DE3532865A1

DE3532865A1 - Hydroxylgruppenhaltiges gesaettigtes polyesterharz, seine herstellung und verwendung fuer zweikomponenten-polyurethanlacke sowie verfahren zu deren topfzeitverlaengerung

Info

Publication number: DE3532865A1
Application number: DE19853532865
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Klug; Horst Mueller
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1985-09-14
Filing date: 1985-09-14
Publication date: 1987-04-02

Description

Die Erfindung betrifft hydroxylgruppenhaltige gesättigte Polyesterharze, die mit Isocyanatgruppen reaktiv sind und deren Verwendung für Zwei- Komponentenlacke sowie ein Verfahren zu deren Topfzeitverlängerung.

Hydroxylgruppenhaltige Polyesterharze und deren Verwendung als Hydroxylkomponente für Zwei-Komponenten-Polyurethanlacke sind bekannt.

Für eine Reihe von Einsatzgebieten ist es jedoch wünschenswert, möglichst hochreaktive hydroxylgruppenhaltige Polyester zur Verfügung zu haben.

Zweikomponenten-Polyurethan-Lacke, deren hydroxylgruppenhaltige Harzkomponente saure Gruppierungen enthält, sind hochreaktiv und weisen daher nur sehr kurze Topfzeiten (potlife) auf, was ihre Verarbeitung oft erschwert.

Sofern derartige saure Harze eine von Carboxylgruppen herrührende Säurezahl von 15 überschreiten, ist die Entstehung von Blasen (CO₂-Abspaltung) im Lack unvermeidlich.

Es war bereits bekannt, die Topfzeit von Zweikomponenten-Polyurethan- Lacken über die partielle Blockierung der Isocyanatkomponente durch Zugabe geeigneter Ketone zu verlängern. Dadurch wird jedoch die Härtungszeit verlängert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hydroxylgruppenhaltige Polyester aufzuzeigen, deren Reaktivität gegenüber Isocyanatgruppen im Vergleich zu hydroxylgruppenhaltigen Polyestern des bekannten Standes der Technik deutlich erhöht ist.

Überraschenderweise gelingt dies durch den Einbau saurer Phosphorsäureestergruppen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es auch,, ein Verfahren aufzuzeigen, das es erlaubt, die Topfzeiten derartiger hochreaktiver Zweikomponenten- PUR-Lacke auf einfache Weise gezielt und wirksam zu verlängern, ohne daß die durch den Einbau saurer Gruppen gewonnene Reaktivitätserhöhung wieder verloren geht.

Überraschenderweise wird dieses Ziel durch den Zusatz flüchtiger tertiärer Amine oder Amide sekundärer Amine in sehr vorteilhafter Weise erreicht.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein hydroxylgruppenhaltiges, mit Isocyanatgruppen reaktives gesättigtes Polyesterharz, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Polyesterharz saure Phosphorsäureestergruppen eingebaut enthält, wobei die von der Phosphorsäure herrührende Säurezahl der Harze 5 bis 60 mg KOH/g beträgt, und dieses Polyesterharz gegebenenfalls einen Zusatz eines flüchtigen tertiären Amins oder eines flüchtigen Amids eines sekundären Amins enthält.

Vorzugsweise ist die von den Carboxylgruppen herrührende Säurezahl des Polyesterharzes kleiner als die Säurezahl, die von der eingebauten Phosphorsäure herrührt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung derartiger Harze sowie die Verwendung dieses hydroxylgruppenhaltigen gesättigten Polyesterharzes in Kombination mit Polyisocyanaten für Zwei-Komponentenlacke, wobei sie auch in Kombination mit hydroxylgruppenhaltigen Harzen, die keine sauren Phosphorsäureestergruppierungen eingebaut enthalten, eingesetzt werden können.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Topfzeitverlängerung von Zweikomponenten-Polyurethan-Lacken, deren hydroxylgruppenhaltige Harzkomponente saure Phosphorsäureestergruppierungen enthält, wobei der hydroxylgruppenhaltigen Harzkomponente mindestens ein flüchtiges tertiäres Amin oder ein Amid eines sekundären Amins vorzugsweise in solchen Mengen zugesetzt wird, daß die Menge an basischem Stickstoff 10 bis 100% der sauren Gruppierung entspricht.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens besteht darin, daß die Kondensationsreaktion in Gegenwart von 0,5 bis 5 Gew.%, bezogen auf die Summe der eingesetzten Monomeren, einer Phosphorsäure oder Phosphorpentoxid durchgeführt wird.

