DE69100124T2 - Pulverbeschichtungen aus vinylidenfluorid/hexafluoropropylen-copolymeren. - Google Patents
Pulverbeschichtungen aus vinylidenfluorid/hexafluoropropylen-copolymeren.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft Pulverbeschichtungsmassen auf der Grundlage von Polyvinylidenfluorid und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Erfindung betrifft insbesondere solche Pulverbeschichtungsmassen, die auf Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Copolymeren mit extrem niedriger Schmelzviskosität aufgebaut sind und die dazu imstande sind, glatte rißbeständige letzte Deckaufträge bzw. oberste Deckschichten zu ergeben.
- Die folgenden Materialien werden hierin durch ihre üblichen Abkürzungen angegeben:
- DSC Differentialscanningcalorimetrie
- HFP Hexafluorpropylen
- IPP Diisopropylperoxydicarbonat
- TCFM Trichlorfluormethan
- VDF Vinylidenfluorid
- PVDF Polyvinylidenfluorid
- Typische thermoplastische Fluorpolymerpulverbeschichtungsmassen sind durch Grade von mechanischem Verhalten und von Oberflächenrauhigkeit oder "Apfelsinenschaleneffekt" des letzten Auftrags charakterisiert. Der "Apfelsinenschaleneffekt" kann durch verschiedene Möglichkeiten vermindert werden. Während die Schmelzviskosität des Harzes vermindert werden kann, um den Apfelsinenhauteffekt zu bekämpfen, hat eine Verminderung der Schmelzviskosität im allgemeinen einen nachteiligen Effekt auf die mechanischen Eigenschaften des Überzugs, insbesondere die Schlagfestigkeit, die Flexibilität und die Rißbeständigkeit.
- Pulverüberzugsmassen aus PVDF und Copolymeren davon, die mindestens 90 Gew.-% VDF enthalten, werden in der US-A- 4,770,939 beschrieben. Das Harz auf PVDF-Basis, das in der genannten Patentschrift für Pulverüberzugsmassen beschrieben wird, hat eine Schmelzviskosität nach der ASTM D3835 von 600 bis 700 Pa.s (6 bis 7 Kilopoise) bei 230ºC. Eine geringere Menge eines niedermolekularen Acrylpolymeren ist als Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit erforderlich.
- Die EP-A-284,996 beschreibt eine Pulverbeschichtungsmasse aus einem polymeren Bindemittel und mehr als 40 Gew.-% einer Koaleszenz-Additivkomponente, die mindestens ein Koaleszierungsmittel, das bei Umgebungstemperatur fest ist, enthält, um bei Anwendung von Hitze den Fluß und die Fusion des Bindemittels in einen im wesentlichen koaleszierten Film zu fördern. Das Koaleszenz-Additiv wird während der Koaleszierung aus dem Film im wesentlichen abgedampft. Die Freisetzung von solchen latenten Lösungsmitteln ist unerwünscht.
- Was benötigt wird, ist eine Fluorpolymerpulverbeschichtungsmasse, die durch eine sehr niedrige Viskosität charakterisiert ist, so daß der Einschluß von Mitteln zur Verbesserung der Fließfähigkeit unnötig ist. Es besteht ein Bedarf nach einer Beschichtungszusammensetzung, die glatt ist und trotzdem die gewünschten mechanischen Eigenschaften der Schlag- und Rißfestigkeit beibehält.
- Gegenstand der Erfindung ist eine Pulverbeschichtungsmasse, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Harzkomponente umfassend 50 Gew.-% bis 90 Gew.-% Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Copolymerharz mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 160ºC bis 170ºC und einer Schmelzviskosität von 100 bis 400 Pa.s (1 bis 4 Kilopoise), gemessen bei 100 sec&supmin;¹ und 232ºC, und 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% mindestens eines thermoplastischen Acrylharzes und eine Pigmentkomponente, umfassend 5 bis 30 Gewichtsteile mindestens eines Pigments pro 100 Gewichtsteile Harzkomponente, enthält.
- Die Harzkomponente umfaßt vorzugsweise 70 Gew.-% bis 90 Gew.-% VDF/HFP-Copolymerharz und 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% thermoplastisches Acrylharz, mehr bevorzugt 70 Gew.-% bis 80 Gew.-% VDF/HFP-Copolymerharz, und 20 Gew.-% bis 30 Gew.-% thermoplastisches Acrylharz. Vorzugsweise umfaßt die Pigmentkomponente 10 bis 15 Gewichtsteile Pigment pro 100 Gewichtsteile Harzkomponente.
