WO1988009359A1 - Use of coating agents based on polyester imide resin for coating metal strip - Google Patents

Use of coating agents based on polyester imide resin for coating metal strip Download PDF

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WO1988009359A1
WO1988009359A1 PCT/EP1988/000448 EP8800448W WO8809359A1 WO 1988009359 A1 WO1988009359 A1 WO 1988009359A1 EP 8800448 W EP8800448 W EP 8800448W WO 8809359 A1 WO8809359 A1 WO 8809359A1
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coating
metal strips
primer
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PCT/EP1988/000448
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Inventor
Klaus-Wilhelm Lienert
Arno Schmitz
Peter Eduard Kunze
Original Assignee
Basf Lacke + Farben Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09D179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678—Of metal
    • Y10T428/31681—Next to polyester, polyamide or polyimide [e.g., alkyd, glue, or nylon, etc.]

Definitions

  • the invention relates to methods for coating metal strips in the coil coating process using coating agents based on polyester resin.
  • Suitable binders for the coil coating process are, for example, hydroxyl-containing polyester resins which can be cured with aminoplast resins.
  • High heat resistant systems e.g. Silicone resins, polyester imide resins, polyimide resins, polyamide imide resins, polyhydantoins, polybismaleimides, polyether sulfones and others are known.
  • these binders are used as coating agents for electronic components, coils, electrical conductors, thermally particularly stressed components such as ventilators, pipes, installations in district heating systems, etc. Coating with these coating agents is carried out using various techniques, e.g. Spraying, injection molding, dipping, painting, etc.
  • the disadvantages of these application techniques are high solvent emissions and / or the necessary long burn-in times.
  • EP-A-176 251 discloses highly heat-resistant paints based on silicone resins. However, these paints are not very suitable for exhaust painting cars. Exhaust painting is not only about high heat resistance, but also about shock and water resistance as well as resistance to salt and the corrosive exhaust gases. In addition, the coating of exhausts using the conventional techniques using silicone resins is expensive, and the burn-in times are long.
  • the object on which the invention is based is to develop a method for coating metal strips in the coil coating process, which is particularly suitable for coating parts subject to high temperatures, such as exhausts, mufflers, etc.
  • the coatings obtained should therefore have good temperature resistance, good shock and Water resistance and good resistance to salt, petrol, oil and the corrosive exhaust gases. Conditions are in particular good long-term temperature resistance and excellent corrosion protection.
  • the coatings obtained should have good substrate and intermediate adhesion and good mechanical deformation properties, and the required baking times should be as short as possible.
  • polyester imide resins from polyvalent carboxylic acids or their
  • polyesterimide resins used as component a) are known and are described, for example, in DE-OS 14 45 263 and DE-OS 14 95 100.
  • the polyesterimides are prepared in a known manner by esterifying the polyhydric carboxylic acids with the polyhydric alcohols, if appropriate with addition of oxycarboxylic acids, and using starting materials containing imide groups. Instead of the free acids and / or alcohols, their reactive derivatives can also be used.
  • Terephthalic acid is preferably used as the carboxylic acid component, and ethylene glycol, glycerol and tris-2-hydroxyethyl isocyanurate are preferably used as polyhydric alcohols, the latter being particularly preferred.
  • Tr ⁇ s-2-hydroxyethyl isocyanurate leads to an increase in the softening temperature of the paint film obtained.
  • the starting materials containing imide groups can be obtained, for example, by reaction between compounds, one of which must have a five-membered, cyclic carboxylic anhydride group and at least one further functional group, while the other contains at least one further functional group in addition to a primary amino group.
  • These further functional groups are primarily carboxyl groups or hydroxyl groups, but they can also be further primary amino groups or carboxylic anhydride groups.
  • Examples of compounds having a cyclic carboxylic acid anhydride grouping with a further functional group are, above all, pyromellitic anhydride and trimellitic anhydride.
