Die Erfindung betrifft eine wäßrige Dispersion eines pul erförmigen Bindemittels mit einer mittleren Teil¬ chengröße von 0,5 bis 20 ,um, die ein Stabilisierungs¬ mittel und gegebenenfalls Pigmente, Härter, Füllstoffe und son-stige bekannte Hilfsmittel enthält.

Aus der DE-0S 27 16 118 ist ein Verfahren zur Herstel¬ lung eines Lackfilms durch Aufbringen einer wäßrigen Suspension eines festen, Netzmittel und gegebenenfalls Verlaufsmittel enthaltenden Kunstharzes oder einer Kunstharzmischung bekannt. Als Netzmittel bzw. Stabili¬ sierungsmittel wird bei dem bekannten Verfahren ein Alkylphenyl-oxethylat verwendet. Die Verwendung von Alkylphenyl-oxethylat oder ähnlichen Netzmitteln bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß diese Stabilisierungs¬ mittel die Eigenschaften des endgültigen Lackfilms ver¬ schlechtern. Sie verbleiben beim Einbrennen des Überzugs im Lackfilm, wobei sie jedoch kein einvernetzter Be¬ standteil sind. Häufig werden durch diese Stabilisie¬ rungsmittel die Wasserfestigkeit, die Wetterbeständig¬ keit und die Elastizität des resultierenden Lackfilms herabgesetzt. Auch bieten die bekannten, unter Verwen¬ dung üblicher Stabilisierungsmittel hergestellten Lack¬ filme häufig keinen zufriedenstellenden Korrosionsschutz.

OMPI

Es ist Aufgabe der Erfindung _* diese Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine Beeinträchtigung des Lackfilms durch das ^" Stabilisierungsmittel ausge¬ schlossen ist.

Das Stabilisierungsmü-tel soll vielmehr ein integraler Bestandteil des Lackfilms werden und in positiver Weise zu den Eigenschaften desselben beitragen. Diese Aufgabe wird bei einer wäßrigen Dispersion der ein¬ gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie als Stabilisierungsmittel ein wasserlösliches oder wasserverdünnbares Aminoplastharz enthält.

Pulverförmige Bindemittel sind als sogenannte Pulverlacke an sich bekannt. Sie werden üblicherweise so hergestellt, daß das zu verwendende Bindemittel mit Pigment, Härter und Additiven in einem Mischer intensiv vorgemischt wird. Diese Mischung wird in einem Extruder homogenisiert. Das hierbei entstehende Extrudat wird abgekühlt und grob ge¬ mahlen. Durch Feinmahlung und Sichtung erhält man ein ver¬ arbeitungsfähiges Pulver. Wäßrige Dispersion von Pulver¬ lacken werden auch als Slurry bezeichnet.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist es, daß die wäßrige Dispersion als pulverförmiges Bindemittel fein- teilige Kunststoffe eindispergiert enthält. Diese haben in der Form der Pulverlacke bereits Eingang in die Lackierung von Metallobjekten gefunden. Diese Kunststoff¬ pulver sind bei Raumtemperatur fest und gut mahlbar. Sie sind nicht reaktiv in der Art, daß sie bereits bei Raumtemperatur mit sich selbst oder mit anderen verträg¬ lichen Harzen, wie dem Stabilisierungsmittel, zu hochmole¬ kularen Stoffen verfilmen. Bei den üblichen Einbrennbe¬ dingungen, die bei etwa 160°C liegen, schmelzen sie jedoch und verbinden sich mit dem Stabilisierungsmittel auf dem beschichteten Substrat zu einem homogenen-Film.

O PI

Als- pulverförmige Bindemittel eignen sich im Rahmen dieser Erfindung Kunststoffpulver aus der Gruppe der Epoxidharze, Polyesterharze, Acrylatharze, Polyurethanharze, Polyamid¬ harze, Polyethylen, Polypropylen und Celluloseacetobuty- rate. Diese Kunststoffpulver sind sämtlich bekannt und zum größten Teil handelsüblich.

