JPH0344588B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、2−メチル−ペンタンジイソシアネ
ート−1,5(MPDI)および/または2−エチ
ル−ブタンジイソシアネート−1,4(EBDI)
を基礎としそして公知のブロツク剤でブロツクさ
れたイソシアネート基−またはウレタン基含有の
塗料用ポリイソシアネート並びにこれをイソシア
ネート成分として熱硬化性ポリウレタン粉末塗料
の製造に用いることに関する。 部分的にまたは完全にブロツクされたポリイソ
シアネートと40℃以上の軟化点の水酸基含有重合
体とを基礎とするポリウレタン粉末塗料は従来技
術に属し、例えばドイツ特許出願公開第2105777
号、同第2542191号、同第2735497号、同第
2842641号、同第3004876号、同第3039824号また
は同第3128743号明細書の如き文献に度々開示さ
れている。 ポリウレタン粉末塗料は実質的に水酸基含有成
分を、NCO基がブロツク剤で部分的にまたは完
全にブロツクされているポリイソシアネートとよ
り組成されており、それ故にOH/NCO−重付加
反応を140℃以下の温度のもとで開始することが
でない。この種の粉末塗料は150℃の温度に加
熱した後に初めて適切な時間内にブロツク剤の脱
離下およびOH基とNCO基との反応下に架橋して
塗膜と成り得る。 全てのポリイソシアネートがこの種の目的に適
している訳でなく、粉末材料としてこれを用いる
ことに関して若干の制限しかない訳ではない。特
に、通常のブロツク剤で―部分的にまたは完全に
―ブロツクされたポリイソシアネート自体が、粉
末化の困難である様な性質を有している場合に
は、それの塗料特性並びに化学的−および物理的
性質がたとえどんなに良かろうとも、それを粉末
塗料において用いることは、全く不可能でなくと
も著しく制限される。 ヘキサメチレンジイソシアネート−1,6(略
字:HDI)および/またはそれの付加物をブロ
ツクされた状態でポリウレタン粉末塗料に用いる
ことが試みられて来た。ドイツ特許出願公開第
3033860号あるいはヨーロツパ特許第47452号明細
書の第8項において、HDIを主要成分とする生
成物(この場合、HDIとイソホロンジイソシア
ネートとの混合三量体が用いられている)、要す
るに従つて純枠のHDI−三量体も室温のもとで
液状の生成物であるという妥当な確認が行われて
いる。第19項においては、専ばらイソシアヌレ
ート基を形成することによつて三量体化度に依存
して変性されたHDIを粉末硬化剤として用いる
のが不可能であることが確かめられている。
HDI/IPDI−組合せ物は粉末塗料に用いるには
高い融点する必要があつた。 本発明者は、驚ろくべきことに、全ての考慮に
反して、2−メチル−ペンタンジイソシアネート
−1,5(MPDI)または次の組成 88〜99重量%の2−メチル−ペンタンジイソシア
ネート−1,5(MPDI) 12〜1重量%の2−エチル−ブタンジイソシアネ
ート−1,4(EBDI) を有する主成分のMPDIとEBDIとの混合物から、
三量体化度に依存して14〜21重量%、殊に15.5〜
19.5重量%のNCO−含有量を有する三量体(イ
ソシアネートイソシアヌレート)または、四以上
の官能性のポリオール(例えばジ−トリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリツト、ソルビツト
等)との反応に基づくウレタン付加物をブロツク
酸、特にε−カプロラクタムおよび/または1H
−1,2,4−トリアゾールにてブロツクした脆
弱で粉枠可能なそしてそれ故に粉末塗料において
―ポリオール化合物、特に水酸基含有のポリエス
テルと一緒に―用いることのできる状態で生ずる
ポリイソシアネートが製造できることを見出し
た。 本発明のブロツクされた付加物は、7〜18重量
%、殊に9.5〜166重量%の潜在NCO−含有量お
よび2重量%、殊に1重量%の遊離NCO−
含有量を有している。 水酸基含有重合体はエポキシド樹脂、アクリレ
ートおよび特に主として芳香族系のジカルボン
酸、ジオールおよびトリオールを基礎とするポリ
エステルが適する。 本発明のブロツクされたポリイソシアネートと
水酸基含有重合体とは、場合によつてはPuR−化
学において通例の添加物の混入下に公知の技術を
用いて噴霧可能に完成した粉末を形成し、電着塗
装によつて塗布しそして140〜250℃、殊に160〜
200℃で焼付ける。 本発明に従う混合比は広い範囲で変えることが
できる。ビヒクル−比が9〜45重量%の架橋剤と
91〜55重量%のポリエステルとより成り、OH/
NCO−比が1:0.8〜1:1.2、殊に1:0.95〜
1:1.1に調整され得る場合に最も良い塗料特性
が得られる。ポリヒドロキシ化合物のOH1当量
当りNCO1当量の架橋剤を用いるのが特に有利で
ある。 MPDIまたはMPDI/EBDI−混合物の三量体
の製造は、公知の様に、英国特許第1391066号、
ドイツ特許出願公開第2325826号、同第2644684号
または同第2916201号公報の記載に従つて実施す
る。この方法生成物は、場合によつては更に大き
いオリゴマーを含有するイソシアネートイソシア
ヌレートより成りそして14〜21重量%、殊に15.5
〜19.5重量%のNCO含有量を有している。この
NCO含有量は自体公知のブロツク剤、特にε−
カプロラクタムおよび1.H−1,2,4−トリア
ゾールでのブロツクにより2重量%、殊に1
重量%のNCO含有量に減少している。 この三量体化はそのまゝでまたは不活性有機溶
剤中で行なうことができる。この接触反応は、30
〜50%のNCO基が反応したことが混合物のNCO
含有量から知ることができたら直ちに中止するべ
きである。次に未反応のジイソシアネートを触媒
と一緒におよび場合によつては溶剤と一緒に分離
する。 この方法生成物は、四以上の官能性のポリオー
ル、例えばジ−トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリツト、ソルビツト等を基礎としてでも
MPDIまたはMPDI/EBDI−混合物と組合せて
製造することができる。このものはブロツク剤と
の反応前に10〜22重量%、殊に12〜19重量%の
NCO−含有量を有しそしてブロツキング後には
2重量%、殊に1重量%のNCO−含有量を
有している。この場合、反応成分は、ポリオール
のOH基1個当りポリイソシアネートのNCO基
0.8〜1個が反応する様な重量比で反応させるの
が好ましい。 ブロツキング反応を実施する為には、イソシア