Die erfindungsgemäßen hydroxylgruppenhaltigen Polyester weisen überraschenderweise gegenüber Isocyanaten sehr hohe Reaktivität auf und lassen sich sehr vorteilhaft in Zwei-Komponenten-Lacken verarbeiten, die sehr früh hohe Festigkeitseigenschaften erreichen und dennoch bei der Langzeitbewitterung keine Einbußen an Haftung, Elastizität, Glanz und mechanischen Eigenschaften erleiden und die deshalb beispielsweise für Autodecklacke geeignet sind.

Hydroxylgruppenhaltige gesättigte Polyesterharze lassen sich in üblicher Weise durch Kondensation von Di- und/oder Polycarbonsäuren oder deren Anhydriden mit Diolen und Polyolen in ein- oder mehrstufigen Verfahren herstellen.

Zu den für die Polyester in Frage kommenden Aufbaukomponenten ist im einzelnen folgendes auszuführen:

Als Di- und/oder Polycarbonsäuren und deren Anhydride kommen alle für die Herstellung von Polyesterharzen in Frage kommenden, vorzugsweise nichtaromatischen Dicarbonsäuren in Betracht, beispielsweise cycloaliphatische Dicarbonsäuren, wie Hexahydrophthalsäure oder alkylsubstituierte Hexahydrophthalsäuren, wie z. B. Methylhexahydrophthalsäure oder Anhydride dieser Dicarbonsäuren, wobei diese Dicarbonsäure(anhydride) gegebenenfalls teilweise, in Mengen bis zu 30 Mol.% durch aliphatische Dicarbonsäure(anhydride) mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie Bernsteinsäure oder Adipinsäure, oder aromatische Dicarbonsäureanhydride, wie z. B. Phthalsäure(anhydrid) ersetzt sein können. Als Polycarbonsäuren bzw. deren Anhydride eignet sich z. B. Pyromellithsäure(anhydrid).

Als Polyole, die mit den Di- und/oder Polycarbonsäuren bzw. deren Anhydriden zu verestern sind, kommen Polyole, die 3 bis 6 primäre Hydroxylgruppen pro Molekül enthalten, in Betracht. Beispiele derartiger Polyole sind Triole, wie Glycerin, Trishydroxyethylisocyanurat (=THEIC), Trimethylolpropan, Tetrahydroxyverbindungen, wie Pentaerythrit sowie als Verbindungen mit 5 oder 6 primären Hydroxylgruppen beispielsweise Dipentaerythrit. Bevorzugte Polyole sindTrimethylolpropan und THEIC.

Als Diole eignen sich die üblichen, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthaltenden Diole, beispielsweise Propandiol-1,3, Neopentylglykol, Butandiol-1,4 und Hexandiol-1,6. Bevorzugte Diole sind Neopentylglykol und Hexandiol-1,6.

Dicarbonsäure(anhydrid), Polyol und Diol können entweder im Eintopfverfahren in Gegenwart von Phosphorsäure oder Phosphorpentoxid bei üblichen Temperaturen zwischen 100 und 220°C miteinander kondensiert werden oder die Einzelkomponenten können vollständig oder teilweise während der Veresterungs- (Kondensations-)Reaktion zugegeben werden. Im unteren Temperaturbereich ist die Mitverwendung eines Schleppmittels und die azeotrope Entfernung des gebildeten Reaktionswassers erforderlich. Oberhalb von 170°C kann direkt in der Schmelze verestert werden.