Sämtliche Pulver dieser Art sind in der erfindungsgemäßen wässrigen Dispersion einsetzfähig, vorausgesetzt, daß sie mit dem Stabilisierungsmittel verträglich sind.

Das Kunststoffpulver kann in reiner Form in der wässrigen Dispersion dispergiert sein. Es ist aber auch möglich, ein Kunststoffpulver zu verwenden, das Füllstoffe enthält. In diesem Fall sind die Pigmente und/oder Füllstoffe bei der Herstellung des Kunststoffpulvers bereits in dieses mit eingearbeitet worden.

Die erfindungsgemäße wässrige Dispersion ist nicht allein darauf beschränkt, daß sie nur ein einziges synthetisches Harz enthält. Es können auch Gemische von zwei und mehr verschiedenen Kunststoffpulvern enthalten sein. Hierbei kann das eine oder andere Kunststoffpulver Pigmente und/ oder Füllstoffe enthalten, das andere aber frei von diesen Zusatzstoffen sein.

Die zum Einsatz gelangenden Kunststoffpulver können außer den Pigmenten und Füllstoffen noch geringe Mengen von Här¬ tungsmitteln und anderen Zusatzstoffen, die das Fließver¬ halten des Pulvers während des Einbrennens regulieren, enthalten. Diese in das Kunststoffpulver eingearbeiteten Zusätze werden in ihrer Wirkung nicht durch die wässrige Dispersion negativ beeinflußt.

Die Dispersion enthält als Stabilisierungsmittel erfin- dungsgemäß ein Aminoplastharz. Als Aminoplastharze oder Aminoharze werden Polykpndensate bezeichnet, die aus ei¬ ner A ino- und einer Carbonyl-Komponente aufgebaut sind.

Geeignete Amino-Komponenten sind zum Beispiel Säurea ide, Urethane, Sulfonsäureamide, Harnstoffe, Thioharnsto fe, Guanidin, Sulfurylamid, Cyanamid, Dicyandiamid, Melamin und Guanamine oder andere Aminotriacine. Geeignete Carbo- nyl-Komponenten sind zum Beispiel F^rmaldehyd, Acetalde- hyd, Glyoxal, Malondialdehyd, Glyoxylsäure und Aceton.

Die aus der Amϊno- und der Carbbnyl-Komponente erhaltenen A inoharze können durch Verätherung mit niedermolekularen Alkoholen, insbesondere mit Methanol, in wasserlösliche bzw. wasserverdünnbare Derivate überführt werden.

Der Anteil dieser wasserlöslichen oder wasserverdünnbaren Aminoplastharze an den erfindungsgemäßen Dispersionen kann 0,5 bis 30 Gewichts-% betragen, bezogen auf die Summe des pulverförmigen Bindemittels und des Aminoplastharzes, wo¬ bei Anteile von 1 bis 5 Gewichts-% bevorzugt werden.

Unter den verschiedenen Aminoplastharzen werden wasserlös- liehe oder wasserverdünnbare, d. h. insbesondere Aminoal- kylalkoxygruppen aufweisende Derivate von Melamin-, Ben- zoguanamin- und Harnstoffharzen bevorzugt. Ganz besonders bevorzugt wird das Hexakis( ethoxymethyl)melamin.

Die wässrige Dispersion kann Anteile von organischen Lö¬ sungsmitteln enthalten, die in Kombination mit Wasser das pulverförmige Bindemittel nicht lösen. Die organischen Lösungsmittel können z. B. in manchen Fällen den Verlauf der Überzugsmittel verbessern.

Die Herstellung der wässrigen Dispersion erfolgt nach den in der Lackindustrie bekannten Methoden. So können die Be¬ standteile der Dispersion mittels einer hochtourigen Dis- pergiermaschine direkt in Wasser oder einer Dispersion ei- nes Teils der Bestandteile eingerührt werden.