ネート成分を最初に導入し、次にブロツク剤を回
分的に添加する。反応は解離温度以下の90〜130
℃の温度のもとで行なう。イソシアネート重付加
反応の為にも、PuR−化学において通例の触媒
を、混合物全体を基準にして0.001〜1重量%の
量で加えてもよい。 適するブロツク剤は例えばフエノール類、アル
コール類、アセト酢酸エチルエステル、ラクタム
類、特にε−カプロラクタム並びにトリアゾール
類、特に融点を高める1H−1,2,4−トリア
ゾールである。 本発明の方法生成物は、ポリウレタン粉末塗料
の架橋剤として用いる場合には、ポリウレタンを
基礎とする粉末塗料の為の通例の樹脂、即ち殊に
水酸基含有樹脂と組み合せる。 水酸基含有樹脂としては、800〜10000、殊に
11200〜5000の分子量、20〜150mgKOH/g、殊
に30〜100mgKOH/gの水酸基価および60℃以
上、特に70〜100℃の融点を有するポリエステル、
エポキシド樹脂並びに水酸基含有アクリレートが
特に適する。 粉末塗料の製造にはテレフタール酸とアルコー
ル、即ちヘキサンジオール−1,6、ネオペンチ
ルグリコール、1,4−ジメタノールシクロヘキ
サンおよび2,2,2−トリメチロールプロパン
とのポリエステルが特に適している。 使用できるエポキシド樹脂はドイツ特許出願公
開第2945113号明細書、第12頁、第1行〜第13頁
第26行に記載されている。 適するポリアクリレートはドイツ特許出願公開
第3030539号明細書、第14頁、第21行〜第15頁第
26行に記載されている。 水酸基含有樹脂は、OH/NCO−比が1:0.8
〜1:1.2、殊に1:0.95〜1:1.1である様な量
で使用する。エポキシドを用いる場合には、
OH/NCO−比が1:0.25〜1:0.75、殊に1:
0.35〜1:0.55であるのが有利である。 通例の助剤および添加物としては、レベリング
剤、顔料、染料、填料、触媒、揺変性剤、紫外線
−および酸化安定剤が挙げられる。これらの物質
の量は、固体ビヒクルの量を基準として広い範囲
内で変え得る。 粉末状被覆剤の製造は例えば、固体樹脂、即ち
ポリエステルおよび/またはエポキシド樹脂およ
び/またはアクリレート樹脂とブロツクされたポ
リイソシアネートとを場合によつては必要とされ
る添加物と組合せて前述の量比で混合しそして高
温のもとで押出機に掛けることによつて行なう。
この温度はポリエステル/エポキシド/アクリレ
ートまたはブロツクされたポリイソシアネートの
融点以上であるが、架橋剤の解離温度以下でなけ
ればならない。 押出成形後に冷却し、次に0.25mmより小さい、
殊に<100μの粒度に粉砕する。次いで場合によ
つては粗大粒子をふるい掛けによつて除き、粉砕
する為に戻す。 噴霧可能に完成した粉末の被覆すべき物質への
塗装は公知の方法で、例えば電気的粉末吹付け塗
装または静電気的流動浸せき塗装によつて行なう
ことができる。次に、塗装された物質を140〜250
℃の温度範囲内で60〜1分間、殊に160〜200℃の
範囲内で30〜8分間焼付ける。 本発明の粉末状被覆剤は、機械的性質の損失を
受けることなしに上記の硬化条件に耐えるあらゆ
る物質、例えば金属、ガラス、陶磁器または合成
樹脂を被覆するのに適する。 得られるポリウレタン粉末塗料は公知のものに
比較して、熱、紫外線および化学的影響に対して
の改善された性質に特徴がある。 実験部分 A ブロツクポリイソシアネートの製造 例 1 1000重量部のMPDI/EBDI−混合物(94:6)
および0.1重量部の触媒(トリエチレンジアミ
ン/プロピレンオキサイド;1:1)を強力な攪
拌下に互に80℃のもとで混合する。その際に直ち
に実熱量が生じ、反応混合物の温度が約95℃に上
昇する。この温度のもとで更に20分加熱する。こ
の時間の間にNCO含有量が37.5重量%に低下す
る。未反応ジイソシアネート混合物を除く為に反
応混合物を薄膜式蒸発器中で160℃/0.1Torrの
もとで蒸発処理する。反応生成物―イソシアネー
トイソシアヌレート(薄膜式蒸発器中の残渣)―
は19.3重量%のNCO含有量および<0.7重量%の
単量体含有量を有している。 (1a) 300重量部のイソシアネートイソシアヌ
レートを156.1重量部のε−カプロラクタムに
て90〜130℃でブロツキングして、58〜62℃の
溶融範囲を有する脆弱で粉砕可能な生成物を得
る。遊離NCO−含有量は<0.6重量%でそして
実際の役に立つ潜在NCO−含有量は12.2重量
%である。 (1b) 200重量部のイソシアネートイソシアヌ
レートを1H−1,2,4−トリアゾールにて
90〜130℃でブロツキングして、65〜70℃の溶
融範囲を有する脆弱で粉砕可能な固体生成物が
得られる。遊離NCO−含有量は<1重量%で
そして実際の役に役つ潜在NCO−含有量は
14.1重量%である。 例 2 例1に記載の方法に相応して500重量部の
MPDI/EBDI−混合物(94:6)を34.5重量%
のNCO−含有量にまで三量体化する。薄膜式蒸
発器で蒸発処理した後に単離されるイソシアネー
トイソシアヌレートは17.3重量%のNCO−含有
量および<0.7重量%の単量体含有量を有してい
る。 (2a) 250重量部のイソシアネートイソシアヌ
レートを116.5重量部のε−カプロラクタムで
90〜130℃のもとでブロツキングして、69〜74
℃の溶融範囲を有する脆弱で粉砕可能な固体を
得る。遊離NCO−含有量は<0.7重量%でそし
て実際の役に立つ潜在NCO−含有量は11.5重
量%である。 例3 (比較例) 例1に記載の方法に相応して500重量部のHDI
を三量体化する。単離したイソシアネートイソシ
アヌレートは<0.4重量%の単量体含有量および
19.5重量%のNCO含有量を有している。 (3a) このイソシアネートイソシアヌレート
を例(1a)におけるのと同様に、化学量論量
のε−カプロラクタムでブロツクする。得られ
る生成物は室温のもとで柔かく、粘着性であ
り、粉砕できず、それ故に粉末塗料において用
いるのに適さない。 (3b) 例(1b)に従つてイソシアネートイソ
シアヌレートを化学量論量1H−1,2,4−
トリアゾールにてブロツクする。得られる生成
物は20〜25℃の溶融範囲を有し、それ故に粉砕
できず、粉末塗料で用いることが出来ない。 例4 (比較例) 1344重量部のMPDI/EBDI−混合物に80℃の
もとで烈しい攪拌下に回分的に134重量部のトリ
メチロールプロパンを添加する。添加後に反応混
合物を更に1時間100℃に加熱し、次に未反応ジ
イソシアネートを薄膜式蒸発器にて160℃/
0.1Torrでの蒸発処理によつて除く。反応生成物
