PL173087B1

PL173087B1 - Termoutwardzalna proszkowa kompozycja powłokowa

Info

Publication number: PL173087B1
Application number: PL93297824A
Authority: PL
Inventors: Richard F. Merritt; Aurelia de la C. Sheppard; Kurt A. Wood
Original assignee: Inventa Ag
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 1998-01-30
Also published as: IL104776A0; CN1042739C; NO930536D0; FI104325B1; RO112289B1; PL297824A1; SK280046B6; KR940005765A; IL104776A; RU2131900C1; EP0582363B1; LV10467A; CA2089126A1; SI9300088B; NO305212B1; DK0582363T3; US5346960A; HUT66442A; AU665393B2; PL173104B1

Abstract

1. Termoutwardzalna proszkowa kompozycja powlokowa o ulepszonych wlasciwosciach optycz- nych i poprawionym wygladzie, zawierajaca polimer z grupami kwasu karboksylowego i ß -hydroksyalkilo- amidowy srodek utwardzajacy, znamienna tym, ze zawiera poliester jako polimer z grupami kwasu karboksylowego, ß-hydroksyalkiloamidowy srodek utwardzajacy o wzorze strukturalnym 1, w którym R1 oznacza atom wodoru lub grupe C1-C5alkilowa, R2 oznacza atom wodoru, grupe C1-C5alkilowa albo grupe o wzorze 2, w którym R1 ma znaczenie podane wyzej, A oznacza wiazanie chemiczne, jedno- albo wielo- wartosciowy rodnik organiczny pochodzacy od nasyconego, nienasyconego lub aromatycznego weglowodoru, obejmujacy podstawione rodniki we- glowodorowe zawierajace 2 - 20 atomów wegla, m równe jest 1 - 2, n równe jest 0 - 2, z tym, ze m + n wynosi co najmniej 2 oraz 0,1% do 15% wagowych w stosunku do ciezaru polimeru materialu zawierajacego grupy hydroksyalk aloamidu kwasu tluszczowego wy- branego z grupy obejmujacej dietanololauramid, dietanoloacetamid, dietanolokarpamid i dieta nolostearamid. WZÓR 1 WZÓR 2 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest termoutwardzalna proszkowa kompozycja powłokowa o ulepszonych właściwościach optycznych takich jak zmniejszony efekt skórki pomarańczowej (skórka pomarańczowa - brak pożądanej gładkości powłoki) i zwiększona rozróżnialność obrazu (DOI).

Wiadomo, że proszkowe kompozycje powłokowe są stosowane do malowania powierzchni metalowych. Takie kompozycje powłokowe są wyjątkowo cenne, gdyż ich stosowanie może znacznie zmniejszyć lub nawet wyeliminować rozpuszczalniki organiczne wchodzące w skład farb ciekłych. Gdy proszkowe kompozycje powłokowe utwardza się na ciepło, do otaczającej atmosfery ulatnia się co najwyżej niewielka ilość lotnych składników. Stanowi to znaczną zaletę w porównaniu z farbami ciekłymi, w przypadku których w czasie utwardzania na ciepło do atmosfery ulatnia się rozpuszczalnik organiczny.

W celu zapewnienia trwałości w warunkach zewnętrznych znane proszkowe kompozycje powłokowe wytwarzane są z poliestrów lub polimerów akrylowych zawierających grupy karboksylowe, z materiału zawierającego grupy kwasu dikarboksylowego i β-hydro173 087 ksyalkiloamidowego środka utwardzającego. Wiadomo, że takie proszkowe kompozycje powłokowe i układy utwardzania są stabilne i wykazują dobre właściwości fizyczne. Wiadomo również, że mechanizm utwardzania powłok proszkowych odgrywa istotną rolę w proszkowych kompozycjach powłokowych. Tak np. w opisie patentowym USA nr 4 801680 ujawniono termoutwardzalną proszkową kompozycję powłokową zawierającą poliester z dwufunkcyjnymi grupami kwasu karboksylowego oraz β-hydroksyalkiloamidowy środek utwardzający. W opisie patentowym USA nr 4 889 890 ujawniono kompozycję zawierającą polimer z grupami kwasu karboksylowego, materiał z grupami epoksydowymi zawierający więcej niż jedną grupę epoksydową w cząsteczce, oraz β-hydroksyalkiloamid. W opisie patentowym USA nr 4 417 022 ujawniono kompozycję powłokową określoną jako przeznaczoną do nanoszenia na mokro na podłoża, w skład której wchodzi utwardzalny składnik błonotwórczy zawierający poliol oraz reaktywny rozcieńczalnik organiczny zdolny do chemicznego łączenia się z utwardzalnym składnikiem błonotwórczym. W opisie patentowym japońskim nr 01034471 ujawniono szybkoschnącą emulsyjną powłokę akrylową zawierającą polimer oparty na estrze akrylowym, wosk parafinowy oraz produkt reakcji kwasów tłuszczowych oleju kokosowego z dietanoloaminą jako dodatek przyspieszający schnięcie, przydatną do powlekania tapicerki samochodowej.