  • other aromatic carboxylic acid anhydrides are also possible, for example the naphthalene tetracarboxylic acid dianhydrides or dianhydrides of tetracarboxylic acids with two benzene nuclei in the molecule, in which the carboxyl groups are in the 3,3 ', 4- and 4'-positions.
  • Examples of compounds having a primary amino group and a further functional group are, in particular, diprimeric diamines, for example ethylenediamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, nonamethylene diamine and other aliphatic diprimeric diamines.
  • Aromatic diprimary diamines such as benzidine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenyl ketone, sulfone, sulfoxide, ether and thioether, phenylenediamines, toluenediamines, xylylenediamines and also diamines with three benzene nuclei in the molecule, such as bis (4-aminophen) ⁇ , ⁇ '-p-xylene or bis (-4-aminophenoxy) - 1,4-benzene, and finally cycloaliphatic diamines such as 4,4'-dicyclohexylmethane diamine.
  • amino group-containing compounds with a further functional group are amino alcohols, for example monoethanolamine or monopropanolamines, and also aminocarboxylic acids, such as glycine, aminopropionic acids, aminocaproic acids or aminobenzoic acids.
  • amino alcohols for example monoethanolamine or monopropanolamines
  • aminocarboxylic acids such as glycine, aminopropionic acids, aminocaproic acids or aminobenzoic acids.
  • Transesterification catalysts used for example heavy metal salts such as lead acetate, zinc acetate, butyl titanates, cerium compounds and organic acids such as e.g. para-toluenesulfonic acid.
  • the same transesterification catalysts can be used as crosslinking catalysts in the curing of the polyesterimides - advantageously in a proportion of up to 3% by weight, based on the binder.
  • Suitable pigments and / or fillers are strontium chromate, zinc chromate, lead chromate, zinc powder, zinc phosphate, metallic pigments, such as e.g. Aluminum, titanium, steel and the like.
  • auxiliaries and additives are silicone oils, waxes, silicates and pyrogenic silicas.
  • Linear and / or cyclic aliphatic and / or aromatic hydrocarbons, ethers, esters, alcohols, amides, phenols and cresols are used as organic solvents.
  • Aromatic hydrocarbons, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, cresols and glycol ethers are preferred.
  • the coating compositions are produced by:
  • binders are first dissolved in the solvent or in the solvent mixture. If other insoluble constituents, such as pigments, fillers, additives and the like, are added to the coating compositions, these can either be added to the solution or, if necessary, dispersed with the dispersing units customary in the coating industry.
  • the method according to the invention comprises a one- or two-layer processing, ie either only one layer can be applied or the coating is composed of a primer and a topcoat, both of which are applied using the coil coating process.
  • the invention relates in particular to a method in which a primer composed of the coating composition comprising components a) to d) with a dry film thickness of 4 to 15 ⁇ m, preferably 5 to 10 ⁇ m, is applied, and a top coat after the primer has hardened from the coating composition from components a) to d) with a dry film thickness of 5 to 23 ⁇ m, preferably 10 to 19 ⁇ m, is applied.
  • the coating agent used as the primer preferably contains anti-corrosion pigments, such as strontium chromate, zinc chromate, lead chromate, zinc powder and zinc phosphate.
  • the coating agent used as topcoat preferably contains metallic pigments such as aluminum, titanium and steel.
  • coated metal strips produced by the method according to the invention are preferably used for the production of thermally stressed parts, such as exhaust parts, exhaust pipes, furnace and radiator linings and grill appliances.
  • the coatings obtained differ from the conventional exhaust coatings in that they have a short burn-in time, have good mechanical deformation properties, are resistant to water, salt, gasoline, oil and brake fluid, are shockproof and resistant to exhaust combustion products, have good corrosion protection and have no substrate and / or intermediate adhesion problems. There is also the advantage that the coating compositions used have excellent storage stability.
  • Polyesterimide 1 polyesterimide 2 polyesterimide 3
  • Viscosity 360-400 470-530 450-550
  • polyester imide 2 38% solution
  • zinc powder 32.3 g
  • zinc powder 32.3 g
  • aluminum silicate 0.4 g
  • 0.2 g of a Teflon powder 2.0 g
  • a leveling agent containing silicone are dispersed to form a primer.
