NL9102113A - CATALYST FOR THE REACTION BETWEEN CARBOXYL-FUNCTIONAL POLYMERS AND EPOXY-FUNCTIONAL COMPOUNDS AS A BASIS FOR POWDER COATINGS. - Google Patents

CATALYST FOR THE REACTION BETWEEN CARBOXYL-FUNCTIONAL POLYMERS AND EPOXY-FUNCTIONAL COMPOUNDS AS A BASIS FOR POWDER COATINGS. Download PDF

Info

Publication number
NL9102113A
NL9102113A NL9102113A NL9102113A NL9102113A NL 9102113 A NL9102113 A NL 9102113A NL 9102113 A NL9102113 A NL 9102113A NL 9102113 A NL9102113 A NL 9102113A NL 9102113 A NL9102113 A NL 9102113A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
catalyst
alkyl
functional
epoxy
carboxyl
Prior art date
Application number
NL9102113A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Dsm Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Priority to NL9102113A priority Critical patent/NL9102113A/en
Priority to AU32682/93A priority patent/AU3268293A/en
Priority to PCT/NL1992/000221 priority patent/WO1993012157A1/en
Priority to CN92115347A priority patent/CN1074227A/en
Publication of NL9102113A publication Critical patent/NL9102113A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0235Nitrogen containing compounds
    • B01J31/0245Nitrogen containing compounds being derivatives of carboxylic or carbonic acids
    • B01J31/0251Guanidides (R2N-C(=NR)-NR2)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/68Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used
    • C08G59/686Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

KATALYSATOR VOOR DE REAKTIE TUSSEN CARBOXYLFUNCTIONELE POLYMEREN EN EPOXYFUNCTIONELECATALYST FOR THE REACTION BETWEEN CARBOXYL-FUNCTIONAL POLYMERS AND EPOXY-FUNCTIONAL

VERBINDINGEN ALS BASIS VOOR POEDERCOATINGSCOMPOUNDS AS A BASIS FOR POWDER COATINGS

De uitvinding betreft een katalysator, op basis van een base met een of meer aan een basisch atoom gebonden aktieve waterstofatomen, voor de reaktie tussen carboxylfunctionele polymeren en epoxyfunctionele verbindingen als basis voor poedercoatings.The invention relates to a catalyst, based on a base with one or more basic hydrogen-bonded active hydrogen atoms, for the reaction between carboxyl-functional polymers and epoxy-functional compounds as a basis for powder coatings.

Dergelijke katalysatoren zijn bekend uit DE-C-3545061. Deze octrooipublicatie beschrijft een poedercoating die gebaseerd is op een carboxylgroepen bevattend polymeer, een polyepoxide, gebruikelijke additieven en 0,1-5 gew.% van een katalysatorsysteem dat zowel amidine als tertiair amine bevat.Such catalysts are known from DE-C-3545061. This patent publication describes a powder coating based on a carboxyl group-containing polymer, a polyepoxide, conventional additives and 0.1-5% by weight of a catalyst system containing both amidine and tertiary amine.

Een nadeel van dergelijke poedercoatings is de matige vloei.A drawback of such powder coatings is the moderate flow.

De uitvinding heeft tot doel een katalysator, voor de reaktie tussen carboxylfunctionele polymeren en epoxyfunctionele verbindingen als basis voor poedercoatings te verschaffen waarbij een goede vloei en tevens een combinatie van gewenste eigenschappen zoals bijvoorbeeld glans, uithardingstijd, kleureigenschappen, reaktiviteit en stabiliteit wordt verkregen.The object of the invention is to provide a catalyst for the reaction between carboxyl-functional polymers and epoxy-functional compounds as a basis for powder coatings, whereby a good flow and also a combination of desired properties such as, for example, gloss, curing time, coloring properties, reactivity and stability is obtained.

De uitvinding wordt gekenmerkt doordat de katalysator een geblokkeerde base met een of meer aan een basisch atoom gebonden aktieve waterstofatomen, is.The invention is characterized in that the catalyst is a blocked base with one or more active hydrogen atoms bound to a basic atom.

Hierdoor worden poedercoatings met verbeterde vloeieigenschappen verkregen.This results in powder coatings with improved flow properties.

Voorts is de katalysator volgens de uitvinding milieuvriendelijker dan het in DE-C-3545061 beschreven katalysatorsysteem omdat in de werkwijze volgens de Duitse octrooipublicatie de toepassing van amines essentieel is.Furthermore, the catalyst according to the invention is more environmentally friendly than the catalyst system described in DE-C-3545061 because the use of amines is essential in the process according to the German patent publication.

Bovendien is de chemische stabiliteit verbetert omdat de katalysator bij temperaturen lager dan 80°C is geblokkeerd.In addition, chemical stability is improved because the catalyst is blocked at temperatures below 80 ° C.

Ook de fysische stabiliteit bij kamertemperatuur is aanzienlijk verbeterd doordat toepassing van de katalysator slechts een matige daling van de glasovergangstemperatuur (Tg) van het carboxylfunctionele polymeer tot gevolg heeft, aangezien de katalysator meestal vast is.Also the physical stability at room temperature has been greatly improved in that use of the catalyst results in only a moderate drop in the glass transition temperature (Tg) of the carboxyl functional polymer since the catalyst is usually solid.