- Die VDF/HFP-Copolymerharze mit extrem niedriger Viskosität, die in der erfindungsgemäßen Pulverbeschichtungsmasse verwendet werden, können durch Emulsionspolymerisation von VDF- und HFP-Monomeren entsprechend der US-A-5 093 427 hergestellt werden.
- Bei den herkömmlichen Verfahren zur Copolymerherstellung durch Emulsionspolymerisation wird das gesamte HFP-Monomere mit den VDF-Monomeren in einem Anfangsreaktionsgemischansatz kombiniert oder es wird kontinuierlich mit einem festen Beschickungsverhältnis mit dem VDF eingeführt. Das Ergebnis ist ein gleichförmiges VDF/HFP-Randomcopolymeres. Die erfindungsgemäß verwendeten VDF/HFP-Copolymeren werden nach der oben genannten US-A-5 093 427 durch Homopolymerisierung des VDF-Monomeren und anschließende weitere VDF-Polymerisation mit HFP hergestellt, was in einem Polymeren resultiert, das diskrete VDF-Homopolymerbereiche und einen diskreten VDF/HFP-Copolymerbereich hat. Solche Polymeren besitzen verbesserte Eigenschaften gegenüber gleichförmigen VDF/HFP-Randomcopolymeren. In spezieller Weise haben sie einen größeren Schmelzfluß, einen niedrigeren Biegemodul, eine verbesserte Schlagfestigkeit und/oder eine verbesserte chemische Beständigkeit.
- Diese Vorteile werden erhalten, ohne daß Einbußen der Gebrauchstemperatur des Polymeren in Kauf genommen werden müssen. Insbesondere ergeben die VDF/HFP-Copolymere der vorgenannten US-A-5 093 427 Harze mit sehr niedriger Schmelzviskosität, die ausgezeichnete Fließeigenschaften unter minimaler Scherspannung zeigen und trotzdem die Integrität von günstigen mechanischen Eigenschaften beibehalten.
- Während herkömmliche VDF/HFP-Copolymere Schmelztemperaturen unterhalb von etwa 150ºC, im allgemeinen 140-145ºC haben, sind die hierin verwendeten Copolymere durch einen durch DSC bestimmten Schmelzpunkt im Bereich von 160 bis 170ºC, insbesondere 163ºC bis 168ºC, was eng an den Schmelzpunkt der VDF-Hompolymeren (168º-170ºC) herankommt, charakterisiert.
- Die erfindungsgemäß verwendeten VDF/HFP-Copolymeren haben vorzugsweise einen HFP-Gehalt, der grob bestimmt ist durch das Verhältnis von HFP zu in dem Emulsionspolymerisationsprozess vorhandenem Gesamtmonomeren von 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-%, und eine Schmelzviskosität von 100 bis 400 Pa.s (1 bis 4 Kilopoise), gemessen bei 100 sec&supmin;¹ und 232ºC (ASTM) D3835.
- Ein geeignetes VDF/HFP-Copolymeres mit niedriger Viskosität zur Verwendung bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird gemäß Beispiel 1 der vorgenannten US-A-5 093 427 im wesentlichen hergestellt:
- In einen 303 l (80 Gallonen) Edelstahlautoklaven wurden 206 kg (454 Pounds) entionisiertes Wasser, 100 g Ammoniumperfluordecanoat und 12 g Paraffinwachs eingebracht. Der Reaktor wurde verschlossen, evakuiert, und unter Durchbewegen auf 90ºC erhitzt. 9,1 kg (20 Pounds) VDF-Monomeres und 2,9 kg (6,5 Pounds) TCFM wurden in den Reaktor eingepumpt, um den gewünschten Betriebsdruck zu erhalten. Nach Stabilisierung der Temperatur und des Betriebsdrucks wurden 0,45 kg (1 Pound) IPP in Form einer Emulsion, bestehend aus 1 Gew.-% IPP in entionisiertem Wasser, das 0,15 Gew.-% Ammoniumperfluordecanoat enthielt, zugesetzt, um die Polymerisation zu starten. Die Zugabegeschwindigkeit der TPP- Emulsion wurde so eingestellt, daß eine VDF-Polymerisationsgeschwindigkeit von 27,2 kg (60 Pounds) pro Stunde erhalten und aufrechterhalten wurde. Die VDF-Homopolymerisationsreaktion wurde weitergeführt, bis ungefähr 61,2 kg (135 Pounds) (was 75 Gew.-% des gesamten in diesem Beispiel verwendeten VDF-Monomeren entspricht) in die Reaktionsmasse eingeführt worden waren. Danach wurden 9 kg (20 Pounds) HFP (umfassend 10 Gew.-% der Summe der in diesem Beispiel verwendeten kombinierten VDF- und HFP-Monomeren) in den Reaktor mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 45 kg (100 Pounds) pro Stunde eingepumpt, während die VDF-Beschickung weitergeführt wurde. Das plötzliche Einströmen des relativ langsam reagierenden HFP-Monomeren unterdrückte zeitweise die Reaktionsgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit der Initiatorzugabe wurde erhöht, um die Reaktionsgeschwindigkeit auf 27,2 kg (60 Pounds) pro Stunde wiederherzustellen. Die Reaktion wurde weitergeführt, bis insgesamt 82 kg (180 Pounds) VDF zu der Reaktionsmasse gegeben worden waren.
