NO309098B1 - Oppløsningsmiddelfri blanding for anvendelse ved overflatebelegning, termoherdende malingsblanding, samt fremgangsmÕte ved fremstilling av denne - Google Patents

Abstract

Løsningsmiddelfri blanding egnet for påføring som en varmesmelte på et substrat, hvilken blanding omfatter en blanding eller legering av harpikser, valgt slik at den midlere glassovergangstemperatur (Tg) av de kombinerte, ikke omsatte harpikser er større enn -30°C og mindre enn +60°C. Smelte-viskositeten for de ikke omsatte harpikser er valgt slik at den kombinerte harpiksblanding har en smelteviskositet i området 0,05-25 Poise, målt ved 180°C og en skjær-hastighet på 10.000 Hz.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en oppløsningsmiddelfri, termoherdende blanding av den art som er angitt i krav l's ingress, en malingblanding som angitt i kravene 9-15, samt en fremgangsmåte ved fremstilling av denne, som angitt i kravene 16-24. Blandingen er egnet for anvendelse ved belegning av et stålbånd, eksempelvis galvanisert eller "ZINCALUME" belagt bånd eller lignende ved hjelp av en varmesmelteteknikk.

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende beskrives under spesiell henvisning til dens anvendelse for on line belegning av metallark eller bånd, eksempelvis kveilemateriale, men det vil forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til påføring eller anvendelse for noe spesielt substrat.

Dekorative og beskyttende belegg blir typisk påført metallark eller bånd, eksempelvis galvanisert eller "ZINCALUME" belagt kveilemateriale ved at materialet belegges med opp-løsningsmiddelbaserte eller vannbaserte malinger ved hjelp av en valsebelegger. Det belagte materialet blir deretter oppvarmet for å fjerne oppløsningsmiddelet og brent (baked) for å herde harpiksen. Denne prosess lider av ulempene med hensyn til høye materialomkostninger, eller høye energi-omkostninger (for å drive tørkere, brenneovner og etter-brennere) og høye kapitalomkostninger for tørkeutstyret og oppløsningsmiddelgjenvinning. I tillegg vil håndtering av oppløsningsmidler medføre potensielle miljø- og helsefarer. Ytterligere medfører oppløsningsbaserte og vannbaserte systemer høye omkostninger ved å gå over fra en produk-sjonslinje ved påføring av en farge til påføring av andre farger, fordi rensing og vasking er arbeidskrevende.

Det er krevet at det ferdige belegg tilfredsstiller eksakte standarder med hensyn til fleksibilitet, varighet, utseende o.l.

Pulverbelegningssystemer er foreslått som en måte å over-komme noen av de problemene som de konvensjonelle beleg-ningssysteraer er beheftet med. Ved pulverbelegg påføres substratet som tørre partikler, vanligvis ved elektrosta-tisk påsprøytningsteknikker, og blir deretter smeltet in situ for å danne en kontinuerlig film. Pulverbeleggblandinger består typisk av varmtherdende polyester, epoxy, eller acrylharpikser med iboværende høy viskositet og høy glassovergangstemperatur (Tg) . Harpiks med høy glassovergangstemperatur (Tg) er foretrukket for pulverbelegg, fordi en høyere Tg innebærer et hårdere belegg og lettere fremstilling og påføring av pulverbelegget. Typiske pulverbeleggblandinger har en høy smelteviskositet (80 poise eller mer målt ved 180°C). Konvensjonelt er det en tendens til å unngå lav-Tg harpikser i pulverbelegg, fordi de har en tendens til å bli klebrige og agglomorerer eller koaliserer ved lagring, tette igjen sprøytespistoler, og er således uegnet for sprøytepåføring. I tillegg kan den lave viskositet for slike harpikser gjøre det vanskelig å pig-mentere dem, hvilket resulterer i belegg med lav glans og med mindre enn optimal bindeevne. Pulverbelegg er beheftet med en rekke iboværende ulemper, innbefattende at de er vanskelig å påføre jevnt med liten filmtykkelse, eksempelvis under 50 /im f ilmtykkelse, og spesielt blir en f ilmtykkelse under ca. 50 /xm. Disse vanskeligheter forsterkes hvis det er ønskelig å påføre en pulverbelegg on line på et kontinuerlig bånd som eksempelvis kan behandles ved hastigheter i området 20-200 m/min, og det finnes ingen tilfredsstillende midler tilgjengelig som vil muliggjøre en jevn pulverbelegning ved høye hastigheter. Ytterligere har konvensjonelle pulverbelegg en tendens til å resultere i en film som mangler fleksibilitet eller resistens mot ytre værbelastning, eller en kombinasjon av disse egenskaper.

