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DE2854780A1 - Wasserverduennbare ueberzugsmittel, insbesondere lack - Google Patents

Wasserverduennbare ueberzugsmittel, insbesondere lack

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Publication number
DE2854780A1
DE2854780A1 DE19782854780 DE2854780A DE2854780A1 DE 2854780 A1 DE2854780 A1 DE 2854780A1 DE 19782854780 DE19782854780 DE 19782854780 DE 2854780 A DE2854780 A DE 2854780A DE 2854780 A1 DE2854780 A1 DE 2854780A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coating agent
agent according
binder
component
koh
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19782854780
Other languages
English (en)
Inventor
Hansjoerg Dr Aigner
Gert Dr Dworak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Allnex Austria GmbH
Original Assignee
Vianova Resins AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vianova Resins AG filed Critical Vianova Resins AG
Publication of DE2854780A1 publication Critical patent/DE2854780A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/68—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/695—Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers

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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Description

Patentanwälte , (/-
Dipl. Ing. Hans-JüEgen Müller 2 O O 4 7 O O
Dr. rer. nat. Thomas Berendt
Dr.-Ing. Hans Leyh
Lucile-Grahn-Straße 38 D 8 Mönchen 80
Vianova Kunstharz AG DE 1490
Dr.Be/sa
Vianova Kunstharz Aktiengesellschaft Werndorf bei Graz, Österreich
Wasserverdünnbares Überzugsmittel, insbesondere Lack
909826/0848 - 2 -
285478Q
Die Erfindung betrifft ein Überzugsmittel mit einem wasserlöslichen polysiloxanmodifizierten Lackbindemittel, welches die Formulierung festkörperreicher Lacke bei niedrigen Anteilen organischer Hilfslösungsmittel gestattet.
Die Modifizierung von Bindemitteln mit Polysiloxanen verfolgt in vielen Fällen den Zweck, die Wetterfestigkeit der daraus hergestellten Lacke zu verbessern.
Wasserverdünnbare Copolymerisate, welche hydroxyl- oder alkoxyfunktionelle Polysiloxane ankondensiert enthalten, sind aus der US-PS 3 655 602 bekannt. Die dort beschriebenen Produkt© zeigen insbesondere bei der Elektroabscheidung besonders guten Glanz, welcher auf den Polysiloxananteil zurückgeführt wird. Die Verwendung für andere Applikationsarten, insbesondere durch Spritzen erfordert jedoch bei diesen Bindemitteln einen relativ hohen Anteil an organischen Hilfslösungsmittein, da die Harze im technisch interessanten Festkörperbereich bei Verdünnung mit Wasser wesentlich zu hohe Viskositäten aufweisen.
Dasselbe gilt auch für Polyester, deren Herstellung in verschiedenen Merkblättern der Firma DOW COENING LTD. angegeben wird. Dabei wird zuerst ein polysiloxanmodifizierter Polyester mit niedriger Säurezahl hergestellt, welcher anschließend durch Umsetzung mit Trimellitsäureanhydrid sin© Säurezahl von ca. 45 mg KOH/g erhält und in dieser Form nach Neutralisation mit einem Amin in die wasserlösliche Form gebracht wird.
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— 6 —
Für die Vernetzung benötigen die genannten Bindemitteltypen auch bei Mitverwendung von Aminoharzen durchwegs Einbrenntemperaturen von 1600C oder darüber.
Es wurde nun gefunden, daß es auch möglich ist, wasserlös» liehe Lackbindemittel herzustellen, welche durch eine PoIysiloxanmodifizierung Filme mit ausgezeichneter Wetterfestigkeit ergeben und überdies mit relativ geringen Mengen an organischen Hilfslösungsmitteln zu Lacken verarbeitet werden können, welche bei der für den Spritzauftrag optimalen Viskosität einen hohen Bindemittelfestkörper aufweisen.