Bij voorkeur zijn de katalysatoren gebaseerd op een ongeblokkeerde base volgens formule (I) of (II):Preferably, the catalysts are based on an unblocked base of formula (I) or (II):

Figure NL9102113AD00031

(I) waarbij R1 = H of (C1-C10 )alkyl, R2 = fl of (Ci-Cm ) )alkyl, R3 = H of {C1-C10 )alkyl en R4 = H of (Cj-Cj,, ) alkyl en waarbij R1 en R3, R1 en R2, R3 en R4 en R2 en R4 een ring met (2-10) koolstofatomen kunnen vormen;(I) where R1 = H or (C1-C10) alkyl, R2 = fl or (C1-C10) alkyl, R3 = H or {C1-C10) alkyl and R4 = H or (C1-C10) alkyl and wherein R1 and R3, R1 and R2, R3 and R4 and R2 and R4 can form a ring of (2-10) carbon atoms;

Figure NL9102113AD00032

(II) waarbij y = 2,3,4 en x = 2,3,4(II) where y = 2.3.4 and x = 2.3.4

De ongeblokkeerde basen volgens formule (I) of (II) hebben bij voorkeur een pKzuur > 11.Preferably, the unblocked bases of formula (I) or (II) have a PK acid> 11.

Als blokkeringsmiddel voor deze ongeblokkeerde katalysatoren kan bijvoorbeeld een isocyanaatgroepen bevattende verbinding, een acylerende verbinding of een (bi)carbonaat worden toegepast.As blocking agent for these unblocked catalysts, for example, an compound containing isocyanates, an acylating compound or a (bi) carbonate can be used.

Bij voorkeur wordt als blokkeringsmiddel een isocyanaatgroepen bevattende verbinding toegepast.An isocyanate group-containing compound is preferably used as the blocking agent.

Geschikte isocyanaatbevattende verbindingen zijn bijvoorbeeld monoisocyanaten met (1-20) koolstofatomen zoals bijvoorbeeld fenylisocyanaat, tolylisocyanaat, butyliso-cyanaat en cyclohexylisocyanaat en diisocyanaten zoals bijvoorbeeld hexaandiisocyanaat, isoforondiisocyanaat, dicyclohexaanmethaandiisocyanaat, tetramethylxyleen-diisocyanaat (TMXDI), tolueendiisocyanaat en difenylmethaandiisocyanaat.Suitable isocyanate-containing compounds are, for example, monoisocyanates with (1-20) carbon atoms, such as, for example, phenyl isocyanate, tolyl isocyanate, butyl isocyanate and cyclohexyl isocyanate, and diisocyanates such as, for example, hexanediisocyanate, isophorone diisocyanate diisocyanate) diisocyanate, dicyclohexane-methanediisocyanate.

Geschikte acylerende verbindingen zijn bijvoorbeeld anhydrides zoals propionzuuranhydride en azijnzuuranhydride, zuurchlorides en carbonzure esters.Suitable acylating compounds are, for example, anhydrides such as propionic anhydride and acetic anhydride, acid chlorides and carboxylic acid esters.

Bij voorkeur wordt als katalysator een met isoforondiisocyanaat geblokkeerd tetramethylguanidine (IPDI-dl-TMG) of een met tetramethylxyleendiisocyanaat geblokkeerd tetramethylguanidine (TMXDI-di-TMG) toegepast.Preferably, the catalyst used is an isophorone diisocyanate-blocked tetramethylguanidine (IPDI-dl-TMG) or a tetramethylxylene diisocyanate blocked with tetramethylguanidine (TMXDI-di-TMG).

Het blokkeringsmiddel wordt in kombinatie met een base volgens bijvoorbeeld formule (I) of (II) toegepast waardoor een geblokkeerde verbinding ontstaat die bij temperaturen lager dan 80°C geen additiereakties katalyseert aangezien geen vrije base in het systeem aanwezig is. Hierdoor verkrijgt men de bij kamertemperatuur opslagstabiele systemen. Bovendien vindt bij poedercoating-verwerking geen gelering plaats tengevolge van de blokkering.The blocking agent is used in combination with a base of, for example, formula (I) or (II) to form a blocked compound which does not catalyze addition reactions at temperatures below 80 ° C since no free base is present in the system. This gives the storage stable systems at room temperature. In addition, in powder coating processing, no gelation occurs due to the blockage.