Znane proszkowe kompozycje powłokowe nie zawsze wykazują zadawalające właściwości optyczne takie jak połysk, zmniejszony efekt skórki pomarańczowej oraz rozróżnialność obrazu (DOI). Celem wynalazku jest dostarczenie proszkowej kompozycji powłokowej o ulepszonych właściwościach optycznych takich jak połysk, zmniejszony efekt skórki pomarańczowej oraz rozróżnialność obrazu (DOI).

Układ utwardzający według wynalazku zapewnia uzyskanie ulepszonych właściwości optycznych w porównaniu ze znanymi układami, przy zachowaniu innych wymaganych właściwości fizycznych. Mechanizm utwardzania kompozycji według wynalazku jest oparty na poliestrze zawierającym grupy kwasowe, β-hydroksyalkiloamidowym środku utwardzającym oraz materiale zawierającym grupy hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego, co nieoczekiwanie poprawia właściwości optyczne takie jak zmniejszony efekt skórki.

Termoutwardzalna proszkowa kompozycja powłokowa według wynalazku zawiera poliester jako polimer z grupami kwasu karboksylowego, jS-hydroksyalkiloamidowy środek utwardzający o wzorze strukturalnym 1, w którym R1 oznacza atom wodoru lub grupę C1-C5alldiową, R 2 oznacza atom wodoru, grupę C1-C5alkilową albo grupę o wzorze 2, w którym R1 ma znaczenie podane wyżej, A oznacza wiązanie chemiczne, jedno- albo wielowartościowy rodnik organiczny pochodzący od nasyconego, nienasyconego lub aromatycznego węglowodoru, obejmujący podstawione rodniki węglowodorowe zawierające 2 - 20 atomów węgla, m równe jest 1 - 2, n równe jest 0 - 2, z tym, że m + n wynosi co najmniej 2 oraz 0,1% do 15% wagowych w stosunku do ciężaru polimeru materiału zawierającego grupy hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego wybranego z grupy obejmującej dietanololauramid, dietanoloacetamid, dietanolokapramid i dietanolostearamid.

Materiał zawierający grupę hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego stanowi korzystnie około 2 -10% wag. polimeru.

Korzystnie materiał zawierający grupy hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego stanowi dietanololauramid, dietanoloacetamid lub dietanolostearamid.

Korzystnie stosunek równoważników β-hydroksyalkiloamidowych do równoważników kwasu karboksylowego wynosi od około 0,6:1 do około 1,6:1.

Korzystny polimer stanowi poliester zawierający grupy kwasu karboksylowego wytworzony w reakcji kondensacji polioli alifatycznych lub polioli cykloalifatycznych z wielokarboksylowymi kwasami i bezwodnikami alifatycznymi lub aromatycznymi, przy czym temperatura zeszklenia (Tz) poliestru wynosi około 30 - 85°C, a liczba kwasowa około -28 - 80.

Zalety uzyskiwane dzięki wynalazkowi polegają na tym, że proszkowe kompozycje powłokowe według wynalazku wykazują ulepszone właściwości optyczne takie jak połysk, zmniejszony efekt skórki pomarańczowej oraz rozróżnialność obrazu (DOI). Proszkowe kompozycje powłokowe według wynalazku są przydatne do zastosowania jako powłoki

173 087 techniczne, powłoki na maszyny i urządzenia, zwłaszcza powłoki na metale np. na puszki, aparaturę i części samochodowe. Na dodatek proszkowe kompozycje powłokowe stosować można w foliach, włóknach, farbach, lakierach, pokostach, bezszwowych wykładzinach podłogowych, szczeliwach i impregnatach.

