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DE2457827B2 - Warmhaertbares pulverfoermiges ueberzugsmittel - Google Patents

Warmhaertbares pulverfoermiges ueberzugsmittel

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Publication number
DE2457827B2
DE2457827B2 DE19742457827 DE2457827A DE2457827B2 DE 2457827 B2 DE2457827 B2 DE 2457827B2 DE 19742457827 DE19742457827 DE 19742457827 DE 2457827 A DE2457827 A DE 2457827A DE 2457827 B2 DE2457827 B2 DE 2457827B2
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DE
Germany
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functional
copolymer
epoxy
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weight
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DE19742457827
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DE2457827A1 (de
Inventor
Santokh S. Dearborn Heights; Theodore Ares N. Farmington; Mich. Labana (V.StA.)
Original Assignee
Ford-Werke AG, 5000Köln
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Ford-Werke AG, 5000Köln filed Critical Ford-Werke AG, 5000Köln
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Publication of DE2457827B2 publication Critical patent/DE2457827B2/de
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    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
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    • C09D133/062Copolymers with monomers not covered by C09D133/06
    • C09D133/068Copolymers with monomers not covered by C09D133/06 containing glycidyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/062Copolymers with monomers not covered by C08L33/06
    • C08L33/064Copolymers with monomers not covered by C08L33/06 containing anhydride, COOH or COOM groups, with M being metal or onium-cation
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Description

Die Erfindung betrifft ein wärmehärtbares pulverförmiges Überzugsmittel, das aus
A) einem Copolymeren aus
a) 5 bis 20 Gew.-% eines olefinisch ungesättigten Monomeren mit einer ersten funktionellen Gruppe,
b) 2 bis 10 Gew.-% eines olefinisch ungesättigten Monomeren mit einer zweiten funktionellen Gruppe und
c) 70 bis 90 Gew.-% anderer olefinisch ungesättigter Monomerer,
B) einem Polymeren mit funktionellen Gruppen, die mit den funktionellen Gruppen des Copolymeren A reagieren; und gegebenenfalls
C) Fließregulierungsmitteln, Katalysatoren, Pigmenten, Antistatika und Weichmachern
besteht.
Pulverförmige Überzugsmassen sind als Anstrichmittel besonders begehrt, da sie praktisch keine organischen Lösungsmittel enthalten, die bei herkömmlichen flüssigen Anstrichmittelsystemen verwendet werden. Sie geben daher beim Härten durch Erhitzen, wenn überhaupt, nur wenig flüchtiges Material an die Umgebung ab.
In der DT-OS 24 41 624 werden bereits pulverförmige Überzugsmassen aus 1.) einem epoxyfunktionellen und hydroxyfunktionellen Copolymer, 2.) einem monomeren Anhydrid oder einem Homopolymer aus einem monomeren Anhydrid und 3.) einer Hydroxycarbonsäure vorgeschlagen.
Die DT-OS 24 41507, 24 41505, 24 41752 sowie 24 41 753 schlagen bereits pulverförmige Überzugsmassen aus 1.) einem epoxyfunktionellen Copolymer und 2.) einem Anhydrid als Vernetzungsmittel vor.
In der DT-OS 24 41 622 werden bereits pulverförmige Überzugsmassen aus 1.) einem epoxyfunktionellen hydroxyfunktionellen Copolymeren und 2.) einer Dicarbonsäure als Vernetzungsmittel vorgeschlagen. In ähnlicher Weise empfiehlt die DT-OS 24 41623 pulverförmige Überzugsmassen aus 1.) einem epoxyfunktionellen amidfunktionellen Copolymeren und 2.) einem Polymeren mit endständigen Carboxygruppen, wie einem Polyester mit endständigen Carboxygruppen.
In der DT-OS 22 40 184 ist ein pulverförmiges Beschichtungsmittel beschrieben, das als wesentlichen Bestandteil ein thermoplastisches Acrylpolymeres enthält, so daß es sich nicht um ein wärmehärtendes Überzugsmittel handelt. Diese mit thermoplastischen Polymerisaten bereiteten pulverförmigen Überzugsmittel sind den wärmehärtenden pulverförmigen Überzugsmitteln dadurch unterlegen, daß sie zu weniger gut anhaftenden und relativ minderen Überzügen führen.
Aus der DT-OS 22 40 260 ist ein pulverförmiges Anstrichmittel bekannt, das als wesentlichen Bestandteil ein Copolymeres enthält, das voneinander verschiedene, bei der Einbrenntemperatur miteinander reagierende funktioneile Grupper, enthält. Dieses Material leidet ersichtlich an dem Nachteil, daß es während der Herstellung Probleme aufwirft und weniger leicht in
seinem Aushärtungsverhalten an die Gegebenheiten der Praxis angepaßt werden kann, da das Vernetzungsmittel einen integralen Bestandteil des den Überzug bildenden Polymers darstellt
Es sind ferner wärmehärtbare pulverförmige Über- s zugsmittel bekannt, die ein carboxylgruppenhaltiges Copolymeres und als Vernetzungsmittel dafür ein Epoxidharz mit zwei oder mehr Epoxygruppen pro Molekül enthalten (DT-OS 22 40 183) bzw. die aus einem hydroxylgruppenhaltigen Copolymeren und einem Carbonsäureanhydrid als Vernetzungsmittel bestehen (DT-OS 22 40 315). Diese puiverförmigen Oberzugsmittel leiden an dem Nachteil, da3 sie im Hinblick auf die erreichten Geizeiter, und damit das Zusammensintern und Zusammenfließen des gebildeten Anstrichmitteiüberzugs nicht voll zu befriedigen vermögen.
Es sind ferner wärmehärtbare pulverförmige Überzugsmittel bekanntgeworden, die ein Copolymeres aus einem Glycidylester einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure und äthylenisch ungesättigten Copolymeren sowie ein Vernetzungsmittel für dieses Copolymere enthalten. Diese Überzugsmittel ergeben eine ausreichend lange Gelzeit und führen damit zu gut zusammengesinterten und verlaufenden Überzügen. Jedoch verursachen die in diesen puiverförmigen Überzugsmitteln verwendeten Vernetzungsmittel gewisse Probleme. Als Vernetzungsmittel können auf der einen Seite niedrigmolekulare, monomere Verbindungen eingesetzt werden, wie Verbindungen mit wenigstens einem tertiären Stickstoff atom (DT-OS 22 40 313), Dicarbonsäureanhydride (DT-OS 22 40 314) und gesättigte, geradkettige aliphatische Dicarbonsäuren (US-PS 37 52 870). Diese niedrigmolekularen Vcrnctzungsmiiiel und insbesondere die Anhydride neigen dazu, bei der Härtungstemperatur abzusublimieren, so daß zum Teil eine ungenügende und ungleichmäßige Aushärtung erfolgt. Weiterhin zeigen die als Vernetzungsmittel eingesetzten Dicarbonsäuren eine geringere Neigung zur Reaktion bei der Einbrenntemperatur. Die pulverförmigen Überzugsmittel dieser Art, die als Vernetzungsmittel polymere Verbindungen und insbesondere Polyanhydride enthalten, besitzen nun die unangenehme Eigenschaft, daß sie zum Zusammenbacken neigen, was die Handhabung der Produkte beeinträchtigt.