Poedercoatings hebben in het afgelopen decennium belangrijk aan populariteit gewonnen door de milieuvriendelijkheid, gemakkelijke toepasbaarheid en de goede kwaliteit van deze coatings. Coatingsystemen op basis van polyesters nemen hierbij een belangrijke plaats in. Hierbij kan bijvoorbeeld onderscheid gemaakt worden tussen een aantal systemen. Een van die systemen bestaat bijvoorbeeld uit een carboxylfunctionele polyester en trisglycidyliso-cyanuraat (TGIC) in de verhouding 93:7 en wordt toegepast indien een goede buitenbestendigheid vereist wordt (bijvoorbeeld gevelbeplating, tuinmeubelen/ fietsen). Een ander systeem bestaat uit een zure polyester in combinatie met een epoxyhars op basis van bisfenol-A en is onder andere vanwege verkleuring bij buitenbelichting (UV), slechts geschikt voor binnentoepassing (bijvoorbeeld koelkasten). De uitharding vindt in beide systemen plaats door reactie van de carboxylgroepen van de polyester met de epoxidegroepen van de tweede component. Dit gebeurt bij relatief hoge temperaturen (180-200°C) en meestal onder invloed van katalysatoren.Powder coatings have gained popularity in the past decade due to the environmental friendliness, ease of application and good quality of these coatings. Coating systems based on polyesters play an important role in this. For example, a distinction can be made between a number of systems. One of those systems consists, for example, of a carboxyl-functional polyester and trisglycidyl isocyanurate (TGIC) in the ratio 93: 7 and is used if good outdoor resistance is required (e.g. siding, garden furniture / bicycles). Another system consists of an acidic polyester in combination with an epoxy resin based on bisphenol-A and is, among other things, only suitable for indoor use (for example refrigerators) due to discolouration during outdoor lighting (UV). Curing takes place in both systems by reaction of the carboxyl groups of the polyester with the epoxide groups of the second component. This happens at relatively high temperatures (180-200 ° C) and usually under the influence of catalysts.

De katalysatoren volgens de uitvinding zijn geschikt voor toepassing als uithardingskatalysator voor de reaktie tussen carboxylfunctionele polymeren/ bij voorkeur zuurgetermineerde polyesters, en epoxyfunctionele verbindingen als basis van poedercoatings. Andere geschikte carboxylfunctionele polymeren zijn bijvoorbeeld carboxylfunctionele acrylaten, urethanen en oxazolidonen.The catalysts of the invention are suitable for use as a curing catalyst for the reaction between carboxyl-functional polymers / preferably acid-terminated polyesters, and epoxy-functional compounds as a base of powder coatings. Other suitable carboxyl functional polymers are, for example, carboxyl functional acrylates, urethanes and oxazolidones.

Zuurgetermineerde polyesterharsen kunnen bij een temperatuur van ongeveer 110-130°C, via bijvoorbeeld extrusie, met een polyfunctioneel epoxide, pigmenten en andere additieven worden gemengd. Zij worden, na elektrostatisch te zijn verspoten, uitgehard bij temperaturen tussen bijvoorbeeld 160°C en 200°C onder invloed van de katalysator. Tijdens het uithardingsproces smelt het poeder dat vervolgens moet uitvloeien tot een gladde, gesloten coatingfilm voordat de uithardingsreaktie goed op gang komt. De katalysator dient een snelle uitharding te garanderen doch moet bij het mengen van de polyester en de epoxyverbinding vrijwel inaktief zijn.Acid-terminated polyester resins can be mixed with a polyfunctional epoxide, pigments and other additives at a temperature of about 110-130 ° C, for example by extrusion. After being electrostatically sprayed, they are cured at temperatures between, for example, 160 ° C and 200 ° C under the influence of the catalyst. During the curing process, the powder melts which must then flow into a smooth, closed coating film before the curing reaction is initiated. The catalyst should ensure rapid curing but should be nearly inactive when mixing the polyester and the epoxy compound.

De uithardingskatalysator kan tijdens het mengen van het carboxylfunctionele polymeer, bijvoorbeeld de polyester, en de epoxyfunctionele verbinding worden toegevoegd.The curing catalyst can be added during the mixing of the carboxyl functional polymer, for example the polyester, and the epoxy functional compound.

De katalysator kan ook worden toegevoegd nadat de polyester bereid werd bij temperaturen van ca. 250°C en vervolgens afgekoeld werd tot 140°C.The catalyst can also be added after the polyester has been prepared at temperatures of about 250 ° C and then cooled to 140 ° C.

De eisen die aan de katalysator gesteld worden, te weten vrijwel geen reaktie bij temperaturen tot bijvoorbeeld 80-130°C, maar wel een snelle reaktie bij temperaturen boven bijvoorbeeld 120-140°C, betekenen dat er een grote temperatuursafhankelijkheid dient te zijn.The requirements placed on the catalyst, i.e. virtually no reaction at temperatures up to, for example, 80-130 ° C, but a rapid reaction at temperatures above, for example, 120-140 ° C, mean that there must be a large temperature dependence.

De katalysatoren worden bij voorkeur toegepast in hoeveelheden tussen 0,01 gew.% en 2,0 gew.% ten opzichte van het carboxylfunctionele polymeer, bij voorkeur in hoeveelheden tussen 0,03 en 0,7 gew.%.The catalysts are preferably used in amounts between 0.01 wt% and 2.0 wt% relative to the carboxyl functional polymer, preferably in amounts between 0.03 and 0.7 wt%.