  • the DIN 4 run-down time is 110 s with a solid of 56.5%.
  • Example 3 Primer 3 From 70.2 g of a 35% strength solution of polyesterimide 3, 27.3 g of zinc powder, 0.3 g of an aluminum silicate, 0.2 g of a Teflon powder, 1.8 g of tetralin and 0.2 g of one Vent a primer is prepared by dispersing.
  • the paint has a solids content of 52% with a run-down time of 108 s (DIN 4).
  • a topcoat is formulated from 7.5 g of aluminum powder or flakes, 17.2 g of propylene carbonate and 54.3 g of polyesterimide 3 (35% solution), which has a solids content of 33.5% and a run-down time of 72 s (DIN 4).
  • the primers 1 to 3 and the top coats 1 to 3 are added with 0.8% by weight, based on the binder solid, of a transesterification catalyst.
  • T-bend / tape test 2.0 / 0 2.0 / 0 1.5 / 0 1.5 / 0 2.0 / 0
  • T-bend / tape test 2.0 / 0 2.0 / 0 2.5 / 0 2.0 / 0 2.0 / 0
  • Condensation water change climate (DIN 50017, 240 hours): No bubbles and no cracks.
  • Stone chip test (2 x 500 g stone chips, 3 bar): Little destruction of the surface (approx. 3-5%), occasional breakdown.
  • Adhesion was not affected by repeated heating to 250 ° C and immersion in cold water.

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Description

Verwendung von Beschichtungsmitteln auf Polyesterimidharzbasis zum Beschichten von Metallbändern.
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Beschichten von Metallbändern im Bandlackierverfahren unter Verwendung von Beschichtungsmitteln auf Polyesterharzbasis.
Geeignete Bindemittel für das Bandlackierverfahren (Coil- Coating-Verfahren) sind beispielsweise hydroxylgruppenhaltige Polyesterharze, die mit Aminoplastharzen ausgehärtet werden können.
Hochhitzebeständige Systeme, wie z.B. Silikonharze, Polyesterimidharze, Polyimidharze, Polyamidimidharze, Polyhydantoine, Polybismaleinimide, Polyethersulfone und andere sind bekannt. Diese Bindemittel finden je nach chemischer Zusammensetzung Anwendung als Beschichtungsmittel für elektronische Bestandteile, Spulen, elektrische Leiter, thermisch besonders belastete Bauteile, wie Ablüfter, Rohre, Installationen in Fernheizungsanlagen etc. Die Beschichtung mit diesen Beschichtungsmitteln erfolgt durch verschiedene Techniken, wie z.B. Spritzen, Spritzgießen, Tauchen, Streichen usw. Die Nachteile dieser Applikationstechniken bestehen in einer hohen Lösemittelemission und/oder in notwendigen langen Einbrennzeiten.