(残渣)は18.7重量%のNCO含有量および<0.6重
量%の単量体含有量を有している。 (4a) この反応生成物を化学量論量のε−カ
プロラクタムにてブロツキングして、42〜46℃
の溶融範囲を有する脆弱な固体生成物とする。
遊離NCO−含有量は<0.7重量%であり、実際
の役に立つ潜在NCO−含有量は12.4重量%で
ある。粉砕したこの架橋剤は短時間の後に既に
再び固まり着き、従つて粉末塗料において使用
できない。 例5 (比較例) HDIを基礎とする、例4と同様な生成物は室
温で柔らかく、粘着性でそして粉砕できない。 例 6 1344重量部のMPDI/EBDI−混合物を120〜
140℃のもとで0.05重量%のDBTLの使用下に136
重量部のペンタエリスリツトと例4に従つて反応
させる。薄膜式蒸発器で蒸発処理した後に<0.7
重量%の単量体含有量および15.2重量%のNCO
含有量を有するプレポリマーを得る。 (6a) この方法生成物を化学量論量のε−カ
プロラクタムでブロツキングして、57〜61℃の
溶融範囲を有する脆弱な固体とする。遊離
NCO含有量は<0.5重量%で、実際の役に立つ
潜在NCO−含有量は10.7重量%である。 例 7 672重量部のMPDI/EBDI−混合物を80〜100
℃のもとで125重量部のジ−トリメチロールプロ
パン(二量体のトリメチロールプロパン)と例4
に従つて反応させる。薄膜式蒸発器での蒸発処理
の後に<0.7重量%の単量体含有量および17.0重
量%のNCO−含有量を有するプレポリマーが単
離される。 (7a) この方法生成物を化学量論量のε−カ
プロラクタムでブロツキングして、59〜64℃の
融点範囲を有する粉砕可能な固体とする。遊離
NCO−含有量は<0.6重量%でそして実際の役
に立つNCO含有量は11.7重量%である。 B ポリオール成分 一般的製造処方 出発成分―テレフタル酸(Ts)、ジメチルテレ
フタレート(DMT)、ヘキサンジオール−1,
6(HD)、ネオペンチルグリコール(NPG)、1,
4−ジメチロールシクロヘキサン(DMC)およ
びトリメチロールプロパン(TMP)―を反応器
に入れそしてオイル−バスによつて熱する。大部
分の物質が溶融した後に、160℃の温度のもとで
触媒として0.05重量%のジ−n−ブチル−錫酸化
物を添加する。最初のメタノール脱離を約170℃
の温度のもとで行なう。6〜8時間の間に温度を
220〜230℃に高めそして次の12〜15時間の間に反
応を終了させる。このポリエステルを200℃に冷
却し、減圧(1mmHg)状態として30〜45分間に
更に揮発成分を除く。全反応時間の間、溜部生成
物を攪拌しそして弱いN2流を反応混合物に通す。 次の表にポリエステル組成と相応する物理的お
よび化学的性質を示す。
ート−1,5(MPDI)および/または2−エチ
ル−ブタンジイソシアネート−1,4(EBDI)
を基礎としそして公知のブロツク剤でブロツクさ
れたイソシアネート基−またはウレタン基含有の
塗料用ポリイソシアネート並びにこれをイソシア
ネート成分として熱硬化性ポリウレタン粉末塗料
の製造に用いることに関する。 部分的にまたは完全にブロツクされたポリイソ
シアネートと40℃以上の軟化点の水酸基含有重合
体とを基礎とするポリウレタン粉末塗料は従来技
術に属し、例えばドイツ特許出願公開第2105777
号、同第2542191号、同第2735497号、同第
2842641号、同第3004876号、同第3039824号また
は同第3128743号明細書の如き文献に度々開示さ
れている。 ポリウレタン粉末塗料は実質的に水酸基含有成
分を、NCO基がブロツク剤で部分的にまたは完
全にブロツクされているポリイソシアネートとよ
り組成されており、それ故にOH/NCO−重付加
反応を140℃以下の温度のもとで開始することが
でない。この種の粉末塗料は150℃の温度に加
熱した後に初めて適切な時間内にブロツク剤の脱
離下およびOH基とNCO基との反応下に架橋して
塗膜と成り得る。 全てのポリイソシアネートがこの種の目的に適
している訳でなく、粉末材料としてこれを用いる
ことに関して若干の制限しかない訳ではない。特
に、通常のブロツク剤で―部分的にまたは完全に
―ブロツクされたポリイソシアネート自体が、粉
末化の困難である様な性質を有している場合に
は、それの塗料特性並びに化学的−および物理的
性質がたとえどんなに良かろうとも、それを粉末
塗料において用いることは、全く不可能でなくと
も著しく制限される。 ヘキサメチレンジイソシアネート−1,6(略
字:HDI)および/またはそれの付加物をブロ
ツクされた状態でポリウレタン粉末塗料に用いる
ことが試みられて来た。ドイツ特許出願公開第
3033860号あるいはヨーロツパ特許第47452号明細
書の第8項において、HDIを主要成分とする生
成物(この場合、HDIとイソホロンジイソシア
ネートとの混合三量体が用いられている)、要す
るに従つて純枠のHDI−三量体も室温のもとで
液状の生成物であるという妥当な確認が行われて
いる。第19項においては、専ばらイソシアヌレ
ート基を形成することによつて三量体化度に依存
して変性されたHDIを粉末硬化剤として用いる
のが不可能であることが確かめられている。
HDI/IPDI−組合せ物は粉末塗料に用いるには
高い融点する必要があつた。 本発明者は、驚ろくべきことに、全ての考慮に
反して、2−メチル−ペンタンジイソシアネート
−1,5(MPDI)または次の組成 88〜99重量%の2−メチル−ペンタンジイソシア
ネート−1,5(MPDI) 12〜1重量%の2−エチル−ブタンジイソシアネ
ート−1,4(EBDI) を有する主成分のMPDIとEBDIとの混合物から、
三量体化度に依存して14〜21重量%、殊に15.5〜
19.5重量%のNCO−含有量を有する三量体(イ
ソシアネートイソシアヌレート)または、四以上
の官能性のポリオール(例えばジ−トリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリツト、ソルビツト
等)との反応に基づくウレタン付加物をブロツク
酸、特にε−カプロラクタムおよび/または1H
−1,2,4−トリアゾールにてブロツクした脆
弱で粉枠可能なそしてそれ故に粉末塗料において
―ポリオール化合物、特に水酸基含有のポリエス
テルと一緒に―用いることのできる状態で生ずる
ポリイソシアネートが製造できることを見出し
た。 本発明のブロツクされた付加物は、7〜18重量
%、殊に9.5〜166重量%の潜在NCO−含有量お
よび2重量%、殊に1重量%の遊離NCO−
含有量を有している。 水酸基含有重合体はエポキシド樹脂、アクリレ