Foreliggende oppfinnelse vedrørende en ny oppløsnings-middelfri belegningsblanding som kan påføres som en varmesmelte i steden som et pulverbelegg, og med hvilken unngås eller i det minste nedsettes de ovenfor nevnte ulemper for de kjente belegg.

En annen hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et oppløsningsmiddelfritt belegg som kan påføres som en varmesmelte med jevn pigment f ordeling, og som kan herdes til gi en tynn, glatt film med utmerket fleksibilitet og/eller varighet, sammenlignet med konvensjonelle pulverbelegg .

I henhold til et første trekk så omfatter oppfinnelsen en oppløsningsmiddelfri blanding egnet for påføring som en varmesmelte på et substrat, blandingen er særpreget ved det som er angitt i krav l's karakteriserende del. Ytterligere trekk fremgår av kravene 2-8. Ifølge oppfinnelsen har den kombinerte harpiksblanding en smelteviskositet i området 0,05-12 P (Poise) målt ved 180°C og ved en skjærhastighet på 10.000 Hz. Fortrinnsvis har en av harpiksene et pigment dispergert deri.

Mere foretrukket har de kombinerte ikke-omsatte harpikser en midlere Tg i området -10°C til 40°C.

Mer foretrukket omfatter blandingen minst én harpiks med en glassovergangstemperatur større enn 20°C, og en annen med en glassovergangstemperatur som er mindre enn +20°C.

I en meget foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er pigmentet dispergert harpiksen med høy Tg ved hjelp av en ekstruder, og harpiksen inneholdende pigmentdispersjon er kombinert med harpiksen som har en lav Tg ved hjelp av en ekstruder med en port nedstrøms for høy Tg-harpiksen.

I den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen har harpiksblandingen en smelteviskositet på 0,1-12 P ved 180°C og en skjærhastighet på 10.000 Hz.

Det er ønskelig at høy Tg-harpiksen har en viskositet større enn 6 Poise.

Hvis ikke annet er angitt, er alle viskositetmålinger utført ved 180°C og med en skjærhastighet på 10.000 Hz (passende målt på et ICI konus og plateviskosimeter) . Det vil imidlertid forstås at tilsvarende harpikser kan måles eller bestemmes under andre betingelser, og kan påføres ved andre temperaturer.

I henhold til et andre trekk omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte ved fremstilling av en blanding for påføring som et overflatebelegg på et substrat, hvilken fremgangsmåte omfatter de følgende trinn: 1) dispergere et pigment i en første harpiks ved en glassovergangstemperatur (Tg) større enn +20°C, og 2) deretter kombinere den første harpiks med den andre harpiks med en Tg mindre enn 20°C til å gi en blanding eller legering med en Tg i området-30°C til +60°C. Viskositeten og blandeforholdene for den første og andre harpiks er valgt slik at den kombinerte blanding har en smelteviskositet i området 0, 05-12 P (mer foretrukket 0,1-12 P) .

For en lavglans finish kan silisiumoksyd ønskelig være inn-arbeidet i blandingen eller legering ved tilsetning til ekstruder nedstrøms for høy Tg-harpiksen, eller som en dispersjon i lav Tg-harpiksen.

Forskjellige utførelsesformer av oppfinnelsen skal nærmere beskrives ved hjelp av eksempler.

I henhold til oppfinnelsen er det tilveiebrakt en oppløs-ningsmiddelf ri overflatebelegningsblanding. Med "oppløs-ningsmiddelf ri" menes en blanding som ikke er basert på oppløsningsmidler som en bærer for påføring og er fortrinnsvis i det vesentlige fri for oppløsningsmidler. Betegnelsen er ikke påtenkt å ekskludere mulig tilstedevæ-relse av små mengder av oppløsnings-midler, eksempelvis innesluttet i harpiksene fra harpiksfremstillingsprosessen, ei heller innbefatter det flyktige biprodukter dannet ved fornetningsreaksjoner under malingspåføring og herding.

