DE69831516T2

DE69831516T2 - Verfahren zur Herstellung eines granulierten Pulverlackes

Info

Publication number: DE69831516T2
Application number: DE69831516T
Authority: DE
Inventors: Yugen Hiratsuka-shi Kawamoto; Yoshinori Kato; Shinichi Hiratsuka-shi Ueda; Mituo Isehara-shi Wakimoto; Toshio Atsugi-shi Ohkoshi
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2018-05-16
Also published as: WO1998051748A1; KR20010012546A; CA2289794A1; EP0982380A4; DE69831516D1; EP1314764B1; EP0982380A1; KR100354557B1; US6162861A; EP1314764A1; CA2289794C; JP4214318B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von granulierten Pulverbeschichtungszusammensetzungen
TECHNISCHER HINTERGRUND
Pulverbeschichtungszusammensetzungen haben viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Beschichtungszusammensetzungen auf Lösemittelbasis. Zum Beispiel sind sie umweltfreundlich und leicht zurückzugewinnen, und ihre Fertigungslinien können leicht gesteuert werden. Wegen dieser Vorteile haben Pulverbeschichtungszusammensetzungen besonders auf dem Gebiet der Automobillackierung an Interesse gewonnen. Wenn herkömmliche Pulverbeschichtungszusammensetzung auf Außenteile von Autos oder ähnliche Teile aufgebracht werden, die mit einem Beschichtungsfilm beschichtet werden müssen, der im fertigen Zustand gut aussieht, muss die Zusammensetzung jedoch in größerer Dicke aufgebracht werden, um eine ausreichende Gleichmäßigkeit zu erreichen. Um beispielsweise eine Gleichmäßigkeit des Films zu erreichen, die der eines etwa 40 μm dicken Beschichtungsfilms aus einer Beschichtungszusammensetzung auf Lösungmittelbasis entspricht, muss die herkömmliche Beschichtungszusammensetzung in einer Dicke von etwa 60 μm oder mehr aufgebracht werden. Daher sind Pulverbeschichtungszusammensetzungen erforderlich, die in der Lage sind, einen dünnen Beschichtungsfilm mit besserer Gleichmäßigkeit zu bilden.
Es wurden Versuche unternommen, die Gleichmäßigkeit von Filmen aus Pulverbeschichtungszusammensetzungen durch eine weitestgehend mögliche Verkleinerung der Teilchengröße der Zusammensetzungen zu verbessern. Jedoch sind Pulverbeschichtungszusammensetzungen, die eine verringerte Teilchengröße aufweisen, dahingehend von Nachteil, dass sie bei elektrostatischer Pulverbeschichtung eine geringe Beschichtungsleistung zeigen, wegen ihrer verringerten Beschichtungsleistung eine aufwändige Prozedur für die Rückgewinnung erfordern und aufgrund der erhöhten Zahl der Rückgewinnungsschritte, die eine Schwankung der Partikelgröße der Pulverbeschichtungs zusammensetzungen oder eine Verunreinigung mit Fremdstoffen, wie Staub bewirken, ein schlechtes Aussehen ergeben. Andererseits führen Pulverbeschichtungszusammensetzungen mit erhöhter Teilchengröße zu Beschichtungsfilmen mit geringer Gleichmäßigkeit, obwohl ihre Beschichtungsleistung verbessert ist.
Bisher wurden keine Pulverbeschichtungen vorgeschlagen, die sowohl eine hohe Beschichtungsleistung als auch eine gute Gleichmäßigkeit des Films erreichen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Herstellungsverfahrens für eine neuartige granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung, die frei ist von den oben genannten Nachteilen des Standes der Technik.
US-5,319,001 offenbart eine farbige Pulverbeschichtungszusammensetzung für die elektrostatische Sprühauftragung. Diese Schrift behandelt insbesondere feste Pulverbeschichtungszusammensetzungen, bei denen die Zusammensetzung eine Mischung aus Partikeln von mindestens zwei verschiedenen Farben ist. Auch wird kurz ein Verfahren erwähnt, bei dem die Partikel mittels mechanischer Kräfte agglomeriert werden, um die Partikel durch einen Prozess, der das Umformen und Mikroschweißen der thermoplastischen Materialien beinhaltet, zu binden.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Herstellungsverfahrens für eine neuartige granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung, die sowohl eine hohe Beschichtungsleistung als auch eine gute Gleichmäßigkeit des Films erreicht.
Weitere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus den folgenden Beschreibungen hervor.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer granulierten Pulverbeschichtungszusammensetzung, wobei das Verfahren das Granulieren einer Ausgangs-Pulverbeschichtungszusammensetzung mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10 μm oder weniger auf eine für die Pulverbeschichtung anhand der Verfahrensschritte von Anspruch 1 geeignete durchschnittliche Partikelgröße umfasst.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben ausführliche Forschungen unternommen, um die genannten Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, und haben überraschenderweise festgestellt, dass, wenn eine herkömmliche Pulverbeschichtungszusammensetzung auf eine bestimmte durchschnittliche Partikelgröße granuliert wird, die resultierende Pulverbeschichtungszusammensetzung in der Lage ist, sowohl eine hohe Beschichtungsleistung als auch eine gut Gleichmäßigkeit des Films sowie eine gute Verarbeitbarkeit bei der Aufbringung zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dieser neuen Erkenntnis.
Wie hierin verwendet, soll der Ausdruck „granulieren" bedeuten, dass „Pulverteilchen zu Granalien oder Agglomeraten mit einem größeren Durchmesser agglomeriert werden".
Die granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung der Erfindung wird durch Agglomerieren von Partikeln einer Ausgangs-Pulverbeschichtungszusammensetzung zu Granalien mit einem für die Pulverbeschichtung geeigneten durchschnittlichen Durchmesser hergestellt.
Die Ausgangs-Pulverbeschichtungszusammensetzung zur Verwendung im Verfahren zur Herstellung der granulierten Pulverbeschichtungszusammensetzung der Erfindung muss im Hinblick auf die Gleichmäßigkeit des Films aus der granulierten Pulverbeschichtungszusammensetzung normalerweise eine durchschnittliche Partikelgröße von 10 μm oder weniger aufweisen. Vorzugsweise weist die Ausgangs-Pulver beschichtungszusammensetzung eine durchschnittliche Partikelgröße von 1 bis 8 μm auf.