- Der Ansatz wurde bei einer konstanten Temperatur von 90ºC ausreagieren gelassen, um Restmonomere bei sinkendem Druck zu verbrauchen. Nach etwa 30 Minuten wurde das Durchbewegen unterbrochen und der Reaktor wurde ventiliert. Der Latex wurde gewonnen. Das Polymerharz wurde durch Coagulieren des Latex, Waschen mit entionisiertem Wasser und Trocknen isoliert.
- Das resultierende Harz enthielt ungefähr 8 Gew.-% HFP (durch Messung) und es zeigte eine Schmelzviskosität von 140 Pa.s (1,4 Kilopoise), gemessen bei 232ºC und 100 sec&supmin;¹ (ASTM D3835) und einen DSC-Schmelzpunkt von 163-168ºC.
- Die Schmelzviskosität des VDF/HFP-Copolymeren kann in geeigneter Weise erhöht oder vermindert werden, indem man die Menge des Kettenübertragungsmittels (z.B. TCFM), das beim Polymerisationsprozess verwendet wird, vermindert oder erhöht. Im allgemeinen wird die Menge des Kettenübertragungsmittels erhöht, um Polymere mit niedrigerer Schmelzviskosität und enger Molekulargewichtsverteilung herzustellen.
- Die für die Durchführung der Erfindung geeigneten thermoplastischen Acrylharze dienen dazu, die Überzugsmasse zu stabilisieren. Geeignete thermoplastische Acrylharze als Beschichtungsstabilisatoren sind z. B. beliebige thermoplastische Polymere oder Copolymere von Acrylsäure, Methacrylsäure oder Ester dieser Säuren. Die Ester werden durch Umsetzung der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit geeigneten Alkoholen, wie z. B. Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, Butylalkohol und 2-Ethylhexylalkohol, gebildet. Bevorzugte thermoplastische Acrylpolymere sind Homopolymere und Copolymere von Methylmethacrylat und höhere Alkylmethacrylatpolymere. Besonders bevorzugt werden Copolymere von Methylmethacrylat und Ethylacrylat, wie ACRYLOID B44 (Rohm and Haas Co., Philadelphia, PA).
- Copolymere von Methylmethacrylat können durch Polymerisation von Methylmethacrylat mit einem Comonomeren, das einen kleineren Teil des Copolymeren ausmacht, gebildet werden. Solche Copolymere von Methylmethacrylat schließen z. B. die in der US-A-3,253,060 beschriebenen Copolymeren ein, das heißt Polymere, die durch Polymerisation von Methylmethacrylat mit einer geringeren Verhältnismenge von Comono-meren wie Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, Butylmethacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Styrol, α-Methylstyrol, und Methacrylsäure erhalten worden sind.