Das wasserverdünnbare Überzugsmittel, insbesondere Lack, gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Bindemittel, das durch Kondensieren von
(A) 50 - 85 Gew.-% eines Polyesterharzes, welches mit ' 5-40 Gew.-% eines Polysiloxans der allgemeinen Formel
,0 - Si -
1'
E
0 - Si
E 0 - Si -
E Jn E
wobei E ein Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylrest oder ein Alkoxyrest
E. entweder H oder ein Alkylrest und η zwischen 0 und 40
modifiziert ist, und welches eine Hydroxylzahl von 50 - 400 mg KOH/g, eine Säurezahl von maximal 10 mg KOH/g und eine Grenzviskositätszahl von 6-11 ml/g (gemessen in Dimethylformamid bei 200C) aufweist, mit
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(B) 15 - 50 Qev.-% eines carboxylgruppentragenden filmbildenden Harzes mit einer Säurezahl von 100 - 300 mg KOH/g und einer Grenzviskositatszahl von 5-9 ml/g (gemessen in Dimethylformamid bei 200C), wobei das Verhältnis der Grenzviskositätszahlen der beiden Komponenten durch die Beziehung
A
a 1,2 - 2,2 gegeben ist,
bei 80 - 1500C bis zu einer Grenzviskositatszahl von 8 - 15 ml/g hergestellt worden ist, und daneben übliche Pigmente, Wasser und gegebenenfalls organische Lösungsmittel und gegebenenfalls sonstige Zusätze enthält.
In der bevorzugten Ausführungsform werden 65 - 80 Gew.-% der
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Komponente A mit 20 - 35 Gew.-% der Komponente B kondensiert.
Die Komponente A wird durch Umsetzung eines hydroxyIfunktionellen Polyesterharzes mit einer Hydroxy!zahl zwischen 80 und 500 mg KOH/g und einer Säurezahl unter 10 mg KOH/g mit der Polysiloxanverbindung bei 120 - 220°C, gegebenenfalls in Anwesenheit von Katalysatoren, wie Zirkon- oder Titansäureestern, hergestellt.
Dabei reagieren die Hydroxylgruppen des Polyesters mit Alkoxylgruppen des Polysiloxans unter Freisetzung des entsprechenden Alkanols. Der Reaktionsablauf wird an Hand der abnehmenden Löslichkeit des Reaktionsgutes in Methanol und an der Zunahme der Grenzviskositätszahl 17. verfolgt. Die Abtrennung des Alkanols kann durch Anwendung von Vakuum unterstützt werden.
Die geeigneten hydroxyIfunktionellen Polyesterharze werden in bekannter Weise durch Kondensation eines stöchiometrisehen Überschusses von Polyalkoholen mit Polycarbonsäuren gewonnen. Geeignete Ausgangskomponenten sind z. B. Monoäthylenglykol, Diäthylenglykol, Neopentylglykol, Butandiol, Ilexandiol, Triäthylenglykol, Glyzerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit bzw. Bernsteinsäure, Maleinsäure(anhydrid), Fumarsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, o-, m-, p-Phthalsäure bzw. ihre Ester, Trimellithsäure&nhydrid). Anteilig können auch Monocarbonsäuren mit 5-20 Kohlenstoffatomen mitverwendet werden. Ebenso sind epoxidgruppenhaltige Verbindungen,die als latente Polyalkohole betrachtet werden können, miteingeschlossen.
Die Polysiloxanverbindungen weisen die folgende allgemeine Formel auf
R1O - Si R
ΐ I ϊ
- O - Si -i - O - Si - OR. , I I 1
Rn R
wobei R ein Alkyl-, ein Cycloalkyl-, ein Aryl- oder ein Alkoxyrest
R1 entweder H oder ein Alkylrest sein kann und η zwischen 0 und 40 liegt.
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Zu diesen Verbindungen zählen die oligoraeren und polymeren substituierten Hydroxysilane bzw. Alkoxysilane, wie sie durch Hydrolyse oder Alkoholyse von di- und trifunktioneilen alkyl-, cycloalkyl- oder aryl-substituierten Silanen erhalten werden.
Die bevorzugten Polysiloxane sind niedermolekulare alkoxyfunktionelle Alkylphenylsiloxane, welche etwa 10 - 20 % Methoxy- sowie gegebenenfalls 5 - 10 % Butoxygruppen enthalten und deren Alkylreste vorwiegend Methylgruppen sind. Das Molekulargewicht dieser bevorzugten Polysiloxane liegt zwischen etwa 500 und 2000.