Blandingen er fortrinnsvis en fast blanding ved romtemperatur og er i stand til å støpes som en blokk. Betegnelsen "fast" er ment å innbefatte glasslignende materialer som vil flyte ved omgivelsestemperaturen i løpet av noen timer. Imidlertid er oppfinnelsen ikke begrenset til faste materialer og i mindre foretrukne utførelsesformer innbefatter den harpikser som er viskøse væsker ved omgivelsestempera- . turen.

Faste blandinger i henhold til oppfinnelsen er i stand til å påføres som en tynn film på et metallark, eksempelvis ved at den presses på et varmt bevegelig ark av metall, eller som en smelte. Den tynne film, i herdet tilstand, tilveie-bringer et overflatebelegg med tilfredsstillende varighet og fleksibilitet og til lave omkostninger med hensyn til materialer og påføringsomkostninger.

I andre utførelsesformer kan blandingen forvarmes og tillates å strømme eller ekstruderes på overflaten, eller kan være pelletrisert og smeltet på overflaten.

Fortrinnsvis har en "høy" Tg harpiks en Tg over 20°C og fortrinnsvis over 3 0°C.

Fortrinnsvis er Tg for denne harpiks ikke høyere enn 110°C og er fortrinnsvis under 70°C. Jo høyere Tg for harpiksen er, desto lettere er fremstilling av malingen, men en for høy Tg gjør det vanskelig å fremstille en harpiks med egnet, lav viskositet. Det er viktig for påføring ved høye fremstillingshastigheter at malingen raskt smelter til på-føringsviskositet når den bringes i kontakt med substratet, og er i stand til å spre seg jevnt. Ytterligere, desto høyere Tg for harpiksen er, desto vanskeligere er det å oppnå en passende lav smelteviskositet i løpet av en

akseptabel kort tid.

En "lav" Tg harpiks har en Tg under 2 0°C og mer foretrukket under 5°C. Den "lave" Tg harpiks har fortrinnsvis en Tg over -100°C og mer foretrukket over -60°C. Forholdet mellom, høye til lave Tg harpikser velges slik at kombinasjonen har en midlere Tg og smelteviskositet innenfor det ovenfor omtalte område.

Den omtalte glassovergangstemperatur måles ved et diffe-rensialt sveipende kalorimeter.

Det vil forstås at Tg av de kombinerte harpikser nødvendig-vis ikke er det matematiske middeltall for Tg av komponentharpiksene, eller det veiede middel av komponentharpiksene. I visse tilfeller vil en legering eller eutektisk blanding dannes, mens i andre tilfeller kan harpikser kombineres til å gi en enkelt bredspektret glassovergangstemperatur.

I ytterligere andre tilfeller kan glassovergangstempera-turen for kombinasjonen være et veiet middel av de enkelte overgangstemperaturer.

Når maling påføres ved å bringe et fast legeme av malingen i kontakt med en forvarmet metalloverflate, eksempelvis bånd ved 100°C-250°C eller høyere og som beveger seg med en hastighet på eksempelvis 100-250 m/min, så er det viktig at påføringsviskositeten er tilstrekkelig lav til å gi en rask dekning av overflaten, dette for å lette utglatting og ønskeligheten av å tilveiebringe en jevn tynn film. Hvis viskositeten er for lav, vil fimen mangle helhet og kan være vanskelig å glatte ut, og det kan være kanter og "sprøyte" avfall.

Hvis påføringsviskositeten er for høy, så er det vanskelig å oppnå tilstrekkelige jevne tynne belegg. I tillegg hvis forhøyde påføringstemperaturer (eksempelvis 280°C-300°C) blir anvendt for å oppnå en lav påføringsviskositet, så kan en forøkning i viskositeten som følge av harpiksfornetning finne sted med en slik hastighet at den forhindrer eller gjør det vanskelig å oppnå en tilstrekkelig utglatning av belegget. Fortrinnsvis blir høy Tg-harpiksen valgt til å ha en viskositet i området 5-25 P og mer foretrukket 6-12 P. Lav Tg-harpiksen har fortrinnsvis en viskositet i området 0,1-7 P og mer foretrukket i området 0,2-4 P.

