WO2001018130A1 - Verfahren zum aufhellen von werkstücken durch pulverbeschichtung - Google Patents

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WO2001018130A1
WO2001018130A1 PCT/EP2000/008243 EP0008243W WO0118130A1 WO 2001018130 A1 WO2001018130 A1 WO 2001018130A1 EP 0008243 W EP0008243 W EP 0008243W WO 0118130 A1 WO0118130 A1 WO 0118130A1
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powder
alkyl
coating
workpieces
powder coating
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PCT/EP2000/008243
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Gmbh Clariant
Thomas Martini
Wolfgang Winter
Original Assignee
Gmbh Clariant
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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
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03—Powdery paints
    • C09D5/033—Powdery paints characterised by the additives

Definitions

  • the present invention relates to a method for brightening workpieces by subjecting them to a powder coating with optical brighteners.
  • the color white is often desirable for everyday items. There is therefore a need to produce workpieces which are used for the production of such objects in white.
  • rutile TiO 2
  • Objects colored white in this way show an undesirable yellow tone.
  • the object on which the present invention is based was therefore to find a method by means of which a whiter color in the
  • Powder coating of workpieces with white pigments can be achieved.
  • optical brighteners can be used in such powder coatings.
  • the invention relates to the use of optical brighteners in amounts of 50 to 1000 ppm, based on the total mass of the coating material in the powder coating of workpieces with white pigments and resins.
  • Another object of the invention is a method for producing optically brightened workpieces by powder coating the workpiece with a 50 to 1000 ppm optical brightener, as well as powder containing white pigment, resin and optionally other auxiliaries, and subsequent baking of this coating material.
  • Workpieces are generally powder-coated using two methods:
  • the powder With electrostatic powder coating, the powder is fed to the spray gun by compressed air at low pressure and in the spray head by an applied high voltage (30 - 140 kV) at max. 0.2 ampere electrostatically charged (corona charging).
  • corona charging there is tribo charging, in which the powder particles are rubbed along a surface at high speed, causing them to become charged.
  • An electrostatic field is created between the grounded workpiece and the spray head, in which the charged powder particles fly in the direction of the field lines to the workpiece and are deposited there.
  • a workpiece made of metal, glass or ceramic, heated to temperatures of 200 - 400 ° C is immersed for a short time in a whirled thermoplastic powder, which melts on the hot workpiece to form a coherent film, thereby loosening the optical brightener and brings about fluorescence.
  • a whirled thermoplastic powder which melts on the hot workpiece to form a coherent film, thereby loosening the optical brightener and brings about fluorescence.
  • Detailed information on the vortex sintering process can be found in plastics, vol. 59, 1969, number 10, pages 655 to 658.
  • a similar process that is suitable for lightening workpieces using powder coating is the electrostatic whirl bath process.
  • the coating powder is not fluidized with compressed air, but rather by means of an electrostatic vibrator which consists of a plate-shaped electrode a and rod-shaped electrodes b is formed.
  • an electrostatic vibrator which consists of a plate-shaped electrode a and rod-shaped electrodes b is formed.
  • the powder particles lying between the electrodes are constantly polarized and repel each other. At the same time, they are repelled by the likewise polarized bottom of the coating chamber. This leads to a violent whirling up of the powder.
  • the powder particles are separated purely electrostatically by means of an additional, adjustable DC voltage of up to 50 kV, which is applied between the electrodes and the earthed workpieces.
  • the powders are baked on the workpiece in a baking process of 160-220 ° C over a period of 10 to 20 minutes.
  • a baking process of 160-220 ° C over a period of 10 to 20 minutes.
  • Resins used have the following basic chemical structures:
  • Cresol novolaks (based on phenol, o-cresol, novolak glycidyl ether)
  • Polyolefins polyethylene polypropylene
  • additives such as flow agents, blocking agents, fillers such as BaS0 or CaC0 3 and pigments such as Ti0 2 can be used in combination with organic or inorganic pigments. Matting agents and waxes are also used as additives.
  • the materials are premixed and melted into a broad mass using single or twin-screw extruders at temperatures from 90 to 130 ° C, broken after cooling, ground and preferably sieved using a 100 ⁇ sieve.
  • the main pigment used for white articles is Ti0 2 (rutile), which can be used in amounts of up to 35%, based on the base resin.
  • optical brighteners can be used as individual products or in a mixture, and the mixing can also achieve synergistic effects. It is also possible to provide the brighteners with additional additives, such as shading dyes or pigments, fluorescent dyes or pigments, which can lead to improved white effects or to characteristic combination effects between brighteners and pigment or dye.
  • the brightener can also be added to the powder mixture in the form of a masterbatch.
  • Optical brighteners which are preferably suitable for the present method, are characterized by the following structures.
