NL1005841C2 - Can- en coilcoatingharsen. - Google Patents

Description

- 1 - CAN- EN CQILCOATINGHARSEN 5

De uitvinding betreft can- en coilcoating- harsen.

Zoals blijkt uit het artikel "Pulver-Bandbeschichten bei 60 m/min" door Dr. Graziano (JOT 10 1996/8, blz. 34-39) en het artikel "Polyester based

Powder Coatings with reference to Coil Coating" door P. Binda (ECCA, Autumn Congress, Brussel, 18-19 November 1996) wordt gezocht naar poederhars gebaseerde systemen die kunnen worden toegepast tijdens coilcoating-15 processen met applicatiesnelheden van bijvoorbeeld 120 m/min. De reaktiviteit van de huidige poederverf-systemen is te traag om dergelijke hoge applicatiesnelheden te bereiken. Ook de poederapplicatie-technieken (verspuiten) zijn te langzaam in 20 vergelijking met de rolapplicatietechnieken, die in can- en coilcoatingsprocessen gebruikt worden. Een ander nadeel is dat poederverflagen relatief dik zijn. Bovendien voldoen poederverfharsen in de regel niet aan voedselwetgevingen. Poederverfhar sen zijn niet 25 oplosbaar in organische oplosmiddelen.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van stabiele poederhars gebaseerde can- en coilcoatingharssystemen die met de huidige op industriële schaal toegepaste applicatietechnieken 30 verwerkt kunnen worden.

De uitvinding wordt gekenmerkt doordat het harssysteem een mengsel van tenminste twee polymeren bevat waarbij tenminste een polymeer een glasovergangstemperatuur > 45°C heeft en waarbij de 35 polymeren onderling mengbaar en oplosbaar in organische oplosmiddelen zijn.

10058 41 - 2 -

Als polymeren worden bij voorkeur polyesters toegepast.

Bij voorkeur zijn de glasovergangs-temperaturen (Tg) van de polymeren verschillend. Het 5 verschil is in de regel groter dan 5°C.

De molekuulgewichten (Mn) van de polymeren liggen meestal tussen 2000 en 15000 en liggen bij voorkeur tussen 3000 en 8000.

Bij voorkeur is tenminste een polymeer een 10 poederstabiele niet-kristallijne polyesterpoederhars met een Tg > 45 °C. Deze hars is oplosbaar in de gebruikelijke oplosmiddelen die voor can- en coilcoatings worden gebruikt.

Gebruikelijke oplosmiddelen zijn bijvoorbeeld 15 aromatische koolwaterstofharsen (bijvoorbeeld de "Solvesso"-types), N-methylpyrolidon, xyleen, propyleenglycolmonomethylether, methylpropyleenglycolacetaat, dibasic ester, isoforon, ethylethoxypropionaat, ethyleenpropyleenglycolacetaat 20 en/of butylglycol.

De tweede hars is bij voorkeur een hars met een droge stof gehalte van tenminste 50% en een Tg < 10°C.

Indien gewenst kan nog een poederhars met een 25 Tg van bijvoorbeeld > 45°C worden toegepast.

De toegepaste harsen kunnen zowel lineair als vertakt zijn.

Door toepassing van het harssysteem volgens de uitvinding wordt bereikt dat can- en 30 coilcoatingharssystemen worden verkregen die met de huidige applicatietechnieken geappliceerd kunnen worden omdat de poederharsen tijdens de bereiding van de verf of vernis oplossen.

Door een gerichte keuze van de uitgangsharsen 35 in het mengsel kunnen coatings met de specifiek gewenste eigenschappen in het brede can- en coilapplicatiegebied verkregen worden.

10058 4 1 - 3 -

Het is mogelijk om een breed scala van oplosmiddelhoudende harsen te vervangen door enkele oplosmiddelvrije en/of weinig oplosmiddelhoudende systemen. Door toepassing van deze systemen zijn de 5 transportkosten laag en is minder opslagvolume nodig. Een ander voordeel is de vrijere keuze van oplosmiddelen. Bovendien kunnen de coatingeigenschappen door wijziging van de mengverhouding worden ingesteld.

Het gewichtsaandeel van de vaste (poeder) 10 polyester in het harsmengsel is in de regel tenminste 25% en bij voorkeur tenminste 50% (t.o.v. de polymeren).

De toegepaste harsen kunnen zowel kristallijn als amorf zijn waarbij amorfe harssystemen vanwege de 15 betere oplosbaarheid de voorkeur hebben.