Jo høyere den kombinerte harpikssmelteviskositet for harpiksen er, desto lettere er dispergering av pigment under anvendelse av konvensjonelle ekstruderingsapparater, men viskositet over 25 P ved 180°C fører til problemer med påføring av malingsblandingen som en varmesmelte. Således velges den kombinerte harpikssmelteviskositet til å gi en pigmentert maling med en viskositet i området 0,05-12 P og foretrukket i området 0,1-12 P, bestemt ved 180°C og med en skjær hastighet på 10.000 HZ. De foretrukne valgte visko-sitetsområder gjør det lett mulig å fremstille harpiks med pigmentdispergsjon i den høye Tg- harpiks og påføring av malingen med en jevn filmtykkelse.

Anvendbare harpikstyper innbefatter:

Polyester

Silisiummodifisert polyester Acrylharpikser

Alkylharpikser

Epoksyharpikser

Melamin-formaldehydharpikser Urea-formaldehydharpikser

Fenol-formaldehydharpikser

Fluorerte polymerer

Klorerte polymerer

Uretanharpikser og fornettere

Elastomerer

Harpiksene i blandingen kan være av samme type eller harpikser av en type kan kombineres av harpikser av en annen type. For eksempelvis kan en høy Tg polyester harpiks kombineres med en lav Tg silisiummodfisert polyester, en høy Tg polyester kan være kombinert med en lav Tg melaminformaldehyd- eller ureaformaldehyd harpiks, etc.

Silisiumoksyd blir normalt anvendt for å nedsette glans på toppbelegg, men kan typisk ikke innføres i ekstruderen på samme måte som pigmenter, da den utsettes for en for høy skjærbelastning under bearbeidelsen for effektivt å nedsette glansen.

I en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse blir silisiumoksyd innført ved hjelp av en tvilling- eller flerports ekstruder. Pigmentet innføres i oppstrøms- porten. Silisiumoksydet innmates i ekstruderen gjennom en port plassert nær enden av ekstrudersylinderen, d.v.s. ved en port ned-strøms for den ved hvilken pigment og høy Tg harpiks tilføres. Silisiumoksydet blir således innført etter at pigmentet i det vesentlige er dispergert. Lav Tg harpiksen eller harpiksene, varmefølsomme fornetningsharpikser, t ilsetningsmidler o.l. kan også tilføres via den andre eller den etterfølgende port.

Alternativt kan silisiumoksyd og/eller andre additiver være forkombinert med en lav Tg harpiks, for eksempel i en høy-hastighetsblander, hvoretter lav Tg harpiksblandingen kombineres med høy Tg harpiksen, eksempelvis ved en ned-strøms port i ekstruderen.

På denne måte vil silisiumoksydet ikke underkastes høye skjærkrefter. Anvendelse av en tvilling- eller flerports ekstruder for malingsfremstilling er foretrukne utførel-sesformer av oppfinnelsen.

Eksempel 1

Høyglansma liner

(A) En høy Tg polyester harpiks ble fremstilt som følger: 111 deler trimetylolpropan, 381 deler deler neopentyl

glycol, 292 deler ftatalsyreanhydrid, og 327 deler isoftatalsyre ble blandet sammen i et reaksjonskar forsynt med nitrogengjennomsspyling, en omrører, termometer, fraksjoneringskolonne og vannavtagningskondensator. Reaktantene ble oppvarmet til en temperatur på 240°C med en hastighet slik at det i kolonnens topp ble bibeholdt en temperatur under 102 °C. 105 deler vann ble fjernet under denne prosess inntil harpiksen nådde et syretall på 4.

Harpiksen ble deretter helt på kjølebånd og brukket opp i konvensjonell flakestørrelse. Flakene forble stabile under rekombinering i en periode på seks måneder ved romtemperatur .

Harpiksen hadde en Tg på 34°C og en viskositet på 7,6 P ved 180°C.

