DE2360710A1 - Fluessige einbrennlacksysteme auf der basis von oelfreien polyestern - Google Patents
Fluessige einbrennlacksysteme auf der basis von oelfreien polyesternInfo
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Description
Bayer Aktiengesellschaft 2360710
Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen
509 Leverkusen, Bayerwerk
E/Gi -5. DEL 1973
Flüssige Einbrennlacksysteme auf der Basis von ölfreien
* Polyestern
Einbrennlacksysteme auf der Basis ölfreier Polyester, kombiniert mit Aminoplasten wie Melaminharzen, haben seit einigen
Jahren Eingang in die Oberfläehenbeschichtung gefunden. Die wachsende Bedeutung dieser Systeme lässt sich auf die hervorragenden
mechanischen Eigenschaften sowie auf die sehr gute Vergilbungsfestigkeit zurückführen. Besonders wertvoll sind
Lacksysteme, in denen Polyester aus Diolen, Dicarbonsäuren und gegebenenfalls weiteren Polyolen mit 3 bis 6 OH-Gruppen pro
Molekül eingesetzt werden. Ein Nachteil dieser ölfreien Polyester ist die zuweilen schlechte Löslichkeit in aromatischen
Lösungsmitteln wie beispielsweise Xylol. Ebenso reicht oft die Verträglichkeit mit Melaminharzen, besonders mit den bekannten
butylierten Typen nicht aus, so dass z.T. eine Wärmebehandlung der Lackmischung erforderlich wird (z.B. DT-OS
1 805 182, Seite 13, 1. Absatz).
Dieser Nachteil tritt bei der Verwendung von Diolen mit Neopentyl-Struktur,
wie beispielsweise 2.2.-Dimethylpropandiol-1.3,
nicht auf ). Die Polyester lösen sich in Xylol und zeigen eine breite Verträglichkeit mit Melaminharzen. In den
übrigen lacktechnischen Eigenschaften, wie Härte und Elastizi-
2 tat, sind sie aber den oben erwähnten Polyestern unterlegen ).
Le A 15 279 - 1 -
1) Deutsche Farben-Zeitschrift 20 (1966) S. 519, rechte Seite
Text Absatz 4
2) DT-OS 1 805 194, Seite 1
509825/0987
, 23Θ0710
Weiterhin bereiten derartige Polyester bei der Herstellung Schwierigkeiten 3). Die Diole mit Neopentylstruktur verflüchtigen
sich in grösseren Mengen während des Kondensationsverfahrens.
Es braucht nicht besonders erwähnt zu werden, dass ein Verlust einer Reaktionskomponente von Nachteil ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, flüssige Einbrennlacksysteme auf der Basis von ölfreien Polyestern,
die durch Umsetzung von Dicarbonsäuren und Diolen mit Neopentylstruktur sowie gegebenenfalls weiteren Polyolen erhalten
werden, bereitzustellen, deren Bindemittel gut löslich in aromatischen Lösungsmitteln und gut verträglich mit Melaminharzen
sind und weiterhin die geschilderten Nachteile bezüglich der lacktechnischen Eigenschaften wie Härte und Elastizität nicht
aufweisen.
Die Aufgabe konnte gelöst werden, indem Lacksysteme auf der Basis von Polyestern aus Dicarbonsäuren, 2-Äthylpropandial-1.3
und gegebenenfalls weiteren Polyolen entwickelt wurden.
Gegenstand der Erfindung sind somit flüssige Einbrennlacksysteme auf der Basis von Polyestern aus Dicarbonsäuren, zweiwertigen
Alkoholen und gegebenenfalls weiteren Polyolen, die dadurch gekennzeichnet sind, dass als zweiwertige Alkohole 2-Äthylpropandiol-1.3
eingesetzt wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
der Polyester.
Le A 15 279 2 -
J Siehe auch Deutsche Farbenzeitschrift 20 (1966) S. 520
linke Spalte, vorletzter Abschnitt
509825/0987
Überzüge aus den genannten Komponenten weisen, , besonders "bezüglich Härte und·Elastizität, hervorragende lacktechnische Eigenschaften
auf .,Überdies ist die Löslichkeit, in. aromatischen
Lösungsmitteln wie Xylol gegeben. Sie sind zusätzlich sehr gut melaminharzverträglich und können auch· mit Isocyanaten
oder verkappten Isocyanaten versetzt werden.
Bei der Polykondensation von der Dicarbonsäure mit der Alkoholkomponente
entsteht hur ein geringer Verlust an 2-*lthylpropandiol-1.'3.
In dieser Eigenschaft verhält: sich 2-lthylpfopandiol-1.3
völlig' anders als beispielsweise 2.2-Dimethylpropandiol-i.3,
das bei der Polyesterherstellung sich großteilsverflüchtigt.
Ölfreie Polyester aus Dicarbonsäure, 2-Äthylpropandiol-i.3
und gegebenenfalls weiteren Polyolen sind somit ohne grösseren Verlust an zweiwertigem Alkohol bei der Kondensation herstellbar.
Aufwendige Apparaturen, wie Kolonnen oder azeotrqpe Verfahrensweisen
mit Hilfe eines.Wasserabscheiders werden bei der Herstellung derartiger Polyester nicht benötigt.