Die durchschnittliche Partikelgröße der granulierten Pulverbeschichtungszusammensetzung ist nicht beschränkt, solange sie für die Pulverbeschichtung geeignet ist, liegt im Hinblick auf die Beschichtungsleistung jedoch vorzugsweise bei 10 bis 50 μm.
Die granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung der Erfindung kann durch Granulieren einer Ausgangs-Pulverbeschichtungszusammensetzung, die eine durchschnittliche Partikelgröße von 10 μm oder weniger aufweist, auf eine durchschnittliche für die Pulverbeschichtung geeignete Partikelgröße hergestellt werden.
Beispiele für Ausgangs-Pulverbeschichtungszusammensetzungen schließen eine wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung ein, die ein Pulverbasisharz aufweist, das bei Erwärmen schmilzt und fließfähig wird, sowie ein Härtungsmittel umfasst. Die Erweichungstemperatur des Pulverbasisharzes liegt in der Regel bei etwa 40 bis 100°C.
Geeignete Pulverbasisharze schließen Harze ein, die eine funktionelle Gruppe aufweisen, die bei Erwärmen mit dem Härtungsmittel reagiert. Spezifische Beispiele für solche Harze schließen Acrylharze, Polyesterharze, Epoxidharze und Mischungen dieser Harze ein. Bevorzugte funktionelle Gruppen schließen Hydroxyl, Carboxyl, Epoxy, blockiertes Isocyanat usw. ein.
Das Härtungsmittel kann eines sein, dessen funktionelle Gruppe mit der funktionellen Gruppe in dem Basisharz reagiert, oder eines, das in der Lage ist, eine Polymerisation der funktionellen Gruppe im Basisharz zu initiieren. Beispiele für Härtungsmittel für hydroxylhaltige Basisharze sind Aminoharze und blockierte Isocyanatverbindungen. Beispiele für Härtungsmittel für carboxylhaltige Basisharze schließen Polyepoxide und β-Hydroxyethylalkylamide ein. Beispiele für Härtungsmittel für epoxidhaltige Basisharze schließen Polycarbonsäuren, Initiatoren für die kationische Polymerisation von Epoxidgruppen ein. Beispiele für Härtungsmittel für blockiertes Isocyanat enthaltende Basisharze sind Polyole.
Beispiele für Aminoharze sind u.a. Hexamethoxymelamin-Harze, Hexaethoxymelamin-Harze, „Cymel 303" (Markenbezeichnung, ein Produkt von Mitsui Cytec, Ltd.) und „Sumimal M-55" (Markenbezeichnung, ein Produkt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.). Beispiele für blockierte Isocyanatverbindungen schließen diejenigen ein, die durch Blockieren eines aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen Polyisocyanats mit einem Blockierungsmittel, wie einem Phenol, ε-Caprolactam oder Alkohol, erhalten werden. Das aliphatische, alicyclische oder aromatische Polyisocyanat kann Isophorondiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Tolylendiisocyanat, hydriertes Xylylendiisocyanat, hydriertes Tolylendiisocyanat oder dergleichen sein. Beispiele für Polyepoxide schließen Homopolymere und Copolymere von Triglycidylisocyanurat oder Glycidyl(meth)acrylat; und "Celoxide 2021" (Marke) und "EHPE-3150" (Marke) ein, beide hergestellt von Daicel Chemical Industries, Co., Ltd. Beispiele für β-Hydroxyethylalkylamide schließen β-Hydroxyethylpropylamid ein. Beispiele für Polycarbonsäuren schließen Adipinsäure, Sebacinsäure, Suberindsäure, Bernsteinsäure, Gltuarsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Dodecandisäure, Pimelinsäure, Azelainsäure, Itaconsäure, Citraconsäure und ähnliche aliphatische Polycarbonsäuren und ihre Anhydride; Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Trimellithsäure, Pyromellithsäure und ähnliche aromatische Polycarbonsäuren und ihre Anhydride; und Hexahydrophthalsäure, Hexahydroisophthalsäure, Methylhexahydrophthalsäure und ähnliche alicyclische Polycarbonsäuren und ihre Anhydride ein. Beispiele für Polyole schließen Trimethylolpropan, Sorbitol und Tris(2-hydroxyethyl)isocyanurat ein. Beispiele für Initiatoren für die kationische Polymerisation von Epoxygruppen schließen Benzyl-4-hydroxyphenylmethylmethylsulfoniumhexafluorantimonat und Benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfoniumhexafluorphosphat ein.
Die Ausgangs-Pulverbeschichtungszusammensetzung kann zusätzlich zu dem Basisharz und dem Härtungsmittel Härtungskatalysatoren, organische färbende Pig mente, anorganische färbende Pigmente, Füllstoffe, UV-Stabilisatoren, UV-Absorptionsmittel, Fluiditätsmodifizierer, Kraterverhütungsmittel usw. einschließen, wo nötig.
Die Ausgangs-Pulverbeschichtungszusammensetzung kann anhand von herkömmlichen Verfahren, wie dem Schmelz- und Knetverfahren und dem Lyophilisierungsverfahren, hergestellt werden. Das Schmelz- und Knetverfahren umfasst das Mischen des Basisharzes, des Härtungsmittels und optional anderer Komponenten in einem Mischer oder dergleichen, und das Schmelzen und Kneten der trockenen Mischung unter Erwärmen, gefolgt von Kühlen, Grobmahlen, Feinmahlen und Sieben. Das Lyophilisierungsverfahren umfasst das Lösen oder Dispergieren des Basisharzes, des Härtungsmittels und optional anderer Komponenten in einem organischen Lösemittel mit einem Schmelzpunkt von –40°C oder darüber, das Gefrieren der Lösung oder Dispersion üblicherweise bei 10 bis –40°C und das Entfernen des Lösemittels unter verringertem Druck, um die Mischung zu trocknen. Geeignete Lösemittel schließen tert-Butanol und Dioxan ein.
Gemäß der Erfindung weist die Ausgangs-Pulverbeschichtungszusammensetzung eine durchschnittliche Teilchengröße von 10 μm oder weniger, vorzugsweise 1 bis 10 μm, stärker bevorzugt 1 bis 8 μm, auf. Falls die durchschnittliche Teilchengröße 10 μm überschreitet, weist die resultierende granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung eine zu große durchschnittliche Teilchengröße auf, um eine ausreichende Gleichmäßigkeit des Films zu erreichen.