- Die thermoplastische Acrylharzkomponente ist für bestimmte hoch erwünschte Überzugseigenschaften verantwortlich, wie sie z.B. in der US-A-3,340,222 beschrieben werden: geringere Verfärbung nach einem Brennzyklus, der die beste Haftung und Koaleszenz des Überzugs ergibt; geringere Verfärbung nach dem Aussetzen an Hochtemperaturanwendungsbedingungen; verbesserte Nachbildungsdauerhaftigkeit des Überzugs (das heißt Beständigkeit gegenüber einer Beschädigung durch Biegen, Zerreiben, Abschleifen, etc.) nach einem Brennzyklus, der die beste Haftung und Koaleszenz des Überzugs gibt, und verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Farbe, des Glanzes und der Überzugsbeständigkeit nach dem verlängerten Aussetzen an Witterungsbedingungen. Die Verbesserung der Verfärbungsbeständigkeit nach dem Brennen resultiert aus der Stabilisierung der Pigmentkomponente. Insbesondere Titandioxid profitiert von dem Stabilisierungseffekt der thermoplastischen Acrylharzkomponente.
- Die Masse enthält ein oder mehrere Pigmente. Die gleichen Pigmente, die für andere Überzugsmassen auf PVDF-Basis geeignet sind, können zufriedenstellenderweise bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Die Pigmente schließen z.B. diejenigen Pigmente ein, die in der US-A-3,340,222 beschrieben werden. Das Pigment kann organisch oder anorganisch sein. Gemäß einer Ausführungsform kann die Pigmentkomponente Titandioxid oder Titandioxid in Kombination mit einem oder mehreren anderen anorganischen Pigmenten umfassen, wobei das Titandioxid den Hauptteil der Kombination darstellt. Anorganische Pigmente, die allein oder in Kombination mit Titandioxid verwendet werden können, sind z.B. Kieselsäure; Eisenoxide verschiedener Färbungen; Bleititanat; und verschiedene Silicate, wie z.B. Talk, Diatomenerde, Asbest, Glimmer, Ton und basisches Bleisilicat. Pigmente, die in Kombination mit Titandioxid verwendet werden können, schließen z.B. Zinkoxid, Zinksulfid, Zirconoxid, Bleiweiß, Ruß, Bleichromat, aufschwimmende und nicht-aufschwimmende Metallpigmente, Molybdatorange, Calciumcarbonat und Bariumsulfat ein.
- Die bevorzugte Pigmentkategorie besteht aus Pigmenten vom keramischen Metalloxid-Typ, die calciniert sind. Chromoxide und einige Eisenoxide des calcinierten Typs können gleichfalls zufriedenstellend verwendet werden. Für Anwendungszwecke, wo ein weißer Überzug gewünscht wird, wird ein nicht-auskreidender, nicht-vergilbender Rutiltyp von Titan empfohlen. Cadmium, Lithopone und dergleichen sind nicht geeignet, da sie den Nachteil haben, daß ihnen die Auskreidungsbeständigkeit fehlt und/oder daß sie eine nicht-angemessene Deckkraft besitzen. Gleichermaßen wird Anatas TiO&sub2; nicht empfohlen.
- Die Pigmentkomponente ist vorteilhafterweise in der Masse in einer Menge von 5 bis 30 Gewichtsteilen pro 100 Teile Harzkomponente vorhanden. Während für die meisten Anwendungszwecke der bevorzugte Bereich 10 bis 15 Gewichtsteile Pigment pro 100 Teile Harzkomponente beträgt, ist für weiße und hellfarbene Pigmente die Pigmentmenge im allgemeinen höher als die bevorzugte Menge, und sie kann so hoch wie 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Harzkomponente sein.
- Die extrem niedrige Schmelzviskosität, der extrem niedrige Schmelzfluß und die ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften des VDF/HFP-Harzes ergeben nach dem Vermengen mit einem geeigneten thermoplastischen Acrylharz ein Bindemittel für pigmentierte Pulverüberzüge, die durch eine signifikant erhöhte Beständigkeit gegenüber einer Rißbildung und einein Abblättern charakterisiert sind.
- Im Gegensatz zu den bekannten Massen gemäß der US-A- 4,770,939 brauchen keine zusätzlichen Mittel zur Förderung des Flusses verwendet werden.
- Die Pulverbeschichtungsmasse wird durch die Stufen: Vermischen des VDF/HFP-Copolymerharzes, des thermoplastischen Acrylharzes und des Pigments; Pelletisierung des Gemisches zur Bildung von Pellets; und cryogenes Vermahlen der Pellets zur Bildung eines teilchenförmigen Pulvers hergestellt.
