Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine pulverförmige Zusammensetzung, insbesondere zur Beschichtung metallischer Substrate.

Stand der Technik

Eine Zusammensetzung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der WO 00/55268 bekannt. Die dort beschriebene pulverförmige Zusammensetzung zur Beschichtung eines metallischen Substrates, wie beispielsweise der Wandung einer Metalldose oder eines anderen Metallbehälters, ist insbesondere dazu ausgelegt, eine gut haftende, chemisch und mechanisch beständige Schutzschicht auf das Substrat anzubringen.

Die in der WO 00/55268 beschriebene Zusammensetzung umfasst die folgenden Komponenten: a) etwa 50% bis etwa 100%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines Polyestergemisches, welches umfasst: i) einen ersten Copolyester mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von ungefähr 10'0OO bis ungefähr 80 ¹ OOO und einer Glasumwandlungstemperatur von mehr als 45 ⁰ C bis ungefähr 100 ⁰ C; und ii) einen zweiten Copolyester mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von ungefähr 10'0OO bis ungefähr 70 ¹ OOO und einer Glasumwand- lungstemperatur von ungefähr -10 ⁰ C bis ungefähr 45°C; wobei die Glasumwandlungstemperatur des ersten Polyesters ungefähr 5°C bis ungefähr 60 ⁰ C höher ist als diejenige des zweiten Polyesters; b) 0% bis etwa 25%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines modifizierenden Harzes; c) 0% bis zu etwa 50%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines anorganischen Füllstoffes; d) 0% bis zu etwa 4%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines Verlaufadditivs; und e) 0% bis zu etwa 50%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines zweiten modifizierenden Polymers.

Ein wesentlicher Aspekt der Pulverzusammensetzung gemäss der WO 00/55268 liegt anscheinend darin, dass das als Hauptkomponente vorliegende Polyestergemisch zwei Copolyester mit unterschiedlichen Glasumwandlungstemperaturen beinhaltet. Die Glasumwandlungstemperatur (Tg) eines Polymers ist die Tempe- ratur, bei welcher ein Übergang von einem spröden Glaszustand in einen plastischen Zustand stattfindet. Bei der Pulverzusammensetzung gemäss der WO 00/55268 weist der eine Copolyester eine vergleichsweise hohe Glasumwandlungstemperatur von mehr als 45°C bis ungefähr 100 ⁰ C auf, während der andere Copolyester eine vergleichsweise niedrige Glasumwandlungstemperatur von ungefähr -10 ⁰ C bis ungefähr 45°C aufweist, wobei sich die besagten Glasumwandlungstemperaturen um mindestens 5°C bis 60 ⁰ C, vorzugsweise um 15°C bis 35°C und insbesondere um ungefähr 20 ⁰ C bis ungefähr 30 ⁰ C unterscheiden. Gemäss der WO 00/55268 sind die mit solchen Pulverzusammensetzungen hergestellten Beschichtungen genügend flexibel, so dass sie ohne Bildung von Ris- sen mechanisch deformiert werden können. Gleichzeitig sind die besagten Beschichtungen aber auch genügend hart, um eine vorzügliche Kratz- und Abriebfestigkeit zu gewährleisten.

Darstellung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, weitere pulverförmige Zusammensetzungen für die Beschichtung metallischer Substrate bereitzustellen, die sich insbesondere als sogenannte Nahtschutzpulver, aber auch als vollflächige Pulverbeschichtungen aus Schutz- und Ästhetikgründen, eignen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die im Anspruch 1 definierte Zusammensetzung. Die erfindungsgemässe pulverförmige Zusammensetzung umfasst: a) etwa 70% bis etwa 80%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines Polyestergemisches, welches umfasst: i) etwa 57% bis etwa 58%, bezogen auf das Gewicht des Polyestergemi- sches, eines ersten Copolyesters mit einem Schmelzintervall von etwa