Geschikte polyesters kunnen via gebruikelijke bereidingsmethoden worden verkregen uit in hoofdzaak aromatische polycarbonzuren, zoals ftaalzuur, isoftaalzuur, tereftaalzuur, pyromellietzuur, trimellietzuur, 3,6-di-chloorftaalzuur, tetrachloorftaalzuur en respectievelijk, voor zover verkrijgbaar, de anhydriden, zuurchloriden of lagere alkylesters daarvan. Veelal bestaat de carbonzuur-component voor ten minste uit 50 gew.%, bij voorkeur ten minste 70 mol-% isoftaalzuur en/of tereftaalzuur.Suitable polyesters can be obtained by conventional preparation methods from substantially aromatic polycarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, 3,6-dichlorophthalic acid, tetrachlorophthalic acid and, if available, the anhydrides, acid chlorides or lower alkyl esters thereof. The carboxylic acid component usually consists of at least 50% by weight, preferably at least 70 mol%, of isophthalic acid and / or terephthalic acid.

Verder kunnen vooral alifatische diolen, zoals ethyleenglycol, propaan-1,2-diol, propaan-1,3-diol, butaan-l,2-diol, butaan-l,4-diol, butaan-1,3-diol, 2,2-dimethylpropaandiol-l,3 (= neopentylglycol), hexaan-2,5-diol, hexaan-1,6-diol, 2,2-[bis-(4-hydroxycyclohexyl)]-propaan, 1,4-dimethylolcyclohexaan, diethyleenglcyol, dipropyleenglycol en 2,2-bis-[4-(2-hydroxyethoxy)]-fenyl-propaan en kleinere hoeveelheden polyolen, zoals glycerol, hexaantriol, pentaerytritol, sorbitol, trimethylolethaan, trimethylolpropaan en tris-(2-hydroxy)-alkylisocyanuraat worden gebruikt. Ook kunnen in plaats van diolen resp. polyolen epoxyverbindingen toegepast worden. Bij voorkeur bevat de alcoholcomponent ten minste 50 mol% neopentylglycol en/of propyleenglycol.Furthermore, especially aliphatic diols, such as ethylene glycol, propane-1,2-diol, propane-1,3-diol, butane-1,2-diol, butane-1,4-diol, butane-1,3-diol, 2 , 2-dimethylpropanediol-1,3 (= neopentylglycol), hexane-2,5-diol, hexane-1,6-diol, 2,2- [bis- (4-hydroxycyclohexyl)] propane, 1,4-dimethylolcyclohexane , diethylene glcyol, dipropylene glycol and 2,2-bis- [4- (2-hydroxyethoxy)] phenylpropane and smaller amounts of polyols such as glycerol, hexanetriol, pentaerythritol, sorbitol, trimethylolethane, trimethylolpropane and tris- (2-hydroxy) - alkyl isocyanurate can be used. Also instead of diols resp. polyols epoxy compounds are used. Preferably, the alcohol component contains at least 50 mol% neopentyl glycol and / or propylene glycol.

Als polycarbonzuren kunnen daarnaast cyclo-alifatische en/of acyclische polycarbonzuren, zoals bijvoorbeeld cyclohexaandicarbonzuur, tetrahydroftaalzuur, hexahydroëndomethyleentetrahydroftaalzuur, azelaïnezuur, sebacinezuur, decaandicarbonzuur, dimeervetzuur, adipine- zuur, barnsteenzmir, maleïnezuur, in hoeveelheden tot ten hoogste 30-mol%, bij voorkeur tot maximaal 20 mol% van het totaal aan carbonzuren worden toegepast- Ook hydroxycarbon-zuren en/of eventueel lactonen kunnen worden toegepast zoals bijvoorbeeld 12-hydroxystearinezuur, epsilon-caprolacton en hydroxypivalinezure ester van neopentylglycol. In ondergeschikte hoeveelheden kunnen ook monocarbonzuren, zoals benzoëzuur, tert.-butylbenzoëzuur, hexahydrobenzoëzuur en verzadigde alifatische monocarbonzuren bij de bereiding worden toegevoegd.As polycarboxylic acids, cycloaliphatic and / or acyclic polycarboxylic acids, such as, for example, cyclohexane dicarboxylic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydroendomethylene tetrahydrophthalic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid, dimer fatty acid, adipic acid, succinic sulfur, up to 30% by weight, up to mol%, maleic acid, in amounts a maximum of 20 mol% of the total carboxylic acids are used. Hydroxycarboxylic acids and / or optionally lactones can also be used, such as, for example, 12-hydroxystearic acid, epsilon caprolactone and hydroxypivalic acid ester of neopentyl glycol. Monocarboxylic acids, such as benzoic acid, tert-butyl benzoic acid, hexahydrobenzoic acid and saturated aliphatic monocarboxylic acids, may also be added to the preparation in minor amounts.

De polyesters worden, via op zichzelf bekende methoden, door veresteren of omesteren, eventueel in aanwezigheid van gebruikelijke katalysatoren zoals bijvoorbeeld dibutyltinoxide of tetrabutyltitanaat bereid, waarbij door een geschikte keuze van de bereidingscondities en van de COOH/OH-verhouding eindprodukten met een zuurgetal tussen 5 en 150 worden verkregen.The polyesters are prepared, by methods known per se, by esterification or transesterification, optionally in the presence of conventional catalysts such as, for example, dibutyltin oxide or tetrabutyl titanate, whereby end products with an acid number of between 5 and 5 are selected by suitable selection of the preparation conditions and of the COOH / OH ratio. and 150 are obtained.