Aus der EP-A-176 251 sind hochhitzebeständige Anstrichstoffe auf Basis von Silikonharzen bekannt. Diese Anstrichstoffe sind jedoch wenig geeignet zur Auspufflackierung von PKW's. Bei der Auspufflackierung kommt es nicht nur auf die Hochhitzebeständigkeit an, sondern auch auf Schock- und Wasserbeständigkeiten sowie Beständigkeiten gegenüber Salz und den korrosiven Auspuffgasen. Außerdem ist die Beschichtung von Auspuffen mittels der konventionellen Techniken unter Verwendung von Silikonharzen aufwendig, und die Einbrennzeiten sind lang.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Beschichten von Metallbändern im Bandlackierverfahren zu entwickeln, das insbesondere geeignet ist zur Beschichtung von stark temperaturbelasteten Teilen, wie Auspuffen, Auspufftöpfen usw. Die erhaltenen Überzüge sollen daher eine gute Temperaturbeständigkeit, eine gute Schock- und Wasserbeständigkeit sowie eine gute Beständigkeit gegenüber Salz, Benzin, Öl und den korrosiven Auspuffgasen aufweisen. Bedingungen sind insbesondere eine gute Dauertemperaturbeständigkeit und ein hervorragender Korrosionsschutz. Außerdem sollen die erhaltenen Überzüge eine gute Substrat- und Zwischenhaftung sowie gute mechanische Verformungseigenschaften aufweisen, und die erforderlichen Einbrennzeiten sollten möglichst kurz sein.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch Verfahren der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Beschichtungsmittel bestehen aus
a) 3 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, Polyesterimidharzen aus mehrwertigen Carbonsäuren bzw. deren
Derivaten, mehrwertigen Alkoholen, ggf. aus Oxycarbonsäuren oder deren Derivaten, sowie aus imidgruppenhaltigen Ausgangsstoffen, die aus solchen Verbindungen bestehen, die zwischen den funktionelien Gruppen als Bindeglieder einen oder mehrere fünfgliedrige, aus der Umsetzung von Pyromellithsäuredianhydrid, Trimellithsäureanhydrid, Naphthalintetracarbonsäuredianhydriden oder Dianhydriden von Tetracarbonsäuren mit zwei Benzolkernen pro Molekül, bei denen die Carboxylgruppen in 3,3',4,4'-Stellung stehen mit mehrfunktionellen primären Aminen, stammende Imidringe enthalten, wobei 20 bis 60 Gew.-%ige Lösungen der Polyesterimide bei 23ºC Viskositäten im Bereich von 90 bis 4.000 mPas aufweisen und die Hydroxylzahlen der Polyesterimide im Bereich von 50 bis 300 mg KOH/g liegen,
b) 3 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, Pigmenten und/oder Füllstoffen,
c) bis zu 3 Gew.-% geeigneten Hilfsstoffen und Additiven und
d) 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-%, eines oder mehrerer organischer Lösemittel,
wobei die Summe von a), b), c) und d) 100 Gew . -% beträgt und die Aushärtung der Metallbänder unter Verwendung von geeigneten Katalysatoren bei Objekttemperaturen von 200 bis 350 °C während einer Zeit von 30 bis 120 Sekunden erfolgt.
Die als Komponente a) verwendeten Polyesterimidharze sind bekannt und sind beispielsweise beschrieben in DE-OS 14 45 263 und DE-OS 14 95 100. Die Herstellung der Polyesterimide erfolgt in bekannter Weise durch Veresterung der mehrwertigen Carbonsäuren mit den mehrwertigen Alkoholen, ggf. unter Zusatz von Oxycarbonsäuren, und unter Verwendung von imidgruppenhaltigen Ausgangsstoffen. Anstelle der freien Säuren und/oder Alkohole können auch deren reaktionsfähige Derivate eingesetzt werden. Als Carbonsäurekomponente wird vorzugsweise Terephthalsäure eingesetzt, und als mehrwertige Alkohole werden bevorzugt Ethylenglykol, Glycerin und Tris-2-hydroxyethylisocyanurat, wobei letzteres besonders bevorzugt ist, eingesetzt. Die Verwendung von Trϊs-2-hydroxyethylisocyanurät führt zu einer Erhöhung der Erweichungstemperatur des erhaltenen Lackfilmes. Die imidgruppenhaltigen Ausgangsstoffe können beispielsweise durch Reaktion zwischen Verbindungen erhalten werden, von denen die eine eine fünfgliedrige, cyclische Carbonsäureanhydridgruppierung sowie mindestens noch eine weitere funktioneile Gruppe besitzen muß, während die andere außer einer primären Aminogruppe noch mindestens eine weitere funktioneile Gruppe enthält. Diese weiteren funktioneilen Gruppen sind vor allem Carboxylgruppen oder Hydroxylgruppen, es können jedoch auch weitere primäre Aminogruppen oder Carbonsäureanhydridgruppen sein.
