EP1606363A1 - Wärmehärtbare pulverbeschichtungszusammensetzung - Google Patents
Wärmehärtbare pulverbeschichtungszusammensetzungInfo
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- EP1606363A1 EP1606363A1 EP04721511A EP04721511A EP1606363A1 EP 1606363 A1 EP1606363 A1 EP 1606363A1 EP 04721511 A EP04721511 A EP 04721511A EP 04721511 A EP04721511 A EP 04721511A EP 1606363 A1 EP1606363 A1 EP 1606363A1
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Classifications
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- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D167/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
Definitions
- the invention relates to a heat-curable powder coating composition composed of polyesters containing carboxylic acid groups and ⁇ -hydroxyalkylamide. as a crosslinker, polyester being partially replaced by a carboxylic anhydride.
- Powder coating compositions which have a polyester with an acid number of 20-80 and a Tg of 30-85 ° and a ⁇ -hydroxyalkylamide as crosslinking agent are known in the prior art. Such a powder coating composition is described in EP 0 322 834 B1.
- This powder coating composition has great advantages over the powder coating compositions which contain triglycydilisocyanorate (TGIC) as a curing agent and has established itself in many areas, in particular for weather-resistant outdoor coatings.
- TGIC triglycydilisocyanorate
- it has been shown that such a powder coating composition is not yet sufficiently variable for special applications.
- such a powder coating composition with regard to the. Adjusting the degree of gloss of surfaces that have been coated with such a powder coating is not sufficiently flexible.
- the formulation according to the invention thus contains two sources of compounds containing carboxylic acid groups, both sources having a different acid number.
- the carboxylic anhydride has an acid number in the range from 100 to 500, preferably in the range from 250 to 350.
- a particularly preferred example here is dodecane-1, 10-dicarboxylic anhydride with an acid number of about 300.
- a powder coating composition based on such a formulation leads to a surface when applied to substrates, the degree of matting of which can be adjusted.
- the degree of matting can be controlled at an angle of incidence of 60 ° in the range from 10 to 70% reflection.
- EP 0 322 834 B1 is also referred to with regard to the selection of the polyesters containing carboxylic acid groups and of the ⁇ -hydroxyalkylamides which are suitable for the composition according to the invention. All the polyesters and ⁇ -hydroxyalkylamides explicitly mentioned there are also used together for the powder coating suitable setting.
- the powder coating composition may also contain other additives known per se from the prior art which are normally added to the powder coating, such as pigments, flow control agents, anti-bubble agents, powder flow additives and light stabilizers.
- the coating composition can typically contain a pigment in amounts of 1 to
- Suitable pigments can be inorganic or organic. Examples include titanium dioxide, ultramarine blue, carbon black, iron oxide, green chromium oxide and ferrite yellow.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine wärmehärtbare Pulverbeschichtungszusammensetzung aus carbonsäuregruppenhaltigen Polyestern und ß-Hydroxyalkylamid als Vernetzer, wobei der Polyester teilweise durch ein Carbonsäureanhydrid ersetzt ist.
Description
Wärmehärtbare PulverbeschichtungsZusammensetzung
Die Erfindung betrifft eine wärmehärtbare Pulverbe- schichtungszusammensetzung aus carbonsäuregruppenhal- tigen Polyestern und ß-Hydroxyalkylamid. als Vernetzer, wobei Polyester teilweise durch ein Carbonsäureanhydrid ersetzt ist.
Pulverlackzusammensetzungen die einen Polyester mit einer Säurezahl von 20-80 und einem Tg von 30-85° sowie ein ß-Hydroxyalkylamid als Vernetzer aufweisen, sind im Stand der Technik bekannt. Eine derartige .Pulverlackzusammensetzung ist in der EP 0 322 834 Bl beschrieben. Diese Pulverlackzusammensetzung weist gegenüber den Pulverlackzusammensetzungen die Trigly- cydilisocyanorat (TGIC) als Härtungsmittel enthalten, große Vorteile auf und hat sich in der TAnwendung für viele Bereiche, insbesondere für witterungsbeständige Beschichtungen im Außenbereich durchgesetzt.
Es hat sich jedoch aber gezeigt, dass auch eine derartige Pulverbeschichtungszusammensetzung für spezielle Anwendungsfälle noch nicht hinreichend variable ist. Insbesondere hat es sich gezeigt, dass eine derartige Pulverbeschichtungszusammensetzung im Hinblick auf die. Einstellung des Glanzgrades von Oberflächen, die mit einem derartigen Pulverlack beschichtet worden sind, nicht hinreichend flexibel ist.
Ausgehend hiervon ist es deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Pulverlackzusammensetzung ausgehend von der EP 0 322 834 Bl anzugeben, die insbesondere in ihrem Mattierungseffekt einstellbar ist und die trotzdem noch die an und für sich überlegenen Eigenschaften der bekannten Pulver- lackbeschichtungszusa mensetzung aufweist .
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, die aus der EP 0 322 834 Bl bekannte Pulverlackzusammensetzung dahingehend abzuwandeln, dass der carbonsäuregruppen- haltige Polyester zum Teil durch ein Carbonsäureanhydrid ersetzt wird. Es hat sich herausgestellt, dass es dabei offensichtlich wesentlich ist, dass das Carbonsäureanhydrid eine im Verhältnis zum Polyester ho- he Säurezahl besitzt. Im Endeffekt enthält somit die Formulierung nach der Erfindung zwei Quellen an car- bonsäuregruppenhaltigen Verbindungen, wobei beide Quellen eine unterschiedliche Säurezahl besitzen.