Als epoxyfunctionele verbinding kunnen bijvoorbeeld triglycidylisocyanuraat (TGIC) of een verwante heterocyclische triepoxyverbinding zoals bijvoorbeeld methyl-gesubstitueerd triglycidylisocyanuraat of 1,2,4-triglycidyl-triazolidine-3,5-dion of diglycidyltereftalaat of diglycidylhexahydrotereftlaat of een epoxyhars op basis van bisfenol A en epichloorhydrine worden toegepast. De hoeveelheid epoxyfunctionele verbinding die in het bindmiddel met bijvoorbeeld de polyesterhars wordt toegepast is afhankelijk van het zuurgetal en van het epoxy-equivalent-gewicht van de epoxyverbinding waarmee de polyester wordt gecombineerd, en wordt vaak tussen 0,8 en 1,2-equivalent epoxy per equivalent carboxyl gekozen.As an epoxy-functional compound, for example, triglycidyl isocyanurate (TGIC) or a related heterocyclic tri-epoxy compound such as, for example, methyl-substituted triglycidyl isocyanurate or 1,2,4-triglycidyl-triazolidine-3,5-dione or diglycidyl terephthalate or diglycidylhexahydrophenephthalate or epethyl chloroterephthalate or an epoxy chloroterephthalate or are applied. The amount of epoxy functional compound used in the binder with, for example, the polyester resin depends on the acid number and on the epoxy equivalent weight of the epoxy compound with which the polyester is combined, and is often between 0.8 and 1.2 equivalent epoxy selected per equivalent of carboxyl.

De gewichtsverhouding carboxylfunctioneel polymeer: epoxyfunctionele verbinding kan bijvoorbeeld nagenoeg 93 : 7 worden gekozen maar kan ook bijvoorbeeld nagenoeg 50 : 50 worden gekozen.For example, the weight ratio of carboxyl-functional polymer: epoxy-functional compound can be chosen to be substantially 93: 7, but it can also be chosen to be, for example, substantially 50:50.

Uiteraard kunnen aan de coatingsystemen volgens de uitvinding alle gebruikelijke additieven zoals bijvoorbeeld pigmenten, vulstoffen, vloeimiddelen en/of stabilisatoren worden toegevoegd. Geschikte pigmenten zijn bijvoorbeeld anorganische pigmenten zoals titaandioxide, zinksulfide, ijzeroxide en chroomoxide en organische pigmenten zoals azoverbindingen. Geschikte vulstoffen zijn bijvoorbeeld metaaloxiden, silicaten, carbonaten en sulfaten.Of course, all conventional additives such as, for example, pigments, fillers, fluxes and / or stabilizers can be added to the coating systems according to the invention. Suitable pigments are, for example, inorganic pigments such as titanium dioxide, zinc sulfide, iron oxide and chromium oxide and organic pigments such as azo compounds. Suitable fillers are, for example, metal oxides, silicates, carbonates and sulfates.

Poedercoatings volgens de uitvinding kunnen bijvoorbeeld toegepast worden op hout of als bekledings-middelen voor bijvoorbeeld industriële deklagen voor algemene doeleinden, voor deklagen op machinerie en apparatuur, in het bijzonder deklagen op metaal, bijvoorbeeld voor blikken, huishoudelijke en andere kleine apparaturen, automobielen en dergelijke.Powder coatings according to the invention can be applied, for example, on wood or as coatings for, for example, general purpose industrial coatings, for machine and equipment coatings, in particular metal coatings, for example for cans, household and other small appliances, automobiles and the like .

De uitvinding wordt aan de hand van de hierna volgende voorbeelden nader toegelicht, echter zonder daartoe beperkt te zijn.The invention is further elucidated by means of the following examples, but without being limited thereto.

Experiment IExperiment I

De bereiding van een katalysator (IPDI-di-TMG) op basis van isoforondiisocyanaat (IPDI) en tetramethylquanidine (TMG) 115,1 g TMG (1,00 mol) en 122,1 g IPDI (0,55 mol) werden gedurende 1 uur geroerd (onder stikstof) bij een temperatuur van 100°C. Na 1 uur werden 50 ml ethanol en 0,05 dibutyltindilauraat (DBTDL) toegevoegd. Vervolgens liet men 15 minuten doorreageren bij 80°C. Daarna werd het product uitgeschonken in een aluminiumschaal en gedroogd in een vacuum droogstoof (20°C, 20 mm Hg). Het product was kleurloos en had een smelttraject tussen 45 en 55°C.The preparation of a catalyst (IPDI-di-TMG) based on isophorone diisocyanate (IPDI) and tetramethylquanidine (TMG) 115.1 g TMG (1.00 mol) and 122.1 g IPDI (0.55 mol) were added for 1 stirred (under nitrogen) at a temperature of 100 ° C for an hour. After 1 hour, 50 ml of ethanol and 0.05 dibutyltin dilaurate (DBTDL) were added. Then the reaction was allowed to proceed for 15 minutes at 80 ° C. The product was then poured into an aluminum dish and dried in a vacuum oven (20 ° C, 20 mm Hg). The product was colorless and had a melting range between 45 and 55 ° C.