In der vorliegenden Erfindung ist die durchschnittliche Teilchengröße der Ausgangs-Pulverzusammensetzung und der granulierten Pulverbeschichtungszusammensetzung definiert als die Teilchengröße mit einer kumulativen Häufigkeit von 50%, berechnet anhand der Ergebnisse der Teilchengrößenverteilungsanalyse. Die Teilchengrößenverteilung wird beispielsweise mittels eines "Microtrac" (Markenbezeichnung für einen FRA-Teilchengrößenanalysator, Hersteller Nikkiso K.K.) analysiert.
Das Verfahren zum Herstellen der granulierten Pulverbeschichtungszusammensetzung der Erfindung umfasst das Granulieren der oben genannten Ausgangs-Pulverbeschichtungszusammensetzung auf eine durchschnittliche Teilchengröße, die sich für Pulverbeschichtungen eignet. Genauer kann die granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung vorzugsweise anhand der folgenden Verfahren hergestellt werden.

(1) Einem Verfahren zum Herstellen einer granulierten Pulverbeschichtungszusammensetzung, wobei das Verfahren das Trockenmischen der Ausgangs-Pulverbeschichtungszusammensetzung mit einem festen Bindemittel (b) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm oder weniger und das Erwärmen der trockenen Mischung bei einer Temperatur, bei der das Bindemittel (b) schmilzt, aber die Ausgangszusammensetzung nicht schmilzt, umfasst.

Gemäß dem Verfahren (1) wird ein trockenes Bindemittel (b) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm oder weniger mit der Ausgangszusammensetzung trockengemischt, und die trockene Mischung wird unter Erwärmen bei einer Temperatur, bei der das Bindemittel schmilzt und die Partikel der Ausgangszusammensetzung bindet, aber die Ausgangszusammensetzung nicht schmilzt, gerührt und dispergiert, um dadurch eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung zu erhalten. Die Bedingungen für die Granulierung durch Trockenmischen und Erwärmen können abhängig von der Erweichungstemperatur, dem Schmelzpunkt und der Schmelzviskosität der Ausgangszusammensetzung und des Bindemittels und anderer Faktoren variieren. In der Regel ist ein Durchführen des Trockenmischens und Erwärmens bei etwa 20 bis 80°C, vorzugsweise 30 bis 60°C, für etwa 1 Minute bis zu 20 Stunden, vorzugsweise etwa 5 Minuten bis zu 10 Stunden, geeignet.
Das feste Bindemittel (b) weist einen Schmelzpunkt auf, der unter dem der Ausgangszusammensetzung liegt, und ist ausgewählt aus höheren Alkoholen oder einbasischen Säuren. Diese Bindemittel können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Beispiele für höhere Alkohole schließen Cetylalkohol und Stearylalkohol ein.
Beispiele für einbasische Säuren schließen Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure und Behensäure ein.
Die zugegebene Menge an festem Bindemittel (b) variiert abhängig von der Schmelztemperatur, dem Bindungsvermögen und der Viskosität des Bindemittels und anderer Faktoren. Somit kann eine geeignete Menge gemäß dem Bindemittel und der verwendeten Ausgangszusammensetzung ausgewählt werden. In der Regel ist eine Zugabe des Bindemittels (b) in einer Menge von etwa 0,1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise etwa 3 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Ausgangszusammensetzung, geeignet.
Das feste Bindemittel (b) kann in einer Strahlmühle oder einer ähnlichen Vorrichtung auf eine durchschnittliche Partikelgröße von 10 μm oder weniger gemahlen werden, bevor es mit der Ausgangszusammensetzung trockengemischt wird. Alternativ dazu kann das Bindemittel (b) mit den Komponenten der Ausgangs-Zusammensetzung vermischt werden, wenn die Ausgangs-Zusammensetzung hergestellt wird, und kann zusammen mit diesen Komponenten geschmolzen, geknetet und gemahlen werden.
Die Granalien der so erhaltenen Pulverbeschichtungszusammensetzung sind Agglomerate, die jeweils aus mehreren Partikeln der Ausgangs-Zusammensetzungen bestehen Vorzugsweise behalten die Partikel der Ausgangs-Zusammensetzung in den Agglomeratoren im Wesentlichen ihre Form vor der Granulierung und haften aneinander, so dass sie sich während der Übertragung von einem Beschichtungszusammensetzungs-Tank in eine elektrostatische Beschichtungsvorrichtung oder während des elektrostatischen Sprühbeschichtens nicht in die Partikel auftrennen.
Die granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung weist eine durchschnittliche Teilchengröße auf, die sich für Pulverbeschichtungen eignet. In der Regel ist es bevorzugt, dass die Zusammensetzung eine durchschnittliche Partikelgröße von 10 bis 50 μm, insbesondere 12 bis 25 μm aufweist. Falls die Partikelgröße unter dem angegebenen Bereich liegt, zeigt die Beschichtungszusammensetzung eine schlechte Beschichtungsleistung bei der elektrostatischen Beschichtung, wohingegen eine durch schnittliche Partikelgröße über dem angegebenen Bereich eine schlechte Gleichmäßigkeit des Films zur Folge hat.
Die granulierte Pulverzusammensetzung kann auf ein Substrat aufgetragen und gebrannt werden, um eine gehärteten Beschichtungsfilm zu bilden.
Das Substrat ist nicht beschränkt und kann ein herkömmliches sein, solange es sich für Pulverbeschichtungen eignet. Beispiele für geeignete Substrate schließen Metalle, oberflächenbehandelte Metalle, Kunststoffe und diese Substrate mit einer Beschichtung aus Beschichtungsfilmen ein. Die Pulverbeschichtung wird vorzugsweise anhand von an sich bekannten Verfahren, wie elektrostatischer Pulverbeschichtung und Reibungselektrifizierungsbeschichtung, durchgeführt. Die Filmdicke ist nicht beschränkt und liegt in der Regel bei etwa 20 bis 80 μm, vorzugsweise etwa 20 bis 70 μm (nach dem Härten). Die Beschichtung wird in der Regel bei etwa 100 bis 250°C für etwa 3 bis ewa 120 Minuten gebrannt.
Die granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung kann, ohne Beschränkung darauf, in Anwendungen eingesetzt werden, wo herkömmliche Pulverbeschichtungszusammensetzungen verwendet werden, wie für Kraftfahrzeuge, elektrische Geräte, Stahlmöbel, Bürogegenstände und Baumaterialien. Insbesondere eignet sich die Zusammensetzung der Erfindung als duroplastische Pulverbeschichtungszusammensetzung für Kraftfahrzeuge, die auf die Außen- und Innenelemente von Fahrzeugen aufgebracht werden, die mit einem Beschichtungsfilm mit guter Gleichmäßigkeit der Oberfläche beschichtet werden sollen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Photographie statt einer Zeichnung und zeigt die Pulverbeschichtungszusammensetzung der Erfindung, die in Beispiel 1 erhalten wird, gesehen durch ein Elektronen-Scanning-Mikroskop.