- Das Gemisch aus VDF/HFP-Copolymerharz, thermoplastischem Acrylharz und Pigment wird durch Extrudieren beispielsweise in einem Doppelschneckenextruder, der im Bereich von 199ºC bis 216ºC (390ºF bis 420ºF) arbeitet, hergestellt. Das extrudierte Gemisch wird danach durch herkömmliche Techniken pelletisiert. Obgleich die Abmessungen der Pellets nicht kritisch sind, wird es bevorzugt, daß die Pellets eine so geringe Größe haben, wie vernünftigerweise möglich ist, um die Handhabung zu erleichtern.
- In der nächsten Stufe werden die Pellets cryogen zu einem Pulver nach herkömmlichen Techniken vermahlen. Techniken für das cryogene Mahlen sind dem Fachmann bekannt. So kann beispielsweise die Temperatur der Pellets zum Vermahlen geeigneterweise dadurch erniedrigt werden, daß man sie in flüssigen Stickstoff eintaucht. Die Mahlvorrichtung kann beispielsweise aus einer Hammermühle mit einem 0,010 geschlitzten Sieb bestehen. Flüssiger Stickstoff kann in die Hammermühle während des Mahlvorgangs eingeleitet werden. Das resultierende rohe Pulver wird zu der gewünschten Größe durch Durchleiten durch ein Sieb mit geeigneter Größe klassifiziert. Obgleich im allgemeinen die Teilchengröße von dem Anwendungszweck abhängt, wird die Masse vorteilhafterweise zu Teilchen mit einer Größe von 1 bis 70 µm vermahlen. Die Teilchen mit einem Durchmesser von 0-10 µm werden im allgemeinen aus Gesundheitsgründen verworfen und auch deswegen, weil Teilchen mit einer solch kleinen Größe dazu neigen, Transportschläuche und andere Einrichtungen zu blockieren.
- Für eine Zielüberzugsdicke von 50,8 µm (2,0 Mils) wird das Pulver gemahlen und zu einem mittleren Teilchendurchmesser im Bereich von etwa 35-45 µm klassifiziert. Für Filme mit kleinerer Dicke wird die Teilchengröße auf einen Wert unterhalb dieses Bereiches vermindert. Für Filme, die dicker als 50,8 µm (2,0 Mils) sind, wird die mittlere Teilchengröße auf oberhalb des 35-45-µm-Bereichs erhöht.
- Das resultierende Pulver kann auf ein Substrat durch alle beliebigen Maßnahmen, die dazu geeignet sind eine gleichförmige Verteilung des Pulvers zu erhalten, aufgebracht werden. Die elektrostatische Aufbringung ist die bevorzugte Methode der Aufbringung. Die erfindungsgemäße Pulverbeschichtungsmasse kann auf das Substrat mit oder ohne einen Grundüberzug aufgebracht werden. Nach der Aufbringung wird die Pulverbeschichtungsmasse einer Behandlung unterworfen, die ausreichend ist, um die Pulverbeschichtungsmasse zu schmelzen. Die angewendete Temperatur sollte höher als der Schmelzpunkt des Pulvers, der leicht bestimmt werden kann, sein. Vorzugsweise wird der Überzug auf eine Temperatur von 238ºC bis 260ºC (460ºF bis 500ºF) erhitzt. Der Überzug und sein Substrat werden danach durch alle beliebigen Maßnahmen abgekühlt.
- Die Durchführung der Erfindung wird anhand der folgenden nicht-einschränkenden Beispiele beschrieben.
- 60,9 Gew.-% eines VDF/HFP-Copolymeren mit einer Schmelzviskosität von 140 Pa.s (1,4 Kilopoise) bei 232ºC und 100 sec&supmin;¹ (ASTM D3835) wurden zu 26,1 Gew.-% eines Poly(methylmethacrylat)harzes, umfassend ein 70:30-Copolymeres aus Methylmethacrylat und Ethylacrylat mit einem ungefähren Molekulargewicht von 88000 (ACRYLOID B44 , Rohm and Haas Co., Philadelphia, PA), gegeben. Zu dem Gemisch wurden gleichfalls 13,0 Gew.-% eines Pigments, umfassend ein Ge-misch aus 70 Gew.-% TiO&sub2; und 30 Gew.-% Cr&sub2;O&sub3;, gegeben. Das Gemisch aus Copolymerharz, Acrylharz und Pigment wurde in einem Hochintensitätsmischer etwa 5 Minuten lang vermengt, um einen homogen vermischten Ansatz zu bilden. Der Ansatz wurde in einem Doppelschneckenextruder, der im Bereich von 199ºC bis 216ºC (390ºF bis 420ºF) betrieben wurde, schmelzcompoundiert und pelletisiert. Die Pellets wurden in flüssigem Stickstoff eingeweicht und in einer Hammermühle, die mit einem 0,010 geschlitzten Sieb versehen war, cryogen gemahlen. Flüssiger Stickstoff wurde in die Hammermühle während des Mahlvorgangs eingeleitet. Das Pulver wurde nach dem Mahlen gesammelt und zu einer speziellen Teilchengrössenverteilung klassifiziert, indem das Pulver durch eine Vibrationssiebzusammenstellung mit Sieböffnungen von 75 µm geleitet wurde.