Es wurde nunmehr gefunden, daß man durch Anwendung eines polyfunktionellen Vorpolymeren oder eines polyfunktionellen Vernetzungsmittels auf der einen Seite eine annehmbare Gelzeit der gebildeten Anstrichmittelüberzüge erreichen kann, was auf Grund der Reaktionsfähigkeit der vorhandenen Gruppen nicht zu erwarten war, so daß man überraschenderweise Anstrichmittelüberzüge erhält, die einen guten Glanz, eine sehr gute Lösungsmir.elbeständigkeit und ein hervorragendes Aussehen besitzen, da die einzelnen ss Pulverteilchen gut zusammengesintert und verlaufen sind. Weiterhin kann man zur Erzielung dieser Anstrichmittelüberzüge geringere Härtungstemperaturen und kürzere Härtungszeiten erreichen. Weiterhin neigen die beanspruchten Vernetzungsmittel bei der <*> Einbrenntemperatur nicht dazu, abzusublimieren, und man erhält pulverförmige Überzugsmittel, die nicht das unerwünschte Zusammenbacken zeigen, das den herkömmlichen Produkteneigen ist.
Die Probleme der genannten herkömmlichen Über- <>> zugsmassen lassen sich nun erfindungsgemäß dadurch vermeiden oder verringern, daß man als reaktionsfähigen Bestandteil ein inniges Gemisch aus miteinander reagierenden, wärmehärtbaren Copolymeren verwendet, von denen eines über wenigstens zwei verschiedene funkticnelle Gruppen verfügt, während das andere qualitativ monofunktionell und quantitativ polyfunktionell ist
Gegenstand der Erfindung ist daher ein wärmehärtbares pulverförmiges Überzugsmittel, bestehend aus
A) einem Copolymeren aus
a) 5 bis 20 Gew.-% eines olefinisch ungesättigten Monomeren mit einer ersten funktionellen Gruppe,
b) 2 bis 10 Gew.-% eines olefinisch ungesättigten Monomeren mit einer zweiten funktionellen Gruppe und
c) 70 bis 93 Gew.-% anderer olefinisch ungesättigter Monomerer,
B) einem Polymeren mit funktionellen Gruppen, die mit den funktionellen Gruppen des Copolymeren A reagieren; und gegebenenfalls
C) Fließreguliermitteln, Katalysatoren, Pigmenten, Antistatika und Weichmachern,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Copolymere A als funktionell Gruppe
a) Epoxy- und Amidgruppen,
b) Epoxy- und Hydroxygruppen,
c) Carboxy- und Amidgruppen oder
d) Carboxy- und Hydroxygruppen
aufweist; daß das Polymere B ein Copolymeres ist, das 5 bis 20 Gew.-% eines olefinisch ungesättigten Monomeren mil
a) funktionellen Anhydridgruppen.
b) funktionellen Carboxygruppen oder
c) funktionellen Epoxygruppen,
die derart ausgewählt sind, daß sie mit zwei verschiedenen funk;ionellen Gruppen am Copolymeren A reagieren, enthält; daß die Copolymeren A und B jeweils ein Molekulargewicht im Bereich von etwa 1500 bis etwa 15000 aufweisen und nicht mehr als 5% hiervon über ein Molekulargewicht von über etwa 20000 verfügen; und daß sie eine Glasübergangstemperatur (Tg) im Bereich von 40 bis 90°C besitzen, und daß das Copolymere B in einer Menge vorhanden «st, die 0,4 bis 1,4 funktionellen Gruppen am Copolymeren B pro funktioneller Gruppe am Copolymeren A entspricht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Copolymere B in einer solchen Menge eingesetzt, die 0,8 bis 1,1 funktionellen Gruppen am Copolymeren B pro funktioneller Gruppe am Copolymeren A entspricht.
Die eingesetzten Copolymeren besitzen vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur (Tg) im Bereich von 50 bis 8O0C und_ weisen vorteilhafterweise ein Molekulargewicht (Mn) von 2500 bis 6000 auf.
Die für die erfindungsgemäßen puiverförmigen Überzugsmittel verwendeten Copolymeren lassen sich ohne weiteres durch übliche, durch freie Radikale induzierte Polymerisation der jeweiligen olefinisch ungesättigten Monomeren herstellen. Zur Einleitung der Polymerisatiorisreaktion braucht man normalerweise einen freie Radikale liefernden Initiator.
Fs ist eine Reihe solcher radikalbildender Initiatoren bekannt, die sich für diesen Zweck verwenden lassen. Hierzu gehören Benzoylperoxid, Laurylperoxid, tert.-Butylhydroxyperoxid, Acen lcyclohexansulfonylperoxid, Diisobutyrylperoxid, Di-(2-äthylhexyl)peroxypivalat, Decanoylperoxid, Azobis(2-methylpropionitri!) und dergleichen. Die Polymerisation wird vorzugsweise in Lösung vorgenommen, und zwar unter Verwendung eines Lösungsmittels, in dem das Copolymer löslich ist.
Für diese Polymerisationen geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Toluol, Xylol, Dioxan, Butanon u. dgl.
Die Herstellung dieser Copolymeren läßt sich an Hand des epoxyfunktionelleiv hydroxyfunktionellen Copolymere A zeigen. Dieses Copolymer A enthält zweckmäßigerweise etwa 5 bis etw? 20, vorzugsweise etwa 8 bis 15, Gew.-% eines Glycidylesters einer monoäthylenisch ungesättigten Säure, wie Glycidylacrylat oder Glydicylmethacryäat, etwa 2 bis etwa 10, vorzugsweise etwa 3 bis etwa 6, Gew.-% eines ι ο Hydroxyacrylats, wie eines Monohydroxyesters aus einem C2-C«-Diol und Acrylsäure oder Methacrylsäure, und etwa 70 bis etwa 93, vorzugsweise etwa 79 bis etwa 89, Gew.-% monoäthylenisch ungesättigte, quantitativ und qualitativ monofunktionelle Monomere. Ein monoäthylenisch ungesättigtes Monomer, das sowohl qualitativ als auch quantitativ monofunktionell ist, hat als einzige wirksame funktionelle Gruppe eine einzige olefinisch ungesättigte Gruppe, wie Styrol, Methylmethacrylat u. dgl.
Die monoäthyienisch ungesättigten, qualitativ und quantitativ monofunktionellen Monomeren sind vorzugsweise Monomere, die Λ,β-olefinisch ungesättigt sind. Hierbei kann es sich um Acrylate oder ein Gemisch aus Acrylaten und Monovinylkohlenwasserstoffen han- ;s dein. Vorzugsweise sind mehr als 50 Gew.-% der Monomeren des Copolymeren Ester aus einem C1 Cs-Monohydroxyalkohol und Acrylsäure oder Methacrylsäure, nämlich Methylmethacryiai, Äthylacrylat. Butylacrylat. Hexylacrylat oder 2-ÄthylhexylmethacTylat. Ca-GrMonovinylkohlenwasserstoffe, wie Styrol. alpha-Methylstyrol, Vinyltoluol, t-Butylstyrol oder Chlorstyrol, sind typische derartige Vinylkohlenwasserstoffe und substituierte Vinylkohlenwasscrstoffc. die sich für diesen Zweck verwenden lassen. Wird das is epoxyfunktionelle hydroxyfunktionelle Copolymer A in Lösung hergestellt, dann läßt sich das feste Copolymer ausfällen, indem man die Lösung unter Rühren langsam in ein Fällungsmittel für ein solches Copolymer gibt, wie Hexan, Octan oder Wasser. Das so erhaltene Copolymer wird dann so getrocknet, daß es weniger als 3% Materialien enthält, die sich bei den zum Einbrennen der Überzüge angewandten Temperaturen verflüchtigen.