Die Komponente A hat einen Polysiloxangehalt von 5 - 40 %, eine Hydroxylzahl von 50 - 400 mg KOH/g und eine Grenzviskositätszahl (gemessen in Dimethylformamid bei 20°C) von 6 - 11 ml/g. Zur Bestimmung der Grenzviskositätszahl, siehe Ulimanns Encyklopädie der techn. Chemie, 3. Auflage, Band II/l, Seite 779.
Die Polycarbonsäureharze der Komponente B haben Säurezahlen von 100 - 300 mg KOH/g und eine Grenzviskositätszahl von 5-9 ml/g (gemessen in Dimethylformamid bei 20°C). Sie können überdies auch untergeordnete Mengen von Hydroxylgruppen enthalten. Als "filmbildend " werden solche Produkte angesehen, die bei Raumtemperatur auf einer nichtsaugenden Unterlage einen zusammenhängenden klaren Film ohne Kristallisationstendenz ausbilden.
Für die Komponente B geeignet sind z. B. Additionsprodukte von Maleinsäureanhydrid an ungesättigte Monocarbonsäuren, besonders ungesättigte Fettsäuren und die darauf aufbauenden natürlichen Öle sowie deren dehydratisierte bzw. isomerisierte Folgeprodukte.
Weiters können für diesen Zweck Copolymerisate von Maleinsäureanhydrid mit α,β-äthylenisch ungesättigten Monomeren wie GMeth)-acrylsäureestern, -amiden, Styrol, Vinyltoluol, usw. eingesetzt werden. Die Carboxylgruppen dieser Copolymerisate müssen, damit die Eigenschaften der nach dem . erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte erreicht werden, zum größten Teil oder zur Gänze von Dicarbonsaurestrukturen stammen, wie sie z. B. im
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Maleinsäureanhydrid vorliegen. Die Anhydridstrukturen in den genannten Harzen werden vor der Umsetzung mit der Komponente A durch Hydrolyse oder Halbesterbildung mit -einwertigen Alkoholen geöffnet.
Eine weitere Klasse von geeigneten filmbildenden Polycarbonsäureharzen sind Polyesterharze, die durch Kondensation eines stöchiometrischen Überschusses an Polycarbonsäuren mit Polyalkoholen, eventuell unter anteiliger Mitverwendung von Monocarbonsäuren, entstehen. Zur Synthese können die bereits für die Komponente A genannten Polyalkohole, Polycarbonsäuren, Monocarbonsäuren bzw. Epoxidverbindungen herangezogen werden. Bevorzugt werden solche Polycarbonsäureharze auf Polyesterbasis verwendet, deren freie CarboxyIfunktionen von einer aromatischen Polycarbonsäure z. B. Phthalsäure, Trimellithsäure, stammen.
Die Kondensation zwischen dem polysiloxanmodifizierten Polyesterharz !(Komponente A) und dem filmbildenden Polycarbonsäureharz (Komponente B) erfolgt bei Temperaturen zwischen 80 und 1500C , wobei 50 - 85 Gew.-%, vorzugsweise 65 - 80 Gew.-% der Komponente A mit 15 - 50 Gew.-%, -vorzugsweise 20 - 35 Gew.-% der Komponente B zum Einsatz gelangen. Weiters hat es sich gezeigt, daß neben den Mengenverhältnissen und den Kennzahlen der Komponenten zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften der Quotient aus den Grenzviskositätszahlen der beiden Komponenten,η A undV] B wesentlich ist. Dieser Quotient muß für das erfindungsgemäße Verfahren zwischen 1,2 und 2,2 liegen.