(B) Fremstilling av lav Tg harpiks:

26 deler trimetylolpropan, 543 deler neopentylglycol,

715 deler adipinsyre ble blandet sammen i en samme type reaksjonskar som overfor beskrevet. Harpiksen ble bearbei-det til et syretall på 8, og ga 120 deler vann. Harpiksen ble avkjølt til en viskøs væske ved 25°C.

Harpiksen hadde en Tg på -46°C og en viskositet på 0,5 P ved 180°C. (C) Fremstilling av en 100% faststoff polyester maling (full glans): De to ovenfor erholdte harpikser ble anvendt til å gi en 100%-ig aktiv maling ved hjelp av den følgende frem-

gangsmåte.

204 deler titandioksyd, 60 deler blandede metalloksyd fargede pigmenter, 226 deler caprolactam blokkert iso-forondiisocyanatfornetter, 9 deler acrylbasert strømnings-modifiseringsmiddel, 1,5 deler vokspulver og 360 deler høy Tg harpiks (som ovenfor beskrevet) ble ekstrudert ved en temperatur på 12 0°C gjennom en "Buss Kneader PLK4 6" ekstruder. Pigmentdispersjon på 15 toppstørrelse ble erholdt.

Det resulterende materiale ble smelteblandet med 140 deler av den ovenfor beskrevne Tg polyesterharpiks pluss 3,5 deler dibutyltinndilaurat katalysator ved en temperatur på 120°C.

Det blandede smeltesystem ble omhyggelig blandet og fikk avkjøle til romtemperatur.

Det ferdige materialet kan oppkuttes som et fast stoff ved omgivelsestemperaturen og har en smelteviskositet ved 200°C på 2,0 P, men kan ikke gi et stabilt pulver under anvendelse av konvensjonelt utstyr.

Dette produkt er et fullglans system.

Eksempel 2

Halvqlanssvstem

En 100% faststoff polyester ble fremstilt som i eksempel 1 med det ytterligere trinn at i trinn (C) ble 50 deler silisiumoksyd fordispergert i lav Tg harpiksen ved høy-hastighetsomrøring før smelteblandingsfasen.

Eksempel 3

Påføring på " ZINCALUME" kveil

100% faststoff polyestermaling ifølge eksempel 1 eller 2 ble formet til en blokkform ved smelting ved en temperatur over 6 0°C i en passende formet form og deretter avkjølt til 25°C. Den faste blokk ble deretter presset mot et bevegelig ark av metall som var forvarmet ved en temperatur av 160°C. Den høye temperatur for det smeltede metallark smeltet overflaten av malingsblokken i kontakt med metallet, og sikret en glatt jevn belegning på arket. Det belagte ark ble deretter brent ved en toppmetall temperatur på 235°C for fullt ut å herde den termoherdende maling. Om ønsket kan et glatningsapparatur så som en doktorkniv, luftgardin eller valse anvendes nedstrøms for smeltepåføringen, før den endelige herding.

Egenskaper for et belegg i henhold til oppfinnelsen

En fast belegg av malingen ifølge eksempel 1 ble fåført som beskrevet i eksempel 3 på ett med primerbehandlet "ZINCALUME" ark utvise de følgende egenskaper:

Det faste belegg ifølge eksempel 1 er også påført andre metallsubstrater, så som koldvalset stål, aluminium, varme-dyppet galvanisert stål og ikke primerbehandlet "ZINCALUME" stål. Beleggene for alle disse substrater ga fleksible, glansfulle vel vedheftede filmer.

Eksempel 4

(a) En høy Tg polyester harpiks ble fremstilt som følger: 3838 deler neopentylglycol, 189 deler trimetylolpropan, 2560 deler ftatalsyreanhydrid og 2871 deler isoftatalsyre ble omsatt i et reaksjonskar forsynt med nitrogenspyling, omrører, termometer, fraksjoneringskolonne og en vannavtagningskondensator. Reaktantene ble oppvarmet til 240°C med en slik hastighet at kolonnens topptemperatur ikke overskrider 102°C. 912 deler vann ble fjernet under denne prosess inntil harpiksen nådde et syretall på 8. Harpiksen ble deretter helt på et kjølebånd og brutt opp til en passende flakestørrelse. Harpiksen hadde en Tg på 37°C og en viskositet ved 200°C på 5,0 P. (b) Fremstilling av en 100%-ig faststoff polyester harpiks. 204 deler titandioksyd, 47 deler blandede metall-oksydfargede pigmenter, 9 deler acrylstrømningsmodifi-serende middel, 1,5 deler vokspulver og 421 deler av høy Tg harpiksen som ovenfor beskrevet ble ekstruder ved en temperatur på 115°C gjennom en "Buss Kneader PLK46" ekstruder til å gi en 15 fim "topside" dispersjon.