Die obengenannten Copolymeren lassen sich ferner durch Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymeri- 4> sation, Blockpolymerisation oder deren geeignete Kombinationen herstellen. Für diese Verfahren zur Herstellung der Copolymeren werden eventuell Kettenübertragungsmittel benötigt, damit man ein Copolymer mit dem gewünschten Molekulargewichtsbereich erhält. Die nach diesem Verfahren erhaltenen festen Copolymeren müssen ebenfalls so getrocknet werden, daß sie weniger als 3% Materialien enthalten, die sich bei den zum Einbrennen der Überzüge angewandten Tempera türen verflüchtigen. ss
Bei der Verwendung von pulverförmigen Überzugsmassen sind sowohl Molekulargewicht als auch Molekulargewichtsverteilurig des Copolymers wichtig. Der Molekulargewichtsbereich (Mn) reicht zwar von etwa 1500 bis etwa 15 000, doch sollte die Copolymer- ("> komponente keine größeren Mengen höher molekularer Fraktionen enthalten. Höchstens bis zu 5% des Copolymers sollten ein Molekulargewicht von über 20 000 haben. Die Molekulargewichtsverteilung, nämlich das Verhältnis aus dem Gewichtsmittcl und dem '·< Zahlenmittel (MJMn), sollte im Bereich von 1,6 bis 3,0 liegen. Bevorzugt wird ein Bereich der Molekulargcwichtsverteilung von 1.7 bis 2.2.
Unter Verwendung der jeweiligen Monomeren, die im folgenden beschrieben und gezeigt werden, lassen sich auch die anderen in den erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmassen verwendeten Copolymeren nach den gleichen Methoden herstellen, wie sie oben für die Herstellung des epoxyfunktionellen und hydroxyfunktionellen Copolymers A beschrieben wurden. Zur Optimierung der Herstellung eines gegebenen Copolymers können gegebenenfalls kleinere Veränderungen in der Temperatur, den Lösungsmitteln, dein jeweiligen Initiator u.dgl. erforderlich sein, alle diese Maßnahmen liegen jedoch im Rahmen üblicher fachmännischer Kenntnisse.
Die anderen Ausführungsformen des Copolymeren A des Gemisches sind epoxyfunktionelle amidfunktionelle Copolymere A, carboxyfunktionelle amidfunktionelle Copolymere A und carboxyfunktionelle hydrofunktionelle Copolymere A.
Die epoxyfunktionellen amidfunktionellen Copolymeren A enthalten zweckmäßigerweise etwa 5 bis etwa 20 Gew.-°/o, vorzugsweise etwa 8 bis etwa 15 Gew.-%. eines Glycidylesiers einer monoäthylenisch ungesättigten Säure, etwa 2 bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 3 bis etwa 6 Gew.-%, eines alpha-ß-olefinisch ungesättigten Amids, wie Acrylamid oder Methacrylamid, und etwa 70 bis etwa 93 Gew.-%, vorzugsweise etwa 79 bis etwa 89 Gew.-%. monoäthylenisch ungesättigte quantitativ und qualitativ monofunktionelle Monomere.
Das carboxyfunktionelle amidfunktionelle Copolymer A enthält zweckmäßigerweise etwa 5 bis etwa 20 Gew.-%. vorzugsweise etwa 6 bis etwa 15 Gew.-0/", einer alpha-ß-olefinisch ungesättigten Monocarbonsäure, wie Acrylsäure oder Methacrylsäure, etwa 2 bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 3 bis etwa 6 Gew.-%, eines alpha-ß-olefinisch ungesättigten Amids, wie Acrylamid oder Methacrylamid, und etwa 70 bis etwa 93 Gew.-°/o, vorzugsweise etwa 79 bis etwa 91 Gew.-%, monoäthylenisch ungesättigte quantitativ und qualitativ monofunktionelle Monomere.
Das carboxyfunktionelle hydroxyfunktionelle Copolymer A enthält zweckmäßigerweise etwa 5 bis etwa 20 Gew.-%, vorzugsweise etwa 6 bis etwa 15 Ge\v.-%. einer alpha-£-olefinisch ungesättigten Monocarbonsäure, etwa 2 bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 3 bis etwa 6 Gew.-%, eines Hydroxyarcylats, wie ;ines Monohydroxyesters aus einem Diol und Acrylsäure oder Methacrylsäure, und ferner monofunkiionclle ungesättigte Monomere wie oben.
Das qualitativ monofunktionelle Copolymer B liefert funktionelle Gruppen, die mit den beiden verschiedenen funktionellen Gruppen des Copolymeren A reagieren.
Die Zusammensetzung der bevorzugten Copolymeren B wird im folgenden näher ausgeführt.
Das anhydridfunküonelle Copolymer B enthält zweckmäßigerweise etwa 5 bis etwa 20 Gew.-%, vorzugsweise etwa 8 bis etwa 15 Gew.-%, eines Anhydrids einer olefinisch ungesättigten Dicarbonsäure und etwa 80 bis etwa 95 Gew.-%, vorzugsweise etwa 85 bis etwa 92 Gew.-°/o, monoäthylenisch ungesättigte quantitativ u.id qualitativ monofunktionelle Monomere. Zu geeigneten Anhydriden gehören beispielsweise Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Dichlormaleinsäureanhydrid, Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid u. dgl.
Das carboxyfunktionelle Copolymer B enthält zweckmäßigerweise etwa 5 bis etwa 20 Gew.-%, vorzugsweise etwa 6 bis etwa 15 Gew.-°/o, einer alpha-^-olefinisch
ungesättigten Monocarbonsäure, wie Acrylsäure oder Methacrylsäure, und etwa 80 bis etwa 95 Gew.-%, vorzugsweise etwa 85 bis etwa 94 Gew.-%, monoäthylenisch ungesättigte quantitativ und qualitativ monofunktionelle Monomere.
Das epoxyfunktionelk Copolymer B enthält zweckmäßigerweise etwa 5 bis etwa 20 Gew.-%, vorzugsweise etwa 8 bis etwa 15 Gev/.-%, eines Glycidylesters einer monoäthylenisch ungesättigten Säure, wie Glycidyiacrylat oder Glycidylmethacrylat, und etwa 80 bis etwa 95 Gew.-%, vorzugsweise etwa 85 bis etwa 92 Gew.-%, monoäthylenisch ungesättigte quantitativ und qualitativ monofunktionelle Monomere.
Die erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmassen enthalten als Teil des pulverförmigen Überzugsgemisches zweckmäßigerweise ein Fließreguliermittel. Das Fließreguliermittel ist ein Polymer mit einem Molekulargewicht (Mn) von wenigstens 1000, und es macht zweckmäßigerweise 0,05 bis 4,0 Gew.-% des Gemisches aus. Das Fließreguliermittel hat eine Glasübergangstemperatur (Tg), die um wenigstens 20'·C unterhalb der Glasübergangstemperatur eines jeden der Copolymeren liegt.
Eine Gruppe geeigneter Fließreguliermittel sind Acrylpolymere. Bevorzugte Acrylpolymere, die sich als Fließreguliermittel verwenden lassen, sind Polylaurylacrylat, Polybutylacrylat, Poly(2-äthylhexylacrylat), Po- !ylaurylmethacrylat und Polyisodecylmethacrylat. Diese haben zweckmäßigerweise Molekulargewichte im Bereich von etwa 3000 bis etwa 20 000, vorzugsweise etwa 4000 bis etwa 15 000.