- Pulver mit einem Durchmesser unterhalb 75 µm wurde als verwendbares Material gesammelt. Das Pulver wurde danach elektrostatisch bei 70 kV auf ein Substrat in der Form einer anodisch vorbehandelten Aluminiumplatte aufgebracht. Die Platte wurde 10 Minuten bei 254ºC (490ºF) gebrannt, um das Pulver genügend zu schmelzen. Die Endfilmüberzugsdicke lag im Bereich von 50,8 µm bis 63,5 µm (2,0 bis 2,5 Mils). Kein Abschälen oder keine Rißbildung wurden beim 6 Nm (50 Inch- Pounds)-Querschraffurschlag (umgekehrt oder direkt) oder 7 Nm (60 Inch-Pounds)-Schlag (direkt oder umgekehrt) beobachtet. Nach 24-stündigem Vergüten der Platte bei 60ºC und Biegen um 180º wurden in dem Überzug bei einer Vergrößerung von 10 Mal keine Risse beobachtet.
- Die Verfahrensweise des Beispiels 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Schmelzviskosität des zur Bildung der Pulverbeschichtungsmasse verwendeten VDF/HFP-Copolymeren 220 Pa.s (2,2 Kilopoise) (232ºC und 100 sec&supmin;¹, ASTM D3835) betrug und daß das TiO&sub2;/Cr&sub2;O&sub3;-Pigment durch ein 60/20/20 gew.-%iges Gemisch aus einem ersten Pigment, umfassend eine Kombination von Oxiden von Eisen, Aluminium und Titan (Brown #19), einem zweiten Pigment, umfassend eine Kombination on Oxiden von Eisen, Chrom, Zink und Titan (Brown #10), und einem dritten Pigment, umfassend eine Kombination von Oxiden von Kupfer und Chrom (Schwarz #1B), alle von Shepherd Color Company, Cincinnati, Ohio, ersetzt wurde. Das VDF/HFP-Copolymere hat einen Schmelzflußindex von 19 g/10 min. (ASTM D1238, mit einem Gewicht von 1,2 kg). Nach dem Testen, wie in Beispiel 1, wurden in dem Überzug keine Risse beobachtet.
- Das Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei anstelle des VDF/HFP-Copolymerharzes verschiedene PVDF-Homopolymerharze mit Schmelzviskositäten im Bereich von 350 Pa.s bis 920 Pa.s (3,5 bis 9,2 Kilopoise) (232ºC; 100 sec&supmin;¹ (ASTM D3835)) mit variierenden Mengen und Typen von Pigment verwendet wurden. Die Werte sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Das "DISLON PC-620 " Fließadditiv kombiniert mit KYNAR -710 ist ein Gemisch aus einer hexanlöslichen Fraktion, bestehend aus Polyethylacrylat und Poly(2-ethylhexylacrylat) in ungefähr äquimolaren Mengen und einer in Hexan unlöslichen Fraktion, bestehend aus niedermolekularem Polyethylen und einer sekundären Amidkomponente. Alle Pigmente, ausgenommen TiO&sub2;, wurden von der Sheperd Color Company erhalten. Es wird ohne weiteres ersichtlich, daß die Substitution der identischen Menge des VDF/HFP-Copolymeren mit niedriger Viskosität für das PVDF-Homopolymere eine Pulverbeschichtungsmasse ergab, die dazu imstande war, einen Überzug mit signifikant erhöhter Rißbeständigkeit zu ergeben. TABELLE 1 Beispiel Fluorpolymerharz Schmelzviskosität des Fluorpolymeren (8) Acrylharz Gewichtsverhältnis Fluorpolymerharz/Acrylharz Teile Pigment pro 100 Gew.-Teile der kombinierten Harze Rißtest (1) Keine Risse Rißildung (1) Rißtest - Vergütete beschichtete Aluminiumplatte, 24 Stunden bei 60ºC, danach Biegen um 180ºC und Untersuchung auf Risse bei 10-facher Vergrößerung. (2) ACRYLOID B44 (Rohm and Haas Co.) - 70:30 Copolymeres von Methylmethacrylat und Ethylacrylat. (3) KYNAR 705 (Atochem North America, Inc.) (4) KYNAR 711 (5) KYNAR 720 (6) KYNAR 710 mit 0,5 Gew.-% DISLON PC-620 Fließadditiv. (7) KYNAR 711 (8) 100 Pa.s (100 sec&supmin;¹, 232ºC, ASTM D3835). (9) Grün #223 - Gemisch von Oxiden von Nickel, Cobalt, Zink und Titan (10) Braun #19 (11) Braun #10 (12) 69:25:6 Gewichtsgemisch von TiO&sub2;; Blau #12 - Gemisch von Oxiden von Cobalt, Chrom und Aluminium. (13) Grau #6 - Zusammensetzung unbekannt.