2 ist eine Photographie statt einer Zeichnung und zeigt die Pulverbeschichtungszusammensetzung der Erfindung, die in Beispiel 2 erhalten wird, gesehen durch ein Elektronen-Scanning-Mikroskop.
3 ist eine Photographie statt einer Zeichnung, die die im Vergleichsbeispiel 1 erhaltene Vergleichs-Pulverbeschichtungszusammensetzung zeigt, gesehen durch ein Elektronen-Scanning-Mikroskop.
4 ist eine Photographie statt einer Zeichnung, die die im Vergleichsbeispiel 2 erhaltene Vergleichs-Pulverbeschichtungszusammensetzung zeigt, gesehen durch ein Elektronen-Scanning-Mikroskop.
BESTE WEISE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher mit Bezug auf Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben, wobei Teile und Prozentsätze alle auf das Gewicht bezogen sind.
Beispiel 1
In einem Henschel-Mischer wurden 1000 Teile Acrylpulverharz (Markenbezeichnung "FINEDIC A207S", ein epoxidhaltiges Acrylharz, Hersteller Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) und 290 Teile Dodecandisäure trockengemischt. Die Trockenmischung wurde in einem Doppelschneckenextruder geschmolzen und geknetet, um sie zu dispergieren. Die verknetete Schmelze wurde abgekühlt und grob gemahlen. Die groben Körner wurden in einer Strahlmühle fein gemahlen und gesiebt, wodurch man eine duroplastische Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6 μm und einem Schmelzpunkt von 52°C (bestimmt anhand von Differentialscanning-Kalorimetrie) erhielt.
200 Teile der oben erhaltenen Pulverbeschichtungszusammensetzung wurden in einen 2 Liter-Hochgeschwindigkeitsmischer (ein Produkt von Fukae Kogyo K.K.) ge geben und bei 50°C 30 Minuten lang unter Rühren bei einer Rührergeschwindigkeit von 500 UpM und einer Chopper-Geschwindigkeit von 4000 UpM erwärmt, um sie zu granulieren. Das resultierende Granulat wurde über 5 Minuten abgekühlt, wodurch man eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung erhielt. Die erhaltene erfindungsgemäße Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 14 μm und eine Partikelform wie in 1 dargestellt auf. 1 ist eine Photographie statt einer Zeichnung und zeigt die granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung, gesehen durch ein Elektronen-Scanning-Mikroskop (Vergrößerung: 1000).
Beispiel 2
Eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung wurde durch Wiederholen der Prozedur von Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, dass die Granulierung bei 60°C durchgeführt wurde. Die erhaltene Zusammensetzung der Erfindung weis eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 21 μm und die in 2 dargestellte Partikelform auf. 2 ist eine Photographie statt einer Zeichnung und zeigt die granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung, gesehen durch ein Elektronen-Scanning-Mikroskop (Vergrößerung: 1000).
Beispiel 3 (Vergleich)
200 Teile der gleichen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung, die in Beispiel 1 verwendet wurde, wurden in einen 2 Liter-Hochgeschwindigkeitsmischer (Produkt von Fukae Kogyo K.K.) gegeben. Während der Inhalt des Mischers bei einer Rührergeschwindigkeit von 500 UpM und einer Chopper-Geschwindigkeit von 4000 UpM gerührt wurde, wurden 60 Teile einer 5%-igen wässrigen Lösung von Polyethylenglycol 4000 in den Mischer gegeben, und die resultierende Mischung wurde 30 Minuten lang bei 25°C gerührt, um sie zu granulieren. Das erhaltene Granulat wurde auf 40°C erwärmt, unter verringertem Druck bei 40°C 20 Minuten lang getrocknet und über 15 Minuten auf 20°C abgekühlt, um eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung zu erhalten. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 17 μm auf.
Beispiel 4 (Vergleich)
Eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung wurde durch Wiederholen der Prozedur von Beispiel 3 hergestellt, abgesehen davon, dass 10 Teile einer Acrylharzemulsion (Markenbezeichnung "YODOSOL AD81", ein Produkt von NIPPON NSC Ltd., Feststoffgehalt: 45%, Schmelzpunkt des Acryl-Copolymerharzes: 20°C) anstelle von Polyethylenglycol 4000 verwendet wurden. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von 21 μm auf.
Beispiel 5 (Vergleich)
Eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung wurde durch Wiederholen der Prozedur von Beispiel 4 hergestellt, abgesehen davon, dass die Granulierung bei 50°C durchgeführt wurde. Die erhaltene Zusammensetzung der Erfindung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 24 μm auf.
Beispiel 6 (Vergleich)
Stearylalkohol (Markenbezeichnung "Kalcol 8098", ein höherer Alkohol, Hersteller Kao Corp., Schmelzpunkt: 59°C) wurde in einer Strahlmühle fein gemahlen und gesiebt, was ein Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6 μm ergab.
Ein Hochgeschwindigkeitsmischer wurde mit 200 Teilen der gleichen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung wie sie in Beispiel 1 verwendet wurde und 20 Teilen fein gemahlenem Stearylalkohol beschickt. Der Mischerinhalt wurde 30 Minuten lang unter Rühren bei einer Rührergeschwindigkeit von 500 ppm und einer Chopper-Geschwindigkeit von 4000 ppm bei 50°C erwärmt, um ihn zu granulieren. Das resultierende Granulat wurde über 15 Minuten auf 20°C abgekühlt, wodurch man eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung erhielt. Die erhaltne Zusammensetzung der Erfindung weist eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 20 μm auf.