Vorteilhaft ist es dabei, wenn das Carbonsäureanhydrid eine Säurezahl im Bereich von 100 bis 500, be-
vorzugt im Bereich von 250 bis 350 aufweist. Ein besonders bevorzugtes Beispiel ist hierbei, Dodecan-1, 10-Dicarbonsäureanhydrid mit einer Säurezahl von etwa 300.
Auch bei der erfindungsgemäßen Pulverlackzusammensetzungen muss selbstverständlich das in Anspruch 1 angegebene Äquivalentverhältnis von ß-Hydroxyalkylamid- Äquivalenten zu Carbonsäure-Äquivalenten eingehalten werden. Es hat sich dabei herausgestellt, dass es au- reichend ist, wenn bezogen auf die eingesetzte Gewichtsmenge an Polyester 5 bis 30 Gew.-% des Polyesters durch das Anhydrid ersetzt werden. Die dann genau einzusetzende Menge muss über die Säurezahl und die entsprechenden Molekulargewichte bestimmt werden.
Überraschenderweise hat es sich nun gezeigt, dass eine Pulverlackzusammensetzung, die auf einer derartigen Formulierung beruht, beim Auftrag auf Substrate zu einer Oberfläche führt, dessen Mattierungsgrad eingestellt werden kann. Der Mattierungsgrad ist dabei bei einem Einstrahlwinkel von 60° im Bereich von 10 bis 70 % Reflexion steuerbar.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass auch die übrigen Eigenschaften der aus dem Stand der Technik bekannten Beschichtungen die mit dem Pulverlack nach der EP 0 322 834 Bl erzielt werden, erhalten bleiben.
In Bezug auf die Auswahl der carbonsäuregruppenhalti- gen Polyester und der ß-Hydroxyalkylamide die für die erfindungsgemäße Zusammensetzung in Frage kommen wird auch die EP 0 322 834 Bl Bezug genommen. Alle dort explizit genannten Polyester und ß-Hydroxyalkylamide sind ebenso für die erfindungsgemäße Pulverlackzusam-
mensetzung geeignet.
Die Pulverlackzusammensetzung kann außerdem andere an und für sich aus dem Stand der Technik bekannte Zu- satzstoffe enthalten, die normalerweise dem Pulverlack zugesetzt werden, wie Pigmente, Fließkontrollmittel, Mittel gegen Blasenbildung, Pulverflusszusätze und Lichtstabilisatoren. Um den Pulverlacken eine geeignete Farbe zu geben, kann der Beschichtungsmasse typischerweise ein Pigment in Mengen von 1 bis
50 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulverlackes zugegeben werden. Geeignete Pigmente können anorganisch oder organisch sein. Beispiele hierfür sind Titandioxid, Ultramarinblau, Ruß, Eisenoxid, grünes Chromoxid und Ferritgelb.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 21 näher beschrieben.
Claims
Patentansprüche
1. Wärmehärtbare Pulverbeschichtungszusammenset- zung, enthaltend eine miteinander umsetzbare teilchenförmige Mischung von einem carbonsäu- regruppenhaltigen Polyester, wobei der Polyester ein Tg im Bereich von 30°-85°C und eine Säurezahl von 20-80 aufweist und einem ß-Hydroxyalkylamid, wobei das Äquivalentverhältnis von ß-Hydroxyalkylamid- Äquivalenten zu Carbonsäure-Äquivalenten, im Be- reich von 0,6-1,6:1 liegt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der carbonsäuregruppenhaltige Polyester teilweise durch mindestens ein Carbonsäureanhydrid ersetzt ist.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Carbonsäureanhydrid eine Säurezahl von 100-500 aufweist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Carbonsäureanhydrid Do- decan-1, 10-dicarbonsäureanhydrid ist.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf 100 Gew.-% des Polyesters bis zu 30 Gew.-% ersetzt sind.
5. Zusammensetzung- nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass der carbonsäuregruppenhaltige Polyester ein Tg von 40°-75°C und eine Säurezahl von etwa 30-85 aufweist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydroxyal- kylamid die Formel aufweist
0 0 HO-CH-CH2-N-C- - A - -C-N-CH2-CH-OH
in der Ri Wasserstoff oder Ci-Cs-Alkyl ist, R2 ist Wasserstoff , C, -C5-Alkyl oder HO-CH-CH2-
I Ri , in der Ri die zuvor angegebene Bedeutung hat und A ist eine chemische Bindung oder eine einwertige oder mehrwertige organische Gruppe, abgeleitet aus gesättigten, ungesättigten oder aromati- sehen Kohlenwasserstoffgruppen, einschließlich substituierter Kohlenwasserstoffgruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, m ist 1 bis 2, n ist 0 bis 2 und m+n ist mindestens 2.
7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Hydroxyalkylamid die Formel aufweist
0 0 HO-CH-CH2-N-C A - -C-N-CH2-CH-OH
I I I I
Ri R2 n R2 Ri n
in der Rχ Wasserstoff oder Ci-Cs-Alkyl ist, R2
ist Wasserstoff, Ci-Cs-Alkyl oder HO-CH-CH2-
Ri, . in der Ri die zuvor angegebene Bedeutung hat und A ist eine chemische Bindung oder eine einwertige oder mehrwertige organische Gruppe, abgeleitet aus gesättigten, ungesättigten oder aromatischen Kohlenwasserstoffgruppen, einschließlich substituierter Kohlenwasserstoffgruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, m ist 1 bis 2, n ist 0 bis 2 und m+n ist mindestens 2.
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