  • Nonionic brighteners of formulas (1) - (8) are nonionic brighteners of formulas (1) - (8):
  • R 3 in the 5-position is an H or Cl atom, a methyl or
  • the CN groups may be the same or different in the o, m, p position;
  • R is hydrogen or alkoxy, Rio alkoxy and Rn is alkyl, alkoxyalkyl or dialkylaminoalkyl;
  • An and Ar 2 are independently substituted or unsubstituted aryl radicals and R15 and R 15 ', which may be the same or different, are hydrogen, (CC 4 ) alkyl or phenyl;
  • Ar 3 and Ar independently of one another are phenyl, diphenyl or naphthyl radicals, the further substituents such as hydroxy, (Ci-C ⁇ J-alkyl, (Ci-CeJ-alkoxy, halogen, hydroxyalkyl, amino, alkylamino, acylamino -, Carboxyl, alkoxylcarbonyl, sulfonic acid, sulfonic acid ester, alkylsulfonyl, arylsulfonyl, sulfonyl and sulfonamide groups;
  • n 0 or 1
  • n 0 or 1
  • sulfonate groups can be located at any position on the aromatic systems.
  • the cationic optical brighteners are compounds of formulas with a pyrazoline basic structure, which are in the salt form, that is to say acid addition salts.
  • Suitable acids for this are those that have colorless anions, such as. B. dC 3 alkanoates, CrC 4 alkane phosphates, CrC 4 alkanesulfonates, C 2 -C 3 hydroxyalkanoates, alkanesulfonates, phosphite, sulfamide, halides, methosulfate, p-toluenesulfonate, preferably those which have good water solubilities.
  • This also includes compounds of the formulas (24) to (30):
  • Ars and Are are independently substituted or unsubstituted aryl radicals and R 19 is hydrogen, dC -alkyl or phenyl.
  • Ar 7 and Ar 8 independently of one another are phenyl, diphenyl or naphthyl radicals, the further substituents such as hydroxyl, CrC 6 alkyl, C 1 -C 6 alkoxy, halogen, hydroxyalkyl, amino, alkylamino, acylamino, carboxyl - Can carry alkoxycarbonyl, sulfonic acid, sulfonic acid ester, alkylsulfonyl, sulfonyl and sulfonamide groups, and R 19 has the above meaning.
  • R 2 o is hydrogen, halogen or Ci-C ⁇ alkyl
  • R 2 ⁇ a substituted or unsubstituted CrC 6 alkoxycarbonyl, CC 6 alkanesulfonyl, sulfonamide or sulfonic acid group
  • m 0; 1 ; 2 or 3 mean and R19 has the meaning given above.
  • R 22 substituted or unsubstituted -CC 6 alkylene, CrC ⁇ - alkylene-0- (CC 6 ) alkylene, (-C-C 6 ) alkylene-CONH- (-C-C 6 ) alkylene, (CC 6 ) - alkylene-CONH- (CC 6 ) -alkylene, -NH- (C 2 -C 4 ) -alkylene or (C 2 -C 4 ) -hydroxyalkylene-NH- (C 2 -C 4 ) -hydroxyalkylene, R 23 independently of one another hydrogen, (CrC 6 ) - alkyl,
  • (C 2 -C 6 ) hydroxyalkyl or two radicals R23 together with N atom, a morpholino, pyrrolidino, piperidino, N-alkylpiperazino or N-hydroxyethylpiperazino group, R 24 and R 2 5 independently of one another hydrogen, methyl, or chlorine, R19 has the meaning given above, n 0 or 1 and X is a colorless anion.
  • pyrazoline brighteners are the compounds of the following formula:
  • A represents a 4-chlorophenyl group and R 2 ⁇ represents a group of the following formulas: -NH 2 , -C 2 H 4 N (CH 3 ) 2, -CH 2 CHCH 3 N (CH 3 ) 2, -C 2 H 4 OC 2 H 4 N (CH 3 ) 2, -CH (CH 3 ) CH 2 N (CH 3 ) 2 or A a 2-methyl-4,5-dichlorophenyl group and R ⁇ a group of the formula -C 2 H 4 N (CH 3 ) 2, (CH 2 ) x -OCOR 27 or (CH 2 ) ⁇ -OCOR 2 8, x is a number from 1 to 4, R 27 Ci-C ⁇ -, preferably CrC 3 -alkyl or CrC 6 -, preferably C 1 -C 3 -hydroxyalkyl, R 2 ⁇ hydrogen or CrC 6 -, preferably C 1 -C 3 -alkyl.
  • Suitable dC 6 alkyl radicals are unbranched and branched alkyl radicals, such as the methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl and hexyl radical. The same applies to the dC 8 alkoxy groups and the CrC ⁇ alkylene groups.
  • benzimidazole-benzofuran derivatives or benzimidazole-benzoxazole derivatives of the general formula:
  • R 32 can be hydrogen, halogen or CH 2 COOH
  • R33 can be hydrogen, phenyl, COO- (-C-C 4 ) alkyl or a group of the following formula:
  • R 37 , R 38 and R 3g independently of one another are hydrogen, -CC 4 -alkyl or phenyl.
  • the use concentrations of optical brighteners can surprisingly be very low. In relation to the preparation mixture, clear whitening effects can be achieved with 0.01% commercial brightener mixtures or 0.001% active substance.
  • Compounds of the formulas 9 to 23 are particularly suitable for powders based on polyamide and polyurethane, while cationic optical brighteners of the formulas 24 to 30 are preferably used for lightening powder polymers containing acid groups.