Det resulterende materiale ble smelteblandet med en for-blandet blanding av 166 deler av lav Tg harpiksen beskrevet i eksempel 1, 147 deler heksametylmetoksymelamin harpiks med en Tg på ca. -40°C og 2 deler p-toluensulfon- syre ved en temperatur på 100°C.

Det smelteblandede materialet ble omhyggelig blandet og avkjølt i kjøleskap ved 4°C. Det endelige avkjølte materialet kan oppflakes som et fast stoff og formes til en blokk over omgivelsestemperaturene.

Det resulterende materialet ble påført et metallbånd som beskrevet i eksempel 3, til å gi en vel fornettet og vedheftet fleksibel film med høy glans og glatt utseende.

Eksempel 5

(a) En høy Tg polyester ble fremstilt som følger:

1126 deler neopentylglycol, 482 deler trimetylolpropan, og 1652 deler isoftatalsyre ble blandet sammen i et reaksjonskar forsynt med nitrogenspyling, omrører, termometer, fraksjoneringskolonne og en vannavtagningskondensator. Reaktantene ble oppvarmet til en temperatur på 210°C, med en slik hastighet at kolonnens topptemperatur ikke overskred 102°C. Temperaturen ble bibeholdt inntil oppløsningen var klar og ca. 300 deler vann var fjernet. Temperaturen ble senket tilbake til 160°C og 1473 deler ftatalsyreanhydrid ble tilsatt. Reaktantene ble oppvarmet til 220°C med en slik hastighet at kolonnens topp ble bibeholdt ved en temperatur under 102°C. Temperaturen ble bibeholdt ved 220°C, inntil et syretall på 105°C ble nådd og i alt 392 deler vann var fjernet. Harpiksen ble deretter helt på et kjølebånd og brukket opp i passende flakstørrelse.

Harpiksen hadde en Tg på 45°C og en viskositet ved 200°C på 9,8 P, og var hovedsakelig karboksylsyrefunksjonell, mens polyesterharpiksen ifølge eksempel 1 og 2 vel var hydrok-syl-funksjonelle.

(b) En lav Tg harpiks ble fremstilt som følger:

818 deler neopentylglycol, 47 deler trimetylolpropan og 1344 deler adipinsyre ble omsatt i et reaksjonskar som beskrevet for fremstillingen av høy Tg harpiksen. Harpiksen ble fremstilt ved 235°C til et syretall på 63,4 og under dannelse av 2 93 deler vann. Harpiksen ble avkjølt til en viskøs væske ved 25°C. Denne hadde en Tg på ca. - 40°C og en viskositet på 0,5 P ved 200°C.

(c) Fremstilling av en 100%-ig tørrstoff polyesterharpiks. De to harpiksene ble anvendt for å fremstille en 100%-ig

faststoffmaling på følgende måte:

200 deler titandioksyd, 53 deler blandede metalloksyd-fargede pigmenter, 9 deler acrylstrømningsmodifiserende middel, 1,5 deler vokspulver, 460 deler av høy Tg harpiksen beskrevet overfor og 75 deler "Primid XL552" (en tetra-funksjonell S-hydroksyalkylamid) ble ekstrudert ved en temperatur på 125°C gjennom en "Buss Kneader PLK46" ekstruder .

Det resulterende materialet ble smelteblandet ved 13 0°C med 194 deler av lav Tg harpiksen som beskrevet ovenfor og blandet omhyggelig. Det endelige materialet fikk henstå til avkjøling til romtemperatur og ble oppflaket som et tørrstoff ved omgivelsestemperatur.

Det endelige materialet hadde en smelteviskositet på 2 P ved 200°C.

Påført på et metallbånd som angitt i eksempel 3, ga materialet en vel fornettet og vedheftende fleksibel film med høy glans og glatt utseende.