Als Dicarbonsäure können aliphatische und/oder aromatische
Dicarbonsäuren wie Isophthalsäure, Terephthalsäure, Tetrahydrophthalsäure,
Bernsteinsäure, Glutarsäure, Maleinsäure, Fumarsäure oder ihre entsprechenden Anhydride eingesetzt werden. Den Vorzug
verdienen Phthalsäure und Adipinsäure und ganz besonders ein Gemisch aus Phthalsäure und Adipinsäure. Das Verhältnis
zwischen den beiden Dicarbonsäuren kann je nach.gewünschter
Härte und Elastizität der Überzüge variiert werden. Es besteht bevorzugt aus 90 - 50 Mol-% Phthalsäure und 10-50 Mol-%
Adipinsäure.
Le A 15 279 - 3 -
509825/0987
2-Äthylpropandiol-1.3 kann bis zu 30 Mol-% durch andere Diole
wie z.B. Äthylenglykol, Propandiol-1.2, Dimethylolcyclohexan
und/oder 2,2-Dimethylpropandiol-1.3 ersetzt werden. Im Falle eines Zusatzes von bis zu 30 Mol-% 2.2-Dimethylpropandiol-i.3
verschlechtern sich die guten lacktechnischen Eigenschaften der Überzüge nicht. Es ist jedoch ein Verlust an 2.2-Dimethylpropandiol-1.3
bei der Herstellung der Polyester möglich.
Als weitere Polyole eignen sich drei- und/oder vierwertige Alkohole,
wie z.B. Glycerin, Trimethylolpropan und/oder Pentaerythrit, vorzugsweise aber Trimethylolpropan.
Das Verhältnis von Dicarbonsäure zu Polyalkoholen kann zwischen
0,6 : 1 und 1,2 : 1 liegen.
Die Polykondensation der Polyester kann nach den üblichen Verfahren
erfolgen.
Die Herstellung mit Hilfe einer Schmelzkondensation wird bevorzugt.
Hierbei werden die Komponenten unter Rühren und Durchleiten von Stickstoff in einer Destillationsapparatur innerhalb
5 bis 15 Stunden auf 1900C bis 270°C erwärmt und bis zum
Erreichen einer bestimmten Säurezahl und Viskosität in diesem Temperaturbereich gehalten. Geeignete Säurezahlen liegen zwischen
1 und 40. Geeignete Viskositäten liegen zwischen 20" und 300" (60 %ig in Xylol nach DIN 53 211).
Die erfindungsgemäßen Lacksysteme eignen sich auch für lösungsmittelarme
Lacksysteme, die weniger als 30, vorzugsweise 20 Gew.-% Lösungsmittel enthalten. Gegebenenfalls sind sie
sogar lösungsmittelfrei verarbeitbar.
Als Lösungsmittel können die bekannten Lacklösungsmittel, wie Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ester und Ketone verwendet werden.
Übliche Hilfsmittel, Stabilisatoren, Pigmente, Füllstoffe können mitverwendet werden.
Le A 15 279 - 4 -
609 0 25/0 387
Das folgende Beispiel dient der Erläuterung des Erfindungsgegenstandes
ohne ihn zu beschränken. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
832 TIe. 2-Äthylpropandiol-1.3, 268 TIe. Trimethylolpropan-1.1.1,
770 TIe. Phthalsäureanhydrid und 642 TIe. Adipinsäure
werden unter Rühren und Durchleiten von Stickstoff innerhalb 8 Stdn. auf 2300C aufgeheizt und dann bei 2300C bis zu einer
Viskosität von 100 see. (gemessen 60 %ig in Xylol nach DIN
53 211) und einer Säurezahl von 15» gehalten.
Aus 100 TIn. der 60 folgen Lösung und 15 TIn. eines üblichen,
butylierten Melaminharzes (Maprenal RT, Casella Farbwerke
Meinkur AG, Frankfurt) können nach Zugabe von Pigmenten und Hilfsstoffen in den üblichen Grenzen hochglänzende, äußerst
harte und elastische Überzüge hergestellt werden.
Le A 15 279 - 5 -
5Q9325/US87
Claims (5)
1) Flüssige Einbrennlacksysteme auf der Basis von Polyestern
aus Dicarbonsäuren, zweiwertigen Alkoholen und gegebenenfalls weiteren Polyolen, dadurch gekennzeichnet, dass als
zweiwertige Alkohole 2-Äthylpropandiol-1.3 eingesetzt wird.
2) Lacksysteme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Dicarbonsäuren ein Gemisch aus Phthalsäure und Adipinsäure
eingesetzt wird.
3) Lacksysteme nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als weiteres Polyol Trimethylolpropan eingesetzt wird.
4) Lacksysteme nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bis zu 30 Mol. % des 2-Äthylpropandiols-1.3 durch
andere Diole ersetzt sind.
5) Lacksysteme nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie weniger als 30 Gew.% eines Lösungsmittels enthalten.
6J Verfahren zur Herstellung von Polyestern aus Dicarbonsäuren,
/ 2-Äthylpropandiol-1.3 und gegebenenfalls weiteren Polyolen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten unter Rühren und Durchleiten von Stickstoff innerhalb von 5 bis 15 Stdn.
auf 1900C - 270°C zur Erreichung einer Säurezahl von 1 bis
40 und einer Viskosität von 20 bis 300 see. erwärmt werden.
Le A 15 279 - 6 -
509825/0987
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