DE3120286C2

DE3120286C2 - Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung auf Basis eines wärmehärtbaren Pulverharzes

Info

Publication number: DE3120286C2
Application number: DE3120286A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Sagane; Ichiro Hiratsuka Kanagawa Tabuchi
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1980-06-07
Filing date: 1981-05-21
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE3120286A1; JPS572367A; US4385138A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung auf Basis eines wärmehärtbaren Pulverharzes, hergestellt durch Dispergieren wasserunlöslicher wärmehärtbarer Harzteilchen und eines Addukts eines struktursymmetrischen Diols mit einem Molekulargewicht von 90-300 mit Äthylenoxyd oder Propylenoxyd oder einer Mischung hiervon in einem wäßrigen Medium. Diese Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung ergibt Verbesserungen im Hinblick auf die Antisedimentationseigenschaften und die Redispergierbarkeit der Teilchen und demzufolge im Hinblick auf die Stabilität während längerer Lagerung und deren Auftragseigenschaften. Überdies führt das Aufbringen der Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung zur Bildung eines Films mit ausgezeichneter Glätte, Glanz, Wasserbeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit etc. ohne Entwicklung irgendeines Lochfraßes und Kraterbildung durch Lösungsmittelausplatzen und Rißbildung bei der Filmbildung durch Erhitzen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasscr-Aufschlämmungs-Übcrzugs-Zusammensetzung auf Basis eines wärmehärtbaren Pulverharzes und insbesondere eine Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammcnsetzung auf Basis eines wärmehärtbaren Pulverhar/es (nachfolgend als Wasscr-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung bezeichnet), die hinsichtlich der Antlscdlmcntaiionsclgcnschafien und der Rcdlsperglerbarkclt der Teilchen In der Aufschlämmung verbessert Ist und zur Bildung eines Films mit ausgezeichneter Glätte, Glanz und anderen physikalischen und chemischen Eigenschaften, wie Wasserbcständlgkclt, Fciichtlgkcllsbeständlgkelt, Korrosionsbeständigkeit und dergleichen befähigt Ist ohne Irgendeine Rlßblldung und Phänomene eines Schäumens In dem Überzug aus der Aufschlämmung aufgrund einer plötzlichen Verdampfung des Dlsperglermcdlums und einer Entwicklung von Lochfraß und Kratern In dem Film aufgrund eines Sc'iäumcns herbeizuführen, wobei nachfolgend auf diese Phänomene der Einfachheit halber als Lochfraß und Kraterbildung durch Lösungsmlttelausplatzen bei der Filmblldung durch Erhitzen Bezug genommen wird.

Es haben sich in letzter Zelt starke Anforderungen Im Hinblick auf die Ausschaltung einer Umweltverschmutzung sowie die Einsparung von Hilfsmitteln auf dem Gebiet der Überzüge und Überzugs-Zusammensetmngen ergeben und es wurden Wasscr-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensclzungen für die praktische m

Verwendung entwickeil, um diesen Anforderungen zu genügen. p

Beispielsweise wird In der US-PS 37 37 230, die der japanischen Offcnlcgungsschrirt Nr. 45 529/1973 §

entspricht, ein Verfahren zum Aufbringen c'.ncs Pulverlacks auf einen zu überziehenden Gegenstand beschrie- ;|

ben. bei dem eine Aufschlämmung eines gleichmäßig In Wasser .suspendierten, nicht wasserlöslichen Pulver- i

lacks gebildet wird uml auch eine grolle Vlcl/ahl an Fllmblldncrn, wie Acrylharzcn, Alkydvcrblndungen, Vinyl- Ki

verbindungen. Polyestern. Nylonvcrblndungcn, Epoxyharzcn und dergleichen als Basis für den Pulverlack S$

beschrieben. Die obige, wasscrsuspcndlerie Harzaufschlämmung wird gebildet. Indem man ein Harzpulver mit ϊϊβ

einer Teilchengröße, die normalerweise Im Bereich von 1 bis 10 μηι Hegt, In einem Medium auf Wasserbasis p

mil einem Festsioffgehali von IO bis 60 Gcw.-'\, dlsperglcrt, derart, daß die vorstehende Formulierung Vorteile jf

besitzt, in der Weise, daß das Überzugsverfahren für den herkömmlichen flüssigen Lack ohne Irgendeine *■>;

Umweltverschmutzung und ToxlzltiU aufgrund von verwendeten organischen Lösungsmitteln verfügbar wird J>

und daß ein Finish mli einem relativ dicken Film durch ein einziges Überzugsverfahren erhalten werden kann. J<

Die wassersuspendierie llarzaulschlämmung besitzt weiterhin Vorteile der Art, daß der hieraus gebildete Film jjj

cine gute Wasserbeständigen, Feuchtigkeltsbcständlgkell, chemische Beständigkeit etc. besitzt, da ein ober- ;?*

flächenakilves Mittel nicht in großen Mengen als Bestandteil derselben verwendet wird. |;

Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß die wasserdlspcrglcrte Harzaufschlämmung mit den Vor- S

teilen wie vorstehend aufgrund der Ihr eigenen Eigenschaften die folgenden Nachteile aufweist. |:^:;

Ein typischer Nachteil beruht darauf, daß eine relativ große Menge an wasserlöslichem Verdickungsmittel, ty

einer anorganischen Pigmentdispersion einschließlich eines Pigments zum Strecken, eines wasserlöslichen $

Harzes usw. verwendet werden muß. *■

Die japanischen Offenlcgungsschriften Nr. 4149/1980 und 4150/1980 beschreiben wäßrige Disperslons-Über- |

zuys-Zusammensetzungen, In denen ein wäßriges Harz oder ein wäßriges Harz mit einer chemisch mitwirken- JSiJ

den reaktiven Gruppe eingebracht lsi. Diese wäßrigen Dlsperslons-Überzugs-Zusammensctzungen sind jedoch |i

im Hinblick auf die Wasscrbesländlgkcli und die Feuchtlgkcltsbeständlgkell nicht zufriedenstellend und die i|

Koexistenz des wäßrigen Harzes hiermit führt zu einer Sedimentation der Harzteilchen In dem Wasserdlspcr- &*

sionsswcm. um eine schlechte Dlspcrsionsslabllilill herbeizuführen.

Weiterhin beschreibt die japanische Olfcnlegungsschrlft Nr. 4342/1980 eine wasscrdlspcrglcrie Überzugs-/usammensetzung. In der eine hydrophobe ultralclne unorganische Verbindung, nämlich das vorstehend genannte anorganische Pigment In das Wasscrdlspcrslonssystcm eingebracht lsi. Öle Übcr/ugs-Zusammenset-/ung besitzt jedoch zwangsweise den Nachteil, tlali das mineralische Pigment die Fllcßclgenschaftcn helm Schmelzen des Harzes hei der Filmbildung durch Erhitzen behindert und demzufolge die Glatte, den Glanz usw. des Hirns vermindert Die i''ber/iigs-7iis,imnKⁱnscizung beslt/t weiterhin den Nachteil, daß Lochfraß und

Kraicrblldung durch Lösungsmlllelausplal/.cn und RlUblldung dazu neigen. In dem Film bei der Filmbildung durch Erhitzen aufzutreten.

Um die vorstehend bei-chrlebencn Probleme zu überwinden, beschreibt beispielsweise die japanische Ofienlegungsschrlft Nr. 132 630/1979 eine Über/.ugs-Zusammcnseizurig eines wasserdlsperglerten wärmehärtbaren Harzes, In der Polyälhylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 200 bis 10 000 zu einem s speziellen wärmehärtbaren Harzpulver zugegeben 1st. Der hieraus gebildete Film wird unvermeidlich Im Hinblick auf die Wasserbeständigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit verschlechtert. Überdies lsi die Überzugs-Zusammensetzung Im Hinblick auf die Antlsedimentatlonselgenschaften und die Redlsperglerbarkeit der Teilchen in der Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensclzung und demzufolge Im Hinblick auf die Stabilität bei einer ausgedehnten Lagerung der Überzugs-Zusammensetzung nicht zufriedenstellend.