Claims (16)
1. Pulverbeschichtungsmasse, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine Harzkomponente, umfassend
50 Gew.-% bis 90 Gew.-% Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-
Copolymerharz mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 160ºC
bis 170ºC und einer Schmelzviskosität von 100 bis 400 Pa.s
(1 bis 4 Kilopoise), gemessen bei 100 sec&supmin;¹ und 232ºC, und
10 Gew.-% bis 50 Gew.-% mindestens eines thermoplasti-schen
Acrylharzes und eine Pigmentkomponente, umfassend 5 bis 30
Gewichtsteile mindestens eines Pigments pro 100
Gewichtsteile Harzkomponente, enthält.
2. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Harzkomponente 70
Gew.-% bis 90 Gew.-%
Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Copolymerharz und 10 Gew.-% bis 30 Gew.-% thermoplastisches
Acrylharz umfaßt.
3. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Harzkomponente 70
Gew.-% bis 80 Gew.-%
Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Copolymerharz und 20 Gew.-% bis 30 Gew.-% thermoplastisches
Acrylharz umfaßt.
4. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sie 10 bis 15 Gew.-Teile
Pigmentkomponente pro 100 Gew.-Teile Harzkomponente
enthält.
5. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sie 10 bis 15 Gew.-Teile
Pigmentkomponente pro 100 Gewichtsteile Harzkomponente
enthält.
6. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß sie 10 bis 15 Gew.-Teile
Pigmentkomponente pro 100 Gew.-Teile Harzkomponente
enthält.
7. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das
Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Copolymerharz einen
Hexafluorpropylengehalt von 1 bis 20 Gew.-% des Copolymeren enthält.
8. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das
Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Copolymerharz einen
Hexafluorpro-pylengehalt von 5 bis 15 Gew.-% hat.
9. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das
Vinylidenfluorid/Hexafluorpropylen-Copolymerharz einen Schmelzpunkt im
Bereich von 163ºC bis 168ºC hat.
10. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das thermoplastische
Acrylharz ein Homopolymeres oder ein Copolymeres von
Poly(methylmethacrylat) umfaßt.
11. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das thermoplastische
Acrylharz ein Homopolymeres oder ein Copolymeres von
Poly(methylmethacrylat) umfaßt.
12. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das thermoplastische
Acrylharz ein Homopolymeres oder ein Copolymeres von
Poly(methylmethacrylat) umfaßt.
13. Pulverbeschichtungsmasse nach einem der Ansprüche
10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Poly(methylmethacrylat)harz ein Copolymeres von
Methylmethacrylat und Ethylacrylat umfaßt.
14. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 1,
hergestellt durch die Stufen des Mischens der Harz- und
Pigmentkomponenten, Pelletisierung des Gemisches und cryogenes
Vermahlen der Pellets zur Bildung eines teilchenförmigen
Pulvers.
15. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stufe des
Vermischens der Harz- und Pigmentkomponenten das Vermischen und
Extrudieren der Komponenten bei einer Temperatur von 199ºC
(390ºF) bis 216ºC (420ºF) umfaßt.
16. Pulverbeschichtungsmasse nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß sie Teilchen mit einem
Durchmesser von weniger als etwa 75 µm enthält.
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