Die einzelnen Reaktionspartner werden in solchen Mengenverhältnissen eingesetzt, daß ein Überschuß an Hydroxylgruppen vorliegt und Polyesterharze mit OH-Zahlen von 60 bis 160, vorzugweise 80 bis 140 mg KOH/g erhalten werden.

Der Einbau der sauren Phosphorsäureestergruppen in den Polyester erfolgt zweckmäßigerweise während der Kondensation der Di- und/oder Polycarbonsäuren oder deren Anhydriden mit Diolen und Polyolen, die im Eintopfverfahren oder auch in zwei Stufen erfolgen kann. Nach der Reaktion kann aus dem fertigen Polyesterharz durch Wasserextraktion keine freie Phosphorsäure mehr erhalten werden.

Als Phosphorsäuren eignen sich z. B. Orthophosphorsäure, H₃PO₄ oder deren Anhydride, wie Pyrophosphorsäure H₄P₂O₇, Metaphosphorsäure HPO₃, sowie Phosphorpentoxid.

Erfindungsgemäß enthalten die hydroxylgruppenhaltigen gesättigten Polyesterharze soviel saure Phosphorsäureestergruppen eingebaut, daß die von der Phosphorsäure herrührende Säurezahl der Harze 5 bis 60 mg KOH/g beträgt, was durch Einsatz entsprechender Mengen Phosphorsäure bzw. Phosphorpentoxid beim erfindungsgemäßen Herstellverfahren eingestellt werden kann, indem diese P-Verbindungen im allgemeinen in Mengen von 0,5 bis 6, vorzugsweise 2 bis 5 Gew.%, bezogen auf die Summe der eingesetzten Monomeren, bzw. zu veresternden Komponenten eingesetzt werden.

Als Schleppmittel kommen die üblicherweise bei Veresterungsreaktionen zu verwendenden inerten organischen Lösungsmittel, z. B. Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Xylol, Ehtylbenzol, aber auch Hexan und Heptan sowie deren Gemische in Betracht, die im allgemeinen in Mengen von 10 bis 30 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der zu veresternden Monomeren eingesetzt werden können.

Die Veresterungsreaktionen können gegebenenfalls auch unter etwas vermindertem Druck durchgeführt werden.

Das so erhaltene hydroxylgruppenhaltige gesättigte Polyesterharz kann auf übliche Weise, beispielsweise durch Destillation vollständig oder teilweise vom Schleppmittel befreit werden oder mit anderen gegen Isocyanatgruppen inerten Lösungsmitteln, wie z. B. Ester, Ketone, Etherester, kombiniert werden.

Derartige hydroxylgruppenhaltige gesättigte Polyesterharze weisen besonders hohe Reaktivität gegenüber Isocyanatgruppen auf. Sie lassen sich entweder für sich allein oder im Gemisch mit anderen hydroxylgruppenhaltigen Harzen, die keine sauren Gruppen enthalten, besonders vorteilhaft in Kombination mit Polyisocyanaten für Zwei-Komponenten-Lacke verwenden.

Erfindungsgemäß können zur Topfzeitverlängerung flüchtige tertiäre Amine bzw. die Amide sekundärer Amine mit der hydroxylgruppenhaltigen Harzkomponente oder dessen Gemische mit dem Polyisocyanat vermischt werden und zwar im allgemeinen in solchen Mengen, daß der basische Stickstoff etwa 10 bis 100, vorzugsweise 20 bis 80% der sauren Gruppierungen der hydroxylgruppenhaltigen Harzkomponente entspricht.

Als flüchtige tertiäre Amine eignen sich solche der allgemeinen Formel (I) worin R¹, R² und R³ untereinander gleich oder verschieden sind und für Alkylreste mit 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder für Hydroxyalkylreste mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen stehen, einer der Reste R¹ bis R³ ein Cyclohexylrest sein kann oder zwei der Reste R¹ bis R³ miteinander zu einem alicyclischen oder heterocyclischen 5- oder 6-gliedrigen Ring verbunden sein können.