Beispiel 7
(1) Herstellung von glycidylhaltigem Vinyl-Copolymerharz A-1
1000 Teile Toluol wurden in ein gewöhnliches Reaktionsgefäß für die Vinylharzsynthese gegeben, das mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Rückflusskühler ausgestattet war, und unter Erwärmen gerührt. Sobald das Toluol zurückzufließen begann, wurde eine Mischung aus 7 Teilen Polymerisationsinitiator (Azobisdimethylvaleronitril) und eine Monomermischung, die aus 35 Teilen Glycidylmethacrylat, 15 Teilen Styrol, 25 Teilen Methylmethacrylat und 25 Teilen n-Butylacrylat bestand, im Verlauf von etwa 2 Stunden tropfenweise zugegeben. Nachdem die Zugabe abgeschlossen war, wurde der Rückfluss für weitere 3 Stunden fortgesetzt und dann beendet, damit das Toluol aus dem Reaktionsgefäß abfließen konnte. Sobald die Temperatur des Inhalts des Reaktionsgefäßes 150°C erreicht hatte, wurde das zurückgebliebene Toluol unter verringertem Druck abdestilliert. Die Mischung, die in dem Reaktionsgefäß zurückgeblieben war, wurde gekühlt, um ein glycidylhaltiges Vinyl-Copolymerharz A-1 zu erhalten. Das Harz A-1 wies ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 3000 und einen Erweichungspunkt von etwa 80°C auf.
(2) Herstellung von glycidylhaltigem Vinyl-Copolymerharz A-2
Ein glycidylhaltiges Vinyl-Copolymerharz A-2 wurde durch Wiederholen der Herstellungsprozedur für das glycidylhaltige Vinyl-Copolymerharz A-1 hergestellt, abgesehen davon, dass der Polymerisationsinitiator in einer Menge von 11 Teilen verwendet wurde. Das Harz A-2 wies ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 1000 und einen Erweichungspunkt von etwa 40°C auf.
(3) Herstellung von festem Bindemittel
In einem Henschel-Mischer wurden 1000 Teile glycidylhaltiges Vinyl-Copolymerharz A-2 und 290 Teile Dodecandisäure gemischt, und die Trockenmischung wurde zum Dispergieren in einem Doppelschneckenextruder geschmolzen und geknetet. Die verknetete Schmelze wurde abgekühlt und grob gemahlen. Die groben Körner wurden in einer Strahlmühle fein gemahlen und gesiebt, wodurch man eine duroplastische Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6 μm und einem Schmelzpunkt von 20°C (bestimmt anhand von Differentialscanning-Kalorimetrie) erhielt. Die erhaltene Zusammensetzung wurde als festes Bindemittel verwendet.
(4) Herstellung einer granulierten Pulverbeschichtungszusammensetzung
In einem Henschel-Mischer wurden 1000 Teile glycidylhaltiges Vinyl-Copolymerharz A-1 und 290 Teile Dodecandisäure gemischt. Die Trockenmischung wurde in einem Doppelschneckenextruder geschmolzen und geknetet, um sie zu dispergieren. Die verknetete Schmelze wurde abgekühlt und grob gemahlen. Die groben Körner wurden in einer Strahlmühle fein gemahlen und gesiebt, wodurch man eine duroplastische Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6 μm und einem Schmelzpunkt von 58°C (bestimmt anhand von Differentialscanning-Kalorimetrie) erhielt.
180 Teile der obigen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung und 20 Teile des in (3) erhaltenen festen Bindemittels wurden in einen Hochgeschwindigkeitsmischer gegeben und 30 Minuten lang bei 40°C unter Rühren bei einer Rührergeschwindigkeit von 500 UpM und einer Chopper-Geschwindigkeit von 4000 UpM erwärmt, um sie zu granulieren. Das resultierende Granulat wurde über 15 Minuten auf 20°C abgekühlt, wodurch man eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung erhielt. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 20 μm auf.
Beispiel 8
(1) Herstellung von glycidylhaltigem Vinyl-Copolymerharz A-3
Ein glycidylhaltiges Vinyl-Copolymerharz A-3 wurde durch Wiederholen der Herstellungsprozedur für das glycidylhaltige Vinylcopolymerharz A-1 in Beispiel 7 (1) hergestellt, abgesehen davon, dass eine Monomermischung verwendet wurde, die aus 35 Teilen Glycidylmethacrylat, 15 Teilen Styrol, 5 Teilen Methylmethacrylat und 45 Teilen n-Butylacrylat bestand. Das Harz A-3 weist ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 3000 und einen Erweichungspunkt von etwa 40°C auf.
(2) Herstellung von festem Bindemittel
Die Herstellungsprozedur für das feste Bindemittel von Beispiel 7 (3) wurde wiederholt, abgesehen davon, dass das Harz A-3, das in (1) erhalten worden war, anstelle des Harzes A-2 verwendet wurde, was eine duroplastische Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6 μm und einem Schmelzpunkt von 28°C ergab (bestimmt anhand von Differentialscanning-Kalorimetrie). Die erhaltene Zusammensetzung wurde als festes Bindemittel verwendet.
(3) Herstellung von granulierter Pulverbeschichtungszusammensetzung
In einem Henschel-Mischer wurden 1000 Teile glycidylhaltiges Vinyl-Copolymerharz A1, das in (1) erhalten worden war, und 290 Teile Dodecandisäure trockengemischt. Die Trockenmischung wurde in einem Doppelschneckenextruder geschmolzen und geknetet, um sie zu dispergieren. Die verknetete Schmelze wurde abgekühlt und grob gemahlen. Die groben Körner wurden in einer Strahlmühle fein gemahlen und gesiebt, wodurch man eine duroplastische Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammen setzung mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6 μm und einem Schmelzpunkt von 58°C (bestimmt anhand von Differentialscanning-Kalorimetrie) erhielt.
180 Teile der obigen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung und 20 Teile des in (2) erhaltenen festen Bindemittels wurden in einen Hochgeschwindigkeitsmischer gegeben und 30 Minuten lang bei 40°C unter Rühren bei einer Rührergeschwindigkeit von 500 UpM und einer Chopper-Geschwindigkeit von 4000 UpM erwärmt, um sie zu granulieren. Das resultierende Granulat wurde über 15 Minuten auf 20°C abgekühlt, wodurch man eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung erhielt. Die erhaltene Zusammensetzung der Erfindung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 22 μm auf.
Beispiel 9 (Vergleich)
Das glycidyhaltige Vinyl-Copolymerharz A-2, das in Beispiel 7 (2) erhalten worden war, wurde in einer Strahlmühle fein gemahlen und gesiebt, wodurch man ein Harzpulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 5 μm erhielt. Das Harzpulver wurde als festes Bindemittel verwendet.