ートおよび特に主として芳香族系のジカルボン
酸、ジオールおよびトリオールを基礎とするポリ
エステルが適する。 本発明のブロツクされたポリイソシアネートと
水酸基含有重合体とは、場合によつてはPuR−化
学において通例の添加物の混入下に公知の技術を
用いて噴霧可能に完成した粉末を形成し、電着塗
装によつて塗布しそして140〜250℃、殊に160〜
200℃で焼付ける。 本発明に従う混合比は広い範囲で変えることが
できる。ビヒクル−比が9〜45重量%の架橋剤と
91〜55重量%のポリエステルとより成り、OH/
NCO−比が1:0.8〜1:1.2、殊に1:0.95〜
1:1.1に調整され得る場合に最も良い塗料特性
が得られる。ポリヒドロキシ化合物のOH1当量
当りNCO1当量の架橋剤を用いるのが特に有利で
ある。 MPDIまたはMPDI/EBDI−混合物の三量体
の製造は、公知の様に、英国特許第1391066号、
ドイツ特許出願公開第2325826号、同第2644684号
または同第2916201号公報の記載に従つて実施す
る。この方法生成物は、場合によつては更に大き
いオリゴマーを含有するイソシアネートイソシア
ヌレートより成りそして14〜21重量%、殊に15.5
〜19.5重量%のNCO含有量を有している。この
NCO含有量は自体公知のブロツク剤、特にε−
カプロラクタムおよび1.H−1,2,4−トリア
ゾールでのブロツクにより2重量%、殊に1
重量%のNCO含有量に減少している。 この三量体化はそのまゝでまたは不活性有機溶
剤中で行なうことができる。この接触反応は、30
〜50%のNCO基が反応したことが混合物のNCO
含有量から知ることができたら直ちに中止するべ
きである。次に未反応のジイソシアネートを触媒
と一緒におよび場合によつては溶剤と一緒に分離
する。 この方法生成物は、四以上の官能性のポリオー
ル、例えばジ−トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリツト、ソルビツト等を基礎としてでも
MPDIまたはMPDI/EBDI−混合物と組合せて
製造することができる。このものはブロツク剤と
の反応前に10〜22重量%、殊に12〜19重量%の
NCO−含有量を有しそしてブロツキング後には
2重量%、殊に1重量%のNCO−含有量を
有している。この場合、反応成分は、ポリオール
のOH基1個当りポリイソシアネートのNCO基
0.8〜1個が反応する様な重量比で反応させるの
が好ましい。 ブロツキング反応を実施する為には、イソシア
ネート成分を最初に導入し、次にブロツク剤を回
分的に添加する。反応は解離温度以下の90〜130
℃の温度のもとで行なう。イソシアネート重付加
反応の為にも、PuR−化学において通例の触媒
を、混合物全体を基準にして0.001〜1重量%の
量で加えてもよい。 適するブロツク剤は例えばフエノール類、アル
コール類、アセト酢酸エチルエステル、ラクタム
類、特にε−カプロラクタム並びにトリアゾール
類、特に融点を高める1H−1,2,4−トリア
ゾールである。 本発明の方法生成物は、ポリウレタン粉末塗料
の架橋剤として用いる場合には、ポリウレタンを
基礎とする粉末塗料の為の通例の樹脂、即ち殊に
水酸基含有樹脂と組み合せる。 水酸基含有樹脂としては、800〜10000、殊に
11200〜5000の分子量、20〜150mgKOH/g、殊
に30〜100mgKOH/gの水酸基価および60℃以
上、特に70〜100℃の融点を有するポリエステル、
エポキシド樹脂並びに水酸基含有アクリレートが
特に適する。 粉末塗料の製造にはテレフタール酸とアルコー
ル、即ちヘキサンジオール−1,6、ネオペンチ
ルグリコール、1,4−ジメタノールシクロヘキ
サンおよび2,2,2−トリメチロールプロパン
とのポリエステルが特に適している。 使用できるエポキシド樹脂はドイツ特許出願公
開第2945113号明細書、第12頁、第1行〜第13頁
第26行に記載されている。 適するポリアクリレートはドイツ特許出願公開
第3030539号明細書、第14頁、第21行〜第15頁第
26行に記載されている。 水酸基含有樹脂は、OH/NCO−比が1:0.8
〜1:1.2、殊に1:0.95〜1:1.1である様な量
で使用する。エポキシドを用いる場合には、
OH/NCO−比が1:0.25〜1:0.75、殊に1:
0.35〜1:0.55であるのが有利である。 通例の助剤および添加物としては、レベリング
剤、顔料、染料、填料、触媒、揺変性剤、紫外線
−および酸化安定剤が挙げられる。これらの物質
の量は、固体ビヒクルの量を基準として広い範囲
内で変え得る。 粉末状被覆剤の製造は例えば、固体樹脂、即ち
ポリエステルおよび/またはエポキシド樹脂およ
び/またはアクリレート樹脂とブロツクされたポ
リイソシアネートとを場合によつては必要とされ
る添加物と組合せて前述の量比で混合しそして高
温のもとで押出機に掛けることによつて行なう。
この温度はポリエステル/エポキシド/アクリレ
ートまたはブロツクされたポリイソシアネートの
融点以上であるが、架橋剤の解離温度以下でなけ
ればならない。 押出成形後に冷却し、次に0.25mmより小さい、
殊に<100μの粒度に粉砕する。次いで場合によ
つては粗大粒子をふるい掛けによつて除き、粉砕
する為に戻す。 噴霧可能に完成した粉末の被覆すべき物質への
塗装は公知の方法で、例えば電気的粉末吹付け塗
装または静電気的流動浸せき塗装によつて行なう
ことができる。次に、塗装された物質を140〜250
℃の温度範囲内で60〜1分間、殊に160〜200℃の
範囲内で30〜8分間焼付ける。 本発明の粉末状被覆剤は、機械的性質の損失を
受けることなしに上記の硬化条件に耐えるあらゆ
る物質、例えば金属、ガラス、陶磁器または合成
樹脂を被覆するのに適する。 得られるポリウレタン粉末塗料は公知のものに
比較して、熱、紫外線および化学的影響に対して
の改善された性質に特徴がある。 実験部分 A ブロツクポリイソシアネートの製造 例 1 1000重量部のMPDI/EBDI−混合物(94:6)
および0.1重量部の触媒(トリエチレンジアミ
ン/プロピレンオキサイド;1:1)を強力な攪
拌下に互に80℃のもとで混合する。その際に直ち
に実熱量が生じ、反応混合物の温度が約95℃に上
昇する。この温度のもとで更に20分加熱する。こ
の時間の間にNCO含有量が37.5重量%に低下す
る。未反応ジイソシアネート混合物を除く為に反
応混合物を薄膜式蒸発器中で160℃/0.1Torrの
もとで蒸発処理する。反応生成物―イソシアネー
トイソシアヌレート(薄膜式蒸発器中の残渣)―