Unter derartigen flüchtigen Aminen werden solche verstanden, die unter den vorgesehenen Härtungsbedingungen zusammen mit vorhandenem Lösungsmittel flüchtig sind, so daß die Härtung nach deren Verdunstung gebremst erfolgen kann.

Beispiele für derartige geeignete tertiäre Amine sind Tributylamin, Dimethylcyclohexylamin, Dimethylethanolamin, Triethanolamin sowie Morpholin. Besonders bevorzugte tertiäre Amine sind Tributylamin, Dimethylcyclohexylamin und Dimethylethanolamin.

Als flüchtige Amide sekundärer Amine eignen sich insbesondere Amide sekundärer Monoamine der allgemeinen Formel (II) worin R für Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen steht, R¹ und R² untereinander gleich oder verschieden sind und für Alkylreste mit 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder für Hydroxyalkylreste mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen stehen, einer der Reste R¹ oder R² ein Cyclohexylrest sein kann oder zwei der Reste R¹ und R² miteinander zu einem alicyclischen oder heterocyclischen 5- oder 6-gliedrigen Ring verbunden sein können.

Unter derartigen flüchtigen Amiden werden solche verstanden, die unter den vorgesehenen Härtungsbedingungen flüchtig sind. Ein Beispiel für derartige geeignete Amide sekundärer Amine ist Dimethylacetamid.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, den Vorteil einer sehr hohen Reaktivität, entsprechend einer sehr kurzen Trockenzeit, mit der praktischen Erfordernis einer möglichst langen Verarbeitungszeit zu vereinen.

Als Polyisocyanatkomponente für die erfindungsgemäße Verwendung der oben genannten hydroxylgruppenhaltigen Harze in Zwei-Komponenten-Polyurethanlacken eignen sich die üblichen, für Lackzwecke zugelassenen Polyisocyanate, vorzugsweise Isocyanurate des Hexamethylendiisocyanats und Trimere des Hexamethylendiisocyanats, insbesondere die Isocyanurate des Hexamethylendiisocyanats oder des Isophorondiisocyanats.

Werden die erfindungsgemäßen hydroxylgruppenhaltigen Polyesterharze mit diesen Polyisocyanaten kombiniert, so werden Lackierungen erhalten, deren Wetterbeständigkeit den bisher üblichen Einbrennlacken und Zwei-Komponenten- PUR-Lacken deutlich überlegen ist, und zwar sowohl in Klarlacken als auch in pigmentierten Lacken.

Zwei-Komponenten-Lacke unter Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten hydroxylgruppenhaltigen Polyester lassen sich in üblicher Weise durch Vermischen von Polyisocyanat mit hydroxylgruppenhaltigen Polyestern herstellen, wobei die beiden Komponenten zweckmäßigerweise in solchen Mengen miteinander kombiniert werden, daß OH-Gruppen und Isocyanatgruppen möglichst äquivalent sind.

Die Zwei-Komponenten-Lacke können zusätzlich organische Lösungsmittel, wie Ester, aromatische Kohlenwasserstoffe, Ketone und Etherester enthalten. Katalysatoren, wie beispielsweise Dibutylzinndilaurat erweisen sich als vorteilhaft.

Als Pigmente und Füllstoffe können die für PUR-Lacke üblichen verwendet werden.

Sonstige Zusatz- und Hilfsstoffe, wie z. B. Lichtschutzmittel, UV-Stabilisatoren oder Verdickungsmittel u. a. können wie üblich verwendet werden, soweit sie nicht isocyanatreaktiv sind.

Diese Zwei-Komponenten-Lacke eignen sich insbesondere als Decklacke, die auf einer geeigneten Grundierung oder Füllerschicht aufgebracht werden, für der Witterung ausgesetzte Industriegüter, z. b. Automobile, Landmaschinen, Flugzeuge, rollende Massentransportmittel, Kriegsgerät und für Coil-Coat-Bleche.