Mits voldaan aan de eisen van onderlinge mengbaarheid, de oplosbaarheid in de organische oplosmiddelen, de minimale Tg van 45 °C voor de eerste hars en het minimaal droge stof gehalte van 50% voor de 20 tweede hars kunnen polyesterharsen ook door andere polymeren zoals bijvoorbeeld polyacrylaten vervangen worden.

De polymeren moeten onderling mengbaar zijn bji temperaturen tussen -20°C en 100°C en bij voorkeur 25 tussen 0°C en 40°.

De harsen zijn zodanig oplosbaar in de organische oplosmiddelen dat zij gedurende een periode van tenminste 7 dagen homogeen blijven en geen uitkristallisatie vertonen.

30 Afhankelijk van de gewenste toepassing liggen de zuurgetallen van de toegepaste polyesters tussen 0 én 100 mg KOH/gram hars en de hydroxylgetallen van de polyesters tussen 0 en 150 mg KOH/gram hars.

Systemen volgens de uitvinding zijn 35 toepasbaar op bestaande can- en coilcoatingapplicatie-lijnen met snelheden tot bijvoorbeeld 150 m/min en laagdiktes tussen bijvoorbeeld 1 en 60 μτη.

10058 41 - 4 -

Het polymeermengsel volgens de uitvinding kan worden uitgehard met behulp van een crosslinker. Geschikte crosslinkers zijn bijvoorbeeld epoxygroepen bevattende verbindingen, aminogroepen bevattende 5 verbindingen en isocyanaatgroepen bevattende verbindingen. De crosslinker kan afhankelijk van de gewenste toepassing gekozen worden.

Geschikte epoxygroepen bevattende verbindingen zijn bijvoorbeeld bisfenol-A-epoxyharsen 10 (bijvoorbeeld Epikote 828™, Epikote 1001™ en Epikote 1004™ van Shell), gehydrogeneerde bisphenol-A-epoxy-verbindingen, alifatische epoxyverbindingen, geëpoxydeerde alkydharsen, geëpoxydeerde olieën (bijvoorbeeld geëpoxydeerde lijnzaadolie of sojabonen-15 olie), geëpoxydeerde boraten en triglycidyl-isocyanuraat.

De equivalentverhouding carboxyl : epoxy ligt in het algemeen tussen 0,85 : 1 en 1 : 0,85 en bij voorkeur tussen 0,9 : 1 en 1 : 0,9.

20 Bij voorkeur wordt een bisfenol-A-epoxyhars als crosslinker toegepast.

Voorbeelden van geschikte aminohars vernetters zijn benzoguanamine-, melamine- en ureaformaldehydeharsen. De gewichtsverhouding polyester 25 : aminohars ligt in het algemeen tussen de 95:5 en 60:40 (gebaseerd op vaste hars).

Voorbeelden van geschikte geblokte isocyanaatgroepen bevattende crosslinkers zijn HDI, TDI, IPDI, TMXDI, IMCI en hun oligomeren.

30 Het is ook mogelijk om mengsels van crosslinkers toe te passen.

De polyesterhars kan een vaste ingesmolten katalysator bevatten. Het is ook mogelijk om een vloeibare katalysator of een katalysatoroplossing in te 35 mengen in de verfformulering.

Geschikte katalysatoren voor zuur-epoxy uitharding worden beschreven door Madec et al., in 10Π5841 - 5 -

Kinetics and Mechanisms of Polyesterifications,

Advances in Polymer Science, 182-198 (1985).

Voorbeelden van geschikte klassen zijn bijvoorbeeld N-dialkylamine pyridines, tertiaire amines, imidazolen, 5 guanidines, cyclische amines en latente amine katalysatoren. Indien gewenst kunnen de katalysatoren geblokt worden.

Voorbeelden van geschikte katalyatoren voor de uitharding van een OH-funktionele polyester en een 10 amninohars als vernetter zijn sterke zuren zoals bijvoorbeeld sulfonzuren, mono- en dialkylzure fosfaat, butylfosfaat en butylmaleaat.

Voorbeelden van geschikte sulfonzuren zijn paratolueensulfonzuur, methaansulfonzuur, nonylbenzeen-15 sulfonzuur, dinonylnaphthaleendisulfonzuur en dodecylsulfonzuur.

Geschikte katalysatoren voor de uitharding van een OH-funktionele polyester en een isocyanaat-vernetter zijn bijvoorbeeld dibutyltindilaureaat en 20 zinkoctoaat.

Indien katalysatoren aanwezig zijn, zijn ze in het algemeen aanwezig in hoeveelheden tussen 0,1 en 5 gew.% (t.o.v. polyester).