Die Reaktion wird durch die änderungen der Grenzviskositätszahl, der zunehmenden Wasserlöslichkeit des Reaktionsgutes nach Neutralisation mit Stickstoffbasen und durch das Verhalten einer wäßrigen Lösung bei Zusatz von Monoäthylenglykolmonobutyläther verfolgt. Dieser Trübungstest wird so ausgeführt, daß man 30 ml einer wäßrigen Lösung mit ca. 3 % Harzgehalt mit 1 ml Butylglykol versetzt. Die Kondensation der Komponenten wird vorzugsweise so weit geführt, daß bei Zimmertemperatur keine zusätzliche Trübung durch das zugesetzte Lösungsmittel auftritt. Während der Teil-
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kondensation sinkt die Säurezahl um max. 15 Einheiten gegenüber dem Wert der Mischung der Komponenten. Die Grenzviskositätszahl (gemessen in Dimethylformamid bei 20°C) des Kondensationsproduktes beträgt 8-15 ml/g, die Säurezahl liegt bei 20 - 60 mg K0H/£
Nach Beendigung der ' Kondensation werden die Carboxylgruppen des Kondensationsproduktes zumindestens teilweise mit Stickstoff basen neutralisiert. Dazu sind z. B. Ammoniak, Diäthylamin, Triäthylamin, l^N-Dimethyläthanolamin, Diäthanolamin u. a. geeignet .
Zur Erhöhung des Vernetzungsgrades beim Einbrennen können dem Kondensationsprodukt 10 - 40 %, bezogen auf Gesamtbindemittel, eines, vorzugsweise verätherten Phenol- oder Amino-Formaldehydkondensates zugegeben werden. Vorzugsweise werden Hexamethoxyalkylmelamine verwendet.
Die erfindungsgemäß hergestellten Kondensate bilden in ihrer wasserverdünnbaren Form allein oder in Mischung mit Vernetzerharzen stabile, klare bis stark opaleszente wäßrige Lösungen. Die Mitverwendung von organischen Hilfslösemitteln ist nicht erforderlich, gegebenenfalls können solche aber aus der Synthese einer der Te χ !komponenten zugegen sein·.
Die Vernetzung der Produkte erfolgt durch Einbrennen bei 130 150°C. Sie können in unpigmentierter oder pigmentierter Form als Lacke verwendet werden, wobei ein besonders günstiges Verhalten bei Metalleffektlacken beobachtet wurde. Die Bindemittel unterstützen durch die Fixierung der Metallpartikel die Ausbildung eines schleier- und wolkenfreien "Metalleffektes" der Lackierung. Der im Vergleich zu bekannten Bindemitteln auf Alkydharz- oder Acrylharzbasis auftretende höhere Glanz dieser .Lackierung kann durch Auftrag einer zusätzlichen Klarlackschicht noch gesteigert werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu beschränken. Alle Teile sind Gewichtsteile, Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtsprozente. Die Grenzviskositätszahlen
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wurden in allen Fällen in Dimethylformamid bei 2O°C gemessen.
Komponente A 1: 90 Teile eines Polyesters aus 7 Mol Neopentylglykol, 2,15 Mol Hexandiol, 4,77 Mol Phthalsäureanhydrid, 0,69 Mol Adipinsäure und 1 Mol Trimellithsäureanhydrid, welcher eine Säurezahl von 5 mg KOH/g und eine Hydroxylzahl von 134,5mg KOH/g aufweist, werden mit 10 Teilen eines handelsüblichen Methylphenylsiloxans (Molekulargewicht ca. 1000, Methoxylgehalt ca. 14 %) und 0,5 Teilen Butyltitanat bei 19O°C bis zu einer Grenzviskosität szahl von 7,7 ml/g kondensiert. Das Produkt weist eine Säurezahl von 2 mg KOH/g , eine Hydroxylzahl von 93,5mg KOH/g und eine Auslaufzeit einer 60%igen Lösung in Monoäthylenglykolmonobutylather nach DIN 53 211/20°C von 220 Sekunden auf.
Komponente A 2: 70 Teile eines Polyesters aus 10,04 Mol Neopentylglykol, 2,15 Mol Hexandiol, 5,15 Mol Phthalsäureanhydrid, 0,69 Mol Adipinsäure und 0,75 Mol Ti'imellithsäureanhydrid, welcher eine Säurezahl von 4 mg KOH/g und eine Hydroxylzahl von 276 mg KOH/g aufweist, werden mit 30 Teilen des in der Komponente Al verwendeten Polysiloxans und 0,5 Teilen Butyltitanat bei 190 2000C bis zu einer Gr.enzviskositätszahl von 8,3 ml/g kondensiert. Die Säurezahl beträgt 1,5 mg KOH/g, die Hydroxylzahl 122 mg KOH/g und die Auslaufzeit .nach DIN 53 211/200C einer 60%igen Lösung in Monoäthylenglykolmonobutylather 170 Sekunden.