Beispiele für Verbindungen mit einer cyclischen Carbonsäureanhydridgruppierung mit einer weiteren funkt-ionellen Gruppe sind vor allem Pyromellithsäureanhydrid und Trimellithsäureanhydrid. Es kommen jedoch auch andere aromatische Carbonsäureanhydride in Frage, beispielsweise die Naphthalintetra- carbonsäuredianhydride oder Dianhydride von Tetracarbonsäuren mit zwei Benzolkernen im Molekül, bei denen die Carboxylgruppen in 3,3',4- und 4'-Stellung stehen.
Beispiele für Verbindungen mit einer primären Aminogruppe sowie einer weiteren funktionellen Gruppe sind insbesondere diprimäre Diamine, z.B. Ethylendiamin, Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin, Nonamethylendiamin und andere aliphatisehe diprimäre Diamine. Ferner kommen in betracht aromatische diprimäre Diamine, wie Benzidin, Diaminodiphenylmethan, Diaminodiphenylketon-, -sulfon, -sulfoxyd, -ether und -thioether, Phenylendiamine, Toluylendiamine, Xylylendiamine sowie auch Diamine mit drei Benzolkernen im Molekül, wie Bis(4-aminophenyl)-α ,α'-p-Xylol oder Bis(-4-aminophenoxy)- 1,4-benzol, und schließlich cycloaliphatische Diamine, wie das 4,4'-Dicyclohexylmethandiamin. Als aminogruppenhaltige Verbindungen mit einer weiteren funktioneilen Gruppe sind ferner auch Aminoalkohole verwendbar, z.B. Monoethanolamin oder Monopropanolamine, weiterhin Aminocarbonsäuren, wie Glycin, Aminopropionsäuren, Aminocapronsäuren oder Aminobenzoesäuren. Zur Herstellung der Polyesterimidharze werden bekannte
Umesterungskatalysatoren verwendet, beispielsweise Schwermetallsalze, wie Bleiacetat, Zinkacetat, weiterhin Butyltitanate, Cerverbindungen sowie organische Säuren, wie z.B. para-Toluolsulfonsäure. Als Vernetzungskatalysatoren bei der Aushärtung der Polyesterimide können die gleichen Umesterungskatalysatoren - zweckmäßigerweise in einem Anteil bis zu 3 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, - verwendet werden.
Geeignete Pigmente und/oder Füllstoffe (Komponente b) sind Strontiumchromat, Zinkchromat, Bleichromat, Zinkpulver, Zinkphosphat, metallische Pigmente, wie z.B. Aluminium, Titan, Stahl und dergleichen.
Beispiele für geeignete Hilfsstoffe und Additive sind Siliconöle, Wachse, Silikate und pyrogene Kieselsäuren.
Als organische Lösemittel kommen lineare und/oder cyclische aliphatische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, Ester, Alkohole, Amide, Phenole und Kresole zum Einsatz. Bevorzugt sind aromatische Kohlenwasserstoffe, N-Methylpyrrolidon, N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, Kresole und Glykolether.
Die Herstellung der Beschichtungsmittel erfolgt durch
Mischen der einzelnen Komponenten, wobei zuerst die Bindemittel im Lösemittel oder im Lösemittelgemisch gelöst werden. Sofern den Beschichtungsmitteln noch andere, unlösliche Bestandteile, wie Pigmente, Füllstoffe, Additive und dergleichen zugesetzt werden, können diese entweder der Lösung zugegeben werden oder, soweit erforderlich, mit den in der Lackindustrie üblichen Dispergieraggregaten dispergiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt eine ein- oder zweischichtige Verarbeitung, d.h. es kann entweder nur eine Schicht aufgebracht werden oder die Beschichtung setzt sich aus einer Grundierung und einem Decklack zusammen, die beide nach dem Coil-Coating-Verfahren appliziert werden. Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Verfahren, bei dem zunächst eine Grundierung aus dem Beschichtungsmittel aus den Komponenten a) bis d) mit einer Trockenfilmstärke von 4 bis 15 μm, vorzugsweise von 5 bis 10 μm, appliziert wird und nach dem Aushärten der Grundierung ein Decklack aus dem Beschichtungsmittel aus den Komponenten a) bis d) mit einer Trockenfilmstärke von 5 bis 23,um, vorzugsweise 10 bis 19 μm, appliziert wird. Bei diesem mehrschichtigen Verfahren enthält das als Grundierung verwendete Beschichtungsmittel vorzugsweise Korrosionsschutzpigmente, wie z.B. Strontiumchromat, Zinkchromat, Bleichromat, Zinkpulver und Zinkphosphat. Das als Decklack verwendete Beschichtungsmittel enthält bevorzugt metallische Pigmente, wie z.B. Aluminium, Titan und Stahl.