Geschikte polyalcoholen voor de bereiding van 25 de polyesters zijn bijvoorbeeld ethyleenglycol, diethyleenglycol, butaandiol (1,4), hexaandiol (1,6), neopentylglycol, 2-methyl-l,3-propaandiol, 1,3-butaandiol, 1,3-propaandiol, 1,2-propaandiol, 2-ethyl- 2-butyl-l,3-propaandiol, trimethylpentaandiol, 30 hydroxypivalineopentylglycolester, tricyclo- decaandimethanol, cyclohexaandimethanol, bifenol-A-bishydroxyethylether, trimethylolpropaan en/of pentaerytritol.

Geschikte zuren voor de bereiding van de 35 polyesters zijn bijvoorbeeld isoftaalzuur, tereftaalzuur (-dimethylester), adipinezuur, sebacinezuur, hexahydrotereftaalzuur (CHDA), 1 0 058 4 1 - 6 - decaandicarbonzuur, 5-6-butylisoftaalzuur en/of gedimeriseerde vetzuren of zuuranhydriden zoals bijvoorbeeld ftaalzuuranhydride, tetrahydroftaalzuur anhydr ide, barnsteenzuuranhydride, maleïnezuur-5 anhydride, trimellietzuuranhydride, pyromelietzuur-anhydride en/of hexahydroftaalzuuranhydride.

Bij voorkeur worden ftaalzuuranhydride, isoftaalzuur, tereftaalzuur en/of adipinezuur toegepast.

10 De veresteringsreaktie vindt bij voorkeur plaats onder een stikstofatmosfeer bij temperaturen tussen 180°C en 260°C. Als additieven kunnen katalysatoren zoals bijvoorbeeld dibutyltinoxide, tinchloride, butylchloortindihydroxide (FASCAT™) of 15 tetrabutoxytitanaat en antioxidantia zoals bijvoorbeeld fosforigzuur, trinonylfenylfosfiet en trifenylfosfiet worden toegevoegd. Tijdens de reaktie wordt het vrijkomende reaktiewater afgedestilleerd en de gewenste veresteringsgraad wordt bereikt door in de laatste fase 20 een azeotropische destillatie en/of vacuum toe te passen.

De reaktie resulteert in een polyester die kan worden opgelost in een zodanige hoeveelheid organisch oplosmiddel of in een mengsel van organische 25 oplosmiddelen, dat het gewenste vaste stofgehalte verkregen wordt. Het oplosmiddel kan direkt na de polyestersynthese worden toegevoegd maar wordt bij voorkeur bij de verfbereiding toegevoegd. Het vaste stof gehalte van de can- en coilcoatings ligt tussen 50 30 en 100% en meestal tussen 50 en 70%.

Geschikte oplosmiddelen zijn bijvoorbeeld aromatische koolwaterstofharsen (bijvoorbeeld Solvesso-types), N-methylpyrolidon, xyleen, propyleenglycolmono-methylether, methylpropyleenglycolacetaat, dibasic 35 ester, isoforon, ethylethoxypropionaat, ethyleenpropyleenglycolacetaat en/of butylglycol. Bij voorkeur worden aromatische koolwaterstoffen en/of 1 0 058 4 1 - 7 - butylglycol toegepast.

Coil coatings kunnen worden verkregen via algemeen bekende werkwijzen zoals bijvoorbeeld beschreven in "Coil Coatings" door Joseph E. Gaske 5 (Federation of Societies for Coatings Technology, February 1987, biz. 7-19).

De uithardingscondities en additieven kunnen afhankelijk van de gewenste "peak metal temperatuur" (PMT), de aard en de dikte van het substraat worden 10 gekozen. In het algemeen ligt de uithardingstijd tussen 20 en 70 seconden bij temperaturen tussen 250°C en 400°C en een PMT tussen 204°C en 249°C.

Geschikte substraten zijn bijvoorbeeld staal, vertind staal en aluminium.

15 De coilcoatings volgens de uitvinding zijn als "primer" en als "topcoat" geschikt en kunnen bijvoorbeeld worden toegepast als coating voor huishoudelijke apparatuur zoals bijvoorbeeld koelkasten, diepvriezers, magnetrons, ovens en boilers, 20 als coating voor caravans en als coating voor gevelbekleding.

De systemen volgens de uitvinding kunnen zowel in gepigmenteerde als in ongepigmenteerde samenstellingen worden toegepast. De samenstelling 25 volgens de uitvinding geeft ook goede resultaten in cancoatings waarbij de gewenste laagdikte in het algemeen geringer is en waarbij de uithardingscondities verschillen van de condities bij de coil coatingbereiding.