Als charakteristisches Beispiel für den Fall, bei dem ein wasserlösliches Harz eingearbeitet wird, offenbart die japanische Offenlegungsschrlft Nr. 433/1980 eine mit Alumlnlumflocken pigmentierte Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung. Gemäß der Überzugs-Zusammensetzung kann das Ziel, einen Film mit guter Helligkeit bzw. Glanz zu erhalten, erreicht werden, jedoch besitzt die Überzugs-Zusammensetzung offensichtlich Nachtelle, wie vorstehend beschrieben. is

Um die Probleme, die der Überzugs-Zusammensetzung vom Aufschlämmungsiyp im Zusammenhang mit deren Anwendung und Herstellung eigen sind, zu überwinden, offenbar! die japanische Offenlegungsschrlft Nr. 144 442/1979 ein Verfahren zum Aufbringen eines Aufschlämmungslacks bzw. -anstrlchs, das das vorherige Erhitzen eines Substrats der Art, daß dessen Oberflächentemperatur 50° C oder mehr betragen kann, das Aufbringen des Aufschlämmungslacks hierauf bei der vorher beschriebenen Oberflächentemperatur und das Erhitzen auf eine Temperatur von höher als dem Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt des filmbildenden Materials in dem Aufschlämmungsanslrlch zur Bildung eines Films umfaßt, und die japanische Offenlegungsschrlft Nr. 4341/1980 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer wasserdlsperglerten Überzugs-Zusammensetzung vom Aufschlämmungstyp, das das Mischen einer ein Harz <<ls überwiegenden Bestandteil enthaltenden Lackkomponente zur Bildung einer Zusammensetzung In Pellctform, die Zugabe von Wasser und eines oberflächenaktiven Mittels zur Zusammensetzung, um die Oberflächenspannung der erhaltenen gemischten Lösung auf weniger als 35 · 10 ⁵ N/cm zu vermindern und das Malen der Zusammensetzung in Wasser, um die Lackkomponente In der Flüssigkeit zu dispergieren, umfaßt. Weiterhin offenbart die US-PS 4100 315 ein Verfahren zur Herstellung eines dünnen homogenen adhäsivcn nicht porösen Lackfilms auf einer Metalloberfläche mit Hilfe einer Suspension einer wäßrigen Zusammensetzung mit verlängerter Lagerungssiabilltät. die ein 3« festes wärmehärtbarcs synthetisches Harzfeinpulver und ein Netzmittel, ausgewählt unter einem speziellen Alkylphenyloxyälhylal und einem speziellen Amlnokokosfettsäureoxyäihylat umfaßt, das Trocknen und das Härten der Zusammensetzung. Diese vorstehend beschriebenen Verfahren lehren jedoch nichts über den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, der darin besteht, gleichzeitig die Probleme Im Hinblick auf die Stabilität der dlsperglerten Harzteilchen in der Dispersion, wie die Anil-Sedlmentatlonselgenschaften und die Redlspergierbarkeil der Teilchen; die Fließeigenschaft beim Schmelzen des Harzes bei der Filmbildung durch Erhitzen, wie die Entwicklung von Loch fraß und Kraicrblldung durch Lösungsmluelausplaucn und die Rißbildung; die physikalischen und chemischen Eigenschaften eines gehärteten Films, wie Glanz, Glätte, Wasserbestandlgkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit; und dergleichen zu lösen.

Ziel der Erfindung Ist die Schaffung einer Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung auf Basis «ι eines wärmehärtbaren Pulverharzes, die befähigt Ist zur Bildung eines Films mit ausgezeichneten physikalischen und chemischen Eigenschaften, wie Glätte, Glanz, Wasserbeständigkeit. Feuchtlgkelisbeständlgkelt und Korrosionsbeständigkeit ohne die Entwicklung von Lochfraß und ohne Kraterbildung durch Lösungsmlttelausplaizen und Rißbildung bei der Fllmhlldung durch Erhitzen. Gleichzeitig soll die zu schaffende Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung auf Basis eines wärmehärtbaren Pulverharzes verbessert sein Im Hinblick auf die Antlsedlmentationselgenschaften und die Redlsperglerbarkeit der Teilchen In der Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung und Im Hinblick auf ulc Stabilität bei langzeitiger Lagerung jnd deren Anwendungseigenschaften.

Die vorstehenden Ziele werden erfindungsgemäß erreicht durch eine Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung auf Basis eines wärmchärtbaren Pulverharzes, umfassend eine Aufschlämmung, gebildet 5<> durch Dispergieren von 100 Gew.-Tellen wärmehärtbarcr Harztellchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3 bis 50 μίτι und einem Erweichungspunkt von 30° bis 120° C. wobei die wärmehärtbaren Harztellchen wasserunlöslich und bei Raumtemperatur fest sind, und von 1 bis 20 Gew.-Teilen eines Addukts aus 1 Mol eines struktursymmetrischen Diols mit einem Molekulargewicht von 90 bis 300 mit 4 bis 100 Mol Äthylenoxyd oder Propylenoxyd oder einer Mischung hiervon in 40 bis 400 Gew.-Tellen eines wäßrigen Mediums. ^ I' Durch die Verwendung des vorstehend definierten Addukts als Additiv wird die Dispersion der wärmehärtba-

ren Harztellchen, die wasserunlöslich und bei Raumtemperatur fest sind, stabilisiert, um die Fließeigenschaften

h beim Schmelzen der wärmehärtbaren Harztellchen zu verbessern, wobei weiterhin wenig oder keine nachteilige

Wirkung Im Hinblick auf die Fllmqualltät, wie Glanz, Glätte, Wasserbeständigkeit und Feuchtlgkeltsbestandlg-

kelt ausgeübt wird. Dieses Additiv wird nachfolgend der Einfachheit halber als Flleßmiitcl bezeichnet. ^W)

f_t Ein Dlol mit einem Molekulargewicht von weniger als 90 führt bei der Verwendung In dem Fließmittel zu

E Eigenschaften, die denjenigen von Äthylenglykol derart ähnlich sind, daß es für die Filmqualität. Insbesondere

Im Hinblick auf die Wasserbestandlgkeit und die Feuchllgkcitsbcsiändlgkcli nicht zufriedenstellend ist

Ein Dlol mit einem Molekulargewicht von mehr als 300 fuhrt In dem Fließmittel zur Steigerung seiner Eigenschaft als oberflächenaktives Mittel, um In ungünstiger Welse die Wasscrbcständlgkclt und die Feuchtigkeit- ^h' bcständigkelt des Films /u verschlechtern. Das Molekulargewicht des Diols liegt vorzugsweise Im Bereich von 150 bis 250.
Beispiele für das Dlol In dem als FllelJmliiel bei der Erfindung eingesetzten Addukl umlassen Bisphenol A.

CycIohexan-M-dlol. n-Buian-l,4-dloi, n-Pentan-l,5-dlol, n-Hexan-l,6-dlol, I,4-Dlmelhyl-n-butan-i,4-dlol, 1,4-Dläthyl-n-buian-l,4-dlol, S.o-DlmethyM-octlnO.ö-dlol, 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decln-4,7-dlol und dergleichen, vorzugsweise S.o-Dimethyl^-octlnO.o-dlol und 2,4,7,9-Tclramethy!-5-decin-4,7-dlol.

Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Addukl 1st zum Beispiel bevorzugt eine Verbindung mit einer derartigen Struktur, daß eine hydrophobe Kette gebildet wird, bestehend aus Äthylenoxyd, das an 2 Hydroxylgruppenposilionen des Diols addiert lsi, wie es durch die Formel

CH.,

CH,

CH,-CH₂-C —C = C- C-CH₂- CH,

CH,

CH

_2A

OH

CH,

OH

veranschaulicht wird, worin ν und y die Anzahl der Äthylcnoxydcinheltcn, die an die jeweiligen Hydroxylgruppenpositionen addiert worden sind, darstellen, indem man 4 bis 100 Mol Äthylenoxyd zu einem Mol eines strukturell symmetrischen Diols der folgenden horrnel

CH, CH,

CH,- CH,- C-C = C- C-CH₂-OH OH

-CH₁

/uglbt.

