DE4330404A1

DE4330404A1 - Pulverlacke, Verfahren zu deren Herstellung sowie Verwendung der Pulverlacke zur Beschichtung von Metallblechen

Info

Publication number: DE4330404A1
Application number: DE19934330404
Authority: DE
Inventors: Christopher Dr Hilger; Joachim Dr Woltering; Josef Dr Rademacher
Original assignee: BASF Lacke und Farben AG
Current assignee: BASF Farben und Fasern AG
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-03-09
Also published as: WO1995007322A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Pulverlacke auf Basis von Carboxylgruppen enthaltenden Polyestern und niedermolekularen Epoxidgruppen enthaltenden Härtungs mitteln. Die Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Herstellung der Pulverlacke sowie deren Verwendung zur Beschichtung von Metallblechen.

Pulverlacke sind in großer Zahl bekannt. Da sie keine organischen Lösemittel enthalten, kann mit ihnen beson ders umweltschonend lackiert werden.

Zur Herstellung z. B. der Verkleidungen von Haushaltsge räten, wie z. B. von Kühlschränken, Tiefkühltruhen, Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen, Trocknern, Mikrowellenherden, Gas- und Elektroherden, können Metallbleche zunächst lackiert und nach dem Lackiervor gang verformt werden. Die für diesen Einsatzzweck geeigneten Beschichtungen müssen eine hohe Verformbar keit ohne Rißbildung, eine hohe Elastizität sowie eine hohe Oberflächenhärte und natürlich einen guten Korro sionsschutz aufweisen. Es ist bekannt, auch Pulverlacke zur Beschichtung von Metallblechen zu verwenden, die erst nach der Lackierung beispielsweise zur Herstellung der Verkleidung von Haushaltsgeräten verformt werden.

Pulverlacke auf Basis Carboxylgruppen enthaltender Polyester und niedermolekularer, Epoxidgruppen enthal tender Vernetzungsmittel sind in großer Zahl bekannt und beispielsweise beschrieben in EP-A-389 926, EP-A-371 522, EP-A-326 230, EP-B-110 450, EP-A-110 451, EP-B-107 888, US 4,340,698, EP-B-119 164, WO 87/02043 und EP-B-10 805.

Beschichtungen aus Pulverlacken auf Basis saurer Poly ester und Epoxidgruppen enthaltender Vernetzungsmittel zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Flexibilität und Verformbarkeit ohne Rißbildung aus. Außerdem weisen die erhaltenen Beschichtungen gute dekorative Eigen schaften auf. Verbesserungsbedürftig ist jedoch die Oberflächenhärte der resultierenden Beschichtungen.

Epoxidgruppen enthaltende Polyacrylatharze, die mit Säuregruppen bzw. Säureanhydridgruppen enthaltenden Vernetzungsmitteln vernetzt werden, sind beispielsweise bekannt aus EP-A-509 393, US-A-3,730,930, US-A-3,752,870, US-A-3,781,379, US-A-3,787,521, US-A-4,091,049, US-A-4,091,048, US-A-3,939,127, US-A-3,932,367, US-A-3,991,132, US-A-3,991,133, US-A-4,092,373, US-A-4,044,070, US-A-4,374,954, US-A-4,346,144, DE-A-23 53 040, DE-A-24 23 886, DE-A-24 41 753 und DE-A-25 09 410. Derartige Pulver lacke führen zu Beschichtungen mit einer hohen Ober flächenhärte und einer guten Witterungsbeständigkeit. Die aus diesen Pulverlacken resultierenden Beschich tungen weisen jedoch eine unzureichende Verformbarkeit auf.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Auf gabe bestand daher darin, Pulverlacke bereitzustellen, die sich zur Beschichtung von Metallblechen, welche nach dem Lackiervorgang verformt werden sollen, eignen. Die aus den Pulverlacken erhaltenen Beschichtungen sollten gleichzeitig eine hohe Härte sowie insbesondere eine hohe Verformbarkeit ohne Rißbildung und eine hohe Flexibilität aufweisen. Außerdem sollten die resultie renden Beschichtungen eine gute Korrosionsschutzwirkung, eine gute Chemikalienbeständigkeit sowie gute optische Eigenschaften, wie z. B. Glanz und Verlauf, aufweisen.