Die mit den erfindungsgemäß hergestellten hochreaktiven Polyestern erhaltenen Lacke zeichnen sich besonders durch hohe Reaktivität aus. Dies kann dazu führen, daß die Lacke a) bei gegebener Temperatur in kürzerer Zeit oder b) bei um etwa 20°C erniedrigter Temperatur in der üblichen Zeit gehärtet werden können.

Beispiele für praktikable Zeit/Temperatur-Kombinationen sind 20 Minuten/ 80°C Umlufttemperatur oder 30 Minuten/60°C Umlufttemperatur. Bei üblichen Schichtdicken von 40 bis 50 µm Trockenfilmdichte sind die Filme griffest und können sofort von Klebebandresten befreit werden, ohne daß die angrenzenden Lackpartien durch das Reinigungslösemittel beschädigt werden. Nach weiteren 24 Stunden sind die Lackierungen völlig superbenzinfest.

Für die ausgezeichnete Wetterbeständigkeit der Lackierungen spricht die Tatsache, daß Florida-Exponate nach bisher 2 Jahren noch unverändert sind. Im Xenotest® 1200 werden die ersten Veränderungen zwischen 1200 und 1900 Stunden bemerkbar. Im Vergleich dazu werden Lackierungen mit handelsüblichen Zwei-Komponenten-PUR-Autoreparaturlacken bereits nach 500 bis 800 Stunden angegriffen. Originaleinbrennlacke haben im gleichen Gerät gemessen Standzeiten zwischen 800 und 1200 Stunden.

Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Vergleichsbeispiel (Herstellung von Harz A)

In einem Reaktionsgefäß mit Rührer, Kühler mit Wasserabscheider, Temperaturfühler und Stickstoffzuführung werden 3 Mol Methylhexahydrophthalsäureanhydrid mit 1 Mol Trimethylolpropan und 2,4 Mol Neopentylglykol (90%ig) bei Temperaturen von 180 bis 220°C in Gegenwart von katalytischen Mengen H₃PO₃ und 10%, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomeren, Xylol als Schleppmittel verestert und Wasser azeotrop abdestilliert. Nach ca. 30 Stunden ist die Reaktion beendet. Nach Abdestillieren des Schleppmittels erhält man Harz A mit einer OH-Zahl von 84,5 mg KOH/g Festharz, aus dem durch Zusatz von Xylol eine Lösung mit einem Feststoffgehalt (= nicht flüchtige Anteile) von 56,6% hergestellt wird, die eine Säureanzahl von 12 mg KOH/g Harzlösung aufweist.

Beispiel 1 Herstellung von Harz B (erfindungsgemäß)

In einem Reaktionsgefäß mit Rührer, Kühler mit Wasserabscheider, Temperaturfühler und Stickstoffzuführung werden 3 Mol Methylhexahydrophthalsäureanhydrid mit 1 Mol Trimethylolpropan und 2,4 Mol Neopentylglykol (90%ig) gemischt, 2% H₃PO₄ sowie 10% Xylol (% jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomeren) zugefügt und auf 170 bis 180°C erhitzt, wobei Wasser azeotrop abdestilliert wird. Nach etwa 6 Stunden, wobei die Temperatur langsam auf 220°C gesteigert wird, ist die Reaktion beendet. Nach Abdestillieren des Schleppmittels erhält man Harz B mit einer OH-Zahl von 88 mg KOH/g Festharz, das durch Zusatz von Xylol in eine Lösung mit einem Feststoffgehalt (= nicht flüchtige Anteile) von 57,7% überführt wird, die eine Säurezahl von 20,6 mg KOH/g Harzlösung aufweist.