Die nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten beschichteten Metallbänder werden bevorzugt verwendet zur Herstellung von thermisch beiasteten Teilen, wie Auspuffteilen, Abluftrohren, Ofen- und Heizkörperverkleidungen und Grillgeräten.
Die erhaltenen Beschichtungen unterscheiden sich von den üblichen Auspuffbeschichtungen dadurch, daß sie eine kurze Einbrennzeit aufweisen, gute mechanische Verformungseigenschaften besitzen, wasser-, salz-, benzin-, öl- und bremsflüssigkeitsbeständig sind, schockfest sowie beständig gegen Auspuffverbrennungsprodukte sind, einen guten Korrosionsschutz aufweisen und keine Substrat- und/oder Zwischenhaftungsprobleme aufweisen. Außerdem tritt der Vorteil auf, daß die verwendeten Beschichtungsmittel eine hervorragende Lagerstabilität haben.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In diesen Beispielen beziehen sich alle Prozentangaben auf Gewichts-Prozente, alle Anteile auf Gewichtsteile. Herstellung der Polyesterimide 1, 2 und 3:
Polyesterimid 1 Polyesterimid 2 Polyesterimid 3
Ethylenglykol 14,6 36,9 28,1 Glycerin - 5,1 -
Trishydroxiethyl-
2-isocyanurat 23,9 - -
Dirne thyltereph- thalat 20,5 17,4 9,1
4,4'-Diaminodi- phenylmethan 13,9 13,7 14,6
Trimellithsäure- anhydrid 27,1 26,9 48,2
Lösemittel Methyldiglykol- Kresol- Kresol- Solvesso (4:1) Solvesso (2:1) Solvesso (2:1)
Festkörper (%) 48 38 35
Viskosität (mPas) 360-400 470-530 450-550
OH-Zahl (mg KOH/g) 75-100 140-160 165-200
Beispiel 1: Grundierung 1
Aus 67,1 g einer 45%igen Lösung des Polyesterimids 1, 29,7 g Zinkpulver, 0,12 g eines Aluminiumsilikats, 0,2 g eines Teflonpulvers, 1,9 g Tetralin und 0,3 g eines silikonhaltigen Verlaufmittels wird durch Dissolvern eine Grundierung hergestellt. Der Festkörper beträgt 61 %. Die DIN 4-Auslaufzeit beträgt 91 s.
Beispiel 2: Grundierung 2
71,4 g Polyesterimid 2 (38%ige Lösung), 32,3 g Zinkpulver, 0,4 g eines Aluminiumsilikats, 0,2 g eines Teflonpulvers und 2,0 g eines silikonhaltigen Verlaufmittels werden zu einer Grundierung dispergiert. Die DIN 4-Auslaufzeit beträgt 110 s bei einem Festkörper von 56,5 %.
Beispiel 3: Grundierung 3 Aus 70,2 g einer 35%igen Lösung des Polyesterimids 3, 27,3 g Zinkpulver, 0,3 g eines Aluminiumsilikats, 0,2 g eines Teflonpulvers, 1,8 g Tetralin und 0,2 g eines Entlüf tungsmittels wird durch Dispergieren eine Grundierung hergestellt. Der Lack hat einen Festkörper von 52 % bei einer Auslaufzeit von 108 s (DIN 4).