Die grundlegenden Eigenschaften der Verbindungen mit einer Acetylenbindung unter den struktursymmetrlschen Diolen wie vorstehend und deren Addukten mit Äthylenoxyd werden ausführlich zusammen mit Beispielen der schaumbckäniplcndcn Eigenschaften und der blasenbekämplenden Eigenschaften oder Netzeigenschaften der Addukte in einer wilrmchärtbaren Acrylhar/cmulsion und In luflrocknendcn Alkydharzprlmersysternen in »The Finish & Paint·. (Japanische Bezeichnung »TOSO TO TORYO«, Februar 1978, Nr. 293, veröffentlicht am 25. Januar 1978. Seite 43 bis 49) beschrieben, worin jedoch nichts über die Lösung der Probleme In dem Wasscraufschlümmungssyslem der vorliegenden Erfindung, wie sie vorstehend erläutert wurden, ausgesagt wird.

hl die Anzahl der an Äthylcnoxyd oder Propylcnoxyd zuzugebenden Mole geringer als 4, wird die Löslichkeit des Addukts In Wasser vermindert und für die Verwendung schwierig. Betrügt die Anzahl an zuzugebenden Molen Äthylcnoxyd oder Propylcnoxyd mehr als 100, zeigt das gebildete Addukt fast die gleichen Eigenschaften wie Polyäthylenglykol oder Polypropylcnglykol. derart, daß die Fllmclgcnschaftcn In unerwünschter Welse verschlechtert werden.

Die Anzahl an Äihylenoxyd oder Pronylcnoxyd zuzugebenden Molen Hegt vorzugsweise Im Bereich von 10 bis 50.

Das Addukt des Diols mit Propylenox;d besitzt eine schwächere hydrophile Natur als dasjenige des Diols mit Äthylenoxyd und besitzt, wie es der Fall sein kann, eine Neigung In Wasser müßig löslich zu sein, derart, daß das Addukt des Diols mit Propylcnoxyd vorzugsweise zusammen mit dem Addukl des Diols mit Äthylenoxyd verwendet wird, um zu den Harztcllchcn zugegeben zu werden, woran sich eine Dlspergierungsstufe mit Hilfe eines Attrltors oder dergleichen anschließt.

Die Menge an zuzugebendem FHeßmlitel kann In Abhängigkell vom Typ des verwendeten Fllcßmlttels Innerhalb des angegebenen Bereichs variieren. One Menge von geringer als I Gew. Teil des Fließmittels zeigt lediglich eine leichte Verbesserung hinsichtlich der DlspcrsliMisstabllitat und führt zu einer nicht zufriedenstellenden Wirkung im Hinblick aul die Förderung des Schmelzens der Teilchen. Die Verwendung von mehr als 20 Gew.-Teilen Flielimlilcl bcslt/t eine Neigung dahingehend, daß die Fllmtjualllillcn ungünstig abgebaut werden. Das Fließmittel wird vorzugsweise Im Bere'ch von 2 bis IO Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Harztellchen verwendet.

Der Zusatz, herkömmlicher wasserlöslicher Verdickungsmittel, wasserlöslicher Harze, anorganischer Pigmente, oberflächenuktlver Mittel und dergleichen In etwa der gleichen Menge wie derjenigen des Fllcßmiltcls führt bei der vorliegenden Erfindung offensichtlich zu spürbaren Mangeln im Hinblick auf die Überzugs-Zusammenset-/ung und die Fllmqualllai. wie vorstehend beschrieben, denn, daß sich versteht, daß das für die angegebenen Eigenschaften der Wasser-•\ulschlammung.s-iJhcrzugs-/usammensct/ung geeignete Fllcßmlucl nicht durch Irgendwelche andere hck.iiinlcn Materialien ersetzt werden kann.

Dies bedeutet, daß iKis bei der Frllndung verwendete Fllcßmlitel als derartige Eigenschaften besitzend angesehen wird wie ein nlchtmnisches ohcrllilchcnakllves Mittel mit strukturell zumindest einem hydrophoben Teil und h\drophilen Teil, iciioch Ist die hydrophobe Natur des vorstehenden Addukls bei der Erfindung schwacher ,iK diejenige herkömmlicher nlchlionlscher ohcrllüchciiakllver Mittel und der hvdronhohi· Tr·11 linm /u^itr-hnn

den hydrophilen MolckUlkellen um In sehr günstiger Welse die Dlsperslonsslabilltäl der 1 lar/leilchcn zu beeinflussen. Die Fllmqualilät wie die Wasseibcständlgkell und tile leuclitlgkeitsbeslündlgkelt wird merklich im Vergleich zu dem System, bei dem ein wasserlösliches Harz oiler Polyllihylcnglykol verwendet wird, verbessert Die bei der Erfindung verwendeten Harztcllchen sind wasserunlöslich und bei Raumtemperatur fest und besitzen ("Umbildende Klgenschaften. Die Har/tellchcn können, soweit sie die genannten Eigenschaften besitzen. ^; Irgendwelche Harzteilchen umfassen, die als Pulverüberzug ohne Irgendwelche spezili/lciten Einschränkungen verwendbar sind.

Dies bedeutet, daß die bei der Erfindung verwendeten Hurztcllchcn llur/icllchen von filmhlldendcn Har/cn. die durch Erhll/.en nach dem Überziehen zur Bildung eines Films mit spezifizierten nigeiischaften gehärtet werden, umfassen und erforderlichenfalls herkömmliche Vernetzungs- oder Häriungsmlitel. Pigmente, Additive, m Füllstoffe etc. enthalten. Somit können die llarztcllchen bei der Erfindung aus wärmehärtbaren Harzen allein bestehen oder auch aus einer Mischung derselben mit Pigmenten etc. bestehen.

Die Glasübergang.stcmperatur und der Schmelzpunkt der Har/ieilchen bei der Erfindung werden in Abhängigkell von der Fllmqualltäl und der Dlspcrslonsstabllllät bestimmt, wobei deren Werte In Abhängigkeit vom Typ der fllmblldenden Harze schwanken.

Bei der Wasser-Aufschlämmungs-Übcrzugs-Zusammensetzung der Erfindung wird die Dlsperslonssiabiliiäi durch das Eindringen des Flleßmltlels derart verbessert, daß llar/tellchen mit einer relativ niedrigen Glasübergangstemperatur oder einem relativ niedrigen Schmelzpunkt verwendet werden können

Besitzen die llarztellchen einen Erweichungspunkt von niedriger als 30' C, kann dies zu einem Blockieren zwischen den Harzteilchen führen und eine Gellcrung während der Lagerung nach der Formulierung als Über- 2'¹ zugs-Zusammensetzungen verursachen, um sie für die Verwendung In unerwünschter Welse Instabil zu machen.

Andererseits macht es ein Erweichungspunkt von höher als 120" C" unerwünscht schwierig, eine Über/ugsoberfläche mit guter Glätte zu erhalten, selbst wenn eine große Menge des Flleßmlitels verwendet werden kann

Die Harztellchcn besitzen bei der Erfindung eine durchschnittliche Teilchengröße von 3 bis 50 Mikron. 1st die -^s durchschnittliche Teilchengröße geringer als 3 Mikron, wird die scheinbare Viskosität der Überzugszusammensetzung aufgrund eines Anstiegs der thlxotropen Eigenschaften In dem Übcrzugs-Zusammensetzungs-System erhöhl. Die Zunahme der scheinbaren Dichte, wie vorstehend beschrieben, macht es schwierig, einen dicken Finishüberzug zu erhalten, da bei dem Aulbringen der Übcrzugs-Zusamnienseizung. beispielsweise beim .Sprühüberziehen, der Feststoffgehalt des Überzugs-Zusammensetzungs-Systems als Ergebnis der Kontrolle der VIs- ^1(l kosltät auf ein geeignetes Ausmaß vermindert wird.

1st andererseits die durchschnittliche Teilchengröße höher als 50 Mikron, wird die Gläile der Übcrzugsobcrl'läche nach der Filmbildung durch Erhitzen unerwünscht beeinträchtigt.

Weiterhin besitzt die Harztellchengröße bevorzugt eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 30 Mikron, beispielsweise um frei zu sein von einem Verstopfen einer Spritzpistolendüse. Die durchschnittliche ^ls Teilchengröße wird durch ein optisches Mikroskop oder mil Hilfe einer Tellchengrößenverteilungs-Meßvorrichtung vom Typ der optischen Durchlässigkeit bei der Zentrlfugal-Sedimcntatlon gemessen.