  • the hot product is passed over a water-cooled chute between two cooling rolls, pressed to a plate and cooled to room temperature.
  • the material is broken manually and then crushed in a retoiler (ZM 100) without product overheating. Subsequent sieving removes portions of> 90 ⁇ m.
  • the coating is carried out using an ITW Gema PB-1 gun with a control unit setting of 30 kV and 30 ⁇ .
  • the conveying air pressure is 1.6 bar.
  • the steel sheet, which is suspended from a wire and grounding bar, is coated at a distance of 20 cm and held ready for baking on grids.
  • the mixture is heated to 180 ° C. for 20 minutes.
  • the layer thickness achieved is 200 ⁇ m and thus covers the substrate.
  • the white effects are measured using the Ganz / Gryer formula. 10 whiteness units are achieved.
  • Example 2 The procedure is as in Example 1. However, the powder mixture additionally receives 0.02% of a brightener of the formula 30. The whitening effect achieved is 63 units.
  • Example 2 The procedure is as in Example 1. However, it is heated to 200 ° C. for 10 minutes. The white effect achieved is 11 units.
  • Example 2 The procedure is as in Example 2. However, it is heated to 200 ° C. for 10 minutes. The white effect achieved is 64 units.
  • the procedure is as described under 1 and 2, using a "black over white carrier plate".
  • the applied layer thickness is 120 ⁇ m.
  • the following white effects are achieved:
  • the lightened sheet is characterized by very good light fastness.
  • Example 2 The procedure is as in Example 1. However, 0.02% brighteners of the formula 32 are used as optical brighteners. A whiteness of 72 units is obtained.
  • Example 8 The procedure is as in 1. As an optical brightener, 0.03% is one
  • Brighteners of Formula 34 used. A whiteness of 69 units is obtained.
  • Example 1 The procedure is as in Example 1. 0.03% of a brightener of the formula 35 is used as the optical brightener. A whiteness of 73 is obtained
  • Example 1 As an optical brightener, 0.03% is one
  • Example 1 The procedure is as in Example 1. However, 56 parts of a polyurethane derivative produced by reacting a hydroxypolyester with an isocyanate are used as the resin. 0.05% of a brightener of the formula 12c is used as the brightener. The proportion of Ti0 2 is 30 parts. You get a white effect of 68 units. If you work without a brightener, only 57 units are achieved. The brightened workpiece is characterized by very good homogeneity and light fastness.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung optisch aufgehellter Werkstücke durch Pulverbeschichtung des Werkstücks mit mehr als 2 ppm optischem Aufheller, sowie Weisspigment, Harz und gegebenenfalls weitere Hilfsstoffe enthaltenden Pulver, und nachfolgendes Einbrennen des Beschichtungsmaterials.

Description

Verfahren zum Aufhellen von Werkstücken durch Pulverbeschichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufhellen von Werkstücken, indem man diese einer Pulverbeschichtung mit optischen Aufhellem unterzieht.
Für Gegenstände des täglichen Bedarfs ist häufig die Farbe weiß erwünscht. Es besteht daher die Notwendigkeit, Werkstücke, die für die Herstellung solcher Gegenstände verwendet werden, in weiß auszuführen. Gemäß Stand der Technik wird als weißes Pigment hauptsächlich Rutil (Ti02) verwendet. Auf diese Weise weiß gefärbte Gegenstände zeigen aber einen unerwünschten Gelbton.
Die vorliegender Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand also darin, ein Verfahren aufzufinden, durch welches ein weißerer Farbton bei der
Pulverbeschichtung von Werkstücken mit Weißpigmenten erzielt werden kann.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass optische Aufheller in solchen Pulverbeschichtungen verwendet werden können.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung optischer Aufheller in Mengen von 50 bis 1000 ppm, bezogen auf die Gesamtmasse des Beschichtungsmaterials bei der Pulverbeschichtung von Werkstücken mit Weißpigmenten und Harzen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung optisch aufgehellter Werkstücke durch Pulverbeschichtung des Werkstücks mit einem 50 bis 1000 ppm optischen Aufheller, sowie Weißpigment, Harz und gegebenenfalls weitere Hilfsstoffe enthaltenden Pulver, und nachfolgendes Einbrennen dieses Beschichtungsmaterials. Die Pulverbeschichtung von Werkstücken erfolgt im allgemeinen nach zwei Verfahren:
1. Elektrostatische Pulverbeschichtung 2. Pulverbeschichtung nach Wirbelsinterverfahren
Bei der elektrostatischen Pulverbeschichtung wird das Pulver durch Preßluft mit geringem Druck zur Sprühpistole geführt und im Sprühkopf durch eine angelegte Hochspannung (30 - 140 kV) bei max. 0,2 Ampere elektrostatisch aufgeladen (Corona-Aufladung). Alternativ dazu gibt es auch die Tribo-Aufladung, wobei die Pulverpartikel mit hoher Geschwindigkeit an einer Oberfläche entlang gerieben werden, wodurch sie sich aufladen. Zwischen dem geerdeten Werkstück und dem Sprühkopf entsteht ein elektrostatisches Feld, in dem die geladenen Pulverteilchen in Richtung der Feldlinien zum Werkstück fliegen und sich dort niederschlagen.