Voorbeeld IExample I

De bereiding van een poedercoating 558 gram carboxylfunctionele polyester (Uralac P3400™; DSM Resins), 42 g trisglycidylisocyanuraat (Ciba Geigy), 1 gram IPDI-di-TMG volgens Experiment I, 4,5 gram benzoine en 9 gram vloeimiddel (Resiflow™, Worlée) werden bij 120°C geëxtrudeerd. Vervolgens werd deze samenstelling af gekoeld en vermalen tot deeltjes kleiner dan 90 μτα. Het verkregen poeder werd gebruikt voor het coaten van bonder-platen.The preparation of a powder coating 558 grams of carboxyl-functional polyester (Uralac P3400 ™; DSM Resins), 42 g of trisglycidyl isocyanurate (Ciba Geigy), 1 gram of IPDI-di-TMG according to Experiment I, 4.5 grams of benzoin and 9 grams of flux (Resiflow ™, Worlée) were extruded at 120 ° C. This composition was then cooled and ground to particles smaller than 90 μτα. The resulting powder was used to coat bonder plates.

Na 10 minuten uitharding bij 160°C had de coatingfilm de gewenste oplosmiddelresistentie, vloei en slagvastheid. De oplosmiddelresistentie was groter dan 100 "acetondouble rubs". De reversed impact (slagvastheid) was groter dan 160 lb.inch. De opslagstabiliteit van de poederverf bij kamertemperatuur was groter dan 6 maanden.After 10 minutes of curing at 160 ° C, the coating film had the desired solvent resistance, flow and impact resistance. The solvent resistance was greater than 100 "acetone double rubs". The reversed impact was greater than 160 lb.inch. The storage stability of the powder paint at room temperature was greater than 6 months.

Voorbeeld IIExample II

De bereiding van een poedercoating 180 gram bis-fenol-A-epoxy (Araldite GT 7004™;The preparation of a powder coating 180 grams of bis-phenol-A-epoxy (Araldite GT 7004 ™;

Ciba Geigy), 420 gram carboxylfunctionele polyester (üralac P3560™; DSM-Resins), 4,8 gram IPDI-di-TMG volgens Experiment I, 4,5 gram benzoïne en 9 gram vloeimiddel (Resiflow™; Worlée) werden bij 120°C geëxtrudeerd. Vervolgens werd deze samenstelling afgekoeld en vermalen tot deeltjes kleiner dan 90 pm. Het verkregen poeder werd gebruikt voor het coaten van bonderplaten.Ciba Geigy), 420 grams of carboxyl-functional polyester (üralac P3560 ™; DSM-Resins), 4.8 grams of IPDI-di-TMG according to Experiment I, 4.5 grams of benzoin and 9 grams of flux (Resiflow ™; Worlée) were added at 120 ° C extruded. Then this composition was cooled and ground to particles smaller than 90 µm. The resulting powder was used to coat bottom plates.

Na 10 minuten uitharding bij 180°C had de coatingfilm de gewenste oplosmiddelresistentie, vloei en slagvastheid. De oplosmiddelresistentie was groter dan 100 "acetondouble rubs". De reversed impact (slagvastheid) was groter dan 160 lb.inch. De opslagstabiliteit van de poederverf bij kamertemperatuur was groter dan 6 maanden.After curing at 180 ° C for 10 minutes, the coating film had the desired solvent resistance, flow and impact resistance. The solvent resistance was greater than 100 "acetone double rubs". The reversed impact was greater than 160 lb.inch. The storage stability of the powder paint at room temperature was greater than 6 months.

Claims (11)