Das Überzugsmittel kann durch gemeinsames Dispergieren des pulverförmigen Bindemittels und des Stabilisierungsmittels in—Wasser hergestellt werden. Es ist auch möglich, das pulverförmige Bindemittel und das Stabilisierungsmittel durch gemeinsames Extrudieren zu mischen und das Extrudat zu zerkleinern und in-Wasser zu dispergieren.

Eine besonders gute Benetzung des pulverförmigen Bindemit¬ tels durch das Stabilisierungsmittel wird dadurch er- reicht, daß

- das Bindemittel zu einem Pulver mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 100 ,um gemahlen wird,

- als Stabilisierungsmittel ein wasserlösliches oder was¬ sermischbares Aminoplastharz in Wasser gelöst bzw. mit Wasser gemischt wird,

- das gemahlene Bindemittel der wässrigen Lösung bzw. Mi- schung des Aminoplastharzes zugefügt wird und

- die erhaltene Zusammensetzung zur Erreichung der mitt¬ leren Teilchengröße von 0,5 bis 20 ,um gemahlen wird.

Die wässrige Dispersion ist hervorragend geeignet für Be- schichtungsverfahren wie Spritzen, Streichen, Tauchen, Fluten, Walzen oder Rakeln.

Für die Durchführung der Beschichtung wird die wässrige Dispersion bis zu einem Festkörpergehalt zwischen 20 und 50 %, vorzugsweise zwischen 25 und 40 % , mit Wasser her¬ abverdünnt. Der pH-Wert liegt zwischen 5 und 9, bevorzugt aber zwischen 6 und 8.

1 Zur Erzielung einer glatten kocherfreien Oberfläche ist es mitunter zweckmäßig, eine kurze Vortrocknung bei 100 °C vor dem Einbrennen vorzuschalten.

5 Die Eigenschaften des eingebrannten Überzuges sind hervor¬ ragend. Die Korrosionsfestigkeit -Ist überraschend gut und variiert mit der Natur der festen Pulverlacke. Die einge¬ brannte Schicht kann als Grundierung dienen und ohne weite¬ res mit üblichen Lacken weiter lackiert werden. Sie ist 0 auch als Decklack geeignet.

Die nachfolgenden Beispiele sollen das Wesen der Erfindung erläutern, aber nicht einschränken. Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtsprozent, Teile auf Gewichtsteile.

15

Beispiel 1

(Herstellung einer neutralen pulverförmigen Komponente auf

Epoxidharzbasis)

20100 g eines Epoxidharzpulvers aus Bisphenol A und Epichlor- hydrin mit einem Schmelzbereich von 70 bis 75 °C nach Kof¬ ier, 3 g eines handelsüblichen Verlaufsmittels auf der Ba¬ sis eines Acrylatcopolymerisats, 20 g Titandioxid (Rutil- Typ), 8 g Aluminiumsilikat, 2 g Eisenoxidrot und 5 g eines

2 handelsüblichen Epoxidharzhärters auf der Basis eines Di- cyandiamid-Derivates werden in einem Kneter in der für die Herstellung pulverförmiger Anstrichmittel üblichen Weise geschmolzen und zusammengeknetet. Das erstarrte Gemisch wird vorgemahlen und dann in einer Spiralstrahlmühle zu ei-

_3Q nem Pulver vermählen, das einen maximalen Teilchendurchmes¬ ser von 30 /um und einem mittleren Teilchendurchmesser von 10 bis 15 ,um hat.

35

1 Beispiel 2

(Herstellung einer neutralen pulverförmigen Komponente auf Basis eines Epoxidpolyesfeer rarzesj

5 100 g eines carboxylgruppenhaltigen Polyesters auf Basis von Isophthalsäure, Neopentylglykoi-, Trimethylolpropan und Trimellithsäureanhydrid mit einer Säurezahl von 95 mg KOH und einem Erweichungspunkt von 85 °C, 100 g eines Epoxid¬ harzes nach Beispiel 1, 80 g Titandioxid (Rutil-Type) und 0 5 g eines Verlaufsmittels werden vorgemischt und gemäß Bei¬ spiel 1 in ein Pulver umgewandelt.