30 Can coatings kunnen worden verkregen via werkwijzen zoals bijvoorbeeld beschreven in "Organic Coatings - Science and Technology, Volume 2: Applications, Properties, and Performance" door Z.W. Wicks et al. (Wiley-Intersience, NY, 1994, blz. 284-35 290).

De uithardingscondities en additieven kunnen afhankelijk van de gewenste toepassing, de aard en de 10058 f ' - 8 - dikte van het substraat worden gekozen. In het algemeen ligt de uithardingstijd tussen enkele seconden tot tientallen minuten bij temperaturen tussen 100°C en 220°C.

5 Geschikte substraten zijn bijvoorbeeld staal, vertind staal (ETP Electrolitisch Tin Plate), verchroomd staal (ECCS Electrolitisch Chroom-Chroomoxide Staal) en aluminium.

De coatings volgens de uitvinding zijn als 10 "interior" en als "exterior" coating geschikt en kunnen bijvoorbeeld worden toegepast als coating voor bier- en drankblikjes ("2 en 3 piece"), spuitbussen, tubes, drums, sigarendozen en visblikjes (de zogenaamde "drawn-redrawn (DRD)" en "draw-wall ironed (DWI)" 15 cans). Ze kunnen in zowel gepigmenteerde als ongepigmenteerde samenstellingen worden toegepast.

De toepassing van de "exterior coating" is voornamelijk uit decoratief oogpunt van belang door het substraat een verkoopbaar uiterlijk te geven. Het 20 beschermt het metaal tegen corrosie en tevens doet de coating dienst als etiket/label.

De interior coating is voornamelijk bedoeld om enerzijds de inhoud van het blikje te beschermen tegen de invloeden van het metaal en anderzijds het 25 metaal te beschermen tegen de inhoud van het blikje.

Afhankelijk van de gewenste toepassing kunnen de monomerenkeuze voor de polyesterbereiding, de crosslinker en de uithardingscondities worden gekozen.

Indien gewenst kunnen gebruikelijke 30 additieven zoals bijvoorbeeld pigmenten, vulstoffen, stabilisatoren, dispergeermiddelen, vloeimiddelen en ontschuimers aan het bindmiddelsysteem volgens de uitvinding toepassingsafhankelijk worden toegevoegd.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand 35 van de volgende, niet beperkende voorbeelden.

10058 4 1 - 9 -

Experiment 1

Bereiding vast polyester hars 294 gewichtsdelen ethyleenglycol, 510 gewichtsdelen neopentylglycol, 409 gewichtsdelen 5 ftaalzuuranhydride, 458 gewichtsdelen isoftaalzuur, 611 gewichtsdelen tereftaalzuur, 1 gewichtsdeel dibutyltinoxide en 2 gewichtsdelen trinonylfenylfosfiet werden in een glazen reactiekolf met een mechanische roerder, een thermometer en een destillatieopzet met 10 vigreux onder een stikstofatomsfeer opgewarmd. De veresteringsreactie startte bij 188°C en het gevormde reactiewater werd afgedestilleerd. De maximum reactietemperatuur was 245°C. Na één uur op 245°C werd overgegaan op vacuüm destillatie tot een zuurgetal van 15 3.5 mg KOH/gram.

Het zuurgetal van de verkregen vaste hars was 3.5 mg KOH/gram en het hydroxylgetal was 18.5 mg KOH/gram.

De viscositeit (gemeten via Emila bij 158°C) 20 bedroeg 260 dPa.s.

Het aantal gemiddelde molecuulgewicht (Mn) bedroeg 5080 gram/mol bepaald met gelpermeatie-chromatografie op een polystyreenstandaard. Het glaspunt van de polyester bedroeg 50°C bepaald met 25 behulp van een Mettler TA 3000 DSC (5°C/min).

Experiment 2

Bereiding high solid polvesterhars 301 gewichtsdelen ethyleenglycol, 551 30 gewichtsdelen neopentylglycol, 576 gewichtsdelen ftaalzuuranhydride, 852 gewichtsdelen adipinezuur en 2 gewichtsdelen fosforigzuur werden in een glazen reactiekolf met een mechanische roerder, een thermometer en een destillatieopzet met vigreux onder 35 een stikstofatmosfeer opgewarmd. De veresteringsreactie startte bij 157°C en het gevormde reactiewater werd afgedestilleerd. De maximum reactietemperatuur was 10058 41 - 10 - 235°C. Na één uur op 235°C werd overgegaan op azeotropische destillatie met xyleen tot een zuurgetal van 5 mg KOH/gram werd bereikt. Vervolgens werd vacuüm destillatie toegepast tot een zuurgetal van 2 mg 5 KOH/gram. Na afkoelen tot 170°C werden 857 gewichtsdelen Solvesso 150 toegevoegd tot een vaste stofgehalte van 70%.