1. Katalysator, op basis van een base met een of meer aan een basisch atoom gebonden aktieve waterstofatomen, voor de reaktie tussen carboxylfunctionele polymeren en epoxyfunctionele verbindingen als basis voor poeder-coatings, met het kenmerk, dat de katalysator een geblokkeerde base met een of meer aan een basisch atoom gebonden aktieve waterstofatomen is.A catalyst, based on a base with one or more basic hydrogen-bonded active hydrogen atoms, for the reaction between carboxyl-functional polymers and epoxy-functional compounds as the basis for powder coatings, characterized in that the catalyst has a blocked base with one or more is more active hydrogen atoms bound to a basic atom. 2. Katalysator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de katalysator gebaseerd is op een ongeblokkeerde base volgens formule (I) of (II):Catalyst according to claim 1, characterized in that the catalyst is based on an unblocked base according to formula (I) or (II):
Figure NL9102113AC00101
Figure NL9102113AC00101
(I) waarbij R1 = H of (q-Cio )alkyl, R2 = H of (Ci-Cio))alkyl, R3 = H of {C1-C10)alkyl en R4 = H of (Ci-C^ )alkyl en waarbij R1 en r3, r1 en R2, R3 en R4 en R2 en R4 een ring met (2-10) koolstofatomen kunnen vormen;(I) where R 1 = H or (C 1 -C 10) alkyl, R 2 = H or (C 1 -C 10) alkyl, R 3 = H or {C 1 -C 10) alkyl and R 4 = H or (C 1 -C 10) alkyl and wherein R 1 and r 3, R 1 and R 2, R 3 and R 4 and R 2 and R 4 may form a ring of (2-10) carbon atoms;
Figure NL9102113AC00102
Figure NL9102113AC00102
(II) waarbij y = 2,3,4 en x = 2,3,4.(II) where y = 2.3.4 and x = 2.3.4.
3. Katalysator volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de ongeblokkeerde base volgens formule (I) of (II) een pKzuur > 11 heeft.Catalyst according to claim 2, characterized in that the unblocked base according to formula (I) or (II) has a pK acid> 11. 4. Katalysator volgens een der conclusies 1-3/ met het kenmerk/ dat de katalysator een met isoforondiisocyanaat geblokkeerd tetramethylguanidine of een met tetramethyl-xyleendiisocyanaat geblokkeerd tetramethylguanidine is.Catalyst according to any one of claims 1 to 3 / characterized in that the catalyst is a tetramethylguanidine blocked with isophorone diisocyanate or a tetramethylguanidine blocked with tetramethyl xylene diisocyanate. 5. Bindmiddelsamenstelling voor poedercoatings, met het kenmerk, dat de bindmiddelsamenstelling in hoofdzaak is gebaseerd op een carboxylfunctioneel polymeer, een epoxyfunctionele verbinding een een geblokkeerde base met een of meer aan een basisch atoom gebonden aktieve waterstofatomen als katalysator.Binder composition for powder coatings, characterized in that the binder composition is mainly based on a carboxyl-functional polymer, an epoxy-functional compound and a blocked base with one or more basic atom-bound active hydrogen atoms as a catalyst. 6. Bindmiddelsamenstelling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de katalysator gebaseerd is op een ongeblokkeerde base volgens formule (I) of (II):Binder composition according to claim 5, characterized in that the catalyst is based on an unblocked base according to formula (I) or (II):
Figure NL9102113AC00111
Figure NL9102113AC00111
(I) waarbij R1 = H of (Cj-Cjo)alkyl, R2 = H of (C!-C10))alkyl, R3 = H of [C1-C10 )alkyl en R4 = H of (Ci-Cio) alkyl en waarbij R1 en R3, R1 en R2, R3 en R4 en R2 en R4 een ring met (2-10) koolstofatomen kunnen vormen; waarbij y = 2,3,4 en x = 2,3,4. (II)(I) where R 1 = H or (C 1 -C 10) alkyl, R 2 = H or (C 1 -C 10) alkyl, R 3 = H or [C 1 -C 10) alkyl and R 4 = H or (C 1 -C 10) alkyl and wherein R1 and R3, R1 and R2, R3 and R4 and R2 and R4 can form a ring of (2-10) carbon atoms; where y = 2.3.4 and x = 2.3.4. (II)
7. Bindmiddelsamenstelling volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de ongeblokkeerde base volgens formule (I) of (II) een pK2UUC > 11 heeft.Binder composition according to claim 6, characterized in that the unblocked base according to formula (I) or (II) has a pK2UUC> 11. 8. Bindmiddelsamenstelling volgens een der conclusies 5-7, met het kenmerk, dat de katalysator een met isoforondiisocyanaat geblokkeerd tetramethylguanidine of een met tetramethylxyleendiisocyanaat geblokkeerd tetramethylguanidine is.Binder composition according to any one of claims 5-7, characterized in that the catalyst is a tetramethylguanidine blocked with isophorone diisocyanate or tetramethylguanidine blocked with tetramethylxylene diisocyanate. 9. Poedercoating op basis van een bindmiddelsamenstelling volgens een der conclusies 5-8,A powder coating based on a binder composition according to any one of claims 5-8, 10. Geheel of gedeeltelijk bekleed substraat, met het kenmerk, dat als bekledingsmateriaal een poedercoating volgens conclusie 9 is toegepast.Fully or partially coated substrate, characterized in that a powder coating according to claim 9 is used as the coating material. 11. Katalysator, bindmiddelsamenstelling, poedercoating en substraat zoals in hoofdzaak is beschreven en in de voorbeelden nader toegelicht.11. Catalyst, binder composition, powder coating and substrate as substantially described and further illustrated in the examples.
NL9102113A 1991-12-18 1991-12-18 CATALYST FOR THE REACTION BETWEEN CARBOXYL-FUNCTIONAL POLYMERS AND EPOXY-FUNCTIONAL COMPOUNDS AS A BASIS FOR POWDER COATINGS. NL9102113A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9102113A NL9102113A (en) 1991-12-18 1991-12-18 CATALYST FOR THE REACTION BETWEEN CARBOXYL-FUNCTIONAL POLYMERS AND EPOXY-FUNCTIONAL COMPOUNDS AS A BASIS FOR POWDER COATINGS.
AU32682/93A AU3268293A (en) 1991-12-18 1992-12-09 Guanidine catalyst for the reaction between carboxyl functional polymers and epoxy functional compounds as the basis for powder coatings
PCT/NL1992/000221 WO1993012157A1 (en) 1991-12-18 1992-12-09 Guanidine catalyst for the reaction between carboxyl functional polymers and epoxy functional compounds as the basis for powder coatings
CN92115347A CN1074227A (en) 1991-12-18 1992-12-17 Be used for as the carboxyl functional polymer of powder paint substrate and the guanidine catalyst of epoxy functional compounds reaction