Beispiel 3

(Herstellung einer neutralen pulverförmigen Komponente auf 5 Basis eines Polyesterharzes)

100 g eines carboxylgruppenhaltigen Polyesters auf Basis von Isophthalsäure, Neopentylglykoi, Trimethylolpropan und Trimellithsäureanhydrid mit einer Säurezahl von ca. 45 mg 0 KOH werden mit 7 g Triglycidylisocyanurat, 42 g Titandioxid (Rutil-Typ) und 3 g Verlaufmittel vorgemischt und gemäß Beispiel 1 in ein Pulver umgewandelt.

Beispiel 4 5 (Herstellung einer neutralen pulverförmigen Komponente auf Basis eines Polyurethanharzes)

100 Teile eines handelsüblichen OH-Polyesters auf Basis von Isophthalsäure, Neopentylglykoi und Trimethylolpropan mit _Q einer OH-Zahl von etwa 50 und einer Säurezahl von 3 bis 5 wurden zusammen mit 20 Teilen eines mit E-Caprolactam ver¬ kappten Isophorondiisocyanates, 1 Teil Verlaufmittel und 60 Teilen Titandioxyd (Rutil-Type) im Fluid-Mischer vorge¬ mischt und gemäß Beispiel 1 in ein Pulver umgewandelt. 5

v ααrc

1 Beispiel 5

(Herstellung einer neutralen pulverförmigen Komponente auf Basis Epoxidharz/Isocyanat)

5 100 g eines Epoxidharzpulvers aus Bisphenol A und Epichlor- hydrin mit einem Schmelabe eich von 70 bis 75 C nach Kof¬ ier, 3 g eines Verlaufsmittels, 25 g Titandioxid (Rutil- Type _» 10 g eines Aluminiumsilikats, 3,5 g Eisenoxidrot und 33 g eines mit Caprolactam blockierten Toluylendiisocyanats 10 wurden gemäß Beispiel 1 in ein Pulver umgewandelt.

Beispiel 6

(Herstellung eines Überzugsmittels)

15 40 Teile eines Epoxidpulvers gemäß Beispiel 1 wurden mit 0,8 Teil eines methanolveretherten Melaminharzes und 59,2 Teilen Wasser auf einer Rührwerksmühle vermählen bis eine Feinheit ^" von < 15 ,υm (Feinheitsbestimmung mittels Licht¬ mikroskop) erreicht war.

20

Beispiel 7

(Herstellung eines Überzugsmittels

35 Teile eines Polyurethanpulvers gemäß Beispiel 4 wurden 25 mit 2 Teilen eines methanolveretherten Benzoguanaminharzes und 67 Teilen Wasser gemäß Beispiel 6 zu einem Überzugsmit¬ tel verarbeitet.

Beispiel 8 30 (Herstellung eines Überzugsmittels)

29,7 Teile eines Epoxy-Isocyanat-Pulvers gemäß Beispiel 5 wurden mit 1,3 Teilen eines methanolveretherten Harnstoff¬ harzes und 69 Teilen Wasser gemäß Beispiel 6 zu einem Über- «5 zugsmittel verarbeitet.

Beispiel 9

^Herstellung eines Überzugsmittelsl

45,1 Teile eines Epoxy-Polyester-Pulvers gemäß Beispiel 2 wurden mit 1,9 Teilen eines methonolveretherten Melamin- harz (Hexakis(methoxymethyl)melamin) und 53 Teilen Wasser gemäß Beispiel 6 zu einem Überzugsmittel verarbeitet.

Beispiel 10 0

35 Teile eines Polyester-Pulvers gemäß Beispiel 3 wurden mit 1,7- Teilen eines methanolveretherten Melaminharzes (Hexakis( ethoxymethyl)melamin) gemäß Beispiel 6 zu einem c ^α Uberzugsmittel verarbeitet.