Überraschenderweise wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst durch die eingangs genannten Pulverlacke, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie als filmbildendes Material

A) 35,0-92,2 Gew.-% Carboxylgruppen enthaltende Polyester mit einer Säurezahl von 10-150 mg KOH/g,
B) 0,8-20,1 Gew.-% niedermolekulare, Epoxidgruppen enthaltende Härtungsmittel,
C) 3,7-49,3 Gew.-% Epoxidgruppen enthaltende Poly acrylatharze mit einem Epoxidäquivalentgewicht von 350-2000 und
D) 0,5-13,6 Gew.-% niedermolekulare Di- und/oder Polycarbonsäuren und/oder Di- und/oder Polyanhy dride

enthalten, wobei die Summe der Gewichtsanteile von A), B), C) und D) jeweils 100 Gew.-% und das Verhältnis der Epoxidgruppen der Pulverlacke zu der Summe der Carboxyl- und Anhydridgruppen der Pulverlacke 0,75-1,25 : 1 beträgt.

Die erfindungsgemäßen Pulverlacke führen zu Beschich tungen, die gleichzeitig eine hohe Oberflächenhärte und eine sehr gute Verformbarkeit ohne Rißbildung aufwei sen. Dabei stellte sich überraschenderweise heraus, daß die aus den erfindungsgemäßen Pulverlacken resultieren den Beschichtungen eine ebenso gute Verformbarkeit auf weisen wie Beschichtungen aus Pulverlacken, die als filmbildendes Material ausschließlich die Komponenten A) und B) enthalten. Die aus den erfindungsgemäßen Pul verlacken resultierenden Beschichtungen weisen außerdem gute optische Eigenschaften (Glanz, Verlauf) auf, und sie haben eine gute Korrosionsschutzwirkung und eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit. Außerdem war es überraschend, daß sich Polyesterbindemittel mit Polyacrylatbindemitteln zu einem gut verträglichen Pul verlack, der zu Beschichtungen mit ausgezeichneten optischen Eigenschaften führt, kombinieren lassen. Im folgenden werden zunächst die einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Pulverlacke näher erläutert.

Die als Komponente A) verwendeten Carboxylgruppen ent haltenden Polyester weisen eine Säurezahl im Bereich von 10-150 mg KOH/g, bevorzugt im Bereich von 30-100 mg KOH/g, auf. Die Hydroxylzahl der Polyester harze sollte 30 mg KOH/g betragen. Bevorzugt werden Polyester mit einer Carboxi-Funktionalität von 2 ein gesetzt. Die Polyester werden nach den üblichen Metho den (vergleiche z. B. Houben Weyl, Methoden der Organi schen Chemie, 4. Auflage, Band 14/2, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1961) hergestellt.

Als Carbonsäurekomponente zur Herstellung der Polyester sind aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Di- und Polycarbonsäuren geeignet, wie z. B. Phthal säure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Trimellitsäure, Pyromellitsäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutar säure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Cyclohexandicarbon säure, Acelainsäure, Sebacinsäure u.ä. Diese Säuren können dabei auch in Form ihrer veresterungsfähigen Derivate (z. B. Anhydride) oder ihrer umesterungsfähigen Derivate (z. B. Dimethylester) eingesetzt werden.

Als Alkoholkomponente zur Herstellung der Carboxylgrup pen enthaltenden Polyester A) sind die üblicherweise eingesetzten Di- und/oder Polyole geeignet, z. B. Ethy lenglykol, Propandiol-1,2 und Propandiol-1,3, Butan diole, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylen glykol, Hexandiol-1,6, Neopentylglykol, 1,4-Dimethylol cyclohexan, Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylol propan, Pentaerythrit, Ditrimethylolpropan, Dipenta erythrit, Diglycerin u. ä.

