegengesetzt ist. Nach der Aufladung werden die Teilchen aufgrund
ihrer elektrischen Ladung und des Ausstoßträgergasdrucks auf die Umgebung
des elektrisch geerdeten Zielsubstratgegenstandes als eine Wolke
durch die Düse
der Sprühpistole
ausgestoßen.
Die geladenen Sprühteilchen
werden aufgrund des Unterschiedes der jeweiligen Ladungen an das
geerdete Substrat gezogen. Auf diese Weise setzen sich die Teilchen
als eine gleichmäßige Beschichtung
auf der gewünschten
Oberfläche,
einschließlich
der ausgeschnittenen Rillen und Kanten, ab. Das geladene Pulver
haftet so lange an dem Substrat, bis der beschichtete Gegenstand
zu einem Ofen überführt worden
ist. Die anschließende
Härtung
in einem Ofen wandelt die Pulverbeschichtung in eine gleichmäßige kontinuierliche
Beschichtung mit der gewünschten
matten Texturoberfläche, die
nicht gelb wird, um.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand der speziellen Beispiele,
die ihren Umfang exemplarisch darstellen sollen, weiter erläutert.
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Beispiele
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Die
folgenden Beispiele wurden gemäß der Offenbarung
der vorliegenden Erfindung formuliert. Die mit den Pulverbeschichtungen
der Erfindung beschichteten Substrate zeigen alle eine gleichmäßige, nicht-gelblich
färbende
matte Texturoberfläche.
Der Ausdruck „matt" wird zur Definition
einer Oberfläche
genutzt, die nur einen kleinen Teil des einfallendes Lichts, das
darauf scheint, reflektiert. Gemäß den Protokollen,
die in ASTM D523 festgelegt sind, wird der Glanz durch die Intensität des reflektierten
Lichts als ein Prozentsatz gemessen im Vergleich zur Intensität des einfallenden
Lichts, das bei einem Winkel von 60° auf eine Oberfläche gerichtet wird.
Eine „matte" Oberfläche wird
einen Glanzwert von weniger als oder gleich 15 Einheiten haben.
Alle Komponentenmengen werden in Teilen pro hundert („phr") der Menge an Harz
plus Härtungsmittel
angegeben.
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Die
gemischten Inhaltsstoffe wurden dann unter Verwendung eines Baker
Perkins 30 mm Extruders verschmolzen. Das Extrudat wurde dann mit
0,2% eines Trockenflußverbesserers,
Aluminiumoxid, gemischt und unter Verwendung einer Brinkman-Mühle mit einem 12-Stiftrotor
und einem 1,0-Sieb gemahlen. Das gemahlene Pulver wurde dann mittels
eines 140-mesh-Siebs gesiebt. Die feinen Pulverteilchen wurden dann
unter Verwendung einer Koronaentladungspistole auf 16 mm (5/8 Inch)
MDF- Platten in einer
Dicke von 0,1 bis 0,17 mm (0,004 bis 0,0065 Inch (4,0 bis 6,5 Milli-Inch)) elektrostatisch
aufgesprüht.
Die MDF-Platten wurden zunächst
für 15
Minuten bei 176°C
(350°F)
vorerwärmt
und beschichtet, als die Plattenoberflächentemperatur ungefähr 101°C (215°F) erreicht
hatte. Nach einer Minute, in der das Pulver fließen und sich absetzen konnte, wurden
die Platten für
einen Zeitraum von 5 Minuten in einem Härtungsofen, der auf 176°C (350°F) eingestellt war,
platziert.
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Nach
dem Abkühlen
wurden die folgenden Beschichtungsmerkmale beobachtet und gemessen.
| Eigenschaft | Ergebnis |
| Gelierzeit
149°C (300°F) | 59,2
s |
| Heizplattenschmelzfluß bei 300°F | 13–15 mm |
| 60°-Glanz | 4,0–4,2 |
| Aussehen | gleichmäßige Textur |
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Das
resultierende Pulver wurde dann wie in Beispiel 1 gezeigt formuliert
und auf dieselbe Art von MDF-Platten aufgetragen. Die Oberflächeneigenschaften
nach dem Härten
werden nachstehend gezeigt:
| Eigenschaft | Ergebnis |
| Gelierzeit
149°C (300°F) | 145
s |
| Heizplattenschmelzfluß bei 149°C (300°F) | 15
mm |
| 60°-Glanz | 6,0 |
| MEK-Beständigkeit
(50 Doppelreibungen) | rieb
sich leicht ab |
| Aussehen | gleichmäßige Textur |
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Beispiel 3:
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Das
folgende Beispiel wurde unter Verwendung eines anderen Härtungsmittels
hergestellt.
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Dieses
Beispiel wurde genau wie die Beispiele 1 und 2 formuliert. Aufgrund
des Polyanhydridhärtungsmittels
konnten die beschichteten MDF-Platten jedoch bei einer Temperatur
von 76 bis 82°C
(170–180°F) beschichtet
werden. Dies führte
wiederum zur Bildung einer dauerhaften matten Textur auf den Platten,
wie nachstehend gezeigt.
| Eigenschaft | Ergebnis |
| Gelierzeit
149°C (300°F) | 121,3
s |
| Heizplattenschmelzfluß bei 149°C (300°F) | 16
mm |
| 60°-Glanz | 10–13 |
| Aussehen | gleichmäßige Textur |
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Zum
Beweis dafür,
daß die
Verwendung unterschiedlicher Katalysatoren inakzeptable Ergebnisse
lieferte, wurden die Formulierungen A, B und C hergestellt, die
die Auswirkungen der Verwendung unterschiedlicher Katalysatoren
vergleichen. Beispiel 4 wurde gemäß der vorliegenden Erfindung
hergestellt.
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Dann
wurden die verschiedenen Formulierungen hergestellt und auf MDF-Platten
aufgetragen, wie in den in Beispielen 1 und 2 gezeigt. Die Ergebnisse
folgen.
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