Ein Hochgeschwindigkeitsmischer wurde mit 200 Teilen der gleichen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung, wie sie in Beispiel 1 verwendet worden war, und 200 Teilen des oben erhaltenen fein gemahlenen Vinyl-Copolymerharzes A-2 beschickt. Der Mischerinhalt wurde 30 Minuten lang unter Rühren bei einer Rührergeschwindigkeit von 500 ppm und einer Chopper-Geschwindigkeit von 4000 ppm bei 40°C erwärmt, um ihn zu granulieren. Das resultierende Granulat wurde über 15 Minuten auf 20°C abgekühlt, wodurch man eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung erhielt. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 19 μm auf.
Beispiel 10 (Vergleich)
In einem Henschel-Mischer wurden 980 Teile glycidylhaltiges Vinyl-Copolymerharz A1, das in Beispiel 7 (1) erhalten worden war, 20 Teile glycidylhaltes Vinyl-Copolymerharz A2 (festes Bindemittel), das in Beispiel 7 (2) erhalten worden war, und 290 Teile Dodecandisäure gemischt. Die Trockenmischung wurde in einem Doppelschneckenextruder geschmolzen und geknetet, um sie zu dispergieren. Die verknetete Schmelze wurde abgekühlt und grob gemahlen. Die groben Körner wurden in einer Strahlmühle fein gemahlen und gesiebt, wodurch man eine duroplastische Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6 μm und einem Schmelzpunkt von 52°C (bestimmt anhand von Differentialscanning-Kalorimetrie) erhielt.
200 Teile der oben erhaltenen Pulverbeschichtungszusammensetzung wurden in einen Hochgeschwindigkeitsmischer gegeben und 30 Minuten lang bei 40°C unter Rühren bei einer Rührergeschwindigkeit von 500 UpM und einer Chopper-Geschwindigkeit von 4000 UpM gerührt, um sie zu granulieren. Das resultierende Granulat wurde über 15 Minuten auf 20°C abgekühlt, wodurch man eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung erhielt. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 20 μm auf.
Beispiel 11 (Vergleich)
200 Teile der gleichen duroplastischen Acrylharz-Pulverzusammensetzung wie in Beispiel 1 verwendet wurden in einen Hochgeschwindigkeitsmischer gegeben. Während man den Inhalt des Mischers bei einer Rührergeschwindigkeit von 500 UpM und einer Chopper-Geschwindigkeit von 4000 UpM rührte, wurden 40 Teile einer 10%-igen wässrigen Acetonlösung zugegeben, und die resultierende Mischung wurde 30 Minuten lang bei 25°C erwärmt, um sie zu granulieren. Das erhaltene Granulat wurde unter verringertem Druck bei 40°C 20 Minuten lang getrocknet und über 15 Minuten auf 20°C abgekühlt, um eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung zu erha lten. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 17 μm auf.
Beispiel 12 (Vergleich)
Eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung wurde durch Wiederholen der Prozedur von Beispiel 11 hergestellt, abgesehen davon, dass eine 10%-ige wässrige Isopropylalkohollösung anstelle der 10%-igen wässrigen Acetonlösung verwendet wurde. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 15 μm auf.
Beispiel 13 (Vergleich)
200 Teile der gleichen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung wie in Beispiel 1 wurden in 800 Teile einer wässrigen Lösung aus 0,2 Teilen Tensid (Markenbezeichnung "Spamine S", ein anionisches Tensid, Hersteller Miyoshi Yushi K.K.) eingemischt, während man mit einer Dispergiereinrichtung rührte, was eine Aufschlämmung B-1 der Pulverbeschichtungszusammensetzung ergab.
500 Teile der Aufschlämmung B-1 wurden in einen Hochgeschwindigkeitsmischer gegeben und 30 Minuten lang unter Rühren bei einer Rührergeschwindigkeit von 500 UpM und einer Chopper-Geschwindigkeit von 4000 UpM gerührt, um sie zu granulieren. Das erhaltene Granulat wurde unter verringertem Druck bei 40°C 30 Minuten lang getrocknet und über 15 Minuten auf 20°C abgekühlt, um eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung zu erhalten. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 17 μm auf.
Beispiel 14 (Vergleich)
200 Teile der gleichen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung wie in Beispiel 1 wurden in 800 Teile einer wässrigen Lösung aus 0,2 Teilen Tensid (Markenbezeichnung "Spamine S", ein anionisches Tensid, Hersteller Miyoshi Yushi K.K.) eingemischt, während man mit einer Dispergiereinrichtung rührte, was eine Aufschlämmung B-2 aus der Pulverbeschichtungszusammensetzung ergab.
Eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 13 hergestellt, abgesehen davon, dass die Aufschlämmung B-2 anstelle der Aufschlämmung B-1 verwendet wurde. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 18 μm auf.
Beispiel 15 (Vergleich)
(1) Herstellung einer flüssigen lichthärtbaren Zusammensetzung C-1
580 Teile Xylol und 250 Teile n-Butanol wurden in einen 5 Liter-Glaskolben gegeben, der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Kühler ausgestattet war, und in einem Heizmantel auf 125°C erwärmt. Bei der gleichen Temperatur wurden eine Mischung aus 72 Teilen Polymerisationsinitiator (Azobisisobutyronitril) und eine Monomermischung, die aus 432 Teilen Glycidylmethacrylat, 432 Teilen Styrol, 432 Teilen n-Butylacrylat und 144 Teilen Methacrylsäure bestand, bei einer gleichbleibenden Rate im Verlauf von 4 Stunden tropfenweise zugegeben. Die resultierende Mischung wurde 30 Minuten lang aushärten gelassen, und eine Mischung aus 90 Teilen Xylol, 40 Teilen n-Butanol und 14,4 Teilen Azobisisobutyronitril wurde über 2 Stunden tropfenweise zugegeben, gefolgt von zweistündigem Aushärten, um dadurch eine Lösung eines glycidylhaltigen Vinylharzes mit einer endgültigen Polymerisationsrate von 100% zu erhalten. Die erhaltene Harzmischung wies einen Polymerfeststoffgehalt von 60% und eine Gardner-Viskosität (25°C) von U auf. Das Harz wies ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 7000 auf.
5 Teile „Cyracure UVI-6990" (ein Initiator auf Sulfoniumsalzbasis für die lichtinduzierte kationische Polymerisation, Hersteller Union Carbide Corp., eine US-Gesellschaft) wurden zu 167 Teilen (Harzfeststoffgehalt: 100 Teile) der glycidylhaltigen Vinylharzlösung gegeben, was eine flüssige lichthärtbare Zusammensetzung C-1 mit einem Feststoffgehalt von 61% ergab.