W jednym wykonaniu kompozycja według wynalazku zawiera polimer taki jak poliester z grupami kwasu karboksylowego, /-hydroksyalkiloamidowy środek utwardzający oraz materiał z grupami hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego, co zapewnia poprawę właściwości optycznych i wyglądu. W innym wykonaniu proszkowa kompozycja powłokowa może również zawierać poliester z grupami kwasu karboksylowego, środek utwardzający z epoksydowymi grupami funkcyjnymi, taki jak izocyjanuran triglicydylu (TGIC) lub mieszaniny TGIC i hydroksyalkiloamidowego środka utwardzającego, oraz materiał z grupami hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego. Tak więc proszkowe kompozycje powłokowe według wynalazku stanowią dokładne i wymieszane kompozycje kilku materiałów. Jednakże proszkowa kompozycja powłokowa według wynalazku zawiera 3 podstawowe składniki, a mianowicie poliester z grupami kwasu karboksylowego, /-hydroksyalkiloamidowy środek »· · · i . · 1 i i 11 ·1 ♦ ii .1 T-* i t utwardzający i materiał w postaci hydroksyaiknoamidu kwasu tłuszczowego. Dodatek materiału w postaci hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego poprawia właściwości optyczne takie jak połysk, zmniejszony efekt skórki pomarańczowej oraz DOI.

Do poliestrów zawierających grupy kwasu karboksylowego, które można zastosować, należą produkty reakcji kondensacji alifatycznych polioli, w tym cykloalifatycznych polioli z alifatycznymi i/lub aromatycznymi kwasami i bezwodnikami polikarboksylowymi. Do przykładowych odpowiednich polioli alifatycznych należy 1,2-etanodiol, 1,3-propanodiol,

1,4-butanodiol, 1,6-heksanodiol, glikol neopentylowy, cykloheksanodimetanol, trimetylolopropan itp. Do odpowiednich kwasów i bezwodników polikarboksylowych należy kwas bursztynowy, kwas adypinowy, kwas azelainowy, kwas sebacynowy, kwas tereftalowy, kwas izoftalowy, kwas tetrahydroftalowy, kwas heksahydroftalowy, kwas trimelitowy i bezwodniki tych kwasów.

Poliol i kwas lub bezwodnik poddaje się razem reakcji przy nadmiarze kwasu w stosunku do alkoholu, tak aby uzyskać poliester z wolnymi grupami karboksylowymi. Korzystnie poliester zawierający grupy kwasu karboksylowego charakteryzuje się liczbą kwasową około 20 - 80, a jeszcze korzystniej około 20 - 50, przy czym jest on stały w temperaturze pokojowej. Ponadto poliester charakteryzuje się Tz około 30 - 85°C, a korzystnie około 40 - 75°C.

Tz polimeru jest miarą twardości i płynności stopu polimeru. Im wyższa jest Tz, tym mniejsza jest płynność stopu i twardsza jest powłoka. Tz opisano w Principles of Polymer Chemistry (1953), Cornell University Press. Tz można mierzyć doświadczalnie, albo też można ją wyliczyć w sposób opisany przez Foxa w Bulol. Amer. Physics Soc., 1, 3, str. 123 (1956). W opisie Tz oznaczają wielkości zmierzone doświadczalnie. Do wyznaczania Tz polimeru wykorzystać można kalorymetrię różnicową (DSC) (szybkość grzania 10°C/minutę, Tz mierzy się w pierwszym punkcie płynięcia).

Jeśli Tz polietstru jest niższa od 30°C, to polimer i zawierająca go proszkowa kompozycja powłokowa mogą wykazywać skłonność do zlepiania się oraz mogą wystąpić trudności w manipulowaniu proszkiem. Jeśli Tz jest wyższa od 85°C, płynność stopu poliestru jest niska i powłoka może mieć niezadawalający wygląd.

Drugi podstawowy składnik proszkowych kompozycji powłokowych według wynalazku stanowi /-hydroksyalkiloamid. β-hydroksyalkiloamid stanowi środek utwardzający poliester z funkcyjnymi grupami kwasowymi. /-hydroksyalkiloamid może ułatwić uzyskanie usieciowango polimeru, który jest twardy, trwały, odporny na korozję i odporny na rozpuszczalniki. Uważa się, że /-hydroksyalkiloamid utwardza powłokę w wyniku reakcji estryfikacji z poliestrem zawierającym grupy karboksylowe, z wytworzeniem wielu połączeń estrowych. W celu uzyskania optymalnego stopnia utwardzenia /-hydroksyalkiloamid powinien średnio zawierać co najmniej dwie hydroksylowe grupy funkcyjne, korzystnie ponad dwie, a jeszcze korzystniej od 2 do 4.