は19.3重量%のNCO含有量および<0.7重量%の
単量体含有量を有している。 (1a) 300重量部のイソシアネートイソシアヌ
レートを156.1重量部のε−カプロラクタムに
て90〜130℃でブロツキングして、58〜62℃の
溶融範囲を有する脆弱で粉砕可能な生成物を得
る。遊離NCO−含有量は<0.6重量%でそして
実際の役に立つ潜在NCO−含有量は12.2重量
%である。 (1b) 200重量部のイソシアネートイソシアヌ
レートを1H−1,2,4−トリアゾールにて
90〜130℃でブロツキングして、65〜70℃の溶
融範囲を有する脆弱で粉砕可能な固体生成物が
得られる。遊離NCO−含有量は<1重量%で
そして実際の役に役つ潜在NCO−含有量は
14.1重量%である。 例 2 例1に記載の方法に相応して500重量部の
MPDI/EBDI−混合物(94:6)を34.5重量%
のNCO−含有量にまで三量体化する。薄膜式蒸
発器で蒸発処理した後に単離されるイソシアネー
トイソシアヌレートは17.3重量%のNCO−含有
量および<0.7重量%の単量体含有量を有してい
る。 (2a) 250重量部のイソシアネートイソシアヌ
レートを116.5重量部のε−カプロラクタムで
90〜130℃のもとでブロツキングして、69〜74
℃の溶融範囲を有する脆弱で粉砕可能な固体を
得る。遊離NCO−含有量は<0.7重量%でそし
て実際の役に立つ潜在NCO−含有量は11.5重
量%である。 例3 (比較例) 例1に記載の方法に相応して500重量部のHDI
を三量体化する。単離したイソシアネートイソシ
アヌレートは<0.4重量%の単量体含有量および
19.5重量%のNCO含有量を有している。 (3a) このイソシアネートイソシアヌレート
を例(1a)におけるのと同様に、化学量論量
のε−カプロラクタムでブロツクする。得られ
る生成物は室温のもとで柔かく、粘着性であ
り、粉砕できず、それ故に粉末塗料において用
いるのに適さない。 (3b) 例(1b)に従つてイソシアネートイソ
シアヌレートを化学量論量1H−1,2,4−
トリアゾールにてブロツクする。得られる生成
物は20〜25℃の溶融範囲を有し、それ故に粉砕
できず、粉末塗料で用いることが出来ない。 例4 (比較例) 1344重量部のMPDI/EBDI−混合物に80℃の
もとで烈しい攪拌下に回分的に134重量部のトリ
メチロールプロパンを添加する。添加後に反応混
合物を更に1時間100℃に加熱し、次に未反応ジ
イソシアネートを薄膜式蒸発器にて160℃/
0.1Torrでの蒸発処理によつて除く。反応生成物
(残渣)は18.7重量%のNCO含有量および<0.6重
量%の単量体含有量を有している。 (4a) この反応生成物を化学量論量のε−カ
プロラクタムにてブロツキングして、42〜46℃
の溶融範囲を有する脆弱な固体生成物とする。
遊離NCO−含有量は<0.7重量%であり、実際
の役に立つ潜在NCO−含有量は12.4重量%で
ある。粉砕したこの架橋剤は短時間の後に既に
再び固まり着き、従つて粉末塗料において使用
できない。 例5 (比較例) HDIを基礎とする、例4と同様な生成物は室
温で柔らかく、粘着性でそして粉砕できない。 例 6 1344重量部のMPDI/EBDI−混合物を120〜
140℃のもとで0.05重量%のDBTLの使用下に136
重量部のペンタエリスリツトと例4に従つて反応
させる。薄膜式蒸発器で蒸発処理した後に<0.7
重量%の単量体含有量および15.2重量%のNCO
含有量を有するプレポリマーを得る。 (6a) この方法生成物を化学量論量のε−カ
プロラクタムでブロツキングして、57〜61℃の
溶融範囲を有する脆弱な固体とする。遊離
NCO含有量は<0.5重量%で、実際の役に立つ
潜在NCO−含有量は10.7重量%である。 例 7 672重量部のMPDI/EBDI−混合物を80〜100
℃のもとで125重量部のジ−トリメチロールプロ
パン(二量体のトリメチロールプロパン)と例4
に従つて反応させる。薄膜式蒸発器での蒸発処理
の後に<0.7重量%の単量体含有量および17.0重
量%のNCO−含有量を有するプレポリマーが単
離される。 (7a) この方法生成物を化学量論量のε−カ
プロラクタムでブロツキングして、59〜64℃の
融点範囲を有する粉砕可能な固体とする。遊離
NCO−含有量は<0.6重量%でそして実際の役
に立つNCO含有量は11.7重量%である。 B ポリオール成分 一般的製造処方 出発成分―テレフタル酸(Ts)、ジメチルテレ
フタレート(DMT)、ヘキサンジオール−1,
6(HD)、ネオペンチルグリコール(NPG)、1,
4−ジメチロールシクロヘキサン(DMC)およ
びトリメチロールプロパン(TMP)―を反応器
に入れそしてオイル−バスによつて熱する。大部
分の物質が溶融した後に、160℃の温度のもとで
触媒として0.05重量%のジ−n−ブチル−錫酸化
物を添加する。最初のメタノール脱離を約170℃
の温度のもとで行なう。6〜8時間の間に温度を
220〜230℃に高めそして次の12〜15時間の間に反
応を終了させる。このポリエステルを200℃に冷
却し、減圧(1mmHg)状態として30〜45分間に
更に揮発成分を除く。全反応時間の間、溜部生成
物を攪拌しそして弱いN2流を反応混合物に通す。 次の表にポリエステル組成と相応する物理的お
よび化学的性質を示す。
【表】
【表】
C ポリウレタン粉末塗料
一般的製造処方
粉砕した生成物、即ち架橋剤、ポリエステル、
レベリング剤−マスターバツチ※ を場合によつて
は白色顔料および場合によつては填料と一緒に混
和機中で入念に混合し、次に押出機中で100〜130
℃のもとで均一化する。冷却後に押出物を粉砕し
そしてピン付きデイスク・ミル(Stibtmu¨hle)
にて<100μの粒子大きさに粉砕する。こうして
製造した粉末を静電気粉末噴付け塗装装置にて
60KVのもとで、脱脂し且つ場合によつては前処
理された鉄製薄板に塗布しそして空気循環式乾燥
室中で160〜200℃のもとで焼付ける。 *レベリング剤−マスターバツチ 10重量%のレベリング剤―ブチルアクリレート
と2−エチルヘキシルアクリレートとの市販の共
重合体―を相応するポリエステル中に溶融状態で
均一化しそして硬化後に粉砕する。 以後の表中の略字は以下の意味を有する: SD=層厚さ(μ) HK=ケーニツヒ(Ko¨nig)硬度(秒)
(DIN53157) HB=ブツフホルツ(BuChholz)硬度
(DIN53153) ET=エリクセン試験値(mm) (DIN53156) Gs=盤目試験 (DIN53151) GG60<)=ガードナー(Gardner)の光沢測定