(2) Herstellung einer granulierten Pulverbeschichtungszusammensetzung
200 Teile der gleichen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung wie sie in Beispiel 1 verwendet worden war, wurden in einen Hochgeschwindigkeitsmischer gegeben. Während man den Inhalt des Mischers bei einer Rührergeschwindigkeit von 500 UpM und einer Chopper-Geschwindigkeit von 4000 UpM rührte, wurden 10 Teile (auf Feststoffbasis) lichthärtbare Zusammensetzung C-1 zugegeben, und die resultierende Mischung wurde mit UV-Licht bestrahlt (5 Sekunden lang unter Verwendung einer Quecksilberlampe) und dann 30 Minuten lang bei 25°C erwärmt, um sie zu granulieren. Das erhaltene Granulat wurde unter verringertem Druck bei 40°C 20 Minuten lang getrocknet und über 15 Minuten auf 20°C abgekühlt, um eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung zu erhalten. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 18 μm auf.
Beispiel 16 (Vergleich)
(1) Herstellung einer flüssigen lichthärtbaren Zusammensetzung C-2
580 Teile Xylol und 250 Teile n-Butanol wurden in einen 5 Liter-Glaskolben gegeben, der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Kühler ausgestattet war, und in einem Heizmantel auf 125°C erwärmt. Bei der gleichen Temperatur wurden eine Mischung aus 72 Teilen Polymerisationsinitiator (Azobisisobutyronitril) und eine Monomermischung aus 432 Teilen 3,4-Epoxycyclohexylmethylmethacrylat, 432 Teilen Styrol, 432 Teilen n-Butylacrylat und 144 Teilen Methacrylsäure zugegeben. Die resultierende Mischung wurde 30 Minuten lang aushärten gelassen, und eine Mischung aus 90 Teilen Xylol, 40 Teilen n-Butanol und 14,4 Teilen Azobisisobutyronitril wurde über 2 Stunden tropfenweise zugegeben, gefolgt von zweistündigem Aushärten, um dadurch eine Lösung eines glycidylhaltigen Vinylharzes mit einer endgültigen Polymeri sationsrate von 100% zu erhalten. Die erhaltene Harzmischung wies einen Polymerfeststoffgehalt von 60% und eine Gardner-Viskosität (25°C) von T auf. Das Harz wies ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 7000 auf.
5 Teile „Cyracure UVI-6990" (ein Initiator auf Sulfoniumsalzbasis für die lichtinduzierte kationische Polymerisation, Hersteller Union Carbide Corp., eine US-Gesellschaft) wurden zu 167 Teilen (Harzfeststoffgehalt: 100 Teile) der glycidylhaltigen Vinylharzlösung gegeben, was eine flüssige lichthärtbare Zusammensetzung C-2 mit einem Feststoffgehalt von 61% ergab.
(2) Herstellung einer granulierten Pulverbeschichtungszusammensetzung
Eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie in Beispiel 15, abgesehen davon, dass die flüssige lichthärtbare Zusammensetzung C-2 anstelle der flüssigen lichthärtbaren Zusammensetzung C-1 verwendet wurde. Die erhaltene Zusammensetzung der Erfindung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 19 μm auf.
Beispiel 17 (Vergleich)
2000 Teile der gleichen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung wie sie in Beispiel 1 verwendet worden war, wurden durch Anwenden eines Drucks von 1000 kg/cm² unter Verwendung eines „Roller Compactor RCP-200H" (Markenbezeichnung, ein Kompressor, der von Kurimoto, Ltd. hergestellt wird) granuliert, was ein festes Produkt in Form von Körnern mit einer Partikelgröße von etwa mehreren Millimetern ergab. Das feste Produkt wurde mittels einer Kegelscheibe gemahlen und gesiebt, um es zu Klassieren, wodurch man eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung erhielt. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 22 μm auf.
Beispiel 18 (Vergleich)
Eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung wurde auf die gleiche Weise hergestellt wie in Beispiel 17, abgesehen davon, dass die Granulierung durch Anwenden eines Drucks von 2000 kg/cm² durchgeführt wurde. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 25 μm auf.
Beispiel 19
In einem Henschel-Mischer wurden 2000 Teile der gleichen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung wie sie in Beispiel 1 verwendet worden war, und 50 Teile Stearylalkohol (Markenbezeichnung „Kalcol 8098", ein Produkt der Kao Corp.), der auf eine durchschnittliche Teilchengröße von 6 μm gemahlen worden war, trockengemischt. Die trockene Mischung wurde durch Anwenden eines Drucks von 1000 kg/cm² unter Verwendung eines „Roller Compactor RCP-200H" (Produkt von Kurimoto Ltd.) granuliert, um ein festes Produkt in Form von Körnern mit einer Partikelgröße von etwa einigen Millimetern zu erhalten. Das feste Produkt wurde mittels einer Kegelscheibe gemahlen und gesiebt, um es zu Klassieren, wodurch man eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung erhielt. Die erhaltene Zusammensetzung der Erfindung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 22 μm auf.
Beispiel 20 (Vergleich)
1200 Teile der gleichen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusammensetzung wie sie in Beispiel 1 verwendet worden war, wurden durch Behandeln der Ausgangszusammensetzung in „Hybridizer NHS-O" (Markenbezeichnung, eine Schlagvorrichtung für Pulver, Hersteller Nara Machinery Co., Ltd.) bei einer Geschwindigkeit von 12000 über 5 Minuten granuliert, um dadurch eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung zu erhalten. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 14 μm auf.
Beispiel 21
In einem Henschel-Mischer wurden 100 Teile der gleichen duroplastischen Acrylharz-Pulverbeschichtungszusamniensetzung wie sie in Beispiel 1 verwendet worden war, und 5 Teile Stearylalkohol (Markenbezeichnung „Kalcol 8098", ein Produkt der Kao Corp.), der auf eine durchschnittliche Teilchengröße von 6 μm gemalen worden war, trockengemischt. Die trockene Mischung wurde durch eine Behandlung im „Hybridizer NHS-O" (Markenbezeichnung, eine Schlagvorrichtung für Pulver, Hersteller Nara Machinery Co., Ltd.) bei einer Geschwindigkeit von 12000 über 5 Minuten granuliert, um dadurch eine granulierte Pulverbeschichtungszusammensetzung zu erhalten. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 18 μm auf.