Eksempel 6

(a) Fremstilling av et 100%-ig faststoff primerbelegg. De to polyester harpikser beskrevet i eksempel 5 og en høy Tg epoksyharpiks ble anvendt for å fremstille en 100%-ig faststoffmaling for anvendelse som metallprimer.

74 deler kaolinleir, 182 deler titandioksyd, 171 deler aluminiumtrifosfat antikorrosjonspigment, 142 deler av høy Tg harpiksen beskrevet i eksempel 5 og 285 deler bisfenol A diglycidyleterepoksyharpiks med en midlere epoksy

equivalentvekt på 900 og Tg på 49°C ble ekstrudert ved 110°C gjennom en "Buss Kneader" ekstruder.

Det resulterende materialet ble smelteblandet med 142 deler av lav Tg harpiksen beskrevet i eksempel 5 ved 100°C og omhyggelig blandet. Det erholdte materialet fikk henstå til avkjøling i et kjøleskap ved 4°C. Det avkjølte produkt kunne oppkuttes som et faststoff.

Dette belegg, påført et "ZINCALUME" metallsubstrat som angitt i eksempel 3, i en tykkelse på 5 /xm ga en fornettet, vel vedheftende korrosjonsbeskyttende primerfilm.

Generelt vil det forstås at malingen i henhold til oppfinnelsen kan påføres enten som et fast stoff eller halv-fast stoff, eller kan leveres som to deler, én del omfattende en fast høy Tg harpiks hvori pigment er dispergert og en andre del som er en flytende, lav Tg harpiks, idet delene kombineres før påføring.

Selv om det er foretrukket å dispergere pigmentet i en høy Tg harpiks, som deretter kombineres med en lav Tg harpiks, så kan i en mindre foretrukket utførelsesform pigmentet dispergeres i lav Tg harpiksen (eksempelvis i en høy hastighetsblander) før de to harpikser forenes.

Malingene i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles og/eller påføres på andre måter.

De oppløsningsfrie malinger i henhold til oppfinnelsen, fremstilt og påført på kontinuerlige metallbånd har en utmerket fleksibilitet og/eller resistens mot ytre vær-påkjenning, sammenlignet med pulverbelegg, og er ikke beheftet med de ulemper med hensyn til omkostninger og miljøfarer som de tradisjonelle oppløsningsmiddelbaserte malinger.

Claims (24)

1. Oppløsningsmiddelfri termoherdende blanding egnet for påføring som en varmsmelte på et substrat, hvor blandingen omfatter en blanding av en første og en andre harpiks valgt slik at den gjennomsnittlige glassovergangstemperatur (Tg) av de kombinerte, uomsatte harpikser er større enn -30°C og mindre enn +60°C, karakterisert ved at den kombinerte harpiksblanding har en smelteviskositet fra 0,05 til 12 Poise, målt ved 180°C og en skjærhastighet på 10.000 Hz, hvor den andre harpiks har en Tg på under +2 0°C og en viskositet på fra 0,1 til 7 Poise, målt ved 180°C og en skjærhastighet på 10.000 Hz.

2. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at den første harpiks har en Tg fra +20°C til +70°C og en viskositet fra 5 til 25 Poise, målt ved 180°C og en skjærhastighet på 10.000 Hz .

3. Blanding ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at et pigment er dispergert i den første harpiks.

4. Blanding ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den første harpiks har en Tg på over 30°C og mindre enn 7 0°C og den andre harpiks har en Tg på under 5°C og over -100°C.

5. Blanding ifølge krav 4, karakterisert ved at den andre harpiks har en Tg på under 5°C og over -60°C.

6. Blanding ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at de kombinerte uomsatte harpikser har en gjennomsnittlig Tg fra -10°C til +40°C.

7. Blanding ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert ved at harpiksene er valgt fra gruppen omfattende polyestere, silikon-modifiserte polyestere, akryl, alkyder, epoksyder, melamin-formaldehyd, urea-formaldehyd, fenol-formaldehyd, fluorerte polymere, klorerte polymere, uretanharpikser og elastomere.