Komponente B l:Ein bei 2200C hergestelltes Anlagerungsprodukt aus 200 Teilen Tallölfettsäure, 50 Teilen Rizinenfettsäure und 100 Teilen Maleinsäureanhydrid wird bei 90°C 1 Stunde mit 35 Teilen Methanol und 2 Teilen Triäthylamin reagiert. Das Produkt hat eine Säurezahl von 230 mg KOH/g und eine Grenzviskositätszahl von 5,3 ml/g. .
Komponente B 2: Ein Copolymerisat aus 22 Teilen Maleinsäureanhydrid, 63 Teilen n-Butylacrylat, 20 Teilen Methylmethacrylat wird in 67%iger Lösung in Methylisobutylketon hergestellt und anschließend mit 5 Teilen Wasser, 2 Teilen Diacetonalkohol und 0,5 Teilen Triäthylamin 2 Stunden bei ca. 1000C behandelt. Das
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Harz weist eine Säurezahl von 160 mg KOH/g und eine Grenzviskositätszahl von 6,2 ml/g auf.
Komponente B 3: 334 Teile Rizinusöl, 1 Teil Triethylamin und 153 Teile Trimellithsäureanhydrid werden bei 1500C bis zu einer Säurezahl von 183 mg KOH/g umgesetzt und mit Diacetonalkohol auf einen Festkörpergehalt von 80 % verdünnt. Die GrenzvisKositätszahl beträgt 6,4 ml/g.
Komponente B 4: Eine Anlagerungsverbindung aus lOO Teilen Rizinenöl, 200 Teilen Leinöl und 100 Teilen Maleinsäureanhydrid wird nach Zugabe von 85 Teilen Diacetonalkohol und 3 Teilen·Triethylamin mit 30 Teilen Wasser hydrolisiert. Die Säurezahl des Produktes beträgt 250 mg KOH/g, die Grenzvikositätszahl 6,8 ml/g.
Beispiel 1: In einem'Keaktionsgefäß mit Rührer, Rückflußkühler und Wasserabscheider werden 77,5 Teile Komponente Al und 34,5 Teile Komponente B2 auf 11O°C erwärmt und etwa 4 - 5 Stunden kondensiert, bis die Säurezahl von anfangs 40 mg KOH/g auf 28 mg KOH/g gefallen ist. Die Grenzviskositätszahl beträgt 10,3 ml/g. 30 ml einer 3%igen wäßrigen Lösung, deren Aussehen leicht opak ist, erfährt auf Zusatz von 1 g Monoäthylenglykolmonobutyläther keine Eintrübung. Bei 800C wird eine Mischung aus 4,6 g Dimethyläthanolamin und 134 g Wasser gut eingerührt. Das Harz kat einen Festkörpergehalt von 40 %. Der pH-Wert einer 10%igen wäßrigen Lösung liegt bei 8.
Beispiel 2 : 77,5 T3eKomponente A 2 und 34,5TleKomponente B2 werden auf 105°C erwärmt und etwa 5 Stunden kondensiert bis die Säurezahl von 40 mg KOH/g auf 30 mg KOH/g gefallen ist. Die Grenzviskositätszahl beträgt 8,65 ml/g. 30 ml einer wäßrigen Lösung erfährt auf Zusatz von 1 g Monoäthylenglykolmonobutyläther keine Eintrübung. Bei 800C wird eine Mischung aus 4,8TleDimethyläthanolamin und 83,2Tfe Wasser gut eingerührt. Das Harz hat einen Festkörpergehalt von 50 Jo. Der pH-Wert einer !Oxigen wäßrigen Lösung liegt bei
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Beispiel 3: 77,5 Tie Komponente A 2 werden mit 22,5 Tlen Komponente B 1 in Gegenwart von IO Tlen Diacetonalkohol bei 120 1300C kondensiert, bis die Säurezahl von anfangs 46 mg KOH/g auf 34 mg KOH/g gefallen ist. Die Grenzviskositätszahl beträgt dann 8,2, der Zusatz von Monoathylenglykolmonobutylather gemäß Trübungstest gibt keine Trübung. Bei 600C wird eine Mischung aus 4,7 Tlen Dimethyläthanolamin und 135 Tlen Wasser gut eingerührt. Das Produkt hat einen Festkörpergehalt von 40 %.