Das Fließreguliermittel kann ferner ein fluoriertes Polymer sein, das bei der Einbrenntemperatur des Pulvers eine Oberflächenspannung hat, die niedriger ist als diejenige der im Gemisch vorhandenen Polymeren. Bevorzugte Fließreguiier'mitte! aus fluoriertem Polymer sind Ester von Polyäthylenglycol oder Polypropylenglycol mit fluorierten Fettsäuren. Ein geeignetes Fließreguliermittel ist beispielsweise ein Ester von Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von über 2500 mit Perfluoroctansäure. Polymere Siloxane mit Molekulargewichten von über 1000, zweckmaiiigerweise 1000 bis 20 000. lassen sich ebenfalls als Fließreguliermittel verwenden, wie Polydimethylsiloxan oder Polymethylphenylsiloxan.
Eine erfindungsgemäß hergestellte Überzugsmasse kann auch eine kleine Prozentmenge eines Katalysators enthalten, durch den sich die Vernetzungsgeschwindigkeit der pulverförmigen Überzugsmasse bei der Härtungs- bzw, Einbrenntemperatur erhöht Die Härtungstemperaturen liegen normalerweise zwischen 130 und 2000C, und der Katalysator sollte bei der pulverförmigen Überzugsmasse bei der jeweiligen Einbrenntemperatur für eine Gelzeit sorgen, die wenigstens 1 Minute beträgt, jedoch nicht länger ist als 20 Minuten. Vorzugsweise beträgt diese Gelzeit bei der Einbrenntemperatur etwa 2 bis etwa 9 Minuten.
Einige Katalysatoren, die sich für die pulverförmigen Überzugsmassen verwenden lassen, sind beispielsweise Tetraalkylammoniumsalze, Katalysatoren vom lmidazoltyp, terL-Amine sowie Metallsalze organischer Carbonsäuren. Zu den Tetraalkylammoniumsalz-Katalysatoren gehören beispielsweise
Tetrabutylammoniumch!orid.(-bromid oder -jodid). Tetraäthylammoniumchlorid,(-bromid oder -jodid). '
Trimethylbenzylammoniumchlond. Dodecyldimethyl (2-phenoxyathyl)-ammoniumbromid Diälhyl(2-hydroxyäthyl)rnethylammoniumbromid.
Geeignete Katalysatoren des lmidazoltyps sind beispielsweise
2-Methyl-4-äthylimidazol,
■ 2-Methylimidazol, Imidazo!,
2-[(N-Benzylanilino)methyl]-2-imida/.olinphosphat
oder
2-Benzyl-2-imidazolinhydrochlorid.
Als tert.-Aminkatalysatoren für die erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmassen eignen sich beispielsweise Triäthylendiamin, N,N-Diäthylcyclohexylamin oder N-Methylmorpholin. Beispiele geeigneter Salze organischer Carbonsäuren für die erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmittel sind,
Zinn(ll)-octoat, Zinknaphthenat, Cobaltnaphthenat,
Zinkoctoat, Zinn(U)-2-äthylhexoat,
Phenylmercuripropionat, Bleineodecanoat.
Dibutylzinndilaurat oder Lithiumbenzoat.
Der für die jeweilige pulverförmige Überzugsmasse verwendete Katalysator ist bei Raumtemperatur normalerweise fest und hat einen Schmelzpunkt von 50 bis 2000C.
Die erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmassen können übliche nichtmetallische oder metallische Pigmente enthalten. Solche Pigmente werden in etwa b bis etwa 35 Gew.-%. bezogen auf das Gesamtgemisch, eingesetzt, und zwar je nach dem jeweiligen Pigment und dem für den eingebrannten Überzug gewünschten Glanz.
Da die einzelnen erfindungsgemäßen pulverförmigen Überzugsmassen auf den jeweils zu überziehenden Gegenstand durch elektrostatische Verfahren aufgebracht werden können, kann die gleichzeitige Einarbeitung einer kleinen Gewichtsmenge eines Antistatieums in derartige Massen erwünscht sein. Ein solches Antistaticum wird insbesondere in einer Menge von 0,05 Gew.-0Zo, bezogen auf die gesamte Pulvermasse, zugesetzt. Geeignete Antista'.ica sind beispielsweise Tetraalkylammoniumsalze der oben erwähnten Art. die gleichzeitig als Katalysatoren dienen. Andere geeignete Antistatica sind beispielsweise Alkylpoly(äthylenoxy)phosphat und
Alkyllaurylpoly(äthylenoxy)phosphate.
Polyalkylenimine, Poly(2-vinylpyrrolidon).
Pyridiniumchlorid. Poly(vinylpyridiumchlond).
Polyvinylalkohol oder anorganische Salze.
In die erfindungsgemäße Überzugsmasse kann gewünschtenfalls auch ein Weichmacher eingearbeitet werden. Zu Weichmachern, die hierfür häufig verwendet werden, gehören beispielsweise Adipate, Phosphate, Phthalate, Sebacate, Polyester von Adipinsäure oder Azelainsäure, sowie Epoxy- oder epoxydierte Weichmacher. Einige Beispiele solcher Weichmacher sind
Dihexyladipat, Diisooctyladipat, Dicyclohexyladipat,
TriphenylphosphatTricresylphosphat,
Tributylphosphat, Dibutylphthalat, Dioctylphthalat,
Butyloctylphthalat, Dioctylsebacat, Butylbenzylsebazat, Dibenzylsebazat, Butandiol-1,4-diglycidyläther,
Diglycidyläther von Bisphenol A und deren Polymer
oder Celluloseacetatbutyrat.
Mit Ausnahme derjenigen Fälle, bei denen eine Verbindung speziell bezeichnet ist, sollen unter der Ausdrucksweise Acrylat sowohl Ester von Acrylsäure als auch von Methacrylsäure verstanden werden, wie Acrylate oder Methacrylate.
Unter der Angabe alpha-.S-ungesättigt wird sowohl die olefinisch ungesättigte Bindung, die zwischen zwei Kohlenstoffatomen hestehi. die sich in alpha- und
^-Stellung zu einer aktivierenden Gruppe, wie einer Carboxylgruppe, befindet, beispielsweise die olefinisch ungesättigte Bindung von Maleinsäureanhydrid, verstanden, und man versteht darunter ferner die olefinisch ungesättigte Bindung zwischen zwei Kohlenstoffatomen, die sich in bezug auf das Endstück einer aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Kette in alpha- oder ^-Position befindet, beispielsweise die olefinisch ungesättigte Bindung von Acrylsäure oder Styrol.
Beispiel 1
Aus den im folgenden aufgeführten Komponenten stellt man in der beschriebenen Arbeitsweise ein epoxyfunktionelles hydroxyfunktionelles Copolymer A her.
Rcakiantcn
Glycidylmethacrylat
Hydroxyäthylmethacrylat
Butylmcihacrylat
Methylmethacrylut
Die oben erwähnten Monomeren werden miteinander vermischt, und das erhaltene Gemisch versetzt man dann mit 10 g (5%. bezogen auf das Gesamtgewicht der Reakianten) 2,2'-Azobis-(2-methylpropionitril), das im folgenden als AIBN bezeichnet wird. Die erhaltene Lösung wird dann tropfenweise über eine Zeitspanne von 3 Stunden zu 200 ml auf 100 bis 1100C erhitztes Toluol gegeben, wobei man unter Stickstoffatmosphäre arbeitet. Über eine Zeitspanne von 0,5 Stunden werden dann 0.2 g AIBN, gelöst in 10 ml Aceton, zugesetzt, und es wird anschließend weitere 3 Stunden zum Rückfluß erhitzt.