Die angegebenen Beispiele für filmbildende Harze, die die bei der Erfindung verwendeten Harzteilchen bilden, umfassen wärmehärtbare Harze, wie Epoxyharze, Epoxypolycsterharze, Polyesterharze, Acrylharze. Polyurelhanharze und dergleichen. -»u

Das bei der Erfindung verwendete wäßrige Medium kann ein oder mehrere, ausgewühlt unter oberflächenaktiven Mitteln, hydrophilen Lösungsmitteln, wasserlöslichen Verdickungsmittel)! und anorganischen Pigmenten zusätzlich zu Wasser als überwiegenden Bestandteil enthalten.

Das zu dem wäßrigen Medium bei der Erfindung zugesetzte oberflächenaktive Mittel, das zugegeben wird, um die Dispersion der Harz.iellchen zu begünstigen, umfaßt anlonlschc, kationische, nichtionische und ampho- J? tere oberflächenaktive Mittel und wird vorzugsweise In einer Menge von 0.01 bis 1.0 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile Wasser, verwendet. Ist die hiervon zuzugebende Menge geringer als 0,01 Gew.-Teile, wird der Eiffekt, die Dispersion der Harzteilchen zu unterstützen, ungünstig vermindert. Andererseits neigen, wenn deren zuzugebende Menge mehr als 1,0 Gew.-Teile ist, die Wasserbeständlgkeit und die Feuchtlgkcitsbeständigkelt des Films dazu, ungünstig verschlechtert zu werden. >n

Beispiele für anionische oberfläcnenaktlve MIttel umfassen Alkylsullate, Polyoxyäthylenäthersulfate. Alkylsulfosucclnate, N-Alcyl-sarkoslnate. ((-Naphthalinsuuonsaureformallnkondensatsalze und dergleichen.

Beispiele für kaiionische oberflächenaktive MIttel umfassen quatcrnäre Ammoniumsalze, Pyridiniumsalze und dergleichen.

Beispiele für nichilonlsche oberflächenaktive Mittel umfassen Sobltanfettsäureester, Polyoxyäthylensorbitan- <s fettsäureester, Polyoxyäthylensorbltfettsäureester, Polyoxyäthylenfetlsäureester, Polyoxyäthylenalkoholäthcr, Glyzerinfettsäureester, Polyoxyäthylenrizlnusölderlvate, Polyoxyäthylenalkylphenyläther, Alkylphosphatester, Polyoxyathylenphosphatcster und dergleichen.

Ein aus dem Stand der Technik bekanntes hydrophiles Lösungsmittel kann In einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile Wasser, zugegeben werden, um die Lagerungsstabllltät der erflndungs- 6n gemäßen Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammenseizung zu verbessern.

Das hydrophile Lösungsmittel besitzt vorzugsweise keine Löslichkeit für die Harzteilchen bei Raumtemperatur und besitzt vorzugsweise einen Siedepunkt oberhalb 180" C. Beispiele für das hydrophile Lösungsmittel umfassen Äthylenglykol, Dläthylenglykol, Trläthylenglykol, Propylenglykol, Dipropylcnglykol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butylenglykol, Hexylenglykol, Dlpropylenglykol, Trlpropylenglykol, Peniandiol, Heptandlol und dergleichen.

Ein aus dem Stand der Technik bekanntes wasserlösliches Verdickungsmittel kann in einer Menge von 0.1 bis 1,0 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Harzlellchen, zu dem wüßrigen Medium bei der Erfindung zugegeben werden, um den Film vor einem Absacken zu bewahren und die Antlscdlmenlatlonseleenschaften

der Was5er-Aufschlämmungs-iJbcrzugs-/usainmensctzung und demzufolge die Lagerungsstabllltät zu verbessern Eine hiervon zuzugebende Menge von weniger als 0,01 Gew.-Teilen Ist nicht In zufriedenstellender Welse wirksam und eine Menge von mehr uls 1.0 Gew.-Teilen verschlechten das Aussehen des Films, Insbesondere den Glanz und die Glatte

Beispiele für das wasserlösliche Verdickungsmittel, das bei der Erfindung verwendet wird, umfassen Alkallsalze von Carboxylgruppen enthaltenden Aeryleopolymeren. Polyvinylpyrrolidone, Polyacrylamide, Cellulosede- ■ rivaie, Polyäthylenoxyde, vorzugsweise mil einem Molekulargewicht von mehr als 30 000 und dergleichen.

Aus dem Stand der Technik bekannte anorganische Pigmente können ebenso zu dem wäßrigen Medium bei der Erfindung In einer Menge von 0,01 bis 3.0 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Harzteilchen, zugegeben werden, um den Film vor einem Absacken zu bewahren und um weiterhin die Lagerungsstabllltät der Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung zu verbessern. Beispiele für das bei der Erfindung verwendete anorganische Pigment umfassen Slllclumdloxyd, Alumliilumoxyd, Calclumcarbonat. Ton, Bentonlt, Talk etc. In Form eines feinen Pulvers. Eine zu verwendende Menge von weniger als 0,01 Gew.-Teilen Ist nicht '

wirksam. Werden mehr als 3,0 Gew.-Teile eingesetzt, verschlechtert sich der Glanz, des Films und die Fließ- j,

eigenschaften beim Schmelzen der Harze können nicht mehr zufriedenstellend sein. fi

Das aus dem Stand der Technik bekannte die Oberflächenspannung einstellende "Mittel, das auch als Oberfl ä- ΐ\

chennivelllerungsmlitel bezeichnet wird, kann auch zu den Harziellchen bei der Erfindung In einer Menge von §'

nicht mehr als 1 Gew.-% In Bezug auf Wasser zugegeben werden, um eine Blasenbildung des Überzugs zu :>f

verhindern. Das die Oberflächenspannung einstellende MIttel, das bei der Erfindung verwendet wird, umfaßt Jt

diejenigen, die normalerweise In Überzügen auf Wasserbasis verwendet werden, wie Aerylollgomere, Slllkonöl \\

und dergleichen. -\

Die bei der Erfindung verwendeten Harzteilchen werden derart hergestellt, daß man eine Harzzusammensetzung als Ausgangsmaterial für das Kneten schmelzen läßt und hiernach für die Pulverisation abkühlen läßt oder ; daß die Harzzusammensetzung In einem Lösungsmittel gelöst wird und man sie dispergieren läßt und hiernach das verwendete Lösungsmittel entfernt, woran sich eine feine Pulverisation der erhaltenen Harzzusammenseizung anschließt.

Die bei der Erfindung verwendeten Harziellchen werden In dem wüßrlgen Medium dlsperglert, Indem man die pulverisierten Harziellchen mil dem wäßrigen Medium mischt, woran sich eine Dispersion der Harztellchen auf die spezifizierte Teilchengröße unter Verwendung einer herkömmlichen Dlspcrslonsapparatur wie einer ',

Kugelmühle, einer Sandschlelfmühlc oder eines Attrltors anschließt. Das Flicßmlttel wird gewöhnlich nach der Dispersionsstufe zugegeben, jedoch kann erforderlichenfalls das Dlspcrslonsverfahren nach der Zugabe des Fiießmitte's durchgeführt werden.

Die Wasserdispersion der Harztellchen wird bei der Erfindung hergestellt. Indem man eine Harzzusammensetzung als Ausgangsmatcrial in einem hydrophilen Lösungsmittel löst, woran sich ein Sprühen In Wasser : anschließt, um eine Wasserdlspcrsion von leinen Harztellchen zu erhallen. Erforderlichenfalls kann die Teil- ■). chengröße durch Verwendung herkömmlicher Dispersionsmittel eingestellt werden und das Flicßmlttel kann ; ebenfalls zugegeben werden.