Die gleichen Aufhelleffekte erzielt man wenn man an Stelle der elektrostatischen Pulverbeschichtung das sogenannte Wirbelsinterverfahren verwendet.
Bei diesen Verfahren wird ein auf Temperaturen von 200 - 400°C erwärmtes Werkstück aus Metall, Glas, oder Keramik für kurze Zeit in ein aufgewirbeltes thermoplastisches Kunststoffpulver eingetaucht, wobei dieses auf dem heißen Werkstück zu einem zusammenhängenden Film schmilzt und dabei den optischen Aufheller löst und zur Fluoreszenz bringt. Auf diese Art und Weise sind kompliziert gestaltete und großflächige Werkstücke bequem optisch aufzuhellen. Detailangaben zum Wirbelsinterverfahren können aus Kunststoffe, Bd. 59, 1969, Heft 10, Seiten 655 bis 658, entnommen werden. Ein ähnliches Verfahren das sich eignet, Werkstücke mittels Pulverbeschichtung aufzuhellen, ist das elektrostatische Wirbelbadverfahren. Die Fluidisierung des Beschichtungspulvers erfolgt bei diesem Verfahren nicht mit Druckluft, sondern durch einen elektrostatischen Vibrator der aus einer plattenförmigen Elektrode a und stabförmigen Elektroden b gebildet wird. Zwischen a und b liegt eine Wechselspannung von ca. 12 Volt. Die zwischen den Elektroden liegenden Pulverteilchen werden dadurch ständig umpolarisiert und stoßen sich gegenseitig ab. Gleichzeitig werden sie von dem ebenfalls ständig umpolarisierten Boden der Beschichtungskammer abgestoßen. Dies führt zu einem heftigen Aufwirbeln des Pulvers.
Die Abscheidung der Pulverteilchen erfolgt rein elektrostatisch durch eine zusätzliche regulierbare Gleichspannung von maximal 50 kV, die zwischen den Elektroden und den geerdeten Werkstücken anliegt.
Entsprechend der Zusammensetzung der Pulvermaterialien werden die Pulver einem Einbrennprozess von 160 - 220°C über eine Dauer von 10 bis 20 min auf dem Werkstück eingebrannt. Eine Detailbeschreibung beider Verfahren findet man in "Journal für Oberflächentechnik" 1995/2, Seiten 22 bis 28. Die zur
Anwendung gelangenden Harze weisen folgende chemische Grundstrukturen auf:
A) Temperaturhärtbare Pulverlacke
Acryl-Derivate (Epoxy)
Polyanhydride aliphatischer Carbonsäuren
Acrylderivate (OH) Isocyanate
Acrylderivate (Säure) Triglycidylisocyanurate (TGIC)
Acrylderivate (GMA) Dodecandiocsäure (DDA) Epoxy-Derivate
Acceleriertes Dicyandiamid (DICY) Substituiertes Dicyandiamid Salz einer Polycarbonsäure/cyclische Amidine Imidazole/Imidazoline
Polyester mit Carbonsäure-Endgruppen (COOH) HYBRID (Mischung)
Lineare Phenolharze
Cresol-Novolake (basierend auf Phenol, o-Cresol, Novolak-Glycidether)
Polyester (COOH)
Epoxy HYBRID (Mischung) Triglycidylisocyanurat (TGIC) oder Alternative
Polyester (OH) Isocyanate
B) Thermoplastische Pulverlacke
Polyolefine Polyethylen Polypropylen
Vinylpolymere PVC Andere
Polyamide Polyester Celluloseester Andere Zusätzlich mit dem Basisharz können Additive wie Fließmittel, Blockierungsmittel, Füllstoffe, wie BaS0 oder CaC03 und Pigmente wie Ti02 eventuell in Kombination mit organischen oder anorganischen Pigmenten eingesetzt werden. Auch Mattierungsmittel und Wachse finden als Additive Anwendung. Die Materialien werden vorgemischt und über Ein- bzw. Zweiwellenextruder bei Temperaturen von 90 bis 130°C zu einer breiten Masse verschmolzen, nach dem Abkühlen gebrochen, vermählen und vorzugsweise mittels eines 100μ Siebes gesiebt. Hauptsächlich verwendetes Pigment bei Weißartikel ist Ti02 (Rutil), welches in Mengen bis zu 35 %, bezogen auf das Basisharz verwendet werden kann.
Die optischen Aufheller können als Einzelprodukte oder in Mischung eingesetzt werden, wobei durch das Mischen auch synergistische Effekte erzielt werden können. Es besteht auch die Möglichkeit, die Aufheller mit zusätzlichen Additiven zu versehen wie Nuancierfarbstoffe oder Pigmente, Fluoreszenzfarbstoffe oder Pigmente, welche zu verbesserten Weißeffekten oder zu charakteristischen Kombinationseffekten zwischen Aufheller und Pigment oder Farbstoff führen kann.
Ferner kann der Aufheller auch in Form eines Masterbatches der Pulvermischung zugegeben werden.