Beispiel 4: Decklack 1
14,3 g Aluminiumpulver oder -flakes und 14,3 g Solvesso 150 (Esso) werden angeteigt und mit 71,4 g der Polyesterimid 1- Lösung (45 %) versetzt. Der entstandene Lack hat einen Festkörper von 46 % und eine Auslaufzeit (DIN 4) von 97 s,
Beispiel 5: Decklack 2
12,1 g Aluminiumpulver oder -flakes, 9,1 g N-Methylpyrrolidon und 6,4 g Benzylalkohol werden angeteigt. Dazu werden 70,7 g Polyesterimid 2 als 39%ige Lösung und 1,6 g eines Poly-n-butylacrylats als Verlaufmittel als 10%ige Lösung in Solvesso 150 (Esso) zugegeben. Der fertige Lack hat einen Festkörper von 40 % bei einer Auslaufzeit von 84 s (DIN 4),
Beispiel 6: Decklack 3
Aus 7,5 g Aluminiumpulver oder -flakes, 17,2 g Propylencarbonat und 54,3 g Polyesterimid 3 (35%ige Lösung) wird ein Decklack formuliert, der einen Festkörper von 33,5 % und eine Auslaufzeit von 72 s hat (DIN 4).
Den Grundierungen 1 bis 3 und den Decklacken 1 bis 3 werden 0,8 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelfestkörper, eines Umesterungskatalysators zugegeben.
Die Prüfung der nach dem Coil-Coating-Verfahren erhaltenen Beschichtungen erfolgt nach den entsprechenden ECCA-Verfahren. Die Ergebnisse sind im folgenden aufgeführt: Substrat Allodine 1200 Allodine 1200
Grundierung - - - 1 2
Einbrennzeit (s) 120 120 120 120 120 Objekttemperatur (°C) 289 289 289 289 289
Schichtstärke ( μm) - - - 10 9 (trocken)
Decklack * 1 2 3 1 1
Gesamtschicktstärke ( μm) 17 14 16 28 27 (trocken) Bleistifthärte H H F H H
Buchholzhärte 141 - - 152 160
MEK-Doppelhübe >100 >100 >100 >100 > 100
T-Bend/ Tape-Test 2.0/0 2.0/0 1,5/0 1,5/0 2,0/0
Alterung (180°C, 30') 2,0/0 2,0/0 1,5/0 1,5/0 2,0/0 Oberfläche gut gut gut gut gut
Münztest
- Substrathaftung sehr gut sehr gut sehr gut sehr gut sehr gut
- Zwischenhaftung - - - sehr gut sehr gut
Substrat Uodine Bonder Granodine Allodine
1200 901 C 108 1200
Grundierung 3 1 1 - -
Einbrennzeit (s) 120 120 120 60 90
Objekttemperatur ( C) 289 277 277 244 274
Schichtstärke ( μm) 10 9 9 - - (trocken)
Decklack * 1 1 1 1 1
Gesamtschichtstärke ( μm) 28 26 26 19 19 (trocken)
Bleistifthärte H H H F H
Buchholzhärte 155 155 156 126 132
MEK-Doppelhübe > 100 > 100 > 100 > 30 > 100
T-Bend/ Tape-Test 2,0/0 2,0/0 2,5/0 2,0/0 2,0/0
Alterung (180°C, 30') 2,0/0 2,0/0 2,5/0 2,0/0 2,0/0
Oberfläche gut gut gut gut gut
Münztest
- Substrathaftung sehr gut sehr gut sehr gut sehr gut sehr gut
- Zwischenhaftung sehr gut sehr gut sehr gut - - *Ei brennzeit und Objekttemperatur wie Grundierung. Mit den mit der Grundierung 1 und dem Decklack 1 beschichteten Gronodine C108-Blechen wurden folgende Tests durchgeführt:
Salzsprühtest (DIN 50021): Nach 480 Stunden konnte keine Unterwanderung am Ritz festgestellt werden.