Die so erhaltenen Polyester können dabei einzeln oder als Mischung verschiedener Polyester eingesetzt werden. Die als Komponente A) geeigneten Polyester haben im allgemeinen eine Glasübergangstemperatur oberhalb von 30°C.

Beispiele für geeignete handelsübliche Polyester sind die unter den folgenden Markennamen im Handel erhältli chen Produkte: Crylcoat 314, 340, 344, 2680, 316, 2625, 320, 342 und 2532 der Firma UCB, Drogenbos, Belgien; Grilesta 7205, 7215, 72-06, 72-08, 72-13, 72-14, 73-72, 73-93 und 7401 der Firma Ems-Chemie; Neocrest P670, P671, P672, P678, P662 der Firma ICI sowie Uralac P2400, Uralac P3400 und Uralac P5000 der Firma DSM.

Als saure Polyesterkomponente A) kommen auch ungesät tigte, Carboxylgruppen enthaltende Polyesterharze in Frage. Diese werden erhalten durch Polykondensation, beispielsweise von Maleinsäure, Fumarsäure oder anderen aliphatischen oder cycloaliphatischen Dicarbonsäuren mit einer ethylenisch ungesättigten Doppelbindung, ggf. zusammen mit gesättigten Polycarbonsäuren, als Poly carbonsäurekomponente. Die ungesättigten Gruppen können auch durch die Alkoholkomponente, z. B. durch Tri methylolpropanmonoallylether, in den Polyester einge führt werden.

Die erfindungsgemäßen Pulverlacke enthalten als Kompo nente B) 0,8-20,1 Gew.-% niedermolekulare, Epoxid gruppen enthaltende Härtungsmittel. Ein Beispiel für ein besonders geeignetes niedermolekulares, Epoxidgrup pen enthaltendes Härtungsmittel ist Triglycidyl isocyanurat (TGIC). TGIC ist im Handel beispielsweise unter der Bezeichnung Araldit PT 810 (Hersteller: Ciba Geigy) erhältlich. Weitre geeignete niedermoleku lare Epoxidgruppen enthaltende Härtungsmittel sind 1,2,4-Triglycidyltriazolin-3,5-dion, Diglycidylphthalat und der Diglycidylester von Hexahydrophthalsäure.

Unter Epoxidgruppen enthaltenden Polyacrylatharzen (Komponente C) werden Polymere verstanden, die durch Copolymerisation von mindestens einem ethylenisch unge sättigten Monomer, das mindestens eine Epoxidgruppe im Molekül enthält, mit mindestens einem weiteren ethyle nisch ungesättigten Monomer, das keine Epoxidgruppe enthält, herstellbar sind, wobei mindestens eines der Monomere ein Ester der Acrylsäure oder der Methacryl säure ist.

Epoxidgruppenhaltige Polyacrylatharze sind bekannt (vgl. z. B. EP-A-299 420, DE-B-22 14 650, US-A-4,091,048 und US-A-3,781,379).

Als Beispiele für ethylenisch ungesättigte Monomere, die mindestens eine Epoxidgruppe im Molekül enthalten, werden Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat und Allyl glycidylether genannt.

Als Beispiele für ethylenisch ungesättigte Monomere, die keine Epoxidgruppe im Molekül enthalten, werden Alkylester der Acryl- und Methacrylsäure, die 1 bis 20 Kohlenstoffatome im Alkylrest enthalten, insbesondere Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethyl methacrylat, n-Butylacrylat, iso-Butylacrylat, t-Butyl acrylat und die entsprechenden Methacrylate, 2-Ethyl hexylacrylat und 2-Ethylhexylmethacrylat genannt. Wei tere Beispiele für ethylenisch ungesättigte Monomere, die keine Epoxidgruppen im Molekül enthalten, sind Säuren, wie z. B. Acrylsäure und Methacrylsäure, Säure amide, wie z. B. Acrylsäure- und Methacrylsäureamid, vinylaromatische Verbindungen, wie Styrol, Methylstyrol und Vinyltoluol, Nitrile, wie Acrylnitril und Meth acrylnitril, Vinyl- und Vinylidenhalogenide, wie Vinyl chlorid und Vinylidenfluorid, Vinylester, wie z. B. Vinylacetat und Vinylpropionat, und hydroxylgruppenhal tige Monomere, wie z. B. Hydroxyethylacrylat und Hy droxyethylmethacrylat.