Gemäß der Wasser-Aufschlämmungs-iJberzugs-Zusammcnselzung der Erfindung führt Insbesondere die Verwendung des vorstehend angegebenen Fließmiitels zu ausgeprägten Verbesserungen hinsichtlich der Antlsedimeniatlonselgenschafien und der Rcdlspcrglerbarkelt der Teilchen In der Wasser-Aufschlämmungs-Übcrzugs-Zusammensetzung und demzufolge hinsichtlich der Slabllltäl bei längerer Lagerung und ihrer Anwendungs- .:■'.

bzw- AuftragsquallUit Im Vergleich zu einer herkömmlichen Wasser-Aulschlümmungs-Überz.ugs-Zusammenset- :-■

zung. ^

Demgemäß besitzt die erfindungsgemüßc Wasscr-Aufschlilmmungs-Übcrzugs-Zusammensetzung derart ;.';

spezielle und ausgeprägte Wirkungen im Vergleich zu einer aus dem Stand der Technik bekannten Wasser- ΐ;

Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammcnsei/ung. daß die Flleßelgcnschalten helm Schmelzen des Harzes bei der ,ΐ

Filmbildung durch Erhitzen der Wasscr-Aufschlämmung.s-Überzugs-Zu.sammcnsciz.ung derart verbessert j.!\

werden, daß weder I.ochlraß noch Kratcrblldung durch Lösungsmlttclausplatzcn noch Rlßblldung hervorgerufen ||

werden und daß die Filmqualltäten des gehärteten Überzugs wie Glanz, Glätte, Wasserbesländlgkell, Feuchtig- |.:

keltsbeständlgkelt und Korrosionsbeständigkeit ebenfalls verbessert werden. §]

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele eingehender beschrieben. 2;

In den Beispielen sind die IeIIe und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen. Sj

Beispiele I bis 13, Verglelchsbclsplcle 1 bis 5

Die jeweiligen Ausgangsbestandiellc werden trocken vermischt gemäß der folgenden Formulierung und dann läßt man sie für das Kneten mit einem Extruder bei etwa 100° C schmelzen, woran sich ein Abkühlen zur Pulverisation anschließt. Die erhaltenen Teilchen werden mit Hilfe eines Siebs gesiebt, um graue wärmehärlbare Epoxyharzieilchen mit einer Teilchengröße von 30 bis 100 Mikron zu erhalten.

Bestandteile Idle

Dlepoxyhar/ \<>ni Bisphenol Λ-Typ¹" 94.0

Dlcyandlmida/ol-lläriungsmlitcl 6.0

RuUl-Tltandloxyd 50.0

Ruß 2.0

Fläehcnnlvelllcrungsmluel 1.0

153,0

(H lirwelcliungspunkt: etwa 9Y C; ''

Hpoxyüqulvulcnl: etwa 950.

Hiernach werden die so erhaltenen Ilar/tcllchen der Herstellung von 4 wasserdlspcrglcrten härtbaren Überzugs-Zusammensetzungen, nämlich A-I, Λ-2, A-3 und A-4 (nachfolgenden der Einfachheil halber als Überzugs-Zusammensetzungen A-I, A-2, A-3 bzw. A-4 bezeichnet) unterzogen. i^s

Herstellung der Überzugs-Zusammensctzung A-I

Man gibt eine wäßrige Lösung, bestehend aus 82 Teilen delonlsleriem Wasser und 0.1 Teile eines kanonischen oberflächenaktiven Mittels (auf Feltamlnbasls mit Äthylcnoxld) zu 100 Teilen der Harzteilchen und rührt -» in einem Dispersionsmischer, um die Überzugszusammensetzung A-I zu erhalten. Die Beobachtung der Teilchengröße mit Hilfe eines Mikroskops zeigt, daß die Teilchengröße Im Bereich von 30 bis 100 Mikron liegt. wobei die durchschnittliche Teilchengröße etwa 60 Mikron betrügt.

Herstellung der Überzugs-Zusammenseizung A-2 :<

Zu 182,1 Teilen der Überzugs-Zusammensetzung A-I gibt man 40 Teile delonislertcs Wasser und unterzieht die erhaltene Mischung einer Dispersion In einer Kugelmühle wahrend 20 Stunden, um die Überzugs-Zusammensetzung A-2 zu erhalten. Als Teilchengröße wird mit Hilfe eines Mikroskops ein Bereich von 5 bis 25 Mikron ermittelt, wobei die durchschnittliche Teilchengröße etwa 15 Mikron beträgt. <>

Herstellung der Überzugs-Zusammensetzung A-3

Zu 182,1 Teilen der Überzugs-Zusammenseizung A-I gibt man IM Teile entionisiertes Wasser und unterzieht die erhaltene Mischung einer Dispersion In einer Kugelmühle wahrend 50 Stunden, um die Überzugs-Zusam- .'* mensetzung A-3 zu erhalten. Für die Teilchengröße ermittelt man mit Hilfe eines Mikroskops 3 bis 10 Mikron. wobei die durchschnittliche Teilchengröße etwa 6 Mikron beträgt.

Herstellung der Überzugs-Zusammensei/ung A-4

Zu 182,1 Teilen der Überzugs-Zusammensetzung A-I gibt man 150 Teile entionisiertes Wasser und unterzieht die erhaltene Mischung einer Dispersion In einem Attrltor während 6 Stunden, um die Überzugs-Zusammenseizung A-4 zu erhalten. Für die Teilchengröße ermittelt man mit Hilfe eines Mikroskops einen Bereich von 3 bis 5 Mikron, wobei die durchschnittliche Teilchengröße etwa 4 Mikrun beträgt.

Zu den so erhaltenen Überzugs-Zusammensetzungen A-I. A-2, A-3 bzw. A-4 gibt man Addukte, hergestellt durch Zugabe der jeweiligen In Tabelle 1 angegebenen Mengen an Äthylenoxyd zu einem Mol Bisphenol A als Fließmittel In der In Tabelle 1 jeweils angegebenen Menge, um die jeweilige Wasser-Aufschiämmungs-Überzugs-Zusammensetzung zu erhalten.

Die so erhaltenen Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensctzungen werden Tests hinsichtlich der Antlsedlmentatlonselgenschaften und der Redlsperglerbarkeit der Harzteilchen, der Glätte der Überzugsoberflä- so ehe, der Wasserbeständigkell, des Lochfraßes und der Kraterbildung durch Lösungsmliielausplatzen und der Rlßblldung wie nachstehend beschrieben unterzogen

Antlscdlmentatlonselgenschaften und Redlsperglerbarkeit der Harziellchen

Die Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung wird gerührt und dann In einem Raum von 20° C wahrend 15 Tagen absetzen gelassen um den Sedimenialionsgrad festzustellen und die Antlsedlmentationselgenschaften der Harzteilchen zu bewerten. Hiernach wird die Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammenseizung wieder gerührt um die Redlsperglerbarkeli der Harzteilchen hinsichtlich des Grades der Einfachheit oder Schwierigkeit der Dispersion hierin zu bewerten. ω

Glütte der Überzugsfläche, Wasserbeständigkeit, Lochfraß und Kraterbildung durch LösungsmlUelausplatzcr. und Rißbildung

Die Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung wird mit enilonlsiertem Wasser auf eine Viskos!- tat von 20 Sekunden Ford Cup #4 verdünnt, um auf einer zlnk-phosphatbehandelier Stahlplatte (0,8 mm Dicke) In einer Dicke des trockenen Films von 60 ± 10 Mikron luft versprüht und dann bei 180° C während 30 Minuten gebrannt zu werden. Die so erhaltenen überzogenen Platten werden einer Bewertung der Glätte der

Überzugsoberfläehe. der Wasserbeständigkeit und der Rlßblldung bei dem so gebildeten Überzugsfilm unterzogen.

Bei der Bewertung des Lochfraßes und der Kraterblldung durch Losungsmlltelausplat7.cn jedoch wird die Wasser-Aufschiamrnungs-Übcrzugs-Zusammenseizung aul die behandelte Stahlplatte zur Bildung eines kontinuierlichen schrägen Überzugslllms mit einer Dicke des trockenen Rims /wischen einem Minimum von etwa Mikron und einem Maximum von etwa 90 Mikron gesprüht und die überzogene Platte wird dann bei Raumtemperatur 5 Minuten stehengelassen, woran sich ein Einbrennen unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend anschließt.

Weiterhin wird eine weiße Aminoalkydharzzusammensetzung auf die wie vorstehend erhaltenen Platten aufgesprüht, um 30 Minuten bei I40¹ C gebrannt zu werden. Der erhaltene Überzugsfilm wird einem Wasserelnlauchtcst bei 40" C während 40 Tagen unterzogen, um die Über/ugsobcrflächc zu bewerten.