Die erhaltene Polymerlösung wird mit 200 ml Aceton verdünnt und in 2 Liter Hexan koaguliert. Das weiße Pulver trocknet man 24.0 Stunden in einem Vakuumschrank bei 550C. Die Molekulargewichtsbestimmung des erhaltenen Polymers ergibt einen Wert MJM:,\on 5380/3060 und einen Tg- Wert von 580C
Aus den im folgenden aufgeführten Bestandteilen stellt man in der beschriebenen Arbeitsweise ein carboxyfunktionelles Copolymer B her:
Menge (jL'U IL'hlS
(g) pro/ein
30 15
10 5
80 40
80.0 40
Reaktanten
Menge (g)
Gewichtsprozent
Methacrylsäure 14.0 7
Butylmethacrylat 120.0 60
Methylmethacrylat 50,0 25
Styrol 16,0 8
Bestandteile
Die Menge an Initiator und die Polymerisationsbedingungen entsprechen denjenigen bei der Herstellung des epoxyfunktionellen hydroxytunktionellen Copolymers A. Das dabei erhaltene Copolymer B wird isoliert und getrocknet.
Zur Herstellung einer pulverförmigen Überzugsmasse werden etwa 25,0 g des epoxyfunktionellen hydroxyfunktionellen Copolymers A und etwa 30,0 g des carboxyfunktionellen Copolymers B mit folgenden Bestandteilen vermischt:
Poly(2-äihylhexylacrylat) M1, = 9000
Tetrabutylammoniumjodid
Titandioxid
Ferritgelb
Menge (g)
0,46
0.04
6,00
5,00
Alle obigen Bestandteile werden zuerst 4 Stunden in einer Kugelmühle vermählen und dann 15 Minuten bei 125°C in einem Walzenstuhl behandelt. Das erhaltene Material wird granuliert und auf eine Teilchengröße im Bereich von 10 bis 30 Mikron pulverisiert. Hierbei erhält man ein frei fließendes Pulver.
Das obige Pulver wird elektrostatisch auf geerdete Stahlplatten gesprüht und dann 30 Minuten bei 175°C gehärtet. Die hierbei erhaltenen Filme sehen gut aus, haften gut und verfügen über eine gute Schlagfestigkeit. Bringt man den obigen Überzug auf andere Träger auf, wie Glas, Holz, Messing, Zink, Aluminium, Kupfer oder Bronze, dann erhält man ebenfalls eine gute Haftung, Die gehärteten Filme lösen sich nicht in Toluol, Xylol, Methyläthylketon oder Benzin.
Beispiel 2
Aus den im folgenden genannten Bestandteilen stelli man in der beschriebenen Arbeitsweise ein anhydrid· funktionelles Copolymer B her:
Reaklanien
Menge
(g)
Gewichtsprozent
Maleinsäureanhydrid
Butylmethacrylat
Methylmethacrylat
14,0
100,0
84,0
8
50
42
Das Butylmethacrylat und das Methylmethacrylai werden miteinander vermischt, und das so erhalten« Monomergemisch versetzt man dann mit 12,0 g (6% bezogen auf das Gesamtgemisch der Reaktanten AIBN. Das Maleinsäureanhydrid wird hierauf in 50 m Aceton gelöst und dann mit den anderen Monomerer vermischt. Die Lösung aus Monomer und Initiator wire hierauf tropfenweise über eine Zeitspanne von ί Stunden unter Stickstoff zu 180 ml auf 80 bis 900C erhitzern Toluol gegeben. Über eine Zeitspanne von 04 Stunden werden dann 0,2 g AIBN, gelöst in 5 ml Aceton zugesetzt, worauf man weitere 3 Stunden zum Rückflul erhitzt
Die erhaltene Polymerlösung wird anschließend mii 200 ml Aceton verdünnt und in 2 Liter Hexan koaguliert Das erhaltene Pulver trocknet man 20,0 Stunden be 55° C in einem Vakuumschrank. Es hat ein Molekularge wicht MJMn von 5400/3100 und einen 7>-Wert vor 56° C.
Zur Herstellung einer pulverförmigen Überzugsmas·
se werden etwa 25.0 g des epoxy-hydroxyfunktioneller
Copolymers A von Beispiel 1 und 31,0 g de<
anhydridfunktionellen Copolymers B mit folgenden:
Bestandteil vermischt:
Bestandteile
Menge
0.47
b.50
6.00
3.00
Poly(butylacrylat)
Titandioxid
Fcrriigelb
Dicpoxyd
(Epichlorhydrin-Bisphenol A-Typ,
mittleres Molekulargewicht = 900,
WPf) = 500
") WPE = Gewicht pro Kpoxygruppe.
Alle Bestandteile werden zu 150 ml eines Gemisches h aus Aceton und Methylenchlorid (1:1. bezoger auf Volumen bezogen) gegeben, und dann 15 Stunden in einer Kugelmühle vermählen. Nach Abdampfen des Lösungsmittels im Vakuumschrank bringt man das erhaltene Pulver auf die gewünschte Teilchengröße (10 jo bis 30 Mikron) und sprüht es dann auf geerdete Stahlplatten. Das Pulver wird 30 Minuten bei 170 C gehärtet. Die erhaltenen gehärteten Filme sehen gut aus und sind gut lösungsm 11 telfest.
Beispiel 3
Aus den im folgenden angegebenen Bestandteilen steh man in der beschriebenen Arbeitsweise ein epoxyfunktionelles amidfunktionelles Copolymer A her:
Reaktanten
Glycidylmethacrylat
Methacrylamid
Butylmethacrylat
Methylmethacrylat
Styrol
Menge
(g)
30.0
10.0
80,0
70,0
10,0
CjCU ichtv
pro/ent
15.0
5.0
40.0
35,0
5.0
40
Initiatormenge und Polymerisationsbedingungen sowie Verfahren entsprechen denjenigen bei der Herstellung des epoxyfunktionellen hydroxyfunktionellen Copolymers A von Beispiel 1. Das erhaltene Copolymer wird isoliert und getrocknet. Es hat ein Molekulargewicht MJM1, von 5500/3220 und einen Tg-Wert von 57=C.
Zur Herstellung einer pulverförmigen Überzugsmasse werden 25,0 g des oben beschriebenen epoxyfunktionellen amidfunktionellen Copolymers A und 30,0 g des carboxyfunktionellen Copolymers B gemäß Beispiel 1 mit folgenden Bestandteilen vereinigt:
Bestandteile
Menge
(g)
Titandioxid
Ferritgelb
Poly(isododecylmethacrylat)
Tetrabutylammoniumbromid
6.00
5,50
0,46
0,035
Alle obigen Bestandteile werden miteinander vermischt und dann nach den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren zu einer pulverförmigen Überzugsmasse verarbeitet Das dabei erhaltene Pulver sprüht man wie in den vorhergehenden Beispielen elektrostatisch auf geerdete Stahlplatten, nämlich unter Verwendung einer elektrostatischen Pulverspritzpistole, die bei einer Spannung von 50 kV betrieben wird. Nach Aufbringen des Pulvers erhitzt man die beschichteten Platten 30 Minuten auf 175° C. Die aus diesem Pulver erhaltenen Überzüge haften gut auf Stahl, Glas, Aluminium, Zink und Bronze. Die Überzüge sind ferner gut beständig gegenüber Lösungsmitteln, wie Toluol, Xylol, Methyläthylketon oder Benzin.