Het zuurgetal van de vaste hars was 2 mg KOH/gram en het hydroxylgetal was 20 mg KOH/gram.

10 De viscositeit gemeten in een Physica

Viscolab LC3 bij 23°C was 73 dPa.s.

Het molecuulgewicht (Mn) bedroeg 4920 gram/mol bepaald met gelpermeatiechromatografie op een polystyreenstandaard.

15 Het glaspunt van de polyester bedroeg -15°C

bepaald met behulp van een Mettler TA 3000 DSC (5°C/min.).

Experiment 3 20 Bereiding vaste polyester hars 787 gewichtsdelen 1,2-propyleenglycol, 127 gewichtsdelen trimethylolpropaan, 155 gewichtsdelen adipinezuur, 1092 gewichtsdelen isoftaalzuur, 465 gewichtsdelen tereftaalzuur, 1.1 gewichtsdelen 25 dibutyltinoxide en 1,1. gewichtsdelen trinonylfenylfosfiet werden in een glazen reactiekolf met een mechanische roerder, een thermometer en een destillattieopzet met vigreux onder een stikstofatmosfeer opgewarmd. De veresteringsreactie 30 startte bij 177°C en het gevormde reactiewater werd afgedestilleerd. De maximum reactietemperatuur was 230°C. Na één uur op 230°C werd overgegaan op azeotropische destillatie met Solvesso 150. Bij een zuurgetal van 6.4 mg KOH/gram werd vacuüm destillatie 35 toegepast tot een zuurgetal van 5.3 mg KOH/gram.

Het zuurgetal van de vaste hars was 5.3 mg KOH/gram.

10058 4 1 - 11 -

Het glaspunt van de polyester bedroeg 49°C bepaald met behulp van een Mettler TA 3000 DSC (5°C/min).

Het molekuulgewicht (Mn) bedroeg 5410.

5

Experiment 4

Bereiding high solid polvesterhars 124 gewichtsdelen ethyleenglycol, 468 gewichtsdelen neopentylglycol, 213 gewichtsdelen 10 diethyleenglycol, 131 gewichtsdelen trimethylolpropaan, 689 gewichtsdelen adipinezuur, 695 gewichtsdelen isoftaalzuur, 1 gewichtsdeel dibutyltinoxide en 2 gewichtsdelen trinonylfenylfosfiet werden in een glazen reactiekolf met een mechanische roerder, een 15 thermometer en een destillatieopzet met vigreux onder een stikstofatmosfeer opgewarmd. De veresteringsreactie starrte bij 165°C en het gevormde reactiewater werd afgedestileerd. De maximum reactietemperatuur was 230°C. Na één uur op 230°C werd overgegaan op 20 azeotropische destillatie met Solvesso 150 tot een zuurgetal van 0.8 mg KOH/gram. Na afkoelen tot 170°C werden 857 gewichtsdelen Solvesso 150 toegevoegd tot een vaste stofgehalte van 70%.

Het zuurgetal van de vaste hars was 0.8 mg 25 KOH/gram.

De viscositeit gemeten met een Physica Viscolab LC3 bij 23°C was 49 dPa.s.

Het glaspunt van de polyester bedroeg -14°C bepaald met behulp van een Mettler TA 3000 DSC 30 (5°C/min).

Het molekuulgewicht (Mn) bedroeg 4590. Experiment 5

Bereiding vaste polyester hars 35 546 gewichtsdelen neopentylglycol, 106 gewichtsdelen ethyleenglycol, 50 gewichtsdelen 1,6-hexaandiol, 123 gewichtsdelen 1,4-cyclohexaan- Ί0058 4 1 - 12 - dimethylol, 65 gewichtsdelen 1,2-propyleenglycol, 1271 gewichtsdelen isoftaalzuur, 146 gewichtsdelen 1,4-cyclohexaandicarbonzuur, 1 gewichtsdeel butylchloorindihydroxide (Fascat 4101) en 2 5 gewichtsdelen trinonylfenylfosfiet werden in een glazen reactiekolf met een mechanische roerder, een thermometer en een destillatieopzet met vigreux onder een stikstofatmosfeer opgewarmd. De veresteringsreactie startte bij 183°C en het gevormde reactiewater werd 10 afgedestilleerd. De maximum reactietemperatuur was 230°C. Na één uur op 230°C werd overgegaan op vacuüm destillatie tot een zuurgetal van 2.4. mg KOH/gram.

Het zuurgetal van de vaste hars was 2.4 mg KOH/gram, het OH-getal bedroeg 25 mg KOH/gram.