Beispiel 4 : 70 TIe Komponente A 2 und 37,5 TIe Komponente B werden bei 120°C kondensiert bis eine Grenzviskositätszahl von 8,5 ml/g und eine Säurezahl von 54 mg KOH/g erreicht ist. Nach Zugabe von 9,1 Tlen Dimethyläthanolamin wird mit Wasser auf einen Festkörpergehalt von 40 % verdünnt.
Beispiel 5 : 77,5 TIe Komponente A 2 und 28,2 TIe Komponente B 4 werden in 4,3 Tlen Diacetonalkohol gelöst und bei 95 - 100°C kondensiert, bis die Säurezahl von anfangs 54 mg KOH/g auf 50 mg KOH/g gefallen ist und eine Grenzviskosxtätszahl von 13,6 ml/g erreicht ist. Bei 80°C wird eine Mischung aus 6,5 Tlen Dimethyl-
äthanolamin und 133,5 Tlen Wasser eingerührt. Die Harzlösung weist einen Festkörpergehalt von 40 % und einen pH-Wert (gemessen in einer lO%igen wäßrigen Lösung) von 7,8 auf.
Vergleichsbeispiel: 400 TIe eines polysiloxanmodifizierten Polyesters aus 13,1 Mol Neopentylglykol, 3,04 Mol Phthalsäureanhydrid, 1,98 Mol Adipinsäure, 1,63 Mol Trimellithsäureanhydrid und 1195 TIe eines handelsüblichen Methylphenylsiloxans (Molekulargewicht ca. 1000, Methoxylgehalt ca. 14 %), welcher eine Säurezahl von 3 mg KOH/g und eine Grenzviskositätszahl von 5,5 ml/g aufweist, werden mit 39,3 Tlen Trimellithsäureanhydrid bei 1700C kondensiert, bis eine Säurezahl von 43 mg KOH/g erreicht ist. Der Ansatz wird dann bei 95°C mit 27,7 Tlen Dimethyläthanolamin und 183,3 Tlen AthylengIykolmonoathylather versetzt. Es resultiert ein Festkörpergehalt von 75 %.
In der Tabelle 1 werden verarbeitungsfähige Lacke angegeben,
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welche bei der Spritzapplikation und den nachfolgend angegebenen Einbrennbedingungen einwandfreie Lackfilme ergeben. Der technische Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik ergibt sich insbesondere aus den Spalten Lackfestkörper, Lösungsmittelanteil und Verhältnis Wasser/Lösungsmittel. Als wesentlich ist die höher SpritzstrahlergLebigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Produkte anzuführen. Bei den angegebenen Beispielen werden bei 3 Kreuzgängen um 10 - 15 μια höhere Schichtstärken erhalten als bei Produkten des Standes der Technik. Besonders hervorzuheben ist auch das gute Standvermögen der Lacke auf senkrechten Flächen.
Einbrennbedingungen
Erfindungsgemäße Beispiele : Ablüften : 8 Minuten
. Einbrennen: 30 Minuten/130°C
Vergleichsbeispiel .: Ablüften : 15 Minuten
Einbrennen: 30 Minuten/160°C
Applikation, Ablüften und Einbrennen erfolgte an senkrechten Flächen; Substrat: a) Stahlblech b) Stahlblech EC-grundiert. Beim Vergleichsbeispiel mußtedie Abluftzeit verlängert werden, da sonst ein Abrinnen des Films auftrat (Gardinenbildung).