(ASTM−D523) Tmp.reu=衝激戻り(インチ・ポンド) 例 1 顔料含有塗料 前述の方法に従つて粉末塗料を次の処方で製造
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 391.9重量部の例B1のポリエステル 158.1重量部の例A1aの架橋剤 400.0重量部の白色顔料(TiO2) 50.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
レベリング剤−マスターバツチ※ を場合によつて
は白色顔料および場合によつては填料と一緒に混
和機中で入念に混合し、次に押出機中で100〜130
℃のもとで均一化する。冷却後に押出物を粉砕し
そしてピン付きデイスク・ミル(Stibtmu¨hle)
にて<100μの粒子大きさに粉砕する。こうして
製造した粉末を静電気粉末噴付け塗装装置にて
60KVのもとで、脱脂し且つ場合によつては前処
理された鉄製薄板に塗布しそして空気循環式乾燥
室中で160〜200℃のもとで焼付ける。 *レベリング剤−マスターバツチ 10重量%のレベリング剤―ブチルアクリレート
と2−エチルヘキシルアクリレートとの市販の共
重合体―を相応するポリエステル中に溶融状態で
均一化しそして硬化後に粉砕する。 以後の表中の略字は以下の意味を有する: SD=層厚さ(μ) HK=ケーニツヒ(Ko¨nig)硬度(秒)
(DIN53157) HB=ブツフホルツ(BuChholz)硬度
(DIN53153) ET=エリクセン試験値(mm) (DIN53156) Gs=盤目試験 (DIN53151) GG60<)=ガードナー(Gardner)の光沢測定
(ASTM−D523) Tmp.reu=衝激戻り(インチ・ポンド) 例 1 顔料含有塗料 前述の方法に従つて粉末塗料を次の処方で製造
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 391.9重量部の例B1のポリエステル 158.1重量部の例A1aの架橋剤 400.0重量部の白色顔料(TiO2) 50.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
【表】
例 2
顔料含有塗料
前述の方法に従つて粉末塗料を次の処方で製造
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 488.7重量部の例B2のポリエステル 171.3重量部のA1aの架橋剤 480.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 488.7重量部の例B2のポリエステル 171.3重量部のA1aの架橋剤 480.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
【表】
例 3
顔料含有塗料
前述の方法に従つて粉末塗料を次の処方で製造
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 287.9重量部の例B1のポリエステル 100.0重量部の例A1bの架橋剤 282.2重量部の白色顔料(TiO2) 35.3重量部のレベリング剤−マスターバツチ
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 287.9重量部の例B1のポリエステル 100.0重量部の例A1bの架橋剤 282.2重量部の白色顔料(TiO2) 35.3重量部のレベリング剤−マスターバツチ
【表】
例 4
顔料含有塗料
前述の方法に従つて粉末塗料を次の処方で製造
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 507重量部の例B2のポリエステル 153重量部の例A1bの架橋剤 480重量部の白色顔料(TiO2) 60重量部のレベリング剤−マスターバツチ
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 507重量部の例B2のポリエステル 153重量部の例A1bの架橋剤 480重量部の白色顔料(TiO2) 60重量部のレベリング剤−マスターバツチ
【表】
例 5
顔料含有塗料
前述の方法に従つて粉末塗料を次の処方で製造
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 463.1重量部の例B1のポリエステル 196.9重量部の例2aの架橋剤 480.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 463.1重量部の例B1のポリエステル 196.9重量部の例2aの架橋剤 480.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
【表】
例 6
顔料含有塗料
前述の方法に従つて粉末塗料を次の処方で製造
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 520.2重量部の例B3のポリエステル 139.8重量部の例2aの架橋剤 480.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 520.2重量部の例B3のポリエステル 139.8重量部の例2aの架橋剤 480.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
【表】
例 7
顔料含有塗料
前述の方法に従つて粉末塗料を次の処方で製造
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 376.4重量部の例B1のポリエステル 173.6重量部の例A6aの架橋剤 400.0重量部の白色顔料(TiO2) 50.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 376.4重量部の例B1のポリエステル 173.6重量部の例A6aの架橋剤 400.0重量部の白色顔料(TiO2) 50.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
【表】
例 8
顔料含有塗料
前述の方法に従つて粉末塗料を次の処方で製造
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 511.2重量部の例B3のポリエステル 148.8重量部の例A6aの架橋剤 480.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 511.2重量部の例B3のポリエステル 148.8重量部の例A6aの架橋剤 480.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