173 087 β-hydroksyalkiloamid o wzorze 1 określonym powyżej wytworzyć można w reakcji niższego estru alkilowego lub mieszaniny estrów kwasów karboksylowych z /3-hydroksyalkiloamidem w temperaturze w zakresie od temperatury otoczenia do około 200°C, w

X X J f zależności od doboru reagentów i stosowania lub nie stoauWdiiid nddnzciiurn- i_źo uopowiednicn katalizatorów należą katalizatory zasadowe takie jak metanolan sodu, metanolan potasu, butanolan sodu, butanolan potasu, wodorotlenek sodu, wodorotlenek potasu, itp., stosowane w ilościach około 0,1 -1% wagowych w stosunku do ciężaru estru alkilowego. W celu uzyskania najbardziej skutecznego utwardzenia proszkowej kompozycji powłokowej stosunek równoważników β-hydroksyalkiloamidu (równoważników hydroksylowych) do poliestru z grupami karboksylowym (równoważników kwasu karboksylowego) wynosi korzystnie od około 0,6 do 1,6:1, a jeszcze korzystniej od 0,8 do 1,3:1. Stosunki poza zakresem od 0,6 do 1,6:1 są zasadniczo niepożądane z uwagi na niezadawalające utwardzenie.

Korzystnie we wzorze 1 m+n wynosi ponad 2, a zazwyczaj wynosi od 2 do 4 włącznie. Korzystnie A oznacza rodnik alkilenowy -(CH2)x-, w którym x wynosi 2 - 12, a korzystniej 4 -10.

Trzecim podstawowym składnikiem proszkowej kompozycji powłokowej według wynalazku jest materiał zawierający grupy kwasu tłuszczowego. Materiał zawierający grupy kwasu tłuszczowego wybrany jest z grupy obejmującej dietanololauramid, dietanoloacetamid, dietanolokapramid i dietanolostearamid. Materiał ten stosuje się w ilości 0,1 - 15% wagowych w stosunku do żywicy poliestrowej, korzystnie około 2 -10%. Stwierdzono, że materiał zawierający kwas tłuszczowy nieoczekiwanie poprawia właściwości optyczne takie jak połysk, zmniejszony efekt skórki pomarańczowej oraz DOT.

Proszkowa kompozycja powłokowa może również zawierać materiał zawierający grupy kwasu polikarboksylowego, wybrany z grupy C4-C2oalifatycznych kwasów pnlikarbnksylowych, polimerycznych polibezwodników, poliestrów o niskim ciężarze cząsteczkowym, o ciężarze równoważnika kwasowego około 150 - 600, oraz ich mieszaniny.

Do alifatycznych kwasów pulikarboksylowych, które można zastosować, należą kwasy dikarboksylowe takie jak kwas adypinowy, kwas suberynowy, kwas azelainowy, kwas sebacynowy i kwas dodekanotliowy. Korzystnie alifatyczny kwas dikarbok^i^ylowy zawiera parzystą liczbę atomów węgla.

Kompozycja powłokowa może również zawierać inne dodatki zazwyczaj stosowane w proszkowych kompozycjach powłokowych, takie jak pigmenty, środki regulujące płynięcie, środki zapobiegające pękaniu, dodatki regulujące sypkość proszku oraz fotostabilizatory. Tak np. w celu uzyskania powłoki proszkowej o odpowiedniej barwie, w kompozycji powłokowej stosować można pigment, zazwyczaj w ilościach około 1 - 50% wagowych, w stosunku do całkowitej masy proszkowej kompozycji powłokowej. Do pigmentów nadających się do stosowania w proszkowych kompozycjach powłokowych należą pigmenty organiczne lub nieorganiczne, takie jak zasadowy chromian ołowiowo-krzemionkowy, dwutlenek tytanu, błękit ultramarynowy, błękit ftalocyjaninowy, zieleń ftalocyjaninowa, sadza, czerń żelazowa, zieleń chromowa, żółcień ferrytowa i czerwień kwintowa.