8. Blanding ifølge krav 7, karakterisert ved at minst en av harpiksene er en polyester-harpiks.

9 . Oppløsningsmiddelfri termoherdende malingsblanding egnet for påføring som varmsmelte på et substrat, hvor blandingen omfatter et pigment og en blanding av harpikser, hvor harpiksene er valgt til å gi en gjennomsnittlig glassovergangstemperatur (Tg) av de kombinerte uomsatte harpikser som er større enn -30°C og mindre enn +6 0°C, karakterisert ved at den kombinerte harpiksblanding har en smelteviskositet fra 0,05 til 12 Poise målt ved 180°C og en skjærhastighet på 10.000 Hz og hvor pigmentet er dispergert i harpiksen med høy Tg.

10. Oppløsningsmiddelfri termoherdende malingsblanding ifølge krav 9, karakterisert ved at harpiksblandingen omfatter: minst en første harpiks med en glassovergangstemperatur (Tg) som er større enn +20°C og minst en andre harpiks som har en glassovergangstemperatur (Tg) under +20°C og en smelteviskositet på 0,1 til 7 Poise målt ved 180°C og en skjærhastighet på 10.000 Hz, og hvor pigmentet er dispergert i den første harpiks og denne dispersjon er blandet i en multiportekstruder med den nevnte andre harpiks for å danne den oppløs-ningsmiddelfrie termoherdende malingsblandingen.

11. Blanding ifølge krav 10, karakterisert ved at den første harpiks har en Tg fra 20°C til 70°C og en viskositet fra 5 til 25 Poise målt ved 180°C og en skjærhastighet på 10.000 Hz.

12. Blanding ifølge krav 10, karakterisert ved at den andre harpiks har en viskositet fra 0,2 til 4 Poise målt ved 180°C og en skjærhastighet på 10.000 Hz.

13. Blanding ifølge krav 11, karakterisert ved at den første harpiks har en viskositet fra 6 til 12 Poise målt ved 180°C og en skjærhastighet på 10.000 Hz.

14. Blanding ifølge krav 10, karakterisert ved at den første harpiks er valgt fra gruppen omfattende polyestere, silikon-modi-serte polyestere, akryl, alkyder, epoksyder,melamin-formaldehyd, urea-formaldehyd, fenol-formaldehyd, fluorerte polymere, klorerte polymere, uretanharpikser og elastomere.

15. Blanding ifølge krav 14, karakterisert ved at den første eller andre harpiks er en polyester-harpiks.

16. Fremgangsmåte ved fremstilling av en oppløsnings-middelfri maling, karakterisert ved at den omfatter trinnene: I. dispergere et pigment i en første harpiks med en glassovergangstemperatur (Tg) som er større enn +20°C, II. kombinere den første harpiks med en andre harpiks, med en Tg mindre enn +20°C og en viskositet fra 0,1 til 7 Poise målt ved 180°C og en skjærhastighet på 10.000 Hz i mengder slik at Tg av de kombinerete uomsatte harpikser er større enn -3 0°C og mindre enn +60°C og hvor den kombinerte narpiksblanding har en smelteviskositet fra 0,05 til 12 Poise målt ved 180°C og en skjærhastighet på 10.000 Hz.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at dispergerings-trinnet utføres i en ekstruder.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at ekstruderen er en multi-port ekstruder og hvor første harpiks blir tilført ved en første port og silika innføres til harpiksen ved en andre port nedstrøms fra første port.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at silika kombineres med andre harpiks før sammenblandingen av andre harpiks med den første.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at første harpiks har en Tg på over 3 0°C og under 110°C.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at første den harpiks har en smelteviskositet høyere enn 6 Poise ved 180°C.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at andre harpiks har en Tg under 5°C og over -60°C.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at første harpiks er valgt fra gruppen omfattende polyestere, silikon-modifiserte polyestere, akryl, alkyder, epoksyder, melamin-formaldehyd, urea-formaldehyd, fenol-formaldehyd, fluorerte polymere, klorerte polymere, uretanharpikser og elastomere.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at andre harpiks uavhengig er valgt fra gruppen omfattende polyestere, silikon-modifiserte polyestere, akryl, alkyder, epoksyder, melamin-formaldehyd, urea-formaldehyd, fenol-formaldehyd, fluorerte polymere, klorerte polymere, uretanhapikser og elastomere.