Schwitzwasserwechselklima mit SO2-haltiger Atmosphäre (SFW 0,2S) (DIN 50018): Über 240 Stunden wurde nur eine leichte Vermattung beobachtet.
Schwitzwasserwechselklima (DIN 50017, 240 Stunden): Keine Blasen und keine Risse.
Beständigkeit gegenüber FAM-Prüfkraftstoff 5 Minuten Belastung, Xylol 5 Minuten Belastung sowie Öl und Bremsflüssigkeit 48 Stunden bei RT: Keine Veränderungen.
Steinschlagtest (2 x 500 g Steinsplitt, 3 bar): Geringe Zerstörung der Oberfläche (ca. 3-5 % ), vereinzelte Durch- schlage.
Langzeitalterungtests (65 Stunden, 250ºC) zeigten bei den mit dem Decklack 1 oder mit der Grundierung 1 und dem Decklack 1 beschichteten Allodine 1200-Blechen keine
Abnahme der Haftung und sonstiger Eigenschaften. Die Haftung wurde auch nicht durch wiederholtes Erhitzen auf 250ºC und Eintauchen In kaltes Wasser beeinträchtigt.

Claims

Patentansprüehe
1. Verfahren zum Beschichten von Metallbändern im Bandlackierverfahren unter Verwendung von Beschichtungsmitteln auf Polyesterharzbasis, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsmittel bestehen aus
a) 3 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, Polyesterimidharzen aus mehrwertigen Carbonsäuren bzw. deren Derivaten, mehrwertigen Alkoholen, ggf. aus Oxycarbonsäuren oder deren Derivaten, sowie aus imidgruppenhaltigen Ausgangsstoffen, die aus solchen Verbindungen bestehen, die zwischen den funktionellen Gruppen als Bindeglieder einen oder mehrere fünfgliedrige, aus der Umsetzung von Pyromellithsäuredianhydrid, Trimellithsäureanhydrid, Naphthalintetracarbonsäuredianhydriden oder Dianhydriden von Tetracarbonsäuren mit zwei Benzolkernen pro Molekül, bei denen die Carboxylgruppen in 3,3',4,4'-Stellung stehen, mit mehrfunktionellen primären Aminen stammende Imidringe enthalten, wobei 20 bis 60 Gew.-%ige Lösungen der Polyesterimide bei 23°C Viskositäten im Bereich von 90 bis 4.000 mPas aufweisen und die Hydroxylzahlen der Polyesterimide im Bereich von 50 bis 300 liegen,
b) 3 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, Pigmenten und/oder Füllstoffen,
c) bis zu 3 Gew.-% geeigneten Hilfsstoffen und Additiven und
d) 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 60 Gew.-%, eines oder mehrerer organischer Lösemittel, wobei die Summe von a), b), c) und d) 100 Gew.-% beträgt und die Aushärtung der Metallbänder unter Verwendung von geeigneten Katalysatoren bei Objekttemperaturen von 200 bbiiss 335500 C während einer Zeit von 30 bis 120 Sekunden erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkoholkomponente zur Herstellung des Polyesterimidharzes a) zum Teil Tris-2-hydroxyethylisocyanurat verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Grundierung aus dem Beschichtungsmittel aus den Komponenten a) bis d) mit einer Trockenfilmstärke von 4 bis 15,um, vorzugsweise von 5 bis 10 μm, appliziert wird und nach dem Aushärten der Grundierung ein Decklack aus dem Beschichtungsmittel aus den Komponenten a) bis d) mit einer Trockenfilmstärke von 5 bis 23 μm, vorzugsweise 10 bis 19 μm, appliziert wird.
4 . Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das als Grundierung beschichtete Beschichtungsmittel Korrosionsschutzpigmente und das als Decklack verwendete Beschichtungsmittel Metallpigmente enthält.
5. Verwendung der nach den Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 hergestellten Metallbänder zur Herstellung von thermisch stark belasteten Teilen.
6. Verwendung der nach den Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 hergestellten Metallbänder zur Herstellung von Auspuffteilen.
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