Odpowiednimi środkami regulującymi płynięcie są polimery i kopolimery akrylowe takie jak poliakrylan laurylu, poliakrylan butylu, poliakrylan 2-etyloheksylu, poli(akiylan etylu co akrylan 2-etyloheksylu), polimetakrylan laurylu, polimetakrylan izodecylu itp., oraz fluorowane polimery takie jak estry glikolu polietylenowego lub glikolu polipropylenowego z fluorowanymi kwasami tłuszczowymi, np. estry glikolu etylenowego o ciężarze cząsteczkowym ponad około 2 500 z kwasem perflunronktanowym. Jako środki regulujące płynięcie stosować można również polimeryczne siloksany o ciężarze cząsteczkowym ponad 1 000, takie jak pnlidimetylnsiloksan lub pnli(metylofenyln)-silnksan. Środki regulujące płynięcie mogą ułatwić obniżenie napięcia powierzchniowego podczas ogrzewania proszku i eliminują powstawanie kraterów. Zazwyczaj zawartość środków regulujących płynięcie, jeśli są one stosowane, wynosi około 0,05 - 5% wag. w stosunku do całkowitej masy proszkowej kompozycji powłokowej. Środki zapobiegające pękaniu dodawać można do kompozycji, aby ułatwić

173 087 ulatnianie się jakichkolwiek składników lotnych z powłoki w czasie jej wypalania. Benzoina jest wysoce korzystnym środkiem ułatwiającym odgazowanie i jeśli jest stosowana, to jej zawartość wynosi około 0,5 - 3% w stosunku do całkowitej masy proszkowej kompozycji powłokowej. Proszkowe kompozycje powłokowe korzystnie mogą również zawierać środki pochłaniające promieniowanie nadfioletowe takie jak TINUVIN®, produkt dostępny w handlu, pod zarejestrowaną nazwą handlową Ciba-Geigy Company. Jeśli stosuje się TINUVIN®, to jego zawartość wynosi około 0,5 - 6% w stosunku do całkowitej masy proszkowej kompozycji powłokowej.

Dodatkowo proszkowa kompozycja powłokowa może zawierać krzemionkę piecową itp., jako dodatek regulujący sypkość proszku, zmniejszający jego zbrylanie się w czasie przechowywania. Przykładowa krzemionka piecowa dostępna jest z Cabot Corporation pod nazwą handlową CAB-O-SIL®. Jeśli stosuje się dodatek regulujący sypkość proszku, to jego zawartość wynosi około 0,1 - 0,5% w stosunku do całkowitej masy proszkowej kompozycji powłokowej. Dodatek regulujący sypkość proszku dodaje się zazwyczaj do proszkowej kompozycji powłokowej po wytworzeniu mieszanki w nnetori

Termoutwardzalne proszkowe kompozycje powłokowe wytwarza się w wyniku mieszania w stopie składników kompozycji powłokowej. Można to osiągnąć prowadząc najpierw mieszanie na sucho w mieszarce o intensywnym ścinaniu lub w mieszarce szybkoobrotowej, takiej jak mieszarka Henschell, a następnie stosując mieszanie w stopie w wytłaczarce, np. w dwuślimakowej wytłaczarce Werner-Pfleiderer ZK-30 w temperaturze około 80 - 130°C. Wytłoczony produkt chłodzi się i rozdrabnia na proszek. Proszkową kompozycję powłokową nanosić można bezpośrednio na podłoża metalowe, np. ze stali lub aluminium, na szkło, tworzywa sztuczne lub na tworzywa wzmocnione szkłem.

Proszek można nanosić metodą natrysku elektrostatycznego (z wykorzystaniem wyładowań koronowych lub tryboelektrycznego), albo stosując złoże fluidalne. Korzystny jest natrysk elektrostatyczny. Proszkową kompozycję powłokową nanosić można jednorazowo albo kilka razy, tak aby uzyskać po utwardzeniu powłokę o grubości około 0,00127 - 0,0127 cm. Korzystnie w celu uzyskania wysokiej jakości wykończenia przy umiarkowanych kosztach nanosi się powłoki proszkowe o grubości około 0,003048 - 0,01016 cm, korzystnie około 0,003556 - 0,0762 cm.

Powlekane podłoże można ewentualnie wstępnie podgrzać przed nanoszeniem proszku, aby ułatwić bardziej równomierne osadzanie proszku. Po naniesieniu proszku podłoże pokryte proszkiem można wypalać zazwyczaj w temperaturze około 149 - 204°C w ciągu około 5-60 minut, korzystnie około 20 - 40 minut.

Poniższe przykłady ilustrują wynalazek.

Podane w przykładach wyniki uzyskano stosując następujące metody badań:

(1) Połysk pod kątem 20° i 60° mierzono za pomocą połyskomierza wytwarzanego przez Gardner Instrument Company.