Vergleichsbeispiel 1
Die duroplastische Acrylharz-Pulverzusammensetzung wie in Beispiel 1 verwendet wurde als Vergleichs-Pulverbeschichtungszusammensetzung verwendet. Die Pulverbeschichtungszusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 6 μm auf und die in 3 dargestellte Teilchenform. 3 ist eine Photographie anstelle einer Zeichnung und zeigt die Pulverbeschichtungszusammensetzung, gesehen durch ein Elektronenscanning-Mikroskop (Vergrößerung: 1000).
Vergleichsbeispiel 2
Eine granulierte Vergleichs-Pulverbeschichtungszusammensetzung wurde durch Wiederholen der Prozedur von Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, dass die Granulierung bei 40°C durchgeführt wurde. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 7 μm und die in 4 dargestellte Partikelform auf. 4 ist eine Photographie statt einer Zeichnung und zeigt die granulierte Pulver beschichtungszusammensetzung, gesehen durch ein Elektronen-Scanning-Mikroskop (Vergrößerung: 1000).
Vergleichsbeispiel 3
Eine granulierte Vergleichs-Pulverbeschichtungszusammensetzung wurde durch Wiederholen der Prozedur von Beispiel 17 durchgeführt, abgesehen davon, dass die Granulierung bei einem Druck von 90 kg/cm² durchgeführt wurde. Die erhaltene Zusammensetzung wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 8 μm auf.
Die durchschnittliche Teilchengröße, die Auftragungseignung, die Beschichtungseffizienz und die Gleichmäßigkeit des Films der Pulverbeschichtungszusammensetzungen, die in den Beispielen 1 bis 21 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhalten wurde, wurden anhand der folgenden Verfahren bestimmt.
Durchschnittliche Teilchengröße (D50): Ein „Microtrac" (Markenbezeichnung eines FRA-Teilchengrößen-Analysators, Hersteller Nikkiso K.K.) wurde verwendet. Die durchschnittliche Teilchengrößenverteilung ist definiert als eine Teilchengröße (μm) mit einer kumulativen Frequenz von 50%, berechnet anhand einer Kurve, welche die kumulative Frequenz der Teilchengröße aufgrund des Gesamtvolumens der Pulverzusammensetzung anzeigt.
Auftragungseignung: Die Pulverzusammensetzungen wurden unter Verwendung einer elektrostatischen Beschichtungsvorrichtung (Markenbezeichnung „PG-1", ein Produkt von Matsuo Sangyo K.K.) in einer Dicke von 50 μm (nach Härtung) auf eine senkrecht angeordnete Zinnplatte (300 mm × 300 mm) aufgetragen. Die Bedingungen für die elektrostatische Pulverbeschichtung waren die folgenden: angelegte Spannung: –70 kV, Abgabe: 150 g/min, Pistolenabstand (Abstand zwischen der Pistolenspitze und der Substratoberfläche): 200 mm, Autragungsdauer: 10 Sekunden. Die Auftragungseignung wurde anhand der folgenden Kriterien bewertet:

A: Gute Auftragungseignung (die Abgabe war gleichmäßig und die Beschichtungszusammensetzung klebte nicht an der Pistolenspitze),
B: Schlechte Auftragungseignung (die Abgabe war ungleichmäßig und Beschichtungszusammensetzung klebte an der Pistolenspitze),
C: Auffallend schlechte Auftragungseignung (die Abgabe war erheblich ungleichmäßig und die Beschichtungszusammensetzung klebte in großem Umfang an der Pistolenspitze).

Beschichtungseffizienz: Die elektrostatische Pulverbeschichtung wurde auf die gleiche Weise durchgeführt wie im Auftragungseignungstest und die Beschichtungseffizienz wurde gemäß der folgenden Gleichung berechnet: Beschichtungseffizienz (%) = (Beschichtungsgewicht/Abgabegewicht) × 100
Gleichmäßigkeit des Films: Eine kationische Elektrodenabscheidungs-Beschichtungszusammensetzung auf Epoxidbasis wurde elektrophoretisch auf eine 0,8 mm dicke, zinkphosphatierte Mattstahlplatte in einer Dicke von 2 μm (nach dem Trocknen) aufgebracht, gefolgt von Brennen. Ein Automobil-Sufacer wurde auf die gebrannte Beschichtung in einer Dicke von 20 μm (nach dem Trocknen) aufgebracht und gebrannt. Die resultierende Beschichtung wurde mit Sandpapier Nr. 400 nass geschliffen und dehydriert. Dann wurde „Magicron Basecoat HM-222 (Markenbezeichnung, eine metallische Beschichtungszusammensetzung, Hersteller Kansai Paint Co., Ltd.) aufgetragen, und die dehydrierte Beschichtungsoberfläche wurde auf eine Dicke von etwa 15 μm (nach dem Härten) aufgetragen und durch Brennen bei 140°C für etwa 30 Minuten in einem Trockner gehärtet, was ein Testsubstrat ergab. Die Pulverbeschichtungszusammensetzung wurde durch elektrostatisches Beschichten auf eine Dicke von etwa 50 μm (nach dem Härten) auf die Substratoberfläche aufgebracht, und durch Erwärmen bei 160°C für 30 Minuten in einem Trockner gehärtet.
Die Langzeitwellung der erhaltenen beschichteten Platte wurde mittels „Wave Scan Plus" (Markenbezeichnung, eine Vorrichtung zum Messen des Orange Peel-Effekts, Hersteller BYK) bestimmt. Je niedriger der erhaltene Wert, desto besser die Gleichmäßigkeit des Films.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer granulierten Pulverbeschichtungs-Zusammensetzung, wobei das Verfahren das Granulieren einer duroplastischen Pulverbeschichtungs-Ausgangszusammensetzung mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm oder weniger auf eine durchschnittliche Teilchengröße umfaßt, die sich für eine elektrostatische Pulverbeschichtung oder eine Reibungselektrifizierungs-Pulverbeschichtung eignet, wobei das Granulieren durch Trockenmischen der Pulverbeschichtungs-Ausgangszusammensetzung mit einem trockenen Bindemittel (b) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 μm oder weniger und durch Erwärmen der Trockenmischung bei einer Temperatur durchgeführt wird, bei der das Bindemittel (b) schmilzt, aber die Pulverbeschichtungs-Ausgangszusammensetzung nicht schmilzt, wobei das feste Bindemittel (b) einen Schmelzpunkt von unter dem der Pulverbeschichtungs-Ausgangszusammensetzung aufweist und mindestens eines von denen ist, die ausgewählt werden aus der Gruppe, die aus höherwertigen Alkoholen und monobasischen Säuren besteht.