Die Menge an eingesetztem Aufheller richten sich nach der Löslichkeit des Produktes im zugrunde liegenden Harzmaterial. Zum Kompensieren eines natürlichen Gelbstiches sind Aufhellermengen von ca. 2 bis zu 50 ppm ausreichend, wobei die Wirksamkeit des Aufhellers und die eingesetzte Menge an Ti02 eine entscheidende Rolle spielen. Im allgemeinen liegen die eingesetzten Aufhellermengen zwischen 50 und 1000 ppm, bevorzugt zwischen 100 und 500 ppm. Höhere Mengen sind nur dann sinnvoll, wenn sich der Aufheller imHarz gut löst. Die so aufgehellten Werkstücke können vielfachen Verwendungszwecken zugeführt werden, wie z.B. Kühlschränken, Waschmaschinen, Elektroherden, Beschichtung von Stahlmöbeln, Gartenmöbeln, Trennwänden u.v.a. m. Dabei hat sich auch gezeigt, daß die aufgehellten Artikel eine sehr gute Lichtechtheit aufweisen.
Optische Aufheller, welche sich für das vorliegende Verfahren bevorzugt eignen, sind durch folgende Strukturen gekennzeichnet.
Nichtionische Aufheller der Formeln (1 ) - (8):
Figure imgf000007_0001
(1 )
worin R-i und R2 unabhängig voneinander H oder (Cι-C6)-Alkyl, A = N oder C und X eine Bindung über 1 ,4-Naphthylen-, 2,5-Thiophen-, 2,5-Furan-, 1 ,4-Phenylen-, Ethylen-, Stilben-, Styryl- oder Imidazolyleinheiten bedeuten;
Figure imgf000007_0002
wobei X = O oder S, R3 in 5-Stellung ein H- oder Cl-Atom, eine Methyl- oder
Phenylgruppe und R ein H-Atom, oder R3 und R4 beide eine Methylgruppe in 5, 6- oder 5, 7-Stellung, n = 0 oder 1 und B eine Cyano- oder Carbo-(C-ι-C4)- alkoxygruppe oder eine Gruppe der Formeln:
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0002
bedeuten, worin R5 (CrCβJ-Alkyl, (C C6)-Chloralkyl, (C C4)-alkoxy-(CrC4)alkyl, Hydroxy-(CrC4)-alkyl oder eine Gruppe der Formel -(CH2CH20)n-R, mit n = 2 oder 3 und R = Wasserstoff oder (d-C4)-Alkoxyphenyl, R7 = (C C4)-Alkyl und R8 = Cyano- oder Carbo-(CrC4)-alkoxy bedeuten;
Figure imgf000008_0003
(3)
wobei die CN-Gruppen gleich oder unterschiedlich in o, m, p-Stellung sich befinden können;
Figure imgf000008_0004
Figure imgf000009_0001
(5)
wobei R Wasserstoff oder Alkoxy-, Rio Alkoxy- und Rn Alkyl-, Alkoxyalkyl- oder Dialkylaminoalkyl bedeuten;
Figure imgf000009_0002
(6) (6a)
wobei R12 = Phenyl oder die Gruppe der Formel:
Figure imgf000009_0003
und R13 eine der Gruppen der Formeln:
Figure imgf000009_0004
bedeuten.
Figure imgf000010_0001
COO-(C1-C6)-Alkyl
Figure imgf000010_0002
(8)
Figure imgf000010_0003
worin R14 jeweils unabhängig für OH, NH2, 0-(C C4)-Alkyl, O-Aryl, NH-(C C4)- Alkyl, N-((CrC4)-Alkyl)2, N-((Cι-C4)-Alkyl)-((CrC4)-Hydroxyalkyl), N-((C C4)- Hydroxyalkyl)2, NH-Aryl, Morpholino, S-(Cι-C4)-Alkylaryl oder Cl und M für Na\ K+, NH4 + oder NH(4-a)Ra steht, worin a = 1 , 2 oder 3 und R = C C4-Hydroxyalkyl, insbesondere C2-Hydroxyalkyl ist, wobei die stöchiometrischen Indizes der Sulfonatgruppen von der Art des Restes R abhängig sind, nämlich davon, wie viele solcher Gruppen diesen Rest tragen kann;
Figure imgf000011_0001
(10)
wobei An und Ar2 unabhängig voneinander substituierte oder unsubstituierte Arylreste und R15 und R15', die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, (C C4)-Alkyl oder Phenyl bedeuten;
Figure imgf000011_0002
(1 1 )
worin Ar3 und Ar unabhängig voneinander Phenyl-, Diphenyl- oder Naphtylreste bedeuten, die weitere Substituenten wie Hydroxy, (Ci-CβJ-Alkyl-, (Ci-CeJ-Alkoxy-, Halogen, Hydroxyalkyl-, Amino-, Alkylamino-, Acylamino-, Carboxyl-, Alkoxylcarbonyl-, Sulfonsäure-, Sulfosäureester-, Alkylsulfonyl-, Arylsulfonyl-, Sulfonyl- und Sulfonamidgruppen tragen können;
Figure imgf000011_0003
worin R16 Halogen oder (CrC6)-Alkyl, Rι eine substituierte oder unsubstituierte (C C6)-Alkoxycarbonyl-, (C C6)-Alkylsulfonyl-, Sulfonamid- oder Sulfonsäure- Gruppe mit m = 0; 1 ; 2 oder 3 bedeuten;
Figure imgf000012_0001
2— CH2- C(CH3)2— SO3M
Figure imgf000012_0002
— -SO.M
(12a) (12b)
Figure imgf000012_0003
(12 c)
Figure imgf000013_0001
(13)
Figure imgf000013_0002
mit Rι8 = H, Alkyl, Oxalkyl, Halogen, CN, COO-(CrC4)-Alkyl oder CO-N[(C C4)- Alkyl]2, m = 0 oder 1 und n = 0 oder 1 ;
Figure imgf000013_0003
worin n = 0 oder 1 bedeutet;
Figure imgf000013_0004
worin n = 0 oder 1 bedeutet;
Figure imgf000014_0001
(17)
Figure imgf000014_0002
(18)
Figure imgf000014_0003
(19)
Figure imgf000014_0004
(20)
Figure imgf000015_0001
(21 )
Figure imgf000015_0002
(22)
Figure imgf000015_0003
(23)
worin die Sulfonatgruppen an beliebigen Positionen der aromatischen Systeme stehen können.