Beispiel 4
Zur Herstellung einer pulverförmigen Überzugsmasse werden 25 g des epoxyfunktionellen amidfunktionellen Copolymers A gemäß Beispiel 3 und 31,0 g des anhydridfunktionellen Copolymers B nach Beispiel 2 mit folgenden Bestandteilen vereinigt:
Bestandteile
Poly(2 äthylhexylaerylat) Mn = 9000
Titandioxid Phthalocyaninblau
Benzyl trimethylammoniumchlorid
6o Menge (g)
0.48 b,00 4.50 0,03
Das Gemisch aller dieser Bestandteile wird 5 Stunden in einer Kugelmühle vermählen. Das hierbei erhaltene Gemisch wird dann zu einem Lösungsmittelgemisch aus Aceton und Methylenchlorid (1 :1, auf Volumen bezogen) gegeben und weitere 15 Stunden in einer Kugelmühle verarbeitet. Nach Abdampfen des Lösungsmittels und Granulieren des erhaltenen Pulvers auf eine Teilchengröße im Bereich von 10 bis 30 Mikron sprüht man das erhaltene Pulver auf geerdete Stahlplatten und härtet es dann 25 Minuten bei 170°C. Die dabei erhaltenen Überzüge haften gut und glänzen.
Beispiel 5
Aus den im folgenden angeführten Bestandteilen stellt man in der beschriebenen Arbeitsweise ein carboxyfunktionelles hydroxyfunktionelles Copolymer A her:
Reaktanten Menge Gewichts
(g) pro/ent
Methacrylsäure 22 11
Hydroxyäthylmethacrylat 10 5
Butylmethacrylat 100 50
Methylmethacrylat 50 25
Styrol 18 9
Initiatormenge und Polymerisationsbedingungen eni sprechen denjenigen bei der Herstellung des carboxj funktionellen Copolymers B nach Beispie! 1. Dc Copolymer wird isoliert und getrocknet. Es hat ei Molekulargewicht MJMn von 5600/3200 sowie eine 7£-Wertvon57°C.
Zur Herstellung eines epoxyfunktionellen Copol; mers B werden die im folgenden angeführten Bestam teile in der beschriebenen Weise polymerisiert:
Reaktanten
Glycidylmethacrylat
Butylmethacrylat
Methylmethacrylat
Styrol
Menge Gewicht
(g) prozent
24 12
84 42
82 41
10 5
Die obigen Monomeren werden vermischt und mit 10 g AIBN (5%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktanten) versetzt. Polymerisation, Isolierung und Trocknen des Copolymers werden nach den Verfahren und Bedingungen durchgeführt, wie sie auch zur Herstellung des epoxyfunktionellen hydroxyfunktionellen Copolymers A von Beispiel 1 angewandt wurden. Das auf diese Weise erhaltene epoxyfunktionelle Copolymer B verfügt über ein Molekulargewicht MnIM» von 6700/3270 und einen Tg-Wert von 59°C.
Zur Herstellung einer pulverförmigen Überzugsmasse werden 35,0 g des epoxyfunktionellen Copolymers B dieses Beispiels und 25,0 g des obigen carboxyfunktionellen hydroxyfunktionellen Copolymers A mit folgenden Bestandteilen vereinigt:
Bestandteile Meiific
Poly(laurylacrylat) Mn = H 000 0.48
Titandioxyd 8.00
Ultramarinblau 5.00
Tetraäthylammoniumchlorid 0.05
Diepoxid 2.00
(Epichlorhydrin-Bisphenol A-Typ,
mittleres Molekulargewicht = 900.
WPE = 500)
Die Mischung aller obigen Bestandteile wird 4 Stunden in einer Kugelmühle vermählen. Die Mischung wird dann mit einem Lösungsmittel aus Aceton und Methylenchlorid (1 :1, ajf Volumen bezogen) versetzt und weitere 15 Stunden in einer Kugelmühle verarbeitet. Nach Abdampfen des Lösungsmittels und Granulieren des Pulvers auf eine Teilchengröße von 10 bis 30 Mikron sprüht man das erhaltene Pulver auf geerdete Stahlplatten, auf denen es dann 25 Minuten bei 175"C gehärtet wird. Die dabei erhaltenen glänzenden Überzüge haften gut auf dem Träger und sind gut schlagfest. Die Überzüge sind ferner gut lösungsmittelbeständig gegenüber Toluol, Xylol, Methyläthylketon, Methanol oder Benzin.
Beispiel 6
Aus den im folgenden angeführten Bestandteilen stellt man in der beschriebenen Arbeitsweise ein carboxyfunktionelles amidfunktionelles Copolymer A her:
Reaktanten
Menge Gewichts
(g) prozent
22,0 11
10,0 5
100,0 50
50.0 25
18.0 9
HesMtidteile
Pdy(2-ath\lhe\ylacr\lal)
Titandioxid
Ferritgclb
Tctrabutvlammoniumbromid
Methacrylsäure Methacrylamid Butylmethacrylat Methylmethacrylat
Styrol
Initiatormenge, Polymerisationsbedingungen und Isolierung des Polymers entsprechen den zur Herstellung des carboxyfunktionellen Copolymers B von Beispiel 1 angewandten Bedingungen und Verfahren.
Zur Herstellung einer pulverförmigen Überzugsmasse werden 25,0 g des carboxyfunktionellen amidfunktionellen Copolymers A und 35,0 g des epoxyfunktionellen Copolymers B gemäß Beispiel 5 mit folgenden Materialien vereinigt:
(f)
0.43
b.00
5,50
0.0 3
Alle obigen Bestandteile werden miteinander vermischt und dann mit einem Lösungsmittelgemisch aus Aceton und Methylenchlorid (1 :1, auf Volumen bezogen) vereinigt und 20 Stunden in einer Kugelmühle vermählen. Nach Abdampfen des Lösungsmittels und Granulieren des Pulvers auf eine Teilchengröße im Bereich von 10 bis 25 Mikron sprüht man das erhaltene Pulver auf elektrostatisch geerdete Stahlplatten, auf denen man es dann 30 Minuten bei 170"C einbrennt.
Die pigmentierten Filme sehen gut aus, haften gut und verfügen über eine gute Schlagfestigkeit. Sie sind ferner gut beständig gegenüber Lösungsmitteln, wie Toluol. Xylol, Methyläthylketon. Methanol oder Benzin.
Beispiel 7
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch Unterschiede in der Zusammensetzung des epoxyfunktionellen hydroxyfunktioncllen Copolymers A bestehen. Das hier verwendete Copolymer A enthält 18 Gew.-% Glycidylmethacrylu! und 2 Gew.-°/o Hydroxyäthylmeihacrylat. Die entsprechende Einstellung zur Anpassung wird in der Butylmethacrylatkomponen'.e vorgenommen. Das uuf diese Weise erhaltene Pulver sprüht man dann elektrostatisch auf geerdete .Stahlplatten, und man erhält hierdurch nach Härten vernetzte Überzüge, die gut aussehen, gut haften und lösungsmittelbeständig sind.
Beispiel 8
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man abweichend davon jedoch (1) zur Herstellung des epoxyfunktionellen hydroxyfunkiionellen Copolymers A von einem Monomergemisch ausgeht, das 12 Gew.-o/o Glycidylmethacrylat und 8 Gew.-% Hydroxyäihylmethacrylat enthält, und (2) die zur Herstellung der pulverförmigen Überzugsmasse verwendete Menge an carboxyfunktionellem Copolymer B 28,0 g beträgt. Die Akkomodationseinstellung wird in der Methacrylatkomponente vorgenommen. Das dabei erhaltene Pulver wird dann elektrostatisch auf geerdete Stahlplatten gesprüht und darauf gehärtet, wodurch man gut aussehende vernetzte Überzüge erhält.