162°C bis etwa 172°C, einer Glasumwandlungstemperatur von etwa 25 bis 28 ⁰ C, einer Schmelzviskosität (bei 19O ⁰ C / 2.16 kg) von etwa 650 Pa s und einem Schmelzvolumenindex MVR (bei 190 ⁰ C / 2.16 kg) von etwa 16 cm ³ / 10 min; ii) etwa 35% bis etwa 36%, bezogen auf das Gewicht des Polyestergemisches, eines zweiten Copolyesters mit einem Schmelzintervall von etwa 15O ⁰ C bis etwa 160 ⁰ C, einer Glasumwandlungstemperatur von etwa 25 bis 26 ⁰ C, einer Schmelzviskosität (bei 190°C / 2.16 kg) von etwa 300 Pa s und einem Schmelzvolumenindex MVR (bei 19O ⁰ C / 2.16 kg) von etwa 35 cm ³ / 10 min; iii) etwa 7%, bezogen auf das Gewicht des Polyestergemisches, eines dritten Copolyesters mit einem Schmelzintervall von etwa 157°C bis etwa 167°C, einer Glasumwandlungstemperatur von etwa 18 bis 23°C, einer Schmelzviskosität (bei 190 ⁰ C / 2.16 kg) von etwa 850 Pa s und einem Schmelzvolumenindex MVR (bei 190 ⁰ C / 2.16 kg) von etwa 12 cm ³ / 10 min; b) 0% bis zu etwa 19.2%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines anorganischen Füllstoffes; und c) 0% bis zu etwa 0.8%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammenset- zung, eines Verlaufadditivs; d) 0% bis zu etwa 10%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines Farbpigments.

Überraschend wurde gefunden, dass die erfindungsgemässe Zusammensetzung aufgrund der Auswahl von drei Copolyestern mit wohlbestimmten Eigenschaften zur Beschichtung von metallischen Substraten geeignet ist, auch wenn sie im Gegensatz zur WO 00/55268 keinen Copolyester mit einer über 45°C liegenden Glasumwandlungstemperatur enthält.

Die drei Copolyester lassen sich durch Veresterung einer Säurekomponente und einer Diolkomponente darstellen. Vorteilhafterweise ist in allen drei Copolyestern die Säurekomponente eine Mischung aus hauptsächlich Terephthalsäure und Isophthalsäure, während die Diolkomponente entweder Butandiol oder eine Mischung aus Butandiol und Ethylenglykol ist. Eine besonders bevorzugte Auswahl der drei Copolyester ist in Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1 Bevorzugte Copolyester-Zusammensetzungen

In einer bevorzugten Ausgestaltung besteht der erste Copolyester aus Griltex ^® D 2036 E, der zweite Copolyester aus Griltex ^® D 1874 E und der dritte Copolyester aus Griltex ^® D 1982 E. Diese handelsüblichen Copolyester können bei Ems- Chemie, Domat-Ems (Schweiz) bezogen werden.

Wege zur Ausführung der Erfindung Die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen 1 bis 3 angegebenen Zusammensetzungen gemäss Tabelle 2 werden jeweils zu einem Compound verarbeitet. Anschliessend wird mittels Kaltvermahlung und Siebung ein Pulver mit einer Korngrösse von weniger als ungefähr 100 μm, vorzugsweise von 15 bis 70 μm hergestellt. Das Pulver wird mittels einer Elektrostatik-Sprühvorrichtung auf dün- ne Metallbleche aufgesprüht und danach 40 Sekunden bei 280 ⁰ C in einem Ofen aufgeschmolzen. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur ergibt sich eine Be- schichtung mit einer Schichtdicke von weniger als ungefähr 100 μm und vorzugsweise von 15 bis 70 μm.

Tabelle 2 Pulverförmige Zusammensetzungen

Titandioxid kann beispielsweise in Form des handelsüblichen Produktes Kronos 2430 bezogen werden.