Figure imgf000016_0001
SO, -CH2— CH2— OH S02— CH2 — CH2- -OH
(23a) (23b)
Bei den kationischen optischen Aufhellern handelt es sich um Verbindungen von Formeln mit Pyrazolingrundstruktur, welche in der Salzform vorliegen, also Säure- Additionssalze sind. Als Säuren kommen hierfür solche in Betracht, die farblose Anionen haben, wie z. B. d-C3-Alkanoate, CrC4-Alkanphosphate, CrC4- Alkansulfonate, C2-C3-Hydroxyalkanoate, Alkansulfonate, Phosphit, Sulfamid, Halogenide, Methosulfat, p-Toluolsulfonat, vorzugsweise solche, die gute Wasserlöslichkeiten aufweisen. Darunter sind auch Verbindungen der Formeln (24) bis (30) zu verstehen:
Figure imgf000016_0002
worin Ars und Are unabhängig voneinander substituierte oder unsubstituierte Arylreste und R19 Wasserstoff, d-C -Alkyl oder Phenyl bedeuten.
Figure imgf000017_0001
Worin Ar7 und Ar8 unabhängig voneinander Phenyl-, Diphenyl- oder Naphtylreste bedeuten, die weitere Substituenten wie Hydroxy, CrC6-Alkyl-, Cι-C6-Alkoxy, Halogen, Hydroxyalkyl, Amino-, Alkylamino-, Acylamino-, Carboxyl-, Alkoxycarbonyl-, Sulfonsäure-, Sulfonsäureester-, Alkylsulfonyl-, Sulfonyl- und Sulfonamidgruppen tragen können, und R19 die obige Bedeutung hat.
Besonders zu erwähnen sind Verbindungen der Formel:
Figure imgf000017_0002
worin R2o Wasserstoff, Halogen oder Ci-Cδ-Alkyl, R2ι eine substituierte oder unsubstituierte CrC6-Alkoxycarbonyl-, C C6-Alkansulfonyl-, Sulfonamid- oder Sulfonsäure-Gruppe, m = 0; 1 ; 2 oder 3 bedeuten und R19 die obige Bedeutung hat.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel:
Figure imgf000018_0001
(27)
worin A eine Gruppe der Formeln:
Figure imgf000018_0002
bedeutet und worin R22 substituiertes oder unsubstituiertes Cι-C6-Alkylen, CrCβ- Alkylen-0-(C C6)-Alkylen, (Cι-C6)-Alkylen-CONH-(Cι-C6)-Alkylen, (C C6)- Alkylen-CONH-(C C6)-Alkylen, -NH-(C2-C4)-Alkylen oder (C2-C4)-Hydroxyalkylen- NH-(C2-C4)-Hydroxyalkylen, R23 unabhängig voneinander Wasserstoff, (CrC6)- Alkyl,
(C2-C6)-Hydroxyalkyl oder jeweils zwei Reste R23 zusammen mit N-Atom eine Morpholino-, Pyrrolidino-, Piperidino-, N-Alkylpiperazino- oder N-Hydroxyethylpiperazinogruppe, R24 und R25 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, oder Chlor bedeuten, R19 die obige Bedeutung hat, n = 0 oder 1 und X ein farbloses Anion ist.
Als gebräuchliche Pyrazolin-Aufheller kommen vor allem die Verbindungen der folgenden Formel in Frage:
Figure imgf000019_0001
(28)
worin A eine 4-Chlorphenylgruppe und R2β eine Gruppe der folgenden Formeln darstellt: -NH2, -C2H4N(CH3)2, -CH2CHCH3N(CH3)2, -C2H4OC2H4N(CH3)2, -CH(CH3)CH2N(CH3)2 oder A eine 2-Methyl-4,5-dichlorphenylgruppe und R β eine Gruppe der Formel -C2H4N(CH3)2, (CH2)x-OCOR27 oder (CH2)χ-OCOR28, x eine Zahl von 1 bis 4, R27 Ci-Cβ-, vorzugsweise CrC3-Alkyl oder CrC6-, vorzugsweise Cι-C3-Hydroxyalkyl, R2β Wasserstoff oder CrC6-, vorzugsweise Cι-C3-Alkyl darstellen.
Als d-C6-Alkylreste kommen unverzweigte und verzweigte Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, und Hexylrest in Betracht. Entsprechendes gilt für die d-C8-Alkoxygruppen und für die CrCβ-Alkylengruppen.
Weitere Verbindungen kationischer Natur sind Benzimidazol-benzofuran-Derivate oder Benzimidazol-benzoxazol-Derivate der allgemeinen Formel:
Figure imgf000019_0002
wobei X = N, oder CH sein kann und R 9 CrC -Alkoxy, R30 und R31 unabhängig voneinander Ci bis C4-Alkyl und An" für ein farbloses Anion wie oben beschrieben steht.
Weitere Verbindungen kationischer Natur sind auf Cumarin-Basis, aufgebaut.
Figure imgf000020_0001
(30)
worin R32 Wasserstoff, Halogen oder CH2COOH, R33 Wasserstoff, Phenyl, COO-(Cι-C4)-Alkyl oder eine Gruppe der folgenden Formel sein kann:
CH,
+/ : N
N \ 'S
N
und R34 0-(Cι-C4)-Alkyl, N[(Cι-C4)-Alkyl]2> NH-CO-(d-C4)-Alkyl oder eine Gruppe der Formeln
Figure imgf000020_0002
wobei R37, R38 und R3g unabhängig voneinander Wasserstoff, Cι-C4-Alkyl oder Phenyl bedeuten. Die Einsatzkonzentrationen an optischen Aufhellern können erstaunlicherweise sehr niedrig liegen. Bezogen auf die Präparationsmischung werden schon mit 0,01 % handelsübliche Aufhellermischungen bzw. 0,001 % Wirksubstanz deutliche Weißeffekte erzielt.
Ganz besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formeln 31 - 37 oder Mischungen davon
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000021_0002
Figure imgf000021_0003
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Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0002
wenn ein Polyester-, Polyolefin-, Polyvinylchlorid-, Celluloseester- oder Epoxymaterial aufgehellt werden soll.
Für Pulver auf Polyamid- und Polyurethanbasis eignen sich besonders Verbindungen der Formeln 9 bis 23, während kationische optische Aufheller der Formeln 24 bis 30 bevorzugt zum Aufhellen von säuregruppenhaltigen Pulverpolymeren verwendet werden.
Beispiele Sofern nicht anders gekennzeichnet, bedeuten alle %-Angaben Gewichtsprozente.
Beispiel 1
Eine Mischung bestehend aus 70 Teilen eines Copolymers aus Polyester-Triglycidyl-isocyanurat (TGIC) 14 Teilen BaS04 (®Blankfix N) 16 Teilen Ti02 (®Kronos 2310) wird bei 110°C extrudiert (Doppelwellenextruder). Das heiße Produkt wird über eine wassergekühlte Rutsche zwischen zwei Kühlwalzen geleitet, zu einer Platte gepreßt und auf Raumtemperatur gekühlt. Das Material wird manuell gebrochen und anschließend in einer Retschmühle (ZM 100) ohne Produktüberhitzung zerkleinert. Durch anschließendes Sieben werden Anteile von > 90 μm entfernt.
Die Beschichtung erfolgt mittels einer ITW Gema PB-1 Pistole bei einer Einstellung der Steuereinheit von 30 kV und 30 μ . Der Förderluftdruck beträgt 1 ,6 bar. Das an einem Draht und Erdungsbalken aufgehängte Stahlblech wird in einem Abstand von 20 cm beschichtet und an Gittern zum Einbrennen bereitgehalten. Es wird 20 min auf 180°C erhitzt. Die erzielte Schichtstärke beträgt 200 μm und deckt damit den Untergrund ab.
Die Weißeffekte werden nach der Formel von Ganz/Grießer gemessen. Es werden 10 Weißgrad-Einheiten erzielt.
Beispiel 2
Es wird wie in Beispiel 1 gearbeitet. Die Pulvermischung erhält jedoch zusätzlich 0,02 %eines Aufhellers der Formel 30. Der erzielte Weißeffekt beträgt 63 Einheiten.
Beispiel 3
Es wird wie bei Beispiel 1 gearbeitet. Erhitzt wird jedoch auf 200°C während 10 min. Der erzielte Weißeffekt beträgt 11 Einheiten.
Beispiel 4
Es wird wie bei Beispiel 2 gearbeitet. Erhitzt wird jedoch auf 200°C während 10 min. Der erzielte Weißeffekt beträgt 64 Einheiten.
Beispiel 5
Es wird wie unter 1 und 2 beschrieben gearbeitet, dabei wird ein "Schwarz über Weiß-Trägerblech" verwendet. Die applizierte Schichtdicke beträgt 120 μm. Es werden folgende Weißeffekte erzielt:
Schwarz Weiß
Ohne Aufheller 37 WG 99 WG Mit 0,02 % eines Aufhellers der Formel (32) 88 WG 143 WG
Beispiel 6
Es wird wie bei Beispiel 1 gearbeitet. Zum Einsatz gelangen jedoch 35 % Ti02 und 49 % Harz. Man erzielt einen Weißgrad von 66 Einheiten. Gibt man der Mischung noch 0,03 % eines Aufhellers der Formel 32 hinzu, so wird der Weißeffekt auf
78 Einheiten gesteigert. Das so aufgehellte Blech zeichnet sich durch eine sehr gute Lichtechtheit aus.
Beispiel 7
Es wird wie bei Beispiel 1 gearbeitet. Als optische Aufheller werden jedoch 0,02 % Aufheller der Formel 32 eingesetzt. Man erhält einen Weißgrad von 72 Einheiten.
Beispiel 8 Es wird wie unter 1 gearbeitet. Als optische Aufheller werden 0,03 % eines
Aufhellers der Formel 34 eingesetzt. Man erhält einen Weißgrad von 69 einheiten.
Beispiel 9
Es wird wie bei Beispiel 1 gearbeitet. Als optische Aufheller werden 0,03 % eines Aufhellers der Formel 35 verwendet. Man erhält einen Weißgrad von 73
Einheiten.
Beispiel 10
Eswird wie bei Beispiel 1 gearbeitet. Als optische Aufheller werden 0,03 % eines
Aufhellers der Formel 36 eingesetzt. Man erhält einen Weißeffekt von 70 Weißgradeinheiten. Beispiel 11
Es wird wie bei Beispiel 1 gearbeitet. Als Harz werden jedoch 56 Teile eines Polyurethanderivats, hergestellt durch Umsetzung eines Hydroxypolyesters mit einem Isocyanat verwendet. Als Aufheller werden 0,05 % eines Aufhellers der Formel 12c eingesetzt. Der Anteil an Ti02 beträgt 30 Teile. Man erhält einen Weißeffekt von 68 Einheiten. Arbeitet man ohne Aufheller, so werden nur 57 Einheiten erzielt. Das aufgehellte Werkstück zeichnet sich durch eine sehr gute Homogenität und Lichtechtheit aus.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung optischer Aufheller in Mengen von mehr als 2 ppm, bezogen auf die Gesamtmasse des Beschichtungsmaterials bei der Pulverbeschichtung von Werkstücken mit Harzen.
2. Verfahren zur Herstellung optisch aufgehellter Werkstücke durch Pulverbeschichtung des Werkstücks mit mehr als 2 ppm optischem Aufheller, sowie Harz und gegebenenfalls weitere Hilfsstoffe enthaltendem Pulver, und nachfolgendes Einbrennen des Beschichtungsmaterials.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Beschichtung als elektrostatische Pulverbeschichtung oder als Pulverbeschichtung nach dem Wirbelsinterverfahren durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, worin das Beschichtungsmaterial zusätzlich ein Weißpigment enthält.
Verfahren nach Anspruch 4, worin das Weißpigment Ti0 enthält.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7265170B2 (en) 2002-09-30 2007-09-04 Bayer Materialscience Ag Polycarbonate or polyester carbonate containing optical brighteners

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5222767B2 (de) * 1974-05-28 1977-06-20
EP0713905A1 (de) * 1994-07-26 1996-05-29 Minerals Girona, S.A. Verfahren zur Einarbeitung von Additiven in Grundierfarbe
EP0806445A2 (de) * 1996-05-06 1997-11-12 Morton International, Inc. Zweikomponenten-Pulverlackzusammensetzung und Verfahren zum Überstreichen von Holz mit dieser Zusammensetzung
DE19907957A1 (de) * 1998-02-27 1999-09-02 Ciba Geigy Ag Pigmentierte photohärtbare Zusammensetzung
JP2000044841A (ja) * 1998-07-27 2000-02-15 Bando Chem Ind Ltd 粉体塗料塗工シートとそのための粉体塗料組成物

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5222767B2 (de) * 1974-05-28 1977-06-20
EP0713905A1 (de) * 1994-07-26 1996-05-29 Minerals Girona, S.A. Verfahren zur Einarbeitung von Additiven in Grundierfarbe
EP0806445A2 (de) * 1996-05-06 1997-11-12 Morton International, Inc. Zweikomponenten-Pulverlackzusammensetzung und Verfahren zum Überstreichen von Holz mit dieser Zusammensetzung
DE19907957A1 (de) * 1998-02-27 1999-09-02 Ciba Geigy Ag Pigmentierte photohärtbare Zusammensetzung
JP2000044841A (ja) * 1998-07-27 2000-02-15 Bando Chem Ind Ltd 粉体塗料塗工シートとそのための粉体塗料組成物

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch Week 197728, Derwent World Patents Index; Class A14, AN 1977-49707Y, XP002155390 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 05 14 September 2000 (2000-09-14) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7265170B2 (en) 2002-09-30 2007-09-04 Bayer Materialscience Ag Polycarbonate or polyester carbonate containing optical brighteners

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