Beispiel 9
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch folgende Unterschiede bestehen:
(1) Das epoxyfunktionelle hydroxyfunktionelle Copolymer A wird aus einem Monomergemisch folgender Monomerzusammensetzung hergestellt:
Reaktanten
Glycidylmethacrylat
Hydroxyäthylmethacrylat
Butylmethacrylat
Methylmethacrvlat
Gewichtsprozent
12 5
40 43
(2) Zur Herstellung des carboxyfunktionellen Copolymers B geht man von einem Monomergemisch folgender Monomerzusammensetzung aus:
Reaktanien
Methacrylsäure Butylmethacrylat Methylmethacrylat Styrol
15
55
25
(3) Zur Herstellung der pulverförmigen Überzugsmasse werden äquimolare Mengen der beiden Copolymeren verwendet.
Das so erhaltene Pulver wird dann elektrostatisch auf geerdete Stahlplatten gesprüht und darauf gehärtet, wodurch man gut aussehende vernetzte Oberzüge erhält.
Beispiel 10
Das in Beispiel 2 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man jedoch von einer anderen Zusammensetzung des epoxyfunktionellen hydroxyfunktionellen Copolymers A ausgeht. Das hierbei verwendete Copolymer A enthält 18 Gew.-% Glycidylmethacrylat und 2 Gew.-% Hydroxyäthylmethacrylat. Die Akkomodierungseinstellung wird in der Butylmethacrylatkomponente vorgenommen. Das auf diese Weise hergestellte Pulver ergibt nach elektrostatischem Aufsprühen auf geerdete Stahlplatten und entsprechendem Härten einen gut aussehenden vernetzten Überzug.
Beispiel 11
Das in Beispiel 2 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man jedoch von einer unterschiedlichen Zusammensetzung des epoxyfunktionellen hydroxyfunktionellen Copolymers A ausgeht. Das hierbei verwendete Copolymer A enthält 13 Gew.-% Glycidylacrylat und 7 Gew.-% Hydroxypropylacrylat. Das auf diese Weise hergestellte Pulver ergibt nach elektrostatischem Aufsprühen auf geerdete Stahlplatten und entsprechendem Härten gut aussehende vernetzte Überzüge.
Beispiel 12
Das in Beispiel 2 beschriebene Verfahren wird mit folgenden Unterschieden wiederholt:
(1) Zur Herstellung des epoxyfunktionellen hydroxyfunktioneilen Copolymers A geht man von einem Monomergemisch folgender Zusammensetzung aus:
(3) Zur Herstellung einer pulverförmigen Überzugsmasse werden äquimolare Mengen der beiden Polymeren verwendet Das auf diese Weise erhaltene Pulver
ergibt nach elektrostatischem Aufsprühen auf geerdete
Gewichtsprozent 5 Stahlplatten und entsprechendem Härten gut aussehende vernetzte Überzüge.
Beispiel 13
Das in Beispiel 3 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man jedoch von einer unterschiedlichen Zusammensetzung des epoxyfunktionellen amidfunktionellen Copolymers A ausgeht. Das hierbei verwendete Copolymer enthält 18 Gew.-% Glycidylmethacrylat und 2 Gew.-% Acrylamid, an Stelle des Methacrylamide. Die Akkomodationseinstellung wird in der Butylmethacrytatkomponenie vorgenommen. Aus dem dabei erhaltenen pulverförmigen Überzugsmate rial erhält man nach elektrostatischem Aufsprühen auf geerdete Stahlplatten und entsprechendem Härten gut aussehende vernetzte Überzüge.
Beispiel 14
Das in Beispiel 3 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man jedoch von einer anderen
:s Zusammensetzung des epoxyfunktionellen amidfunktionellen Copolymers A ausgeht. Das hierfür verwendete Copolymer enthält 13Gew.-% Glycidylmethacrylat und 7 Gew.-% Methacrylamid. Das erhaltene pulverförmige Überzugsmaterial führt nach elektrostatischem Auf-
.10 sprühen auf geerdete Stahlplatten und entsprechendem Härten zu gut aussehenden vernetzten Überzügen.
Beispiel 15
Das in Beispiel 3 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch folgende Unterschiede bestehen:
(1) Zur Herstellung des epoxyfunktionellen amidfunktionellen Copolymers A geht man von einem Monomer-
gemisch folgender Zusammensetzung aus:
Reaktanien
Glycidylmethacrylat
Methacrylamid
Butylmcthacryiat
Methylmethacrylat
Gewichtsprozent
12 5
40 43
(2) Die Herstellung des carboxyfunktionellen Copolymers B erfolgt aus einem Monomergemisch folgender Zusammensetzung:
Reaktanten
Gewichtsprozent Reaktanten
Gewichtsprozent
Glycidylmethacrylat
Hydroxy äthylmethacrylat
Butylmethacrylat
Methylmethacrylat
12 5
40 43
Methacrylsäure
Butylmethacrylat
Methylmethacrylat
Stvrol
12
55
28
(2) Die Herstellung des anhydridfunktionellen Copolymers B erfolgt aus einem Monomergemisch folgender Zusammensetzung:
ho
Reaktanten
Maleinsäureanhydrid
Butylmeih.icryla!
Mrihvlmclhucrvl.tl
Gewichispro/.eni

1.
48
40
(3) Zur Herstellung einer pulverförmigen Überzugsmasse werden äquimolare Mengen des epoxyfunktionellen amidfunktionellen Copolymers A und des carboxyfunktionellen Copolymers B miteinander vcrmischt.
Nach elektrostatischem Aufsprühen des oben erhaltenen pulverförmigen UberzugMiiuterials auf geerdete Stahlplatten und entsprechendem Härten erhält man gut aussehende vernetzte I 'ber/üpe.
/O
Beispie! 16 in Beispiel 4 beschriebene
Das in Beispiel 4 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man zur Herstellung der Copolymeren jedoch von den zur Herstellung der Copolymeren nach Beispiel 12 verwendeten Monomergemischen ausgeht, mit der einzigen Ausnahme, daß man an Stelle von 5 Gew.-% Hydroxyäthylmethacrylat 5 Gew. % Methacrylamid verwendet.
Beispiel 17
Das in Beispiel 5 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch folgende Unterschiede bestehen:
(1) Zur Herstellung des carboxyfunktionellen hydroxyfunktionellen Copolymers A geht man von einem Monomergemisch folgender Zusammensetzung aus:
Reaktamen
Gewichtsprozent
Methacrylsäure
Hydroxyäthylacrylat
Butylmethacrylat
Methylmethacrylat
Styrol
15 3
53 20
(2) Die Menge an epoxyfunktionellem Copolymer B wird auf 42,0 g geändert.
Beispiel 18
Das in Beispiel 5 beschriebene Verfahren wird wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß das carboxyfunktionelle hydroxyfunktionelle Copolymer A 8 Gew.-% Methacrylsäure und 8 Gew.-% Hydroxyäthylmethacrylat enthält. Die Einstellung wird in der Butylmethacrylatkomponente vorgenommen.
Beispiel 19
Das in Beispiel 5 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch folgende Unterschiede bestehen:
(1) Zur Herstellung des carboxyfunktionellen hydroxyfunktionellen Copolymers A geht man von folgender Zusammensetzung aus:
Reaktanten
Methacrylsäure
Acrylsäure
Hydroxyäthylmethacrylat
Hydroxybutylmethacrylat
Methylmethacrylat
Styrol
Gewichtsprozent
4 4 3 2
28 9
Reaktanten
Gewichtsprozent
Glycidylmethacrylat
Butylmethacrylat
Methylmethacrylat
Styrol
15
42
38
15
(2) Man verwendet ein epoxyfunktionelles Copolymer (.ο B folgender Zusammensetzung:
(3) Zur Herstellung eines pulverförmigen Überzugsmaterials werden äquimolare Mengen der beiden Copolymeren verwendet.