15 Het glaspunt van de polyester bedroeg 45°C

bepaald met behulp van een Mettler TA 3000 DSC (5 °C/min).

Het molekuulgewicht (Mn) bedroeg 4560.

20 Voorbeeld I

Bereiding coilprimerverf

De polyester volgens Experiment I werd opgelost in een mengsel dat Solvesso 150™, dibasicester en butylglycol in een gewichtsverhouding 3:6:1 bevatte 25 tot een vaste stofgehalte van 50%. De viscositeit bedroeg 17 dPa.s (bij 23°C gemeten met een Physica Viscolab LC3). De poederhars was na 3 maanden bij kamertemperatuur nog steeds volledig opgelost.

Aan 13.3 gewichtsdelen van de aldus verkregen 30 polyesterhars werden 2.1. gewichtsdelen anticorrosief pigment (Halox CW491™), 2.1. gewichtsdelen anticorrosief pigment (Zinkfosfaat ZP/M™), 4.1 gewichtsdelen zweefmiddel (10% Bentone SD2 in Solvesso 150), 6.4 delen titaandioxide (Kronos 2160™), 10.4 35 gewichtsdelen verdunner (Solvesso 150™/butylglycol 3:1), 0.2 gewichtsdelen antischuim/vloeimiddel (50% Disparlon L1984 in Solvesso 150™) en 5.0 gewichtsdelen 10058 4 1 -13- versnijdingsmiddel (Blancfixe Micro) toegevoegd. Vervolgens werd dit mengsel tot pigmentpasta gemalen. Tijdens de bereiding kwam de temperatuur van de pasta niet boven de 70°C.

5 Na afkoeling tot kamertemperatuur werden vervolgens 7.5 delen van de 50%-ige oplossing van de hierboven beschreven poederhars, 2.7 delen polyester volgens Experiment 2, 2.8 delen aminogroepen bevattende crosslinker (Cymel 325™), 0.4 delen katalysator (Nacure 10 4167™), 1.2 delen crosslinker/hechtingsmiddel (Epikote 828™) toegevoegd. Het mengsel werd vervolgens verdund met een mengsel van Solvesso 150 en butylglycol in een gewichtsverhouding 3:1 tot een viscositeit van 40-50 seconden uitlooptijd DIN cup 4 bij 23°C (DIN norm 53 15 211).

Voorbeeld II Coilcoatina primer

De verf volgens voorbeeld I werd als 20 hechtprimer opgebracht met een 30 jm draadcoater op verzinkt staal (Galfan).

Na uitharding in een oven bij een moffelcyclus van 33 seconden bij 358°C (hetgeen vergelijkbare resultaten geeft als coilrollapplicatie 25 bij 100 m/minuut), resulterend in een "peak metal temperature" (PMT) van 210°C werden de volgende karakteristieken bepaald:

- oplosmiddelbestandheid (methylethylketon): 8 dR

- glans 20° 10, glans 60°:45 (ASTM-D-523) 30 - laagdikte: 5-7μ (bepaald volgens ISO 2360) - hechting Gitterschnitt: GTO (volgens DIN 53 151) - uiterlijk: goed (visueel bepaald) - vloei: goed (visueel bepaald) - flexibiliteit T-bend: 2,5 T (volgens ASTM D 4145).

35 Een topcoat op basis van een polyester (Uralac SN841™? DSM Resins) aangebracht op de bovenstaande hechtprimer leverde na een 1 0 058 4 1 -14- uithardingscyclus van 42 seconden bij 358°C, resulterend in een PMT van 232°C, de volgende karakteristieken op: - oplosmiddelbestandheid (methylethylketon) : 100 dR 5 - glans 20° 5, glans 60°:32

Hieruit blijkt dat een hars volgens de uitvinding resulteert in goede coilcoatingeigenschappen.

10 Voorbeeld III

Bereiding verfsamenstelling

De hars volgens Experiment I werd opgelost in een mengsel bestaande uit van Solvesso 150™ en dibasic ester (gewichtsverhouding 1:1) tot een vaste 15 stofgehalte van 55%. De viscositeit bedroeg 40 dPa.s bij 23°C, gemeten volgens de kogelvalmethode (Noury vander Lande). 76.6 gewichtsdelen van de aldus verkregen polyester werden met 18.4 gewichtsdelen van de high solid polyesterhars volgens Experiment 2 en 5 20 gewichtsdelen dibasic ester gemengd resulterende in een "mixpolyester" met Tg 32°C

Aan 97.5 gewichtsdelen van dit polyestermengsel werden 97.5 gewichtsdelen pigment (Kronos 2310™) en 15 gewichtsdelen Solvesso 150™ 25 toegevoegd. Vervolgens werd dit mengsel tot een pigmentpasta gemalen. Tijdens de bereiding kwam de temperatuur van de pasta niet boven 70°C. Na afkoeling tot kamertemperatuur werden vervolgens 18.5 gewichtsdelen van het bovenbeschreven polyestermengsel 30 en 14.9 delen isocyanaatcrosslinker (Uradur YB147™) toegevoegd. Het mengsel werd vervolgens met Solvesso 150™ verdund tot een viscositeit van 90-110 seconden uitlooptijd DIN cup 4 bij 23°C (DIN norm 53 211).