Das Epoxidgruppen enthaltende Polyacrylatharz (Kompo nente C) weist ein Epoxidäquivalentgewicht von 350 bis 2000 auf. Üblicherweise haben die Epoxidgruppen enthaltenden Polyacrylatharze ein zahlenmittleres Mole kulargewicht (gelpermeationschromatographisch unter Verwendung eines Polystyrolstandards bestimmt) von 1000 bis 15 000 und eine Glasübergangstemperatur (T_G) von 30-80 (gemessen mit Hilfe der Differential Scanning Calorimetry (DSC)).

Das Epoxidgruppen enthaltende Acrylatharz kann nach allgemein gut bekannten Methoden durch radikalische Polymerisation hergestellt werden. Im Handel sind der artige Epoxidgruppen enthaltende Polyacrylatharze bei spielsweise erhältlich unter der Bezeichnung Almatex PD 7610 und Almatex PD 7690 (Hersteller: Mitsui Toatsu).

Als Bindemittel enthalten die erfindungsgemäßen Pulver lacke als Komponente D) 0,5-13,6 Gew.-% niedermoleku lare Di- und/oder Polycarbonsäuren und/oder Di- und/oder Polyanhydride. Bevorzugt werden als Komponente D) gesättigte, aliphatische und/oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren verwendet, wie z. B. Glutarsäure, Adipin säure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Acelainsäure, Cyclo hexandicarbonsäure, Sebacinsäure, Malonsäure, Dodecan disäure und Bernsteinsäure. Darüber hinaus sind als Komponente D) auch aromatische Di- und Polycarbonsäuren geeignet, wie z. B. Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Trimellitsäure und Pyromellitsäure, selbstverständlich auch in Form ihrer Anhydride, soweit sie existieren. Besonders bevorzugt wird als Komponente D) Dodecandisäure ( 1,10-Decandicarbonsäure) ver wendet.

Die Mengen an den Pulverlackkomponenten A) bis D) werden derart gewählt, daß das Verhältnis der Epoxid gruppen aus B) und C) zu der Summe der Carboxyl- und Anhydridgruppen aus A) und D) 0,75-1,25 : 1 beträgt. Bevorzugt beträgt dieses Verhältnis 0,9-1,1:1.

Die erfindungsgemäßen Pulverlacke enthalten ggf. Pig mente, übliche Additive und Hilfsstoffe sowie Katalysa toren. Als Pigment wird vorzugsweise Titandioxid einge setzt. Übliche Hilfsstoffe und Additive sind Verlaufs mittel, wie z. B. Polybutylacrylat oder Silikone, Ent lüftungsmittel und Lichtschutzmittel.

Aushärtungskatalysatoren werden in den erfindungsge mäßen Pulverlacken üblicherweise in einer Menge von 0,01-5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulverlackes, eingesetzt. Vorteilhafterweise werden als Katalysatoren Imidazol, 2-Methylimidazol, Ammonium- und Lithiumsalze, Ethyltriphenylphosphoniumchlorid oder ein anderes Salz desselben, ein Chinolinderivat, wie bei spielsweise in der EP-B-10 805 beschrieben, ein primä res, sekundäres oder tertiäres Aminophenol, Aluminium acetylacetonat oder ein Toluolsulfonsäuresalz oder eine Mischung aus verschiedenen der genannten Katalysatoren verwendet. Üblicherweise enthalten die im Handel erhältlichen Carboxylgruppen enthaltenden Polyester harze bereits Härtungskatalysatoren.

Die erfindungsgemäßen Pulverlacke werden z. B. in Extru dern oder Knetern bei Temperaturen von 80-140°C homo genisiert, wobei der hierbei anfallende Feststoff dann in an sich bekannter Weise gemahlen und durch Sieben von groben Kornanteilen befreit wird. Die so herge stellten Pulverlacke können nach üblichen Pulverauf tragsverfahren, wie z. B. dem elektrostatischen Pulver sprühen oder Wirbelsintern, auf die zu beschichtenden Metallbleche aufgebracht werden.