Die Ergebnisse der vorstehenden Tests sind In Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Kci- Überzugs- 1'iiel.irniiie'i Anii%eüi- 'riciiispi-igiur- Ciiälic der Wasser- Kiß- Lochfraß und

spiele zusammen- < «· mentations- barkeil Überzugs- bcständigkcit bil- Kraterbildung

setzung eigenschaften oberfläche dung durch

der laichen Lösungs

mittelausplatzen

Vergl. A-I 1 1 1 4 2 1

Beisp.

Vergl. A-I 8 0.5 1 I 2 4 2 2

Beisp.

Beisp. A-I 8 1,0 2 3 3 4 3 3

Beisp. A-I 8 2.0 3 3 4 4 4 3

Beisp. A-I 8 5.0 4 4 4 4 4 3

Beisp. A-I 8 10.0 4 4 4 4 4 3

Beisp. A-I 8 15.0 4 4 4 3 4 3

Beisp. A-I X 20,0 4 4 4 3 4 3

Vergl. A-2 - - 1 2 2 4 2 1

Beisp.

Beisp. Λ-2 6 5,0 3 4 4 4 4 3

Beisp. A-2 8 5.0 3 4 4 4 4 3

Beisp. A-2 20 5,0 4 4 4 4 4 3

6	5,0	3
8	5.0	3
20	5,0	4
50	5,0	4
80	5,0	3
		2

Beisp. A-2 50 5,0 4 4 4 3 4 3

Beisp. A-2 80 5,0 3 4 4 3 4 3

Vergl. A-3 - - 2 2 3 4

Beisp.

Fortsetzung	Über/.ugs-	HieUmillel	8	**
Bei	zusammen-	*
spiele	setzung
				5,0
Beisp.	A-3	8
12	A-4
Vergl.
Beisp.		5,0
5	A-4
Eeisp.
13

Aniisctli- Ketlispergicr- Cilälle der Wasser- Riß- Lochfmll und

mentations- barkeil Überzugs- bestandigkca bil- Kraterbildung

eigenschaften oberfläche dung durch

der Teilchen Lösungs-

mitlelausplal/en

2 2

4 3

• Anzahl der Mole Athylenoxyd, die je 1 Mol Bisphenol Λ (usw.) zugegeben weiden ** Anzahl der Teile des zugegebenen Fliellmitlek. bezogen aul MIO Teile des l-eslslollgchalts in der tiher/iigszusiimmensclzung (usw.).

Die Ergebnisse der vorstehenden Tests werden gemäß den folgenden Beweiiungsgraden 1, 2, 3 bzw. 4 (und so welter) eingestuft.

Bewertung der Antlsedlmentationselgcnschaftcn der Harziellchen

Nach dem Stehenlassen während 15 Tagen bei 20" C Im Raum werden harte Niederschläge gebildet (Grad 1, schlecht); es werden weiche Niederschläge gebildet (Grad 2, müßig); es wird etwas überstehende Flüssigkeit gebildet (Grad 3, gut); es findet keine oder wenig Sedimentation statt (Grad 4, ausgezeichnet). J"

Bewertung der Redlsperglcrbarkclt

Nach dem Stehenlassen während 15 Tagen bei 20° C Im Raum ist das Rühren für die Rcdisperslon schwierig (Grad 1, schlecht); es ist ein 5 Minuten langes, kontinuierliches Rühren für die Redlsperslon erforderlich (Grad .'> 2, mäßig); ein Rühren während 1 bis 5 Minuten ermöglicht die Redlsperslon (Grad 3, gut); ein Rühren wahrend eines Zeltraums von kürzer als 1 Minute ermöglicht die Redlsperslon (Grad 4, ausgezeichnet).

Visuelle Bewertung der Glätte der Überzugs-Oberfiäche

Die Glätte Ist schlecht und der Glanz ist mäßig (Grad 1); die Glatte Ist mäßig und der Glanz Ist maßig (Grad 2); die Glätte wird als annehmbar bewertet (Grad 3); die Glätte wird als gut bewertet (Grad 4).

Bewertung der Wasserbestandlgkcli

Es werden Blasen gebildet und der Glanz wird vermindert (Grad 1, schlecht); es werden Blasen über der gesamten Oberfläche gebildet (Grad 2, mäßig); es werden kleine Blasen gebildet (Grad 3, gut) und es werden teilweise kleine Blasen In geringer Menge oder keine Blasen gebildet (Grad 4, ausgezeichnet).

Bewertung der Rlßblldung ^ςη

Es erfolgt über der gesamten Oberfläche eine Rlßblldung (Grad 1, schlecht); teilweise Rlßblldung (Grad 2. mäßig); Rlßblldung In einem außerordentlich geringem Teil der Oberfläche (Grad 3, gut); es erfolgt keine Rlßblldung (Grad 4, ausgezeichnet).

Bewertung des Lochfraßes und der Kraterblldung durch Lösungsmlltelausplatzen

Lochfraß und Kralerblldung durch Lösungsmlttelausplat/cn erfolgt, wenn ein trockener Film eine Dicke von weniger als 40 Mikron besitzt (Grad 1, schlecht); wenn der Film eine Dicke von 40 bis 60 Mikron besitzt (Grad 2, mäßig) und wenn der Film eine Dicke von mehr als 60 Mikron besitzt (Grad 3, ausgezeichnet). M)

Verglclchsbclsplol 6

Es werden als hydrophiles Lösungsmittel, bezogen aul 100 Gew.-Teile Wasser In der vorstehend beschriebenen Überzugszusammensetzung A-2 5 Teile Alhylenglykol zugegeben, um eine Übcr/ugszusammenseizung /u <^ erhalten. Die Über/ugs-Zusammcnsetzung ergibt eine etwas verbesserte GlüUe des gehärteten Films im Vergleich zu Verglclchsbelsplel 3, besitzt jedoch wenig oder gar keine Wirkung Im Hinblick auf die Verhinderung der Sedimentation der Harztellchcn.

Beispiele 14 bis 25

Addukte, hergestellt durch Zugabe von 10 bzw. 30 Mol Im Durchschnitt an Äthylenoxyd zu 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol, verden als Fließmittel zu den vorstehenden Überzugs-Zusammensetzungen A-I, A-2, A-3 bzw. A-4 zugegeben, um den gleichen Tests wie vorstehend unterzogen zu werden. Die Ergebnisse der Tests sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Bei	Überzugs-	FUcUniillel	Anliscdi-	Rcdispergier-	CiIa(Ic der	Wasser	Riß	Lochfraß und
spiele	zusammen	* **	mcnlalions-	barkeil	Uher/.ugs-	beständigkeit	bil	Kraterbildupg
	setzung		eigenschul'len		oberflächc		dung	durch
			der Teilchen					Lösungs-
								mitlelaus-
								plalzen

14	A-I
15	A-I
16	A-2
17	A-2
18	A-2
19	A-2
20	A-2
21	A-2
22	Λ-2
23	A-2
24	A-3
25	A-4

10	5,0	3
30	5,0	4
i0	5,0	3
10	10,0	3
30	1,0	3
30	2,0	3
30	5,0	3
30	10.0	4
30	15.0	4
30	20,0	4
30	5.0	4
30	5,0	4

4	3
4	3
4	3
4	3
3	3
4	3
4	3
4	3
4	3
4	3
4	3
4	3

4 44

4 4 4

4 3 4

4 44

4 4 4

4 44

4 4 3

• Anzahl der Mole iin zugegebenem Älhylcnnxyil

*' Anzahl der Teile de. zugegebenen I liellmillclv b!;

Verglelchsbelsplel 7, Beispiele 26 und 27 ||

Zu 100 Teilen der In Beispiel I verwendeten wärmchärtbaren Epoxyharztellchen gibt man 122 Teile entlonl- ;|.i

siertes Wasser und rührt In einem Dispersionsmischer, woran sich ein Dispergieren In einer Kugelmühle Vj

während 20 Stunden anschließt, um eine Wasser-Aufschlämmungs-Übcrzugs-Zusammensetzung zu erhalten. ■";},