(2) Efekt skórki pomarańczowej określano wzrokowo na utwardzonych płytkach i oceniano w zależności od stopnia chropowatości powierzchni.

(3) Rozróżnialność obrazu oznaczano za pomocą aparatu, który odbija półkoliste obrazy o różnej wielkości od powierzchni płyty. Wielkość obrazu wyraźnie widocznego na płycie oznacza podaną wielkość DOI.

Przykład I. Wytwarzanie poliestrowej powłoki proszkowej (pigmentowanej na biało).

Pigmentowana proszkowa kompozycja powłokowa zawierała β-hydroksyalkiloamidowy środek sieciujący, poliester z grupami kwasu karboksylowego oraz różne ilości hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego. Dla porównania zbadano podobny układ nie zawierający hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego. Wszystkie wielkości oznaczają procenty całości kompozycji.

173 087

Składnik	Próbka
A	B	C	D
Poliester zawierający grupy kwasu	55,81	—-','-'*'	V7 ·	54,24
karboksylowego¹
Hydroksyalkiloamid	2,94	2,30	1,66	-
Modaflow III²	0,75	0,76	0,76	0,76
N,N-dietanololauramid kwasu	-	1,12	2,21	5,00
tłuszczowego)
Benzoina	0,50	0,49	0,50	0,50
Dwutlenek tytanu	40,00	39,50	39,50	39,50

Uwagi: 1 - Poliester o liczbie kwasowej około 34, dostępny jako Grilesta V-76-12 z EMS-American Grilon: 2 - Modaflow III jest kopolimerem akrylowym na nośniku krzemionkowym, dostępnym z Monsanto Company.

Składniki kompozycji wymieszano wstępnie w szybkoobrotowej mieszarce Henschel przy szybkości 1 800 obrotów/minutę w ciągu 1 minuty, a następnie przeprowadzono wytłaczanie w wytłaczarce Werner and Pfleiderer ZSK-30 w 110°C. Produkt wytłaczania schłodzono, pokruszono, zmielono w młynie kulowym Mikropul, przesiano przez sito 140 mesh i natryśnięto elektrostatycznie na podłoże z blachy Bonderite 1000 za pomocą pistoletu Voltstatic. Utwardzanie powłok proszkowych prowadzono w suszarce z wymuszonym obiegiem powietrza w 180°C przez 20 minut. Właściwości mechaniczne i optyczne uzyskanych powłok podano w tabeli 1. Próbki zawierające hydroksyalkiloamid kwasu tłuszczowego wykazują lepsze właściwości w odniesieniu do połysku, DOI i zmniejszonego efektu skórki pomarańczowej.

Tabela 1

Próbka	% hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego¹	Połysk 20/60	DOI²	Skórka pomarańczowa³
A (kontrolna)	0	70/92	40	4
B	2	78/91	30	6
C	4	81/93	60	5-6
D	100	87/94	70	7-8

Uwagi: 1 - Procent w stosunku do żywicy poliestrowe; 2 - Skala DOI od 0 do 100, przy czym 100 = najlepszy wynik; Skala skórki pomarańczowej od 0 do 10, przy czym 10 = najlepszy wynik

Przykład II. Wytwarzanie poliestrowej powłoki proszkowej (pigmentowej na biało).

Pigmentowana proszkowa kompozycja powłokowa zawierała β-hydroksyalkiloamidowy środek sieciujący, poliester z grupami kwasu karbo ksylowego oraz inny hydroksyalkiloamid kwasu tłuszczowego. Dla porównania zbadano podobny układ nie zawierający hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego. Wszystkie wielkości oznaczają procenty całości kompozycji.

Składnik	Próbka
A	B
Poliester zawierający grupy kwasu	55,81	56,15
kai-boksytowego¹
Hydrok^^^i^Ukiloamid	2,94	1,41
Modaflow III²	0,75	0,76
N,N-dietanoloacetamid (hydroksyalkiloamid	-	1,68
kwasu tłuszczowego)
Benzoina	0,50	0,50
Dwutlenek tytanu	40,00	39,49

Uwagi: 1 - Poliester o liczbie kwasowej około 34, dostępny jako Grilesta V76-12 z EMS-American Grilon; 2 - Modaflow III jest kopolimerem akrylowym na nośniku krzemionkowym, dostępnym z Monsanto Company.