【表】
例 9
顔料含有塗料
前述の方法に従つて粉末塗料を次の処方で製造
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 484.3重量部の例B2のポリエステル 175.7重量部の例A7aの架橋剤 480.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 484.3重量部の例B2のポリエステル 175.7重量部の例A7aの架橋剤 480.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
【表】
例 10
顔料含有塗料
前述の方法に従つて粉末塗料を次の処方で製造
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 522.1重量部の例B3のポリエステル 137.9重量部の例A7aの架橋剤 180.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
し、塗布しそして160℃〜200℃で焼付ける。 522.1重量部の例B3のポリエステル 137.9重量部の例A7aの架橋剤 180.0重量部の白色顔料(TiO2) 60.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ
【表】
D エポキシド樹脂−粉末塗料
D.1粉末塗料を製造する為に用いるエポキシド樹
脂 2,2−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−プ
ロパン(=ジアン)およびエピクロルヒドリンの
付加物を基礎とする2種のエポキシド樹脂を用
い、これらを最初にHCl−脱離反応に委ねそして
その後に別のジアンと反応させる。 製造元の記述によるとこれらのエポキシド樹脂
は次の理理的性質を有している: D1.1エポキシ当量 900〜1000 エポキシ価 0.10〜0.11 OH−価 0.34 溶融範囲 96〜104℃ D1.2エポキシ当量 1700〜2000 エポキシ価 0.05〜0.059 OH−価 0.36 溶融範囲 125〜132℃ 例 D1.3 顔料含有塗料 例Cに記載の方法に従つて粉末塗料を次の処方
で製造し、塗布しそして180℃〜200℃で焼付け
る。 109.8重量部の例D1.2のエポキシド 87.2重量部の例D1.1のエポキシド 128.0重量部の例A1の架橋剤 150.0重量部の白色顔料(TiO2) 25.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ 〔例D1.1に従うエポキシドに10%のモダフロ
ー(Modaflow)を混入したもの〕
脂 2,2−ビス−(4−ヒドロキシフエニル)−プ
ロパン(=ジアン)およびエピクロルヒドリンの
付加物を基礎とする2種のエポキシド樹脂を用
い、これらを最初にHCl−脱離反応に委ねそして
その後に別のジアンと反応させる。 製造元の記述によるとこれらのエポキシド樹脂
は次の理理的性質を有している: D1.1エポキシ当量 900〜1000 エポキシ価 0.10〜0.11 OH−価 0.34 溶融範囲 96〜104℃ D1.2エポキシ当量 1700〜2000 エポキシ価 0.05〜0.059 OH−価 0.36 溶融範囲 125〜132℃ 例 D1.3 顔料含有塗料 例Cに記載の方法に従つて粉末塗料を次の処方
で製造し、塗布しそして180℃〜200℃で焼付け
る。 109.8重量部の例D1.2のエポキシド 87.2重量部の例D1.1のエポキシド 128.0重量部の例A1の架橋剤 150.0重量部の白色顔料(TiO2) 25.0重量部のレベリング剤−マスターバツチ 〔例D1.1に従うエポキシドに10%のモダフロ
ー(Modaflow)を混入したもの〕
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ポリオールおよびポリイソシアネートおよび
場合によつては添加物より成る粉末状被覆剤にお
いて、ポリイソシアネート成分として下記式の
ブロツクされた2−メチル−ペンタンジイソシア
ネート−1,5−付加物または式および で表される2−メチルペンタンジイソシアネート
−1,5と2−エチルブタンジイソシアネート−
1,4との混合物の付加物を使用し、その際と
とのジイソシアネート混合物が次の組成を有
し; 88〜99重量%のMPDI 12〜1重量%のEBDI そしてブロツクされた付加物の潜在NCO−含有
量が7〜18重量%であり且つ残りの遊離NCO−
含有量が≦2重量%であることを特徴とする、上
記粉末状被覆剤。 2 ブロツクされた付加物の潜在NCO−含有量
が9.5〜16重量%であり且つ残る遊離NCO−含有
量が≦1重量%である特許請求の範囲第1項記載
の粉末状被覆剤。 3 付加物がMPDIのまたはMPDI/EBDI−混
合物の三量体であり―場合によつてはオリゴマー
も一緒に存在する―そして14〜21重量%のNCO
−含有量を有している特許請求の範囲第1項また
は第2項記載の粉末状被覆剤。 付加物が15.5〜19.5重量%のNCO−含有量を有
している特許請求の範囲第1〜3項の何れか一つ
に記載の粉末状被覆剤。 5 付加物がMPDIまたはMPDI/FBDI−混合
物と四以上の官能性のポリオールとの反応生成物
でありそして10〜22重量%のNCO−含有量を有
している特許請求の範囲第1項記載の粉末状被覆
剤。 6 付加物が12〜19重量%のNCO−含有量を有
している特許請求の範囲第5項記載の粉末状被覆
剤。 7 ビヒクル−比が 9〜45重量%のMPDIまたはMPDI/EBDI−
付加物 91〜55重量%の水酸基含有ポリエステル でありそしてそのOH/NCO−比が1:0.8〜
1:1.2である特許請求の範囲第1〜6項の何れ
か一つに記載の粉末状被覆剤。 8 OH/NCO−比が1:0.95〜1:1である特
許請求の範囲第7項記載の粉末状被覆剤。 9 ポリオール成分がエポキシドでありそして
OH/NCO−比が1:0.25〜1:0.75である特許
請求の範囲第1〜6項の何れか一つに記載の粉末
状被覆剤。 10 OH/NCO−比が1:0.35〜1:0.55であ
る特許請求の範囲第9項記載の粉末状被覆剤。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3322719.5 | 1983-06-24 | ||