10058 41 - 15 -

Voorbeeld IV

Can coating (white base coat)

De samenstelling volgens Voorbeeld III werd opgebracht met een 40 μη draadcoater op een 5 electrolitisch tin plate (ETP). Na uitharding in een oven bij een moffelcyclus van 10 minuten 180°C werden de volgende karakteristieken bepaald:

oplosmiddelbestandheid (methylethylketon) : 17 dR

- uiterlijk : goed (visueel bepaald) 10 - laagdikte: 10pm (volgens ISO2360) - flexibiliteit DSM cup: 5/5 (waarbij l=slecht en 5=goed) waarbij de flexibiliteit na stansen en steriliseren (demiwater 129°C) van een "DSM-R-standaard-blik" visueel werd bepaald.

15 - flexibiliteit Erichsen cup : 5/5 (voor/na sterilisatie) flexibiliteit Erichsen cup 2 maal getrokken : 5/5 (voor/na sterilisatie) sterilisatie kraanwater : 5/5 20 - wedgebend : 97% crackfree

hechting Gitterschnitt : GTO

Voorbeeld V Bereiding Coil topcoat 25 De poederpolyster volgens Experiment 5 werd opgelost in een mengsel van Solvesso 150™ en butylglycol (gewichtsverhouding 4:1) tot een vastestofgehalte van 60%. De viscositeit bedroeg 31 dPa.s bij 23°C, met een Physica Viscolab LC3. De 30 opgeloste poederhars is na 3 maanden bij kamertemperatuur nog steeds stabiel (heldere oplossing).

63.3 gewichtsdelen van de aldus verkregen polyester werden met 31.5 gewichtsdelen van de high 35 solid polyesterhars volgens experiment 2 en 5.2 gewichtsdelen Solvesso 150™ gemengd resulterend in een mixpolyester met een glaspunt van 18°C en een vastestof 100584 1 - 16 - gehalte van 60%.

Aan 28.1 gewichtsdelen van het aldus verkregen polyesterharsmengsel werden 67.4 gewichstdelen pigment (Kronos 2160™), 15.6 5 gewichtsdelen verdunner (Solvesso 150™/butylglycol 3:1) en 0.4 gewichtsdelen vloei/dispergeermiddel (ürad DD2945™ 50% in Solvesso 150™) toegevoegd. Vervolgens werd dit mengsel tot pigmentpasta gemalen. Tijdens de bereiding kwam de temperatuur van de pasta niet boven 10 de 70°C. Na afkoeling tot kamertemperatuur werden vervolgens 75.6 gewichtsdelen van de 60%-ige mix-polyester, 15.1 gewichtsdelen crosslinker (Cymel 303™, ex Dyno Cytec), 4.9 gewichtsdelen katalysator (Dynapol BL1203™), 1.03 gewichtsdelen stabilisator (Tinuvin 15 292™), 8.4 gewichtsdelen matteringsmiddel (Syloid ED

44™), 4.4 gewichtsdelen katalysator (Nacure 2500™) en 8.4 gewichtsdelen verdunner (Solvesso 150™/Butylglycol 3:1) toegevoegd.

20 Voorbeeld VI

Coilcoatina - topcoatapplicatie

De samenstelling volgens voorbeeld V werd als topcoat opgebracht op een coilprimer met een 80 /m draadcoater op aluminium. Na uitharding in een oven bij 25 een moffelcyclus van 41 seconden bij 300°C (hetgeen vergelijkbare resultaten geeft als coilrollapplicatie bij 100 m/minuut), resulterend in een "peak metal temperature" (PMT) van 241°C, werden de volgende karakteristieken bepaald:

30 - oplosmiddelbestandheid (methylethylketon): 100 dR

- glans 20?: 17, glans 60° 59 laagdikte: 19 μ (bepaald volgens ISO 2360) - uiterlijk: goed (visueel bepaald) vloei : goed (visueel bepaald) 35 - flexibiliteit T-bend: 1T (volgens ASTM D 4145).