173 087

Składniki kompozycji wymieszano wstępnie z szybkoobrotowej mieszarce Henschel przy szybkości 1 800 obrotów/minutę w ciągu 1 minuty, a następnie przeprowadzono wytłaczanie w wytłaczarce Werner and Pfleidener ZSK-30 w 110°C. Produkt wytłaczania schłodzono, pkuru^uiu^iu o jupimz kuizwjm upcu, pi Z^oI^ho pihCZ ii tu ίου mwai! 1 liaię^SiucLU elektrostatycznie na podłoże z blachy Bonderite 1000 za pomocą pistoletu Voltstatic. Utwardzanie powłok proszkowych prowadzono w suszarce z wymuszonym obiegiem powietrza w 180^OC przez 20 minut. Właściwości mechaniczne i optyczne uzyskanych powłok podano w tabeli 2. Próbki zawierające hydroksyalkiloamid kwasu tłuszczowego wykazują lepsze właściwości w odniesieniu do połysku- DOI i zmniejszonego efektu skórki pomarańczowej.

Tabela 2

Próbka	% hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego¹	Połysk 20/60	DOI²	Skórka pomarańczowa³
A (kontrolna)	0	70/92	40	4
B _	3	72/91 1	60 1	4-5 1

Uwagi: 1 - Procent w stosunku do żywicy poliestrowej; 2 - Skala DOI od 0 do 100, przy czym 100 = najlepszy wynik: 3 - Skala dla skórki pomarańczowej od 0 do 10, przy czym 10 = najlepszy wynik.

Przykład III. Wytwarzanie poliestrowej powłoki proszkowej (pigmentowanej na biało).

Pigmentowana na biało proszkowa kompozycja powłokowa zawierała/J-hydroksyalkiloamidowy środek sieciujący, poliester z grupami kwasu karboksylowego oraz inny hydroksyalkiloamid kwasu tłuszczowego. Dla porównania zbadano podobny układnie zawierający hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego. Wszystkie wielkości oznaczają procenty całości kompozycji. Składniki kompozycji wymieszano wstępnie w szybkoobrotowej mieszarce Henschel przy szybkości 1 800 obrotów/minutę w ciągu 1 minuty, a następnie przeprowadzano wytłaczanie w wytłaczarce Werner and Pfleiderer ZSK-30 w ilości 110°C. Produkt wytłaczania schłodzono, pokruszono, zmielono w młynie kulowym Mikropul, przesiano przez sito 140 mesh i natryśnięto elektrostatycznie na podłoże z blachy Bonderite 1000 za pomocą pistoletu Voltstatic. Utwardzanie powłok proszkowych prowadzono w suszarce z wymuszonym obiegiem powietrza w 180°C przez 20 minut. Właściwości mechaniczne i optyczne uzyskanych powłok podano w tabeli 3.

Składnik	Próbka
A	B
Poliester zawierający grupy kwasu	55,81	55,36
karboksylowego!
Hydroksyalkiloamid	2,94	2,22
Modaflow III²	0,75	0,76
N,N-dietanolostearamid (hydroksyalkiloamid	-	1,66
kwasu tłuszczowego)
Benzoina	0,50	0,50
Dwutlenek tytan	40,00	39,50

Tabela 3

Próbka	% hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego1	Połysk 20/60	DOI²	Skórka •2 pomarańczowa3
A (kontrolna)	0	70/92	40	4
B	3	75/92	40	5,5

Uwagi:1 - Procent w stosunku do żywicy poliestrowej; 2 - Skala DOI od 0 do 100, przy czym 100 = najlepszy wynik; 3 - Skala dla skórki pomarańczowej od 0 do 10, przy czym 10 = najlepszy wynik.

173 087

Próbki zawierające hydroksyalkiloamid kwasu tłuszczowego wykazują lepsze właściwości w odniesieniu do połysku, DOI i zmniejszonego efektu skórki pomarańczowej.

Przykład IV. Wytwarzanie poliestrowej powłoki proszkowej.

Pigmentowana proszkowa kompozycja powłokowa zawierała β-hydroksyalkiloamidowy środek sieciujący, poliester z grupami kwasu karboksylowego stosowany zazwyczaj w hybrydowych układach epoksydowo/poliestrowych i/lub hydroksyalkiloamid kwasu tłuszczowego. Dla porównania zbadano podobny układ nie zawierający hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego. Wszystkie wielkości oznaczają procenty całości kompozycji.