Eisenoxid-alpha (FeOOH) kann beispielsweise in Form des handelsüblichen Produktes Bayferrox 3910 bezogen werden.

Carbon Black, auch als Industrieruss bezeichnet, kann beispielsweise in Form des handelsüblichen Produktes Printex V bezogen werden.

Glimmer kann beispielsweise in Form des handelsüblichen Produktes Micro Mica W1 bezogen werden.

Aluminiumsilikat kann beispielsweise in Form des handelsüblichen Produktes ASP 400 P bezogen werden.

Bariumsulfat kann beispielsweise in Form des handelsüblichen Produktes Blanc Fixe N bezogen werden.

Lanco Flow P 10 ist ein handelsübliches Verlaufadditiv auf Basis eines Acrylat- polymers.

Es versteht sich, dass anstelle der oben erwähnten Farbpigmente je nach Anwendung auch andere Farbpigmente gewählt werden können, wobei das Mischungsverhältnis Farbpigment : Füllstoff gegebenenfalls anders zu wählen ist.

Einlaperunpstest

Weissblechabschnitte wurden mit der Zusammensetzung gemäss Beispiel 1 oder mit einer von drei herkömmlichen Zusammensetzungen beschichtet. Dabei handelte es sich um je ein epoxidhaltiges Polybutylenterephthalat-Pulver ("PBT/ Epoxy", Vergleichsbeispiele 1 und 2) sowie um ein epoxidfreies Polybutylenterephthalat-Pulver ("PBT", Vergleichsbeispiel 3). Die beschichteten Blechabschnitte wurden bei 124°C während 70 Min. sterilisiert. Danach wurden sie bei 70 ⁰ C in einem von 12 Prüfmedien während 5 Tagen oder 10 Tagen eingelagert. Schliesslich wurde die Beschichtung jeweils mittels eines Kreuzschnitts bzw. eines Knicktests geprüft. Die Ergebnisse dieses Einlagerungstests finden sich in Tabelle 3.

Tabelle 3 Einlagerungstest beschichteter Metallsubstrate: Schichtablösung

Legende: X Innenbeschichtung (Flüssiglack) zerstört

D, S, R, O Einlagerungsmedien

Resistenztest

Es wurden beschichtete Weissblechabschnitte wie für den Einlagerungstest (s. oben) hergestellt und danach bei Raumtemperatur während 21 Tagen in eines von 29 Prüfmedien getaucht. Die Ergebnisse der anschliessenden Überprüfung der Beschichtungen finden sich in Tabelle 4. Tabelle 4 Resistenztest beschichteter Metallsubstrate

Legende: ++++ Resistenz unverändert +++ / ■ leichte Erweichung, Haftung i.O

Erweichung, Glazverlust, leichter Haftungsverlust

+ /— starke Erweichung , Glanzverlust, Haftungsverlust

Beschichtung zerstört, Blasenbildung, kompletter Hafungsverlust Schlussbemerkunpen

Als metallische Substrate kommen insbesondere Weissblech, ECCS-Blech (electrolytic chromium coated steel) bzw. TFS-Blech (tin free steel) sowie Aluminiumteile in Frage. Bekanntlich werden Weissblech sowie ECCS- bzw. TFS- Blech für Deckel und zweiteilige Dosen verwendet; Aluminium wird ebenfalls für Deckel und zweiteilige Dosen, aber auch für Monoblock-Aerosoldosen und für Aluminiumtuben verwendet.

Die erfindungsgemässe pulverförmige Zusammensetzung zeichnet sich bei der Beschichtung metallischer Substrate insbesondere durch folgende Vorteile gegenüber herkömmlichen lösemittelhaltigen Lacksystemen aus:

VOC-frei und somit emissionsfrei; kein Gefahrgut für den Transport; - Einlagerung ohne gesetzliche Restriktionen;

"100%-System", d.h. 1 kg Pulver ergibt 1 kg Beschichtung.