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9102113A NL9102113A (en) 1991-12-18 1991-12-18 CATALYST FOR THE REACTION BETWEEN CARBOXYL-FUNCTIONAL POLYMERS AND EPOXY-FUNCTIONAL COMPOUNDS AS A BASIS FOR POWDER COATINGS.
NL9102113 1991-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9102113A true NL9102113A (en) 1993-07-16

Family

ID=19860048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9102113A NL9102113A (en) 1991-12-18 1991-12-18 CATALYST FOR THE REACTION BETWEEN CARBOXYL-FUNCTIONAL POLYMERS AND EPOXY-FUNCTIONAL COMPOUNDS AS A BASIS FOR POWDER COATINGS.

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN1074227A (en)
AU (1) AU3268293A (en)
NL (1) NL9102113A (en)
WO (1) WO1993012157A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4400929A1 (en) * 1994-01-14 1995-07-20 Huels Chemische Werke Ag Process for the preparation of matt epoxy resin coatings
FR2929281B1 (en) * 2008-03-28 2011-03-11 Polyrise MODIFICATION OF THE SURFACE CHEMISTRY OF MACROMOLECULAR SPECIES IN THE PRESENCE OF A CONJUGATED GUANIDINE

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3732286A (en) * 1971-11-01 1973-05-08 Goodrich Co B F Compositions comprising an epoxy resin, dicyaniamide and an acylguanidine
DE3041834A1 (en) * 1980-11-06 1982-06-09 Bayer Ag, 5090 Leverkusen NEW AMIDINE AND AMIDINE / ISOCYANATE ADDUCTS, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THEIR USE AS CATALYSTS FOR THE CURING OF EPOXY RESINS

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993012157A1 (en) 1993-06-24
CN1074227A (en) 1993-07-14
AU3268293A (en) 1993-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2798592B2 (en) Binder composition for thermosetting powder coatings, two-component system for producing powder coatings, powder coatings, method for producing fully or partially coated substrates and fully or partially coated substrates
NL1007186C2 (en) ß-hydroxyalkylamide group-containing condensation polymer.
US6087464A (en) Polymeric vehicles which include a polyol, a phenolic ester alcohol and isocyanate compound
ES2236812T3 (en) POLYESTERS FINISHED IN CARBOXYL THAT CURE AT LOW TEMPERATURE.
US5326832A (en) Powder paint and a polyester resin for powder paint
US5728779A (en) Powder paint of epoxy-reactive polymer and aliphatic chain-containing polyepoxide
US5168110A (en) Powder coating based on a carboxyl-functional polyester and an epoxy-functional cross-linking agent
JP3604430B2 (en) Thermosetting and epoxide-free coating composition, method for producing the composition, powder lacquer comprising the composition, protective layer comprising the composition, and method for producing the layer
AU5664096A (en) Compositions containing polyols, phenolic esters and isocyanates
EP0668895B2 (en) Powder paint based on acid-functional polymers and beta-hydroxyalkylamide compounds
EP0703256B1 (en) A powder paint binder composition
EP0656023B1 (en) Powder coating composition and the use of glycidyl ester terminated polyesters in the preparation of powder coating
US6660869B2 (en) Preparation of an aromatic bisoxazoline
NL9102113A (en) CATALYST FOR THE REACTION BETWEEN CARBOXYL-FUNCTIONAL POLYMERS AND EPOXY-FUNCTIONAL COMPOUNDS AS A BASIS FOR POWDER COATINGS.
NL9101702A (en) CURING CATALYST FOR THE REACTION BETWEEN CARBOXYL-FUNCTIONAL POLYMERS AND EPOXY-FUNCTIONAL COMPOUNDS AS A BASIS OF POWDER COATINGS.
BE1006473A3 (en) Binder composition for the production of powder paints.
NL9201868A (en) Binder composition for powder coatings on the basis of a hydroxyl-functional polymer as a binder and an isocyanate group-containing compound as a cross-linker
NL8802585A (en) CURING CATALYST FOR APPLICATION IN POWDER COATINGS.
NL9002728A (en) BINDING COMPOSITION FOR POWDER COATINGS.
BE1005775A3 (en) Binding agent compound for solvent- or water-based coatings
AU749637B2 (en) Compositions containing polyols, phenolic esters and isocyanates
NL8901078A (en) CURING CATALYST FOR APPLICATION IN POWDER COATINGS.
Rietberg et al. Condensation polymer containing hydroxyalkylamide groups
PL174401B1 (en) Method of producing a coating on substrates

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed