DE3328133C2

DE3328133C2 - Pulverlacke auf der Basis von uretdiongruppenhaltigen Isophorondiisocyanatadditionsverbindungen und ein Verfahren zur Herstellung matter Überzüge

Info

Publication number: DE3328133C2
Application number: DE19833328133
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr. 4630 Bochum Gras; Heinz Dr. 4250 Bottrop Riemer; Elmar Dr. 4350 Recklinghausen Wolf
Original assignee: Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1983-08-04
Filing date: 1983-08-04
Publication date: 1986-07-31
Also published as: DE3328133A1

Abstract

Die Erfindung betrifft lagerstabile Pulverlacke auf der Basis von A uretdiongruppenhaltigen Polyadditionsverbindungen der Formel $F1 R' = gegebenenfalls durch Alkylgruppen substituierter (cyclo)aliphatischer C2-14-Alkylenrest, der etherisch gebundene Sauerstoffe enthalten kann, die einen Schmelzpunkt über 130°C, vorzugsweise über 140°C, aufweisen, B hydroxylgruppenhaltigen Polyestern mit im Durchschnitt mehr als 2 OH-Gruppen pro Molekül, einem Schmelzpunkt unter 100°C und einer OH-Zahl von 10 bis 200 mg KOH/g und C weiteren üblichen Zusätzen, wobei A und B in solchen Mengen eingesetzt werden, daß auf 1 OH-Äquivalent B 0,5 bis 1,3 NCO-Äquivalente des Härters A kommen. Die Pulverlacke können zur Herstellung von Überzügen mit matten Oberflächen verwendet werden.

Description

dadurchgekennzeichnet, daß die Polyisocyanate A uretdiongruppenhaltige Polyadditionsverbindungen des Isophorondiisocyanats der Formel

OCN- R —

" O

N N —R —NH-C —O —R' —O —C—NH-R

—N N —R —NCO

mit R

und R'

gegebenenfalls durch Alkylgruppen substituierter aliphatischer oder cycloaliphatischer C₂-Alkylenrest, der gegebenenfalls Ethersauerstoffe enthalten kann,

mit einem Schmelzpunkt über 13O⁰C sind, wobei η den Wert annimmt, der sich bei der Umsetzung von uretdiongruppenhaltigem Isophorondiisocyanat mit Diolen in einem NCO/OH-Verhältnis von 1 : 0,5 bis 1 : 0,9 einstellt, die Polyole B hydroxylgruppenhaltige Polyester mit im Durchschnitt mehr als 2 OH-Gruppen pro Molekül, einer OH-Zahl von 10 bis 200 mg KOH/g und einem Schmelzpunkt unter 100⁰C sind, und auf 1 OH-Äquivalent Polyester B 0,5 bis 1,3 NCO-Äquivalente des Härters A kommen.

2. Pulverlacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyole B hydroxylgruppenhaltige Polyester mit einer OH-Zahl von 20 bis 100 mg KOH/g sind.

3. Pulverlacke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente A einen Schmelzpunkt über 140⁰C aufweist.

4. Pulverlacke nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß η = 3 bis 6 ist.

5. Pulverlacke nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß R' für einen Tetramethylenrest steht.

6. Pulverlacke nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf 1 OH-Äquivalent Polyester B 0,9 bis 1,1 NCO-Äquivalente des Härters A kommen.

7. Verwendung der Pulverlacke nach den Ansprüchen 1 bis 6 zur Herstellung von Überzügen mit matter Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pulverlacke bei einer Temperatur von 80 bis 110⁰C extrudiert, auf die zu lackierenden Gegenstände aufbringt und bei 180 bis 200⁰C innerhalb von 30 bis 15 Minuten aushärtet.

50 55 60 65

Seit geraumer Zeit gibt es ein zunehmendes Interesse an Pulverlacken, die eine matte Oberfläche ergeben. Die Ursache dafür ist überwiegend praktischer Art. Glänzende Flächen erfordern ein weitaus höheres Maß an Reinigung als matte Flächen. Darüber hinaus kann es aus sicherheitstechnischen Gründen wünschenswert sein, stark reflektierende Flächen zu vermeiden.

Das einfachste Prinzip, eine matte Oberfläche zu erhalten, besteht darin, dem Pulverlack je nach Ausmaß des gewünschten Matteffekts kleinere oder größere Mengen Füllstoffe, wie z. B. Kreide, feinverteiltes Siliciumdioxid oder Bariumsulfat, beizumischen. Diese Zusätze bewirken jedoch eine Verschlechterung der lacktechnischen Filmeigenschaften, wie Haftung, Flexibilität, Schlagfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit.

Die Zugabe von Stoffen, die mit dem Lack unverträglich sind, wie z. B. Wachse oder Cellulosederivate, bewirkt zwar ebenfalls eine Mattierung, aber geringfügige Änderungen während des Extrudierens führen zu Schwankungen im Oberflächenglanz. Die Reproduzierbarkeit des Matteffekts ist nicht gewährleistet.

Mit Beginn der 70er Jahre setzt eine Entwicklung von Pulverlacken ein, in deren Folge unterschiedliche Reaktivitäten zur Einstellung des Matteffekts benutzt wurden.

Aus der niederländischen Anmeldung 68 06 930 ist bekannt, daß Mattierungseffekt dadurch erhalten wird, daß man das Epoxidharz gleichzeitig mit Sulfaminsäure und wenigstens 2% Trimellitsäureanhydrid aushärtet.

Die DE-OS 21 47 653 beschreibt ein Lackpulvergemisch mit Matteffekt, das durch mechanisches Mischen von wenigstens zwei Lackpulvern unterschiedlicher Epoxidharz/Härter-Systeme mit voneinander abweichendem Schmelzbereich hergestellt wird.

Auch das Verfahren der DE-OS 22 47 779 geht von einem Gemisch zweier Lackpulver aus, die sich durch die An- bzw. Abwesenheit eines Härtungsbeschleunigers unterscheiden.

Das in der japanischen Offenlegungsschrift 36 339 (Anmeldung 25.08.77) beschriebene Pulverlacksystem für matte Beschichtungen besteht aus

a) 95 bis 20% eines PUR-Systems aus einem Polyesterpolyol mit einem Erweichungspunkt von 65 bis 130⁰C und einem verkappten Polyisocyanat sowie

b) 5 bis 80% eines Epoxyacrylatsystems aus einem Glycidylethergruppen tragenden Acrylatharz, welches mit einer Dicarbonsäure gehärtet wird.

Inder DE-OS 23 24 696 wird ein Verfahren zur Herstellung von Überzügen mit matter Oberfläche vorgestellt, wonach das Salz von cyclischen Amidinen mit bestimmten Polycarbonsäuren zur Härtung von Epoxidharzen verwendet wird. Tatsächlich hat sich aufgrund seiner hervorragenden lacktechnischen Eigenschaften nur dieses Verfahren auf dem Markt durchsetzen können; der Verfahrensablauf wurde inzwischen verbessert (vgl. DE-OS 30 26 455).

Zur Herstellung von Überzügen, die weitgehende Wetterstabilität und Lichtechtheit aufweisen sollen, eignen sich die genannten Epoxidharzsysteme indessen nicht. Für diese Anwendungszwecke werden Pulverlacke auf Basis von hydroxy Igruppenhaltigen Polyestern und Isophorondiisocyanatderivaten eingesetzt. Besonders bewährt haben sich die uretdiongruppenhaltigen Isophorondiisocyanatverbindungen, die ohne bei der Härtung freiwerdende Blockierungsmittel auskommen.

So wird beispielsweise in der DE-OS 30 30 539 ein Pulverlack auf der Basis einer teilweise oder vollständig blockierten Polyadditionsverbindung der Formel

X —R —

O A	O Il	O Il	O A
N N — R — NH-	-C-	-0 —R' —0 —C—NH-R	— N N —R —X
Y			Y
O			O

X = NCO

η > 1

R' ein zweiwertiger aliphatischer, cycloaliphatischer oder araliphatischer Kohlenwasserstoffrest des Diols,
R" ein Monoalkoholrest oder ein primärer bzw. sekundärer Monoaminrest mit 1 bis 30 C-Atomen bedeutet,

und einer Polyhydroxylverbindung mit folgenden Eigenschaftsmerkmalen:

a) OH-Funktionalität (OH-F)

b) mittleres Molekulargewicht (M)

c) OH-Zahl (OH-Z)

d) Viskosität in mPa · s bei 16O⁰C (V)

e) Schmelzpunkt in °C (Smp)

3,4 < OH-F < 7 2000 < M < 5000 30 < OH-Z < 100 V < 100 000 70 < Smp < 120

beansprucht.

Nicht ohne Grund wurden OH-Funktionalität, Viskosität und Schmelzpunkt so genau festgelegt, geht doch der Fachmann davon aus, daß

a) bei OH-F < 3,4 die erforderliche Netzwerkdichte nicht mehr gewährleistet ist (was sich in der Stabilität des Lackes niederschlägt) und daß bei OH-F > 7 Versprödung auftritt,

d) bei V > 100 000 mPa · s der Verlauf beeinträchtigt ist,

c) bei Smp < 7O⁰C die Lagerstabilität nicht gewährleistet ist und daß bei Smp > 120°C die fiir einen optimalen Verlauf gewünschte Obergrenze überschritten wird.

40

50

65

Man kann auch von folgenden Polyadditionsverbindungen ausgehen (vgl. DE-OS 30 30 588):

OCN-R —

0 O

N Ν —R—NH-C —Ο—R' —0 —C —NH-R

— N N —R —NCO

wobei η, R und R' die gleichen Bedeutungen wie in der DE-OS 30 30 539 haben.
In dieser Anmeldung wurden die Eigenschaftsgrenzen der Polyole anspruchsgemäß wie folgt festgelegt:

a) 2,2 < OH-F < 3,5

b) 2000<M<4500

c) 30 < OH-Z < 100 15 d) V<80000

e) 65<Smp<120

Auch diese Grenzen sind wohl begründet.

a) Bei OH-F > 3,5 ist der Extrudiervorgang gestört; der Extruder »friert ein«.

Bei OH-F < 2,2 ist keine ausreichende Vernetzung mehr gewährleistet.

d), e) Bei V > 80 000 oder Smp > 130 ist der Extrudiervorgang gestört. Die Pigmente werden nicht optimal benetzt.

Gegenstand der DE-OS 23 12 391 ist schließlich ein Verfahren zur Herstellung von Pulverlacken, bei dem Gemische aus Dimeren und Trimeren von Isocyanaten eingesetzt werden. Dieses Verfahren gibt dem Fachmann keine über den zitierten Stand der Technik hinausgehende Anweisung, Überzüge mit matter Oberfläche herzustellen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Pulverlacke zu entwickeln, mit denen wetterstabile und lichtechte

Überzüge erhalten und die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden. Die Pulverlacke sollen Uretdione des Isophorondiisocyanats enthalten, die sich bei der Herstellung von Überzügen mit glänzender Oberfläche hervorragend bewährt haben.

Es wurden jetzt die in den Ansprüchen 1 bis 6 beschriebenen Pulverlacke gefunden. Gegenstand dieser Erfindung ist auch die Verwendung dieser Pulverlacke zur Herstellung von matten Überzügen gemäß Anspruch 7.

Überraschend ist, daß man im Gegensatz zu der in der EP-OS 0 00 09 694, Seite 2, Zeile 29, bis Seite 3, Zeile 3, geäußerten Meinung, Härter mit einem Schmelzpunkt über 130⁰C, insbesondere 140⁰C, einsetzen kann. Es war unvorhersehbar, daß die in Anspruch 1 angegebene Pulverlackmischung Überzüge mit matter Oberfläche

ergibt.

Als Härter A werden Polyadditionsverbindungen gemäß DE-OS 30 30 572 verwendet. Diese bestehen aus uretdiongruppenhaltigem Isophorondiisocyanat (IPDI), das in der Hitze zu 98% in IPDI rückspaltbar ist, und Diolen im NCO/OH-Verhältnis von 1 : 0,5 bis 1 : 0,9. Nach der DE-OS 30 30 513 erhält man das Uretdion des IPDI, indem man 100 Gewichtsteile IPDI mit 1 Gewichtsteil Tris-(dimethylamino)-phosphin bei Raumtemperatur bis zu einem Umsatz von ca. 40% dimerisiert; das nicht umgesetzte IPDI und der Katalysator werden durch eine Dünnschichtdestillation abgetrennt.

Anschließend wird das IPDI-Uretdion mit Diolen umgesetzt. Beispiele derartiger Diole sind

a) unveizweigte C₂-u-Alkylendiole, wie Ethylenglykol, Hexandiol-1,6, Octandiol-1,8 und insbesondere Butandiol-1,4;

b) gegebenenfalls durch Alkylgruppen substituierte Alkylendiole mit insgesamt 3 bis 14 C-Atomen, wie Propylen-1,2- und -1,3-glykol, 2-Ethylhexandiol-l,3, Neopentylglykol, 2-Methylpropandiol und 3-Methylpcn-

tandiol-1,5;

c) cycloaliphatische Alkylendiole mit 2 bis 14 C-Atomen, wie l^-Bis-hydroxymethylcyclohexan, 3,8- und 4,9-Bishydroxymethyltricyclo-tS^l.O^l-decan;

d) Etherdiole mit bis zu 14 C-Atomen, wie Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Dipropy-S5 lenglykol und Dibutylenglykol.

Zur Umsetzung werden das IPDI-Uretdion und das Diol in den angegebenen Mengenverhältnissen gemischt. Im allgemeinen wird die Isocyanatkomponente vorgelegt und das Diol zugegeben. Die Reaktion kann in Substanz oder auch in Gegenwart von Lösungsmitteln durchgeführt werden. Geeignete Lösungsmittel sind z. B.

Benzol, Toluol, Methyl- oder Ethylglykolacetat, Dimethylformamid, Xylol und andere aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe; auch Ketone, wie Aceton Methylisobutylketon und Cyclohexanon, kommen in Frage. Die Umsetzung findet im allgemeinen bei Temperaturen von 50 bis 12O⁰C statt. Die Reaktionskomponenten werden so lange bei den angegebenen Temperaturen erhitzt, bis alle OH-Gruppen unter Bildung von Urethangruppen umgesetzt sind. Dies dauert je nach Reaktionstemperatur 0,5 bis 5 Stunden. Es können auch die Isocyanatpolyaddition beschleunigende Katalysatoren mitverwendet werden; bevorzugt finden organische Zinnverbindungen, wie Zinn-(II)-acetat, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnmaleat oder Dioelylzinndiaeelal, Verwendung. Die Katalysatoren werden im allgemeinen in einer Menge zwischen 0,01 und 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Reaktanden, eingesetzt. Die Aufarbeitung erfolgt in der

Regel so, daß man die Polyuretdion-Polyurethane vom Lösungsmittel im Vakuum befreit. Besonders geeignet zur Beseitigung des Lösungsmittels ist die Schmelzextrusion in einer Ausdampfschnecke.

Die zu verwendenden hydroxylgruppenhaltigen Polyester B werden in an sich bekannter Weise durch Umsetzung von Polycarbonsäuren, ihrer Anhydride oder ihrer Methylester mit Diolen und/oder Polyolen erhalten, wobei durch geeignete Wahl des COOH/OH-Verhältnisses Hydroxylzahlen der Polyester zwischen 10 und 200, S bevorzugt zwischen 20 und 100 mg KOH/g erreicht werden.

Üblicherweise geht man von cyclischen Polycarbonsäuren, insbesondere aromatischen Di- und Tricarbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Benzol-l,3,5-tricarbonsäure, Trimellithsäureanhydrid oder Dimethylterephthalat (DMT), aus. Bezogen auf die Gesamtmenge der Säuren können bis zu 20 Gewichtsprozent auch durch aliphatische Polycarbonsäuren mit 4 bis 14 C-Atomen ersetzt sein. Beispiele hierfür sind Adipinsäure, 2,2,4- und/oder 2,4,4-Trimethyladipinsäure, Sebacinsäure und Dodecandisäure.

Die zur Veresterung geeigneten Diole umfassen die gleiche Gruppe, die bereits bei der Herstellung der IPDI-Uretdion-Additionsverbindungen aufgeführt wurden.

Als Polyole kommen mehrfunktionelle Alkohole mit bis zu 8 C-Atomen in Frage, wie z. B. Glycerin, Hexantriol-1,2,3, Pentaerythrit, Trimethylolpropan und Trimethylolethan.

Die Erweichungstemperaturen der Polyester müssen so niedrig liegen, daß sie sich bei Temperaturen zwischen 70 und 12O⁰C mit den bei der Herstellung der Überzüge verwendeten Zusätze verarbeiten lassen. Der Schmelzpunkt der Polyester liegt unter 100⁰C. Im Durchschnitt enthalten die Polyester pro Molekül mehr als 2 OH-Gruppen.

Der Polyester B und der Härter A werden in solchen Mengenverhältnissen gemischt, daß auf 1 OH-Äquivalent des Polyesters 0,5 bis 1,3, vorzugsweise 0,9 bis 1,1 NCO-Äquivalente des Härters A kommen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß der Härter A in der Uretdionform blockierte NCO-Gruppen enthält, die erst unter Hitzeeinwirkung freigesetzt werden. Unter der Menge Härter, die 1 NCO-Äquivalent ergibt, wird daher diejenige Menge Härter verstanden, die nach halbstündigem Erhitzen auf 18O⁰C 42 g NCO ergibt.

Zu den vorgenannten Bindemittelkombinationen werden noch Verlaufmittel in Mengen von 0,1 bis 1 Gewichtsteil, vorzugsweise 0,3 bis 0,7 Gewichtsteile, üblicherweise als Polyacrylsäureester, pro 100 Gewichtsteile Härter und Harz und Pigmente sowie gegebenenfalls Beschleuniger und Füllstoffe in üblichen Mengenverhältnissen, wie sie in Beschichtungspulvern gebräuchlich sind, zugesetzt.

Diese Pulvermischungen werden bei 80 bis 100⁰C in Extrudern homogenisiert. Das beim Erkalten spröde Material wird gemahlen und gegegebenenfalls gesiebt, so daß ein Pulver mit einer Korngröße unter 100 μίτι erhalten wird. Dieses Pulver wird nach üblichen Pulversprühverfahren (EPS-Verfahren electrostatic powder spraying) auf entfettete, gegebenenfalls vorbehandelte, Stahlbleche aufgesprüht und vorzugsweise 30 bis 15 Minuten bei 180 bis 200⁰C eingebrannt.

1. Herstellung des IPDI-Uretdions

100 Gewichtsteile IPDI wurden mit 1 Gewichtsteil Tris-(dimethylamino)-phosphin versetzt und bei Raumtemperatur stehen gelassen. Nach 20 Stunden, als der NCO-Gehalt auf 31 Gewichtsprozent gefallen war und somit ca. 40% des eingesetzten IPDI reagiert hatten, wurde dieses Gemisch einer Dünnschichtdestillation bei 130⁰C und 0.13 mbar unterworfen. Der Rückstand war katalysatorfrei und hatte einen NCO-Gehalt von 17,3%. Wurde der Rückstand 30 bis 60 Minuten bei 180°C erhitzt, so stieg der NCO-Gehalt auf 37,3%. Dieser sogenannte Heißwert ist ein Maß für den Gehalt an Uretdiongruppen im Reaktionsprodukt.

2. Herstellung der Härter durch Umsetzung des IPDI-Uretdions mit Diolen

2.1 640 Gewichtsteile des in 1 hergestellten IPDI-Uretdions wurden in 500 Gewichtsteilen wasserfreiem Aceton gelöst und auf 50⁰C erwärmt. Nach Zugabe von 1,1g Dibutylzinndilaurat wurden zu dieser Lösung 97,6 Gewichtsteile Butandiol-1,4 innerhalb von einer Stunde zugetropft. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch noch drei Stunden bei 50⁰C erhitzt. Danach wurde Aceton abdestilliert. Zur Entfernung der letzten Reste Aceton wurde das Produkt acht Stunden im Vakuumtrockenschrank bei 60⁰C und 0,13 mbar getrocknet. Das Reaktionsprodukt hatte folgende Eigenschaften:

% NCO: 2,4

% NCO (nach Erhitzen auf 180⁰C, Vj h): 18,6

Smp°C: 133-139

2.2 Gemäß 2.1 wurden 1282 Gewichtsteile des in 1 hergestellten IPDI-Uretdion und 202,7 Gewichtsteile Butandiol-1,4 eingesetzt. Das Reaktionsprodukt hatte folgende Eigenschaften:

% NCO: 1,4

% NCO (nach Erhitzen auf 180⁰C, '/2 h): 17,3

Smp°C: 142-148

2.3 Gemäß 2.1 wurden 700 Gewichtsteile des in 1 hergestellten IPDI-Uretdions und 130,5 Gewichtsteile Butandion-1,4 umgesetzt. Das Reaktionsprodukt hatte folgende Eigenschaften:

% NCO: 0,2

% NCO (nach Erhitzen auf 180⁰C, V2 h): 16,3

SmD ⁰C: 165-173

3. Herstellung der Polyester (■!■

3.1 Ein Gemisch aus 10,0 Mol (1940 g) Dimethylterephthalat, 10,0 Mol (1660,0 g) Terephthalsäure, 10,5 Mol |

(1092 Og) 2 2-Dimethylpropandiol-l,3, 2,9 Mol (388,6 g) Trimethylolpropan und 2 Mol (288 g) 1,4-Dime- |i

thylolcyclohexan und 6,25 Mol (737,5 g) Hexandiol-1,6 wurden in einem 5-1-Glaskolben mit Hilfe eines $

Ölbads erwärmt. Nachdem die Stoffe zum größten Teil aufgeschmolzen waren, wurde bei einer Temperatur ^ij von 16O⁰C 0,1 Gewichtsprozent Dimethylzinnoxid als Veresterungskatalysator zugesetzt. Innerhalb von
drei Stunden'wurde die Sumpftemperatur langsam auf 185°C erhöht. Die weitere Temperaturerhöhung auf
maximal 230⁰C Sumpftemperatur erfolgte innerhalb von weiteren 8 Stunden, wobei die Aufheizungsge-

schwindigkeit sich an der Methanol-/Wasserabscheidung orientierte. Der Polyester wurde anschließend

auf 21O⁰C abgekühlt und durch Evakuierung bei 1,3 mbar weitgehend von flüchtigen Anteilen befreit.
Während der gesamten Kondensationszeit wurde das Sumpfprodukt verhalten gerührt. Ein Stickstoffstrom
sorgte für eine bessere Austragung von Methanol und Wasser.

Physikalische Daten: g

OH-Zahl: 55 bis 60 mg KOH/g U

Säure-Zahl: 2 bis 4 mg KOH/g _;i

Schmelzpunkt (Kofier): ca. 75°C |

Glasumwandlungstemperatur (DTA): ca. 50⁰C }':

Viskosität bei 16O⁰C: 25 000 mPa ■ s |

2 9 Mol (1494 g) Terephthalsäure, 9 Mol (1746 g) Dimethylterephthalat, 3 Mol (354,5 g) Hexandiol-1,6, |

13 Mol (1354 g) Neopentylglykol, 3 Mol (432 g) 1,4-Dimethylolcyclohexan und 1 Mol (134 g) Tnmethylol- g

propan wurden wie unter 3.1 beschrieben umgesetzt. Der so erhaltene Polyester hatte folgende physika- g

lische Eigenschaften: §§

OH-Zahl: 50 bis 56 mg KOH/g |

Säure-Zahl: 3 bis 4 mg KOH/g g

Schmelzpunkt: ca. 70⁰C |

Glasumwandlungstemperatur (DTA): ca. 5O⁰C fl

Viskosität bei 160⁰C: 12 000 mPa · s g

3 12 Mol (1992 g) Terephthalsäure, 12 Mol (2328 g) Dimethylterephthalat, 5 Mol (720 g) 1,4-Dimethylolcyc- |

lohexan, 6 75 Mol (796,5 g) Hexandiol-1,6,11,5 Mol (1196 g) Neopentylglykol, 3 Mol (402 g) Tnmethylol- ||

propan wurden wie unter 3.1 beschrieben eingesetzt. Der so erhaltene Polyester hatte folgende physika- |

lische Eigenschaften: !§

OH-Zahl: 56 mg KOH/g g

Säurezahl: 3 mg KOH/g $

Schmelzpunkt: 70 bis 78⁰C g

Glasumwandlungstemperatur (DTA): 44 bis 58°C |'

Viskosität bei 160⁰C: 15 000 mPa · s jg

4. Herstellung des Mattlackpulvers -g

Die Härter nach 2 und Polyester nach 3 wurden mit den Pigmenten, Verlaufsmitteln und Beschleunigern in |

den angegebenen Gewichtsverhältnissen vorgemischt und in einem Extruder homogenisiert. g

Die Extrudate wurden zerkleinert und gemahlen. Die Teilchengröße der Pulverlackbestandteile war kleiner |

als 100 am Diese feinkörnigen Gemische wurden dann durch elektrostatisches Pulverspntzen auf entfettete, &

gegebenenfalls vorbehandelte, Stahlbleche appliziert und anschließend bei den angegebenen Temperaturen |

und Zeiten ausgehärtet. %

Die Eigenschaften der erhaltenen Lackfilme wurden den nachstehenden Prüfungen unterworlen.

Beispiel 4.1

Der Härter wurde mit Weißpigment (TiO₂), dem Polyester sowie Verlaufmittel-*) und Katalysator-Masterbatch**) zu einem Pulverlack verarbeitet.

Zusammensetzung des Pulverlacks:

47,90 Gewichtsprozent Polyester gemäß Beispiel 3.1

11,45 Gewichtsprozent Härter gemäß Beispiel 2.1

40,0 Gewichtsprozent Weißpigment (TiO₂) 5

0,50 Gewichtsprozent Polybutylacrylat

0,15 Gewichtsprozent Dibutylzinndilaurat

*) Vcrlaufmittel-Masterbatch:

lis werden 10 Gewichtsprozent des Verlaufmittels - ein handelsübliches Copolymeres von Butylacrylat und io 2-Ethylhexylacrylat - in dem entsprechenden Polyester in der Schmelze homogenisiert und nach dem Erstarren zerkleinert.

**) Katalysator-Masterbatch:

Es werden 5 Gewichtsprozent des Katalysators, z. B. Dibutylzinndilaurat, in dem entsprechenden Polyester in der Schmelze homogenisiert und nach dem Erstarren zerkleinert. _]5

Nach 15minütiger Härtung der pulverförmigen Beschichtung der Testbleche bei 200⁰C wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Schichtdicke: 60 bis 80 um 20

Glanzgrad nach Gardner 60°£ (ASTM D 523): 18

Erichsentiefung (DIN 53 156): 6,5 mm

Gitterschnitt (DlN 53 151): Gt O

Dornbiegeversuch (DIN 53 152): <2 mm Dorn

Buchholzhärte (DIN 53 153): 100 25

Kugelschlag nach Gardner direct impact (g ■ m): >921,6

Beispiel 4.2

(Analog zu Beispiel 4.1)

47,25 Gewichtsprozent Polyester gemäß Beispiel 3.1

12,10 Gewichtsprozent Härter gemäß Beispiel 2.2

40,0 Gewichtsprozent Weißpigment (TiO₂) 35

0,5 Gewichtsprozent Verlaufsmittel gemäß Beispiel 4.1

0,15 Gewichtsprozent Katalysator gemäß Beispiel 4.1

Lacktechnische Kenndaten:

Schichtdicke: 65 bis 75 μίτι

Glanzgrad nach Gardner 60°£ (ASTM D 523): 11

Erichsentiefung (DlN 53 156): 5,1 mm

Gitterschnitt (DIN 53 151): Gt O

Dornbiegeversuch (DIN 53 152): <2 mm Dorn 45

Buchholzhärte (DIN 53 153): 100

Kugelschlag nach Gardner direct impact (g ■ m): 806,4

Beispiel 4.3 50

(Analog zu Beispiel 4.1)

46,65 Gewichtsprozent Polyester gemäß Beispiel 3.1

12,70 Gewichtsprozent Härter gemäß Beispiel 2.3 55

40,0 Gewichtsprozent Weißpigment (TiO₂)

0,5 Gewichtsprozent Verlaufmittel gemäß Beispiel 4.1

0,15 Gewichtsprozent Katalysator gemäß Beispiel 4.1

Lacktechnische Kenndaten: 60

Schichtdicke: 60 bis 85 am

Glanzgrad nach Gardner 60°< (ASTM D 523): 15

Erichsentiefung (DlN 53 156): 4,7 mm

GitterschniU (DIN 53 151): Gt O 65

Dornbiegeversuch (DIN 53 152): <2 mm Dorn

Buchholzhärte (DIN 53 153): 100

Kugclschlag nach Gardner direct impact (g · m): 691,2

Beispiel 4.4 (Analog zu Beispiel 4.1)

48,25 Gewichtsprozent Polyester gemäß Beispiel 3.2

11,10 Gewichtsprozent Härter gemäß Beispiel 2.1

40,0 Gewichtsprozent Weißpigment (TiO₂)

0,5 Gewichtsprozent Verlaufmittel gemäß Beispiel 4.1

0,15 Gewichtsprozent Katalysator gemäß Beispiel 4.1

Lacktechnische Kenndaten:

Schichtdicke: 65 bis 80 μΓη

Glanzgrad nach Gardner 60°< (ASTM D 523): 36

15 Erichsentiefung (DIN 53 156): 8,8 mm

Gitterschnitt (DIN 53 151): Gt

Dornbiegeversuch (DIN 53 152): <2 mm Dorn

Buchholzhärte (DIN 53 153):

Kugelschlag nach Gardner direct impact (g · m): >921,6

Beispiel 4.5 (Analog zu Beispiel 4.1)

47,55 Gewichtsprozent Polyester gemäß Beispiel 3.2 11,80 Gewichtsprozent Härter gemäß Beispiel 2.2 40,0 Gewichtsprozent Weißpigment (TiO₂) 0,50 Gewichtsprozent Verlaufmittel gemäß Beispiel 4.1 0,15 Gewichtsprozent Katalysator gemäß Beispiel 4.1

Lacktechnische Kenndaten:

Schichtdicke: 65 bis 85 μΐη

Glanzgrad nach Gardner 60°£ (ASTM D 523): 31

Erichsentiefung (DIN 53 156): 7,2 mm

Gitterschnitt (DIN 53 151): Gt

Buchholzhärte (DIN 53 153):

Dornbiegeversuch (DIN 53 152): <2 mm Dorn

40 Kugelschlag nach Gardner direct impact (g · m): 806,4

Beispiel 4.6 45 (Analog zu Beispiel 4.1)

46,95 Gewichtsprozent Polyester gemäß Beispiel 3.2 12,40 Gewichtsprozent Härter gemäß Beispiel 2.3 40,0 Gewichtsprozent Weißpigment (TiO₂) 0,5 Gewichtsprozent Verlaufmittel gemäß Beispiel 4.1 0,15 Gewichtsprozent Katalysator gemäß Beispiel 4.1

Lacktechnische Kenndaten:

55 Schichtdicke: 65 bis 75 μΐη

Glanzgrad nach Gardner 60°£ (ASTM D 523): 28

Erichsentiefung (DIN 53 156): 6,5 mm

Gitterschnitt (DIN 53 151): Gt O

Dornbiegeversuch (DIN 53 152): <2 mm Dom

Buchholzhärte (DIN 53 153):

Kugelschlag nach Gardner direct impact (g · m): 806,4

Schichtdicke:	60 um	7,8 mm
Glanzgrad nach Gardner 60°<* (ASTM D 523): 12	GtO
Erichsentiefung (DIN 53 156):	<2 mm Dom
Gitterschnitt (DIN 53 151):	111
Dornbiegeversuch (DIN 53 152):	Kugelschlag nach Gardner direct impact (g ■ m): >921,6
Buchholzhärte (DIN 53 153):

Beispiel 4.8
(Analog zu Beispiel 4.1)

Beispiel 4.7
(Analog zu Beispiel 4.1)

48,25 Gewichtsprozent Polyester gemäß Beispiel 3.3 5

11.10 Gewichtsprozent Härter gemäß Beispiel 2.1
40,0 Gewichtsprozent Weißpigment (TiO₂)

0,5 Gewichtsprozent Verlaufmittel gemäß Beispiel 4.1

0,15 Gewichtsprozent Katalysator gemäß Beispiel 4.1

Lacktechnische Kenndaten:

47,55 Gewichtsprozent Polyester gemäß Beispiel 3.3
11,80 Gewichtsprozent Härter gemäß Beispiel 2.2
40,0 Gewichtsprozent Weißpigment (TiO₂)

0,5 Gewichtsprozent Verlaufmittel gemäß Beispiel 4.1

0,15 Gewichtsprozent Katalysator gemäß Beispiel 4.1 30

Lacktechnische Kenndaten:

Schichtdicke: 65 μΐη

Glanzgrad nach Gardner 60°< (ASTM D 523): 12 35

Erichsentiefung (DIN 53 156): 9,0 mm

Gitterschnitt (DIN 53 151): Gt O

Dornbiegeversuch (DIN 53 152): <2 mm Dorn

Buchholzhärte (DIN 53 153): 100

Kugelschlag nach Gardner direct impact (g ■ m): >921,6 40

Beispiel 4.9
(Analog zu Beispiel 4.1) 45

46,97 Gewichtsprozent Polyester gemäß Beispiel 3.3

12,38 Gewichtsprozent Härter gemäß Beispiel 2.3

40,0 Gewichtsprozent Weißpigment (TiO₂)

0,5 Gewichtsprozent Verlaufmittel gemäß Beispiel 4.1 50

0,15 Gewichtsprozent Katalysator gemäß Beispiel 4.1

Lacktechnische Kenndaten:

Schichtdicke: 60 μηι 55

Glanzgrad nach Gardner 60°< (ASTM D 523): 11

Erichsentiefung (DIN 53 156): 8,8 mm

Gitterschnitt (DIN 53 151): Gt O

Dornbiegeversuch (DIN 53 152): <2 mm Dorn

Buchholzhärte (DIN 53 153): 111 6C

Kugelschlag nach Gardner direct impact (g · m): >921,6

Claims

10 202530354045 Patentansprüche:

1. Lagerstabile Pulverlacke mit einer Korngröße kleiner als 100 μΐη auf der Grundlage eines Stoffgemisches, bestehend aus

A Polyisocyanaten,

B Polyolen,

C sowie üblichen Zusätzen,