Die Härtung der Überzüge erfolgt üblicherweise durch Erhitzen auf Temperaturen von 130°C bis etwa 270°C. Das Beheizen der Öfen kann durch IR-Strahlung oder durch erhitzte Umluft erfolgen.

Die Metallbleche, auf die die erfindungsgemäßen Pulver lacke appliziert werden, haben im allgemeinen eine Schichtstärke von 0,2-3 mm. Vor der Applikation der Pulverlacke werden die Metallbleche gereinigt bzw. ent fettet und eventuell vorgeheizt. Die mit den erfin dungsgemäßen Pulverlacken beschichteten Bleche werden nach der Lackierung und dem Härtungsvorgang einer Ver formung unterzogen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Ver fahren zur Herstellung der zuvor beschriebenen Pulver lacke, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

A) 35,0-92,2 Gew.-% Carboxylgruppen enthaltende Polyester mit einer Säurezahl von 10-150 mg KOH/g,
B) 0,8-20,1 Gew.-% niedermolekulare, Epoxidgruppen enthaltende Härtungsmittel,
C) 3,7-49,3 Gew.-% Epoxidgruppen enthaltende Poly acrylatharze mit einem Epoxidäquivalentgewicht von 350 bis 2000 und
D) 0,5-13,6 Gew.-% niedermolekulare Di- und/oder Polycarbonsäuren und/oder Di- und/oder Polyanhy dride,

wobei die Summe der Gewichtsanteile von A), B), C) und D) 100 Gew.-% und das Verhältnis der Epoxidgruppen zu der Summe der Carboxyl- und Anhydridgruppen 0,75-1,25:1 beträgt, sowie ggf. Pigmente, Additive, Hilfsstoffe und Katalysatoren zu Pulverlacken verarbeitet werden.

Bezüglich der Beschreibung der Komponenten A) bis D) sowie der weiteren Pulverlackbestandteile wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls die Ver wendung der beschriebenen, erfindungsgemäßen Pulver lacke zur Beschichtung von Metallblechen, die nach der Pulverlackapplikation und -härtung verformt werden. Die verformten Metallbleche sind beispielsweise geeignet zur Herstellung der Verkleidungen von Haushaltsgeräten.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen näher erläutert. Dabei bedeutet Teile Gewichtsteile, sofern nichts anderes angegeben wird.

Herstellung des Epoxidgruppen enthaltenden Poly acrylatharzes C1:

Zu 30,0 Gewichtsteilen Xylol wird innerhalb von 4 Stun den eine Mischung aus 37,06 Gewichtsteilen Methyl methacrylat, 14,40 Gewichtsteilen Glycidylmethacrylat, 9,00 Gewichtsteilen n-Butylacrylat und 6,54 Gewichts teilen Styrol bei 120°C gegeben. Beginnend mit der Zugabe der Monomerenmischung werden 3,0 Teile t-Butylper-2-ethylhexanoat (TBPEH; Hersteller: Peroxid Chemie) innerhalb von 4,5 Stunden zugegeben. Während der Zugabe der Monomerenmischung und des Peroxids beträgt die Reaktionstemperatur 120°C. Diese Temperatur wird nach Beendigung der Zugabe des Peroxids noch für 1 Stunde gehalten. Dann wird das Xylol bei vermindertem Druck entfernt, das Kunstharz auf 180°C erhitzt und aus dem Reaktionsgefäß abgelassen. Das erhaltene Poly acrylatharz weist ein Epoxidäquivalentgewicht von 686 g/mol, eine Glasübergangstemperatur (t_g) von 49°C, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (M_n) von 4340 und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (M_w) von 13 400 auf.