| DE19833322719 DE3322719A1 (de) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | Pulverfoermige ueberzugsmittel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6013862A JPS6013862A (ja) | 1985-01-24 |
| JPH0344588B2 true JPH0344588B2 (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=6202241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59126570A Granted JPS6013862A (ja) | 1983-06-24 | 1984-06-21 | 粉末状被覆剤 |
Country Status (5)
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|---|---|
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| EP (1) | EP0132515B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6013862A (ja) |
| AT (1) | ATE24189T1 (ja) |
| DE (2) | DE3322719A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| GB2290793B (en) * | 1994-06-20 | 1998-05-06 | Cray Valley Ltd | Powder coating compositions |
| BE1008721A3 (nl) * | 1994-09-21 | 1996-07-02 | Dsm Nv | Bindmiddelsamenstelling voor poederverfformuleringen. |
| DE19626886A1 (de) | 1996-07-04 | 1998-01-08 | Huels Chemische Werke Ag | Blockierte Polyisocyanate, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung |
| DE10156897A1 (de) * | 2001-11-20 | 2003-05-28 | Bayer Ag | Mit epsilon-Caprolactam und DIPA bzw. 1,2,4-Triazol mischblockierte Polyisocyanate, deren Herstellung und Verwendung |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE2404739C2 (de) * | 1974-02-01 | 1982-04-22 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Herstellung von Filmen und Überzügen |
| DE2732662A1 (de) * | 1977-07-20 | 1979-02-01 | Veba Chemie Ag | Isocyanuratgruppen - und endstaendig- blockierte isocyanatgruppen-enthaltende verbindungen |
| DE2929150A1 (de) * | 1979-07-19 | 1981-02-12 | Huels Chemische Werke Ag | Pulverfoermige ueberzugsmassen mit hoher lagerstabilitaet sowie deren herstellung |
| DE2938855A1 (de) * | 1979-09-26 | 1981-04-09 | Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl | Einkomponenten-einbrennlacke |
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1983
- 1983-06-24 DE DE19833322719 patent/DE3322719A1/de not_active Withdrawn
-
1984
- 1984-04-26 AT AT84104674T patent/ATE24189T1/de not_active IP Right Cessation
- 1984-04-26 DE DE8484104674T patent/DE3461644D1/de not_active Expired
- 1984-04-26 EP EP84104674A patent/EP0132515B1/de not_active Expired
- 1984-06-19 US US06/622,178 patent/US4500696A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-06-21 JP JP59126570A patent/JPS6013862A/ja active Granted
Also Published As
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|---|---|
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| EP0132515B1 (de) | 1986-12-10 |
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|---|---|---|
| FI63770C (fi) | Pulverformiga polyuretanlacker | |
| EP2222804B1 (en) | Thermal curable polyester powder coating composition | |
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