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Tabelle 1 A B C D E 5 187,5 V
187,5
LACK 150 25
Beispiel 1 187,5 80
Beispiel 2 187, 1
Beispiel 3
Beispiel 4 111
Beispiel 5 25 25 25 25 25
Vergleichsbeispiel 80 80 80 80 80
Hexamethoxymethylmel-
amin 100 %		 1 1
Titandioxid
Diäthylenglykol-
monobutylather
Monoäthylenglykol-
monobutyläther . 19
see. Butanol 3 3 , 3
p-Toluolsulfonsäure
20%ig in Wasser 1,5
(neutralisiert)
Verlaufmittel "1 1111
Wasser deionisiert 22 50 20 42 21 134,5
Lackfestkörper 56,-5 % 59 % 56,6% 53,8% 56,7% 48,7%
Viskosität DIN 53 211 23 s 23 s 24 s 21 s 23 s 35 s
org. Lösungsmittelanteil im verarbeitungs- 5,5 % 4,5% 5,6% 3,7% 5,2% 14,9% fertigen Lack .
Verhältnis
Wasser/org.Lösungsmittel- 87/13 89/11 87/13 92/8 88/12 71/2 anteil
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Claims (10)

Patentansprüche
1. Wasserverdünnbares Überzugsmittel, insbesondere Lack, gekennzeichnet durch ein Bindemittel, das durch Kondensieren von
(A) 50 - 85 GeWo-% eines Polyesterharzes, welches mit 5 ~ 40 GeWe-% eines Polysiloxans der allgemeinen Formel
H1O - Si
I f.
1 Si
I R J
R - 0 - Si - OR.
η R
wobei E ein Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylrest oder
ein Alkoxyrest
R^ entweder H oder ein Alkylrest und
η zwischen 0 und 40
modifiziert ist, und welches eine Hydroxylzahl von 50 - 400 mg KOH/g, eine Säurerzähl von maximal 10 mg KOH/g und eine Grenzviskositatszahl von 6-11 ml/g (gemessen in Dimethylformamid bei 200C) aufweist,
mit
(B) 15 = 50 Gew.-% eines carboxylgruppentragenden filmbildenden Harzes mit einer Säurezahl von 100 - 3OO mg KOH/g und einer Grenzviskositatszahl von 5-9 ml/g
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CÖ
(gemessen in Dimethylformamid bei 20 C), wobei das Verhältnis der Grenzviskositätszahlen der "beiden Komponenten durch die Beziehung
= 1,2-2,2 gegeben ist,
bei 80-15O0C bis zu einer Grenzviskositätszahl von 8 bis 15 ml/g hergestellt worden ist, neben üblichen Pigmenten, Wasser und gegebenenfalls organischen Lösungsmitteln, und gegebenenfalls sonstigen Zusätzen.
2. Überzugsmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel durch Kondensieren der Komponenten (A) und (B) im Verhältnis 65 - 80 : 20 - 35 hergestellt worden ist.
3. Überzugsmittel gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Bindemittels als Komponente (A) Alkydharze eingesetzt werden, welche durch Alkylphenylsiloxane mit 10 - 20 % Methoxygruppen modifiziert sind.
4. Überzugsmittel gemäß Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylphenylsiloxane weiter 5 - 10 % Butoxygruppen aufweisen.
5. Überzugsmittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Bindemittels als Komponente (B) Additionsprodukte von Maleinsäureanhydrid an ungesättigte Fettsäuren eingesetzt werden.
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6. Überzugsmittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Bindemittels als Komponente (B) Additionsprodukte von Maleinsäureanhydrid an natürliche öle oder deren Folgeprodukte eingesetzt werden.
7. Überzugsmittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Bindemittels als Komponente (B) Copolymerisate von Maleinsäureanhydrid mit (Meth)acrylsäureestern und/oder Styrol und/oder Vinyltolttol eingesetzt werden.
8. Überzugsmittel gemäß den Ansprüchen 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Anhydridstrukturen der Maleinsäureanhydrid-Anlagerungsprodukte oder -Copolymerisate durch Umsetzung mit Wasser oder Monoalkoholen geöffnet werden.
9. Überzugsmittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Bindemittels als Komponente (B) Polyester mit freien Carboxylgruppen eingesetzt werden.
10. Überzugsmittel gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Bindemittels die Säurezahl des Gemisches aus den Komponenten (A) und (B) während der Kondensation um maximal 15 SäureZahleinheiten absinkt.
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DE19782854780 1977-12-27 1978-12-19 Wasserverduennbare ueberzugsmittel, insbesondere lack Withdrawn DE2854780A1 (de)

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