Herstellung des Epoxidgruppen enthaltenden Poly acrylatharzes C2:

Zu 30,0 Gewichtsteilen Xylol wird innerhalb von 4 Stun den eine Mischung aus 28,00 Gewichtsteilen Methyl methacrylat, 27,00 Gewichtsteilen Glycidylmethacrylat, 5,8 Gewichtsteilen n-Butylacrylat und 6,60 Gewichtstei len Styrol bei 120°C gegeben. Beginnend mit der Zugabe der Monomerenmischung werden 3,4 Teile t-Butylper-2- ethylhexanoat (TBPEH) innerhalb von 4,5 Stunden zugege ben. Während der Zugabe der Monomerenmischung und des Peroxids beträgt die Reaktionstemperatur 120°C. Diese Temperatur wird nach Beendigung der Zugabe des Peroxids noch für 1 Stunde gehalten. Dann wird das Xylol bei vermindertem Druck entfernt, das Kunstharz auf 180°C erhitzt und aus dem Reaktionsgefäß abgelassen. Das erhaltene Polyacrylatharz weist ein Epoxidäquivalentge wicht von 384 g/mol, eine Glasübergangstemperatur (t_g) von 56°C, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (M_n) von 3480 und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (M_w) von 10 900 auf.

Beispiel 1:

66,54 Gewichtsteile eines handelsüblichen, Carboxyl gruppen enthaltenden Polyesters (Handelsprodukt: Uralac P5000 der Firma DSM), 5,01 Gewichtsteile Trigly cidylisocyanurat (Handelsprodukt: Araldit PT 810 der Firma Ciba-Geigy), 24,32 Gewichtsteile des Epoxidgrup pen enthaltenden Polyacrylatharzes C1, 4,13 Gewichts teile Dodecandisäure, 0,69 Gewichtsteile Benzoin, 1,14 Gewichtsteile Modaflow III der Firma Monsanto und 40,60 Gewichtsteile Titandioxid (Kronos 2160 der Firma Kronos Titan) werden gemischt, schmelzhomogenisiert, gemahlen und elektrostatisch auf ein entfettetes Stahlblech appliziert (Dicke des Stahlblechs ca. 0,5 mm). Der Pul verlack wird 15 min bei 205°C im Umluftofen einge brannt. Die Lackschicht (Schichtdicke ca. 70 µm) gut verlaufen und weist einen hohen Glanz auf.

Beispiel 2:

66,54 Gewichtseile eines handelsüblichen, Carboxylgrup pen enthaltenden Polyesters (Handelsprodukt: Uralac P5000 der Firma DSM), 5,01 Gewichtsteile Triglycidyl isocyanurat (Handelsprodukt: Araldit PT 810 der Firma Ciba Geigy), 22,05 Gewichtsteile des Epoxidgruppen ent haltenden Polyacrylatharzes C2, 6,40 Gewichtsteile Dodecandisäure, 0,69 Gewichtsteile Benzoin, 1,14 Gewichtsteile Modaflow III der Firma Monsanto und 40,60 Gewichtsteile Titandioxid (Kronos 2160 der Firma Kronos Titan) werden gemischt, schmelzhomogenisiert, gemahlen und elektrostatisch auf ein entfettetes Stahlblech appliziert (Dicke des Stahlblechs ca. 0,5 mm). Der Lack wird 15 min bei 205°C im Umluftofen eingebrannt. Die Lackschicht (Schichtdicke: ca. 70 µm) ist gut verlaufen und weist einen hohen Glanz auf.

Beispiel 3:

44,28 Gewichtsteile eines handelsüblichen, Carboxyl gruppen enthaltenden Polyesters (Handelsprodukt: Uralac P5000 der Firma DSM), 3,33 Gewichtsteile Triglycidyl isocyanurat (Handelsprodukt: Araldit PT 810 der Firma Ciba Geigy), 44,97 Gewichtsteile des Epoxidgruppen ent haltenden Polyacrylatharzes C1, 7,42 Gewichtsteile Dodecandisäure, 0,76 Gewichtsteile Benzoin, 1,06 Gewichtsteile Modaflow III der Firma Monsanto und 49,64 Gewichtsteile TiO₂ (Kronos 2160 der Firma Kronos Titan) werden gemischt, schmelzhomogenisiert, gemahlen und elektrostatisch auf ein entfettetes Stahlblech appli ziert (Dicke des Stahlblechs ca. 0,5 mm). Das Blech wird mit einem kurzwelligen IR-Strahler der Firma Heraeus mit einer Leistung von 108 kW/m²innerhalb von ca. 35 Sekunden auf 250°C erhitzt und bei dieser Tempe ratur ca. eine Minute gehalten. Die Pulverlackschicht dicke beträgt ca. 70 µm. Die Lackschicht ist gut ver laufen und weist einen hohen Glanz auf.

Beispiel 4:

67,91 Gewichtsteile eines handelsüblichen, Carboxyl gruppen enthaltenden Polyesters (Handelsprodukt: Uralac P5000 der Firma DSM), 5,11 Gewichtsteile Triglycidyl isocyanurat (Handelsprodukt: Araldit PT 810 der Firma Ciba-Geigy), 21,72 Gewichtsteile eines handelsüblichen Epoxidgruppen enthaltenden Polyacrylatharzes mit einem Epoxidäquivalentgewicht von ca. 475 (Handelsprodukt: Almatex PD 7690 der Firma Mitsui Toatsu), 5,26 Ge wichtsteile Dodecandisäure, 0,65 Gewichtsteile Benzoin, 1,08 Gewichtsteile Modaflow III der Firma Monsanto und 33,16 Gewichtsteile TiO₂ (Kronos 2160 der Firma Kronos Titan) werden gemischt, schmelzhomogenisiert, gemahlen und elektrostatisch auf ein entfettetes Stahlblech appliziert (Dicke des Stahlblechs ca. 0,5 mm). Der Lack wird 15 min bei 205°C im Umluftofen eingebrannt. Die Lackschicht (Schichtdicke: ca. 70 µm) ist gut verlaufen und weist einen hohen Glanz auf.

Vergleichsbeispiel 1:

93,0 Gewichtsteile eines handelsüblichen, Carboxylgrup pen enthaltenden Polyesterharzes (Handelsprodukt: Uralac P5000 der (Firma DSM), 7,0 Gewichtsteile Trigly cidylisocyanurat (Handelsprodukt: Araldit PT 810 der Firma Ciba-Geigy), 0,75 Gewichtsteile Benzoin, 1,5 Gewichtsteile Modaflow III der Firma Monsanto und 34 Gewichtsteile TiO₂ (Kronos 2160 der Firma Kronos Titan) werden gemischt, schmelzhomogenisiert, gemahlen und elektrostatisch auf ein entfettetes Stahlblech appli ziert (Dicke des Stahlblechs ca. 0,5 mm). Der Lack wird 15 min bei 205°C im Umluftofen eingebrannt. Die Lack schicht (Schichtdicke; ca. 70 µm) ist gut verlaufen und weist einen hohen Glanz auf.

Vergleichsbeispiel 2:

85,9 Gewichtsteile des Epoxidgruppen enthaltenden Poly acrylatharzes C1, 14,1 Gewichtsteile Dodecandisäure, 0,75 Gewichtsteile Benzoin, 1,5 Gewichtsteile Modaflow III der Firma Monsanto und 34,0 Gewichtsteile TiO₂ (Kronos 2160 der Firma Kronos Titan) werden gemischt, schmelzhomogenisiert, gemahlen und elektrostatisch auf ein entfettetes Stahlblech appliziert (Dicke des Stahl blechs ca. 0,5 mm). Der Lack wird 15 min bei 205°C im Umluftofen eingebrannt. Die Lackschicht (Schichtdicke: ca. 70 µm) ist gut verlaufen und weist einen hohen Glanz auf.