Die Beobachtung mit Hilfe eines Mikroskops zeigt, daß die Wasscr-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammenset- 0

zung Harzteilchen mit einer Teilchengröße von 10 bis 30 Mikron enthält, wobei die durchschnittliche Teilchen- if

größe etwa 20 Mikron beträgt. Die Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensctzung besitzt derart &|

schlechte Antisedlmentailonselgenschaften der Harztellchcn wie In Verglelchsbelsplel 1 und der erhaltene Über- g

zugsfllm besitzt eine schlechte Glätte der Übcrzugsobcrflächc und einen mäßigen Glanz (Verglelchsbelsplel 7). ;■

Hiernach gibt man 5 Teile eines Addukts von 2,4,7,9-Tetramethyl-5-dccln-4,7-dlol mit 30 Molen Im Durchschnitt an Äthylenoxyd, bezogen auf 100 Teile des Fcststoffgehalts der vorstehenden Wasser-Aufschlämmungs- e,,_; Übe.zugs-Zusammensetzung, als Fließmittel mit dem Ergebnis, daß die Glätte der Überzugsoberfläche merklich |; verbessert wird und daß fast die gleichen Ergebnisse wie In Beispiel 20 Im Hinblick auf die anderen Eigenschaf- !'V ten In den getesteten Merkmalen wie vorstehend erhallen werden (Beispiel 26). '>

Andererseits wird das Fllcßmlttel gleichzeitig mit den Harztellchcn und entlonlslcrtem Wasser In dem vorstehenden Anteil gemischt, woran sich ein Rühren In einem Dlspcrslonsmlscher und eine Dispersion In einer

Kugelmühle während 15 Stunden anschließen, um eine Wasscr-Aufsehlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung y" mit einem hohen Dlsperslonsgrad. dem gleichen TcllchcngröIJcnbcrclch und der gleichen durchschnittlichen Teilchengröße wie in der Überzugs-Zusammensctzung Λ-2 und den gleichen Qualitäten, wie sie In Beispiel 20

erhalten wurden (Beispiel 27) zu ergeben. ;

Beispiel 28 ;^; /u der vorgenannten UbCrZUgS-ZuSaHImCnSCiZUHg A-2 gibt man 5 Teile eines Addukts von 2,4,7.9-Tetra-

g g

meihyi-5-decln-4.7-i.llol mil 30 Molen Im Durchschnitt an Äthylenoxyd, bezogen auf 100 Teile der Harmilchen, als FHeßmltlel und weiterhin gibt man 5 Teile Äthylcnglykol. bc/ogen au! 100 Teile Wasser In der Überzugs-/usammcnscl/ung A-2. als hydrophiles lösungsmittel zu. um eine Wasscr-Aufschläniniuniis-ijherzugs-Zusamniensetzung 7u erhalten

Die Wasser-Aufschlammungs-(ibcrzugs-/.usammensci/ung hat eindeutig verbesserte Anllsedlrtientatlonselgenschal'ten Im Vergleich /u denjenigen In Beispiel 2d und eine ausgezeichnete Glatte der Übcrzugs-Oberfläche.

in

Beispiel 29, Vergleichsbeispiel 8

Zu der Wasser-Aufschiämrnungs-Überzugs-Zusarnmenseizung In Beispiel 20 gibt man einen Teil Methylcellulose (Molekulargewicht 4000), bezogen auf 100 Teile der Harztellchen In der Überzugs-Zusamtnensetzung, mit dem Ergebnis, daß die AnUsedlmentatlonselgenschafien der Harztellchen verbessert werden (Beispiel 29). Wellerhin gibt man 3 Teile Methylcellulose zu, mit dem Ergebnis, daß der Glanz der Überzugsoberfläche erheblich reduziert wird (Vergletchsbelspiel 8).

Verglelchsbelsplel 9

Zu der vorstehenden Überzugs-Zusammensetzung A-2 gibt man einen Teil Methylcellulose, bei der es sich um die gleiche wie In Beispiel 29 handelt, bezogen auf 100 Teile des Feststoffgehalts der Überzugs-Zusammensetzung A-2, als wasserlösliches Verdickungsmittel, um eine Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung zu erhalten, die Tests hinsichtlich der Antlsedlmentatlonseigenschaften und der Glätte unterzogen wird.

Es wird kein merklicher Unterschied In den Antlsedlmentatlonselgenschaften zwischen der so erhaltenen Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusamntensctzung und derjenigen In Beispiel 29 während eines Zeltraums von 10 Tagen oder eines ähnlichen Zeltraums gefunden, jedoch besitzt der Film, erhalten aus der so erhaltenen Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung eine mäßige Glätte der Überzugsoberfläche Im Vergleich zu derjenigen, die aus der Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammcnsetzung In Beispiel 29 erhalten wurde.

Beispiel 30, Verglelchsbelsplel 10

Zu einem Teil eines anorganischen Pigments (bestehend aus gereinigtem Bentonlt) gibt man 9 Teile entlonlsiertes Wasser und unterzieht die erhaltene Mischung einer Dispersion In einem Attritor während 2 Stunden, um eine Pigmentsuspension zu erhalten. Zu der Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung in Beispiel 20 gibt man 10 Teile der so erhaltenen Pigmentsuspension, bezogen auf 100 Teile der Harztellchen hierin (entsprechend 1 Teil des hierzu zugegebenen Pigments), mit dem Ergebnis, daß die so erhaltene Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung zufriedenstellende Amlsedlmentatlonselgenschaften besitzt, wobei jedoch der Glanz der Überzugsoberflüche ein wenig verschlechtert wurde (Beispiel 30). Weiterhin gibt man 3,5 Teile eines anorganischen Pigments (bestehend aus gereinigtem Bentonlt) zu, mit dem Ergebnis, daß .w der Glanz der Überzugsoberfläche merklich verschlechtert wird (Verglelchsbelsplel 10).

Verglelchsbelsplel 11

Zu der vorstehenden Überzugs-Zusammensetzung A-2 gibt man 1 Teil eines anorganischen Pigments (bestehend aus gereinigtem Bentonlt), bezogen auf 100 Teile des Feststoffgehalts der Überzugs-Zusammensetzung A-2, In der gleichen Weise wie In Beispiel 30, um eine Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung zu erhalten, die Tests hinsichtlich der Antlsedlmentatlonselgenschaften der Harztellchen und der Glätte der Überzugsoberfläche unterzogen wird.

Die so erhaltene Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung besitzt keinen merklichen Unter- ■»< > schied im Hinblick auf die Antlsedlmentailonselgenschaften Im Vergleich zu denjenigen In Beispiel 30, jedoch besitzt der aus der so erhaltenen Wasser-Aufschlämmungs-Übcrzugs· Zusammensetzung erhaltene Film eine schlechte Glätte der Überzugsoberfläche Im Vergleich zu derjenigen In Beispiel 30.

Beispiel 31

Zu der Überzugs-Zusammensetzung A-2 gibt man 5 Teile eines Fließmittels, erhalten durch Zugabe von 15 Molen Im Durchschnitt an Älhylenoxyd zu einem Mol n-Hexan-1,6-dlol, bezogen auf 100 Teile des Feststoffgehalts In der Überzugszusammensetzung A-2, um eine Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung B-1 (nachfolgend der Einfachheit halber als Überzugs-Zusammensetzung B-I bezeichnet) zu erhalten. Die Ergeb- ?» nlsse der Tests hiervon wie vorstehend, werden In Tabelle 3 angegeben.

Beispiel 32

Ähnlich zu Beispiel 31 gibt man zu der Überzugs-Zusammensetzung A-2 5 Teile eines Addukts, erhalten ^<ς durch Zugabe von 5 Molen Im Durchschnitt an Propylenoxyd zu einem Mol n-Hexan-l,6-dlol und zwei Teile eines Addukts, erhalten durch Zugabe von 20 Mol Im Durchschnitt an Äthylenoxyd zu einem MoI n-Hexan-1,6-dlol, bezogen jeweils auf 100 Teile des Fesistoffgehalts In der Überzugs-Zusammensetzung A-2, und unterzieht einer Dispersion In einem Attritor während etwa I Stunde, um eine Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensctzung B-2 (nachfolgend der Einfachheit halber als Überzugs-Zusammenset/ung B-2 bezeichnet) zu «> erhalten. Die wie vorstehend erhaltenen Ergebnisse hiervon werden In Tabelle 3 angegeben.