Beispiel 20
Das in Beispiel 6 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch folgende Unterschiede beste-
(1) Man verwendet ein carboxyfunktionellos amidfunktionelles Copolymer A folgender Zusammensetzung:
Gewichtsprozent
15 3
30
25
20
Reaktanten
Acrylsäure
Methacrylamid
Butylmethacrylat
Butylacrylat
Methylmethacrylat
alpha-Me'hylstyrol
(2) Die zur Herstellung dieser pulverförmigen Überzugsmasse verwendete Menge an epoxyfunktionellem Copolymer B wird auf 41,0 geändert.
Beispiel 21
Das in Beispiel 6 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch folgende Unterschiede bestehen:
(1) Das carboxyfunktionelle amidfunktione'le Copolymer A enthält 8 Gew.-% Methacrylsäure und 8 Gew.-% Methacrylamid, und die Akkonodationseinstellung wird in der Butylmethacrylatkomponente vorgenommen:
(2) Zur Herstellung des pulverförmigen Überzugsmaterials verwendet man eine äquimolare Menge eines epoxyfunktionellen Copolymers B.
Beispiel 22
Das in Beispiel 21 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man jedoch 8 Gew.-% Methacrylsäure und 3 Gew.-% Methacrylamid verwendet und die Einstellung in der Butylmethacrylatkomponente vornimmt.
Beispiel 23
Die in den Beispielen 2, 10, 11 und 12 beschriebenen Verfahren werden wiederholt, wobei man zur Herstellung des anhydridfunktionellen Copolymers B an Stelle des Maleinsäureanhydrids jedoch eine äquimolare Menge Itaconsäureanhydrid verwendet.
B e i s ρ i e I 24
Das in Beispiel 5 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei man an Stelle der Methacrylsäure jedoch eine äquivalente Menge Itaconsäure verwendet.
Beispiel 25
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch folgende Unterschiede bestehen:
(1) Man verwendet ein epoxyfunktionelles hydroxyfunktionelles Copolymer A folgender Zusammensetzung:
Reaktantcn
Gewichtsprozent Reaktanten
Gewichtsprozent
Glycidylmethacrylat 15 Giycidylmethacrylat 5
Hydroxyäthylmethacrylat 5 :ϊ Hydroxyäthylmethacrylat 10
Vinylchlorid 20 t-Butylstyrol 5
Vinyltoluol 5 Chlorstyrol 10
Äthylacrylat 5 Acrylnitril 5
Butylacrylat 25 Butylmethacrylat 35
Methylmethacrylat 25 ίο Methylmethacrylat 30
(2) Die Menge an AIBN-Initiator entspricht 7%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren.
(3) Man geht von einem carboxyfunktionellen Copolymer B folgender Zusammensetzung aus:
(2) Die Menge an AIBN-Initiator entspricht 0,8%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktanten.
(3) Das anhydridfunktionelle Copolymer B hat folgende Zusammensetzung:
Reaktanten
GewichtsDrozent Reaktanten
Gewichtsprozent
Methacrylsäure
Butylmethacrylat
Methylmethacrylat
i-Butylstyrol
(4) Die Menge an verwendetem AIBN-Initiator entspricht 7%, und zwar bezogen auf das Gewicht der Gesamtreaktanten.
Auf diese Weise erhält man Copolymere, deren Molekulargewichte am unteren Wert des genannten Bereichs liegen.
Beispiel 26
Das in Beispiel 2 beschriebene Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch folgende Unterschiede bestehen:
(1) das epoxyfunktionelle hydroxyfunktioneüe Copolymer A hat folgende Zusammensetzung:
15 Maleinsäureanhydrid 5
55 ίο Butylmethacrylat 50
25
5
Methylmethacrylat 45
(4) Die Menge an AIBN-Initiator entspricht 0,8%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktanten.
Auf diese Weise erhält man Copolymere mit einem Molekulargewicht in der Nähe des oberen Wertes des angegebenen Bereichs.
Beispiel 27
Die nach den Beispielen 16 bis 26 erhaltenen pulverförmigen Überzugsmassen werden auf eine Reihe von Trägern gesprüht, unter Einschluß von Stahl, Messing, Aluminium und Glas, und darauf in der in den vorherigen Beispielen beschriebenen Weise gehärtet. Hierbei erhält man gut aussehende vernetzte Überzüge.

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Wärmehärtbares pulverförmiges Überzugsmittel, bestehend aus
A) einem Copolymeren aus
a) 5 bis 20 Gew.-% eines olefinisch ungesättigten Monomeren mit einer ersten funktioneilen Gruppe,
b) 2 bis 10 Gew.-% eines olefinisch ungesättigten Monomeren mit einer zweiten funktioneilen Gruppe und
c) 70 bis 93 Gew.-% anderer olefinisch ungesättigter Monomerer,
B) einem Polymeren mit funktionellen Gruppen, die mit den funktionellen Gruppen des Copolymeren A reagieren; und gegebenenfalls
C) Fließreguliermitteln, Katalysatoren, Pigmenten, Antistatika und Weichmachern,
dadurch gekennzeichnet, daß das Copoly-Here A als funktionell Gruppe
a) Epoxy- und Amidgruppen,
b) Epoxy-und Hydroxygruppen,
c) Carboxy- und Amidgruppen oder
d) Carboxy- und Hydroxygruppen
»ufweist; daß das Polymere B ein Copolymeres ist, das 5 bis 20 Gew.-% eines olefinisch ungesättigten Monomeren mit
a) funktionellen Anhydridgruppen,
b) funktionellen Carboxygruppen oder
c) funktionellen Epoxygruppeti,
die derart ausgewählt sind, daß sie mit zwei verschiedenen funktionellen Gruppen am Copolymeren A reagieren, enthält; daß die Copolymeren A lind B jeweils ein Molekulargewicht im Bereich von *twa 1500 bis etwa 15000 aufweisen und nicht mehr •Is 5% hiervon über ein Molekulargewicht von über ttwa 20000 verfügen; und daß sie eine Glasübertangstemperatur (Tg) im Bereich von 40 bis 900C esitzen, und daß das Copolymere B in einer Menge Vorhanden ist, die 0.4 bis 1,4 funktionellen Gruppen •m Copolymeren B pro funktioneller Gruppe am Copolymeren A entspricht.
2. Warmhärtbares pulverförmiges Überzugsmittel ftach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Copolymer A ein epoxyfunktionelles und hydroxyfunktionelles Copolymer und als Copolymer B ein «arboxyfunktionelles Copolymer enthält.
3. Warmhärtbares pulverförmiges Überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Copolymer A ein epoxyfunktionelles und hydroxyfunktionelles Copolymer und als Copolymer B ein tnhydridfunktionelles Copolymer enthält.
4. Warmhärtbares pulverförmiges Überzugsmittel ftach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Copolymer A ein epoxyfunktionelles und amidfunkiionelles Copolymer und als Copolymer B ein carboxyfunktionelles Copolymer enthält.
5. Warmhärtbares pulverförmiges Überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als CopoK'iier A ein epoxyfunktionelles und amidfunktionelles Copolymer und als Copolymer B ein anhydridfunktionelles Copolymer enthält.
6. Warmhärtbares pulverförmiges Überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Copolymer A ein carboxyfunktionelles und hydroxyfunktionelles Copolymer und als Copolymer B ein epoxyfunktionelles Copolymer enthält.
7 Warmhärtbares pulverförmiges Überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Copolymer A ein carboxyfunktionelles und amidfunktionelles Copolymer und als Copolymer B ein epoxyfunktionelles Copolymer enthält
DE19742457827 1973-12-19 1974-12-06 Warmhärtbares pulverförmiges Überzugsmittel Expired DE2457827C3 (de)

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