In der nachfolgenden Tabelle sind unter anderem die Ergebnisse bezüglich der Verformbarkeit (T-Bend) und der Oberflächenhärte der Beispiele 1,2,3 und 4 sowie der Vergleichsbeispiele 1 und 2 dargestellt:

¹⁾ T-Bend Test:

Beim T-Bend Test wird die beschichtete Blechtafel geknickt. Das Ergebnis "T-Bend = 0" bedeutet, daß das Blech ohne Rißbildung in der Filmschicht an der Knickkante um 180° gebogen werden kann. Entsprechend bedeuten die anderen T-Bend-Werte diejenige Anzahl an Blechen der glei chen Dicke wie die des unbeschichteten Blechs, die zwi schen die geknicken Teile des beschichteten Bleches paßt, ohne daß die Beschichtung an der Knickkante Risse auf weist.

²⁾ Bleistifthärte-Test:

Bei diesem Test wird die Härte des härtesten Bleistifts angegeben, der keine Kratzspur auf der pulverlackierten Fläche hinterläßt. Die Härte der Stifte steigt in der nachfolgende angegebenen Reihe:

5B, 4B, 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H.

³⁾ Salzsprühnebeltest (Unterwanderung am Spalt):

Dieser Test wird nach ECCA-Prüfverfahren T8 auf Bonder 1041-Blechen durchgeführt.

Claims

1. Pulverlacke auf Basis von Carboxylgruppen enthaltenden Polyestern und niedermolekularen, Epoxidgruppen ent haltenden Härtungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverlacke als filmbildendes Material

A) 35,0-92,2 Gew.-% Carboxylgruppen enthaltende Polyester mit einer Säurezahl von 10-150 mg KOH/g,
B) 0,8-20,1 Gew.-% niedermolekulare, Epoxidgrup pen enthaltende Härtungsmittel,
C) 3,7-49,3 Gew.-% Epoxidgruppen enthaltende Polyacrylatharze mit einem Epoxidäquivalentge wicht von 350-2000 und
D) 0,5-13,6 Gew.-% niedermolekulare Di- und/oder Polycarbonsäuren und/oder Di- und/oder Polyanhy dride

enthalten, wobei die Summe der Gewichtsanteile von A), B), C) und D) jeweils 100 Gew.-% und das Verhältnis der Epoxidgruppen der Pulverlacke zu der Summe der Carboxyl- und Anhydridgruppen der Pulverlacke 0,75-1,25:1 beträgt.

2. Pulverlacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Komponente B) Triglycidylisocyanurat ent halten.

3. Pulverlacke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß als Komponente D) gesättigte, aliphati sche und/oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren verwen det werden.

4. Pulverlacke nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß sie Pigmente, übliche Additive und Hilfsstoffe und Katalysatoren enthalten.

5. Verfahren zur Herstellung von Pulverlacken auf Basis von Carboxylgruppen enthaltenden Polyestern und nie dermolekularen, Epoxidgruppen enthaltenden Härtungs mitteln, dadurch gekennzeichnet, daß

A) 35,0-92,2 Gew.-% Carboxylgruppen enthaltende Polyester mit einer Säurezahl von 10-150 mg KOH/g,
B) 0,8-20,1 Gew.-% niedermolekulare, Epoxidgrup pen enthaltende Härtungsmittel,
C) 3,7-49,3 Gew.-% Epoxidgruppen enthaltende Polyacrylatharze mit einem Epoxidäquivalentge wicht von 350-2000 und
D) 0,5-13,6 Gew.-% niedermolekulare Di- und/oder Polycarbonsäuren und/oder Di- und/oder Polyanhy dride,

wobei die Summe der Gewichtsanteile von A), B), C) und D) 100 Gew.-% und das Verhältnis der Epoxidgruppen zu der Summe der Carboxyl- und Anhydridgruppen 0,75-1,25:1 beträgt, sowie ggf. Pigmente, übliche Additive und Hilfsstoffe und Katalysatoren zu Pulver lacken verarbeitet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente B) Triglycidylisocyanurat verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich net, daß als Komponente D) gesättigte, aliphatische und/oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren verwendet werden.

8. Verwendung der Pulverlacke gemäß Anspruch 1 bis 4 zur Beschichtung von Metallblechen, die nach der Pulver lackapplikation und -härtung verformt werden.