Verglelchsbelsplel 12

Zu der vorstehenden Über/ugs-Zusammensctzung A-2 gibt man 5 Teile Polyathylcnglykol (Molekulargewicht <>' 1500), bezogen auf 100 Teile des Feststollgehalts In der Über/ugs-Zusammcnsei/unt! Λ-2. als FlleUmluel in Form einer 50%lgen wäßrigen Losung hiervon, um eine Wasscr-Aurschlammungs-tlbcr/ugs-Zusammensctzung B-3 (nachfolgend der Einfachheit halber als (Πκ-rzugs-Zusammensctzung B-3 bezeichnet) /u erhalten.

Ähnlich wie vorstehend werden die Ergebnisse In Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3

Beispiele	Bclsp. 31	Belsp. 32	Vergl.B. 12
Überzugs-Zusammensetzung	B-I	B-2	B-3
Antlsedimentatlonsslgenseliaften c'er Teilchen	3	3	2
Redisperglerbarkelt	4	4	3
Glätte der Überzugsobcrfläche	4	4	4
Wasserbeständigkeit	4	4	2
Rißbildung	4	4	4
Lochfraß und Kralerbildung	3	3	3
durch Lösungsmittelausplatzen

Beispiel 33, Verglelchsbelsplel 13

Man stellt wärmehänbare Acrylha-ztellchen (weiß) gemäß der folgenden Formulierung, analog zu dem Herstellungsverfahren In Beispiel I. her.

Bestandteile Gew.-Teile

Acrylcopolymerlsathar?'²' 86,0

Dccamethylendlcarbonsüurc 14,0

Rutiltitandioxyd 50,0

Oberflächennlvelllcrungsmittcl 1,0

151,0

(2) Ein liar? mil ücr folgenden Monomcrcn-Zusammcnscl/ung, einem zahlenmlltlcrcn Molekulargewicht von etwa 20 0(K) und einem Hrwclchungspunkt von etwa 80⁰C:

Monomere* Gew.-'*.

Glycidylmcthacrytat 20,0

Methylmeihacrylat 25,0

Styrol 25,0

n-Butylmethacrylat 30,0

100,0

Zu 100 Teilen der so erhaltenen Harztcllchen gibt man 0,1 Teile eines anlonlschen oberflächenaktiven Mittels und 122 Teile cntlonislcrtes Wasser und unicr/lchl einer Dispersion In einem Altrltor während 1 V₂ Stunden, um eine wasserdlspcrgicrte wärmehartbarc Über/ugs-Zusammensctzung C-I (nachfolgend der Einfachheit halber als Überzugs-Zusammenscizung C-I bezeichnet) /.u erhalten. Das Ergebnis der Messung der Teilchengröße mit Hilfe eines Mikroskops zeigt, daß diese S bis 25 Mikron beträgt, wobei die durchschnittliche Teilchengröße etwa Mikron beträgt (Verglelchsbelsplel 13).

Hiernach gibt man zu der Überzugs-Zusammensetzung C-I 5 Teile eines Addukts, erhalten durch Zugabe von Mol Im Durchschnitt an Äthylenoxyd zu einem Mol 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decln-4,7-dlol, bezogen auf Teile der Harztellchen als FIIeBmItIcI. um eine Wasscr-Aufschlämmungs-Übcrzugs-Zusammensetzung C-2 (nachfolgend der Einfachheit halber als Überzugs-Zusammensetzung C-2 bezeichnet) zu erhalten (Beispiel 33).

Die Überzugs-Zusammensetzungen C-ί und C-2 werden den gleichen Tests wie vorstehend unterzogen. Die Ergebnisse sind In Tabelle 4 ,ingegeben.

Tabelle 4

Beispiele	Vergl.B. 13	Uelsp. 33
Übcr/ugs-Zusammensetzung	C-I	C-2
Antisedlmcntationsclgenschaften Oer Teilchen	I	3
Redlspergicrbarkdt	I	4
Glatte der I bcr/ugsohcrflachc	2	4
Wasserbestand I^;kell	4	4
Rillbildung	3	4
l.ochlrall und Kratcrbildung	2	.1
durch l.osungsmitlelausplal/un

Beispiel 34, Verglelchsbelsplel 14

Analog zu dem Herstellungsverfahren In Beispiel 1 stellt iniin warmehärtbare Polycsierharztellchen gemäß der folgenden Formulierung her:

Bestandteile	Gew.-Teile
Funktioneile Hydroxylgruppen	80.0
enthaltendes Polyesterharz ^(l)
Blockiertes Isocyanat-Härtungsmluel	20,0
Ruilltliandloxyd	50,0
Organozlnnverblndungs-Katalysator	1,0
Oberflächennlvelllerungsmlttel	1,0

152,0
(1) Erweichungstemperatur etwa 96° C.

Zu den so erhaltenen Harztellchen gibt man 0,1 Teile eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels und 122 Teile entionisiertes Wasser und unterzieht einer Dispersion In einem Atirltor während einer Stunde, um eine wasserdlsperglerte warmehärtbare Überzugs-Zusammensetzung D-I (nachfolgend der Einfachheit halber als Überzugs-Zusammensetzung D-I bezeichnet) zu erhalten.

Das Ergebnis der Messung der Teilchengröße mit Hilfe eines Mikroskops zeigt, daß diese 15 bis 35 Mikron beträgt, wobei die durchschnittlichen Teilchengröße etwa 25 Mikron beträgt (Verglelchsbelsplel 14).

Hiernach gibt man zu der so erhaltenen Überzugs-Zusammensetzung D-I 5 Teile eines Addukts, erhalten durch Zugabe von 30 Molen Im Durchschnitt an Äthylenoxyd zu einem Mol 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decln-4,7-dlol, bezogen auf 100 Teile der Harztellchen, als Fließmittel, um eine Wasseraufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung D-2 (nachfolgend der Einfachheit halber als Überzugs-Zusammensetzung D-2 bezeichnet) zu erhalten (Beispiel 34).

Die Überzugs-Zusammensetzungen D-I und D-2 werden den gleichen Tests wie vorstehend beschrieben unterzogen, um die folgenden In der Tabelle 5 angegebenen Ergebnisse zu erhalten.

Tabelle 5

Beispiele Vergl.B. 14 Belsp. 34

Überzugs-Zusammensetzung
Antlsedlmentatlonselgenschaften der Teilchen
Redlsperglerbarkelt
Glätte der Überzugsoberfläche
Wasserbeständigkeit
Rlßblidung

Lochfraß und Kraterblldung
durch Lösungsmittelausplatzen

D-I	D-2
1	3
1	4
2	4
4	4
2	4
2	3

Claims

Patentansprüche:

1. Wasser-Aufschlämmungs-Überzugs-Zusammensetzung auf Basis eines wärmehäribaren Pulverharzes, umfassend eine Aufschlämmung, gebildet durch Dispergieren von 100 Gew.-Teilen wärmehärtbarer Harzteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3 bis 50 μιη und einem Erweichungspunkt von 30° bis 120⁰C, wobei die wärmehärtbaren Harzteilchen wasserunlöslich und bei Raumtemperatur fest sind, und von 1 bis 20 Gew.-Teilen eines Addukts aus 1 Mol eines struktursymmetrlschen Diols mil einem Molekulargewicht von 90 bis 300 mit 4 bis 100 Mol Äthylenoxyd oder Propylenoxyd oder einer Mischung hiervon In 40 bis 400 Gew.-Tellen eines wäßrigen Mediums.

2. Überzugs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dlol ausgewählt wird unter Bisphenol A. n-Hexan-l,6-dlol, S.o-DlmethyM-octlnO.o-dlol und 2,4,7,9-Tctramethyl-5-decln-4,7-diol.

3. Überzugs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrige Medium 0,01 bis 1,0 Gew.-Telle eines oberflächenaktiven Mittels und/oder 0,01 bis 5,0 Gew.-Telle eines hydrophilen Lösungsmittels, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Telle Wasser, enthält.

4. Überzugs-Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wäßrige Medium 0,01 bis 1,0 Gew.-Telle eines wasserlöslichen Verdickungsmittel und/oder 0,01 bis 3,0 Gew.-Telle eines anorganischen Pigments, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Telle der wärmehärtbaren Harzteilchen, enthält.