Beispiel 2 Herstellung von Harz C (erfindungsgemäß)

In einem Reaktionsgefäß mit Rührer, Kühler mit Wasserabscheider, Temperaturfühler und Stickstoffzuführung werden 3 Mol Methylhexahydrophthalsäureanhydrid mit 1 Mol Trimethylolpropan bei einer Temperatur von 120°C zur Reaktion gebracht. Durch die exotherme Reaktion steigt die Temperatur spontan auf ca. 150°C. Dem so erhaltenen Reaktionsprodukt, das eine Säurezahl von ca. 260 mg KOH/g aufweist, werden 2,4 Mol Neopentylglykol (90%ig) sowie 2%, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomeren, H₃PO₄ zugesetzt; ein Zusatz von 10%, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomeren, Xylol dient als Schleppmittel. Die Veresterung erfolgt bei 110 bis 150°C in 12 bis 15 Stunden. Die Temperatur im Gefäß wird durch Anlegen eines leichten Vakuums in diesem Temperaturbereich gehalten. Nach Abscheiden der berechneten Wassermenge und nach Abdestillieren des Schleppmittels erhält man ein fast farbloses Harz (C) mit einer OH-Zahl von 129 mg KOH/g Festharz, aus dem durch Zusatz von Xylol eine Lösung mit einem Feststoffgehalt (= nicht flüchtige Anteile) von 60,2% hergestellt wurde, die eine Säurezahl von 20,4 mg KOH/g Harzlösung aufweist. Harz C ist in Butylacetat, Glykolacetat, Toluol, Glykol und Methylethylketon unbegrenzt löslich, in Testbenzin 130/180 ist es im Verhältnis 1 : 1,5 klar löslich. Harz C ist außerdem mit Celluloseacetobutyrat im Verhältnis von jeweils 9 : 1 und 8 : 2, sowie mit Lackpolyisocyanaten, wie den Umsetzungsprodukten aus 3 Mol Toluylendiisocyanat mit 1 Mol Trimethylolpropan (z. B. Basonat®LR 8528), biuretisiertem Hexamethylendiisocyanat (z. B. Basonat LR 8423), trimierisiertem Isocyanurat-haltigem Hexamethylendiisocyanat (z. B. Basonat LR 8638) sowie trimerisiertem Isophorondiisocyanat (z. B. IPDI T 1890 S der Chem. W. Hüls) in stöchiometrischen Mengen verträglich, mit Desdomur® HL dagegen nur begrenzt verträglich.

In den Tabellen 1 und 2 sind die Zusammensetzungen der mit den Harzen A, B und C erhaltenen Polyurethanlacke und die damit erhaltenen Prüfergebnisse zusammengestellt.

Tabelle 1 Zusammensetzung der Lacke (in Teilen):

Festgehalt der Lacke: 50%
Auftrag 150 µ (naß, mit Filmziehgerät auf Glasplatten aufgezogen)
*) trimerisiertes Isophorondiisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 12%
**) biuretisiertes Hexamethylendiisocyanat (75%ig in Ethylglykolacetat/ Xylol 1:1); NCO-Gehalt: 16,5%)

Tabelle 2 Prüfergebnisse:

RT = Raumtemperatur (23°C)

Zu Tabelle 2:

1. Trocknung Sand (in Stunden)
Dorn (in Stunden)

Bei Normklima (23°C/50% relative Luftfeuchtigkeit) werden die Lacke jeweils auf Glasplatten mit einer Naßschichtdicke von 150 µm aufgetragen und über die beschichtete Glasplatte mit einer Geschwindigkeit von 1 cm/Stunde ein mit Sand gefüllter Trichter (Abstand der Austrittsöffnung des Trichters zur beschichteten Glasplatte: 3 mm) gezogen, aus dem gleichmäßig Sand fließt. Parallel dazu wird ein konstant belasteter, die beschichtete Glasplatte berührender Dorn mit der gleichen Geschwindigkeit von 1 cm/Stunde gezogen. Nach 24 Stunden wird der überschüssige Sand abgekehrt und sowohl die Strecke (cm = Stunden), auf der der Sand festgeklebt ist, als auch die Strecke, auf der der Dorn die Beschichtung markiert hat, gemessen.
2. Benzinbeständigkeit:

Bei Normklima wird ein mit Superbenzin getränkter Wattebausch 10 Minuten lang auf die unter den angegebenen Härtungsbedingungen erhaltene Lackierung gelegt. Anschließend wird