Beispiel 11

100 g eines Epoxidharzes aus Bisphenol A und Epichlorhy- drin mit einem Schmelzbereich von 70° bis 75 C nach Kofier, 3 g eines Verlaufsmittels, 20 g Titandioxid (Rutil-Type), 8 g Aluminiumsilikat, 2 g Eisenoxidrot, 5g eines Dicyandiamid-Derivates und 3,5 g eines Melaminharzes (Hexakis(methoxy ethyl)melamin) wurden mit 201 Teilen Wasser vorgemischt und anschließend in einer Rührwerks¬ mühle 1 Stunde bis zu einer Kornfeinheit von < l5 um vermählen.

OMPI

Lacktechnische Prüfungen von Slurries und den zugrunde- liegenden Lackpulvern zeigt Tabelle l

Um die Verbesserung von Elastizitätsverhalten und Korrosionsschutz von Überzügen, hergestellt nach dem er¬ findungsgemäßen Verfahren mit vernetzbaren Stabilisie¬ rungsmitteln, nachzuweisen, wurden folgende Lackfilme verglichen:

a) Überzüge aus Lackpulvern gemäß Beispiel 1 - 5, herge¬ stellt durch das elektrostatische Pulversprühverfahren

b) Überzüge aus Slurries von Lackpulvern gemäß Beispie¬ len 1 - 5 ohne Stabilisierungsmittel

c) Überzüge aus Slurries von Lackpulvern gemäß Beispie¬ len.1 - 5 mit _. nicht vernetzbaren Stabilisierungs¬ mitteln (nicht ionogenes Fettalkohol-oxethylat)

d) Überzüge aus Slurries von Lackpulvern gemäß Beispie¬ len 1 - 5 mit Aminoplastharzen als Stabilisierungs¬ mitteln (Beispiele 6 - 11)

Tabelle 1:

Vergleichende Prüfung von Pulverslurries und den zugrundeliegenden Lackpulvem

Test/Methode a) Vergleichs¬ b) Vergleichs¬ c) Vergleichs¬ d) Vergleichs¬ beispiele beispiele beispiele beispiele

Absetzverhalten Bodensatz bei Raumtemp. entfällt Absetzen nach 1 h Absetzen nach 3 h kein Absetzen u. Rütteln Beispiele 6-10

(80 Hübe/min. bei 2 cm Hubhöhe); Rütteldauer 10 h

Erichsen-Tiefung Pulver 1: 9,8 mm Vergleichsansätze Vergleichsansätze Vergleichsansätze nach Einbrennen Pulver 2: 10,2 mm mit Pulver 1-5 mit Pulver 1-5 mit Pulver 1-5, Pulver 3: 10,1 mm Slurry aus Slurry-Typ c aus daraus Slurry-Typ d Pulver 4: 10,5 mm Pulver 1: 7,6 Pulver 1: 7,0 1: 9,3 Beisp. 6 Pulver 5: 8,1 m Pulver 2: 8,5 2: 6,2 4: 9,8 Beisp. 7 Pulver 3: 9,0 3: 7,3 5: 7,9 Beisp. 8 Pulver 4: 9,0 4: 8,1 2: 10,0 Beisp. 9 Pulver 5: 7,8 5: 7,0 3: 9,8 Beisp. 10

Salzsprüntest nach Pulver 1 - 5 Slurries Typ b) Slurries Typ c) Beispiele Slurries DIN 50021 und UW 1 mm aus Pulvern 1 - 5 aus Pulver 1 - 5 Typ d)aus Pulvern 1-5 DIN 53167

480 h UW 1 mm UW 2 - 3 πrn UW 1 mm

Vorbehandlung: Dünn- schicht-Zinkphospha- Beispiele 6-10 tierung

Klimawechseltest Pulver 1 - 5 Slurries Typ b) Slurries Typ c) Beispiele Slurriejs nach VDA-Prüfvor- aus Pulvern 1 - 5 aus Pulvern 1 - 5 Typ d)aus Pulvern 1-5 schrift 12 Runden UW 0 - 1mm UW 1 - 2 mm UW 2 - 4 mm UW 1 mm Beispiele 6-10

UW = Unterwanderung