10058 41 - 17 -

Voorbeeld VII Bereiding overdrukvernis

De polyester volgens Experiment 3 werd opgelost in een mengsel bestaande uit Solvesso 150 en 5 butylglycol (gewichtsverhouding 4:1) tot een vastestofgehalte van 50%. De viscositeit bedroeg 35 dPa.s bij 23°C, gemeten met Physica Viscolab LC3. De polyester is na 3 maanden bij kamertemperatuur nog steeds volledig opgelost (heldere oplossing).

10 68.4 gewichtsdelen van deze polyester werden met 22.6 gewichtsdelen van de high solid polyesterhars volgens experiment 4 en 9 gewichtsdelen van een mengsel van Solvesso 150 en butylglycol (gewichtsverhouding 4:1) gemengd resulterende in een "mixpolyester" met een 15 glaspunt 24°C en een vaste stofgehalte van 50%.

Aan 60.9 gewichtsdelen van de aldus verkregen polyesterhars werden 8.4 gewichstdelen crosslinker (Uramex BF891), 5.0 gewichtsdelen crosslinker/ hechtingsmiddel (75% Epikote 834 in butylglycolacetaat) 20 en 18.5 gewichtsdelen verdunner (Solvesso 150/isoforon 1:1) toegevoegd.

Voorbeeld VIII

Can coating (heldere overdrukvernis) 25 De samenstelling volgens Voorbeeld VII werd als ongepigmenteerde overdrukvernis opgebracht met een 50 /m draadcoater op electrolitisch tin plate (ETP). Na uitharding in een oven bij een moffelcyclus van 12 minuten bij 185°C werden de volgende karakteristieken 30 bepaald: oplosmiddelbestandheid (methylethylketon) : 5 dR - flexibiliteit : DSM-cup 5/4 goed uiterlijk: goed (visueel bepaald) vloei : goed (visueel bepaald) 35 - sterilisatie kraanwater : 5/4,5 ) u ü 58 4 1

Claims (7)

1. Can- of coilcoatingharssysteem, met het kenmerk, 5 dat het systeem een mengsel van tenminste 2 polymeren bevat waarbij tenminste een polymeer een glasovergangstemperatuur > 45°C heeft en waarbij de polymeren onderling mengbaar en oplosbaar in organische oplosmiddelen zijn.

2. Systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de polymeren polyesters zijn.

3. Systeem volgens een der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat het polymeer met de glasovergangstemperatuur > 45°C een poederstabiele 15 amorfe polyesterpoederhars is.

4. Systeem volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de tweede hars een hars met een droge stof gehalte van tenminste 50% en een Tg < 10°C is.

5. Can- of coilcoatingsamenstelling die een harssysteem volgens een der conclusies 1-4 en een crosslinker omvat en desgewenst gebruikelijke additieven.

6. Samenstelling volgens conclusie 5, met het 25 kenmerk, dat de crosslinker een epoxy groepen bevattende verbinding, een aminogroepen bevattende verbinding of een isocyanaatgroepen bevattende verbinding is.

7. Geheel of gedeeltelijk gecoat substraat waarbij de 30 coating verkregen is van een samenstelling volgens een der conclusies 5-6. 1 0 058 4 1 •r- NIEUWHE1DS0NDERZ0EK VAN INTERNATIONAAL TYPE IDENTJFIKATIE VAN OE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van M aanvrager ol van ee gemacnogao 9002NL Nedenanase aanvrage nr. Indienngsaaojm 1005841 . 18 april 1997 Ingeroepen voorrangsoaum Aanvrager (Naam) DSM N.V. Oaturn van net verzoek voor een onoerzoek van ntematonaai type Door ae Insanee voor Intemaionaai Onoerzoek (ISA) aan nat verzoek voor een onderzoek van ntemaoonaal type eegekene ra. SN 29203 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij ca passing van vorsend lenoe dasstficaoos. alia Oassrficaoe symbolen opgeven) Volgens oe internationale aassilieatw (IPC) Int. Cl.6: C 09 D 167/00 II. ONDERZOCHTE GE3IEDEN VAN DE TECHNIEK _Onoerzocnte mtnimum documentatie I Classificatiesysteem I_Classificatiesyrnnolen_;_I Int. Cl.6 C 09 D Onoerzocnte anoere oocumenaDe aan oe minimum oocumenaoe voor zover oergeaike documenten m do onoerzoente geaeaen ztjn oogenamen Hl.; 1 GEEN ONDERZOEK MOGELUK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (oomertcingen op aanvullingsoiad) | __ i IV.1 GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen oc aanvullingsoiad) i =orrr PCTmSA/23llsi CS 195»