Składnik	Próbka
A	B	C
Poliester zawierający grupy kwasu	54,75	54,75	52,09
karboksylowego¹
Hydroksyalkiloamid	4,39	3,06	-
Modaflow III²	0,75'	0,75	0,75
N,N-dietanololauramid (hydrolksyalkiloamid	-	1,64	6,66
kwasu tłuszczowego)
Benzoina	0,50	0,49	0,50
Dwutlenek tytanu	40,00	40,00	40,00

Uwagi: 1 - Poliester o liczbie kwasowej około 50, dostępny jako Crylcoat 2680 z UCB Chemical; 2 - Modaflow III jest kopolimerem akrylowym na nośniku krzemionkowym, dostępnym z Monsanto Company.

Składnik kompozycji wymieszano wstępnie szybkoobrotowej mieszarce Henschel przy szybkości 1 800 obrotów/minutę w ciągu 1 minuty, a następnie przeprowadzono wytłaczanie w wytłaczarce Werner and Pfleiderer ZSK-30 w 110°C. Produkt wytłaczania schłodzono, pokruszono, zmielono w młynie kulowym Mikropul, przesiano przez sito 140 mesh i natryśnięto elektrostatycznie na podłoże z blachy Bonderite 1000 za pomocą pistoletu Voltstatic. Utwardzanie powłok proszkowych prowadzono w suszarce z wymuszonym obiegiem powietrza w 180°C przez 20 minut. Właściwości mechaniczne i optyczne uzyskanych powłok podano w tabeli 4.

Tabela 4

Próbka	Połysk	DOI	Skórka pomarańczowa
20°	60°
A (kontrolna)	56	84	30	4
B	64	84	45	5
C¹	-	-	-	-

Uwaga: Próbki C nie dało się natryskiwać elektrostatycznie z uwagi na intensywne spiekanie się (zbrylanie) proszku w wyniku przechowywania w temperaturze pokojowej po przesianiu i ucieraniu.

173 087

0 II		0 II.
H0-CH-CH_o-N-C- I ² I	-A-	-C-N-CH_O- CH-OH I ² I
R^l i<2		1 t r-\ r-\ (X₂ Kj
	m	-

WZÓR 1

HO-CH-CH< I ²

R,

WZÓR 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Termoutwardzalna proszkowa kompozycja powłokowa o ulepszonych właściwościach optycznych i poprawionym wyglądzie, zawierająca polimer z grupami kwasu karboksylowego i β-hydroksyalkiloamidowy środek utwardzający, znamienna tym, że zawiera poliester jako polimer z grupami kwasu karboksylowego, β-hydroksyalkiloamidowy środek utwardzający o wzorze strukturalnym 1, w- którym Ri oznacza atom wodoru lub grupę Ci-Csalkilową, R2 oznacza atom wodoru, grupę C^^C^r^lkill^ywą albo grupę o wzorze 2, w którym Ri ma znaczenie podane wyżej; A oznacza wiąz.anie chemiczne, jedno- albo wielowartościowy rodnik organiczny pochodzący od nasyconego, nienasyconego lub aromatycznego węglowodoru, obejmujący podstawione rodniki węglowodorowe zawierające 2 - 20 atomów węgla, m równe jest 1 - 2, n równe jest 0 - 2, z tym, że m + n wynosi co najmniej 2 oraz 0,1% do 15% wagowych w stosunku do ciężaru polimeru materiału zawierającego grupy hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego wybranego z grupy obejmującej dietanololauramid, dietanoloacetamid, dietanolokarpamid i dietanolostearamid.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że materiał zawierający grupy hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego stanowi od około 2 do około 10% wagowych ciężaru polimeru.
3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako materiał zawierający grupę hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego zawiera dietanololauramid.
4. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako materiał zawierający grupę hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego zawiera dietanoloacetamid.
5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako materiał zawierający grupę hydroksyalkiloamidu kwasu tłuszczowego zawiera dietanolostearamid.
6. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera poliester z grupami kwasu karboksylowego wytworzony w reakcji kondensacji polioli alifatycznych lub polioli cykloalifatycznych z wielokarboksylowymi kwasami i bezwodnikami alifatycznymi lub aromatycznymi, przy czym temperatura zeszklenie (Tz) poliestru wynosi od około 30 do około 85°C, a liczba kwasowa od około 28 do około 80.
7. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera β-hydroksyalkiloamid w ilości, przy której stosunek równoważników β-hydroksyalkiloamidu do równoważników kwasu karboksylowego wynosi od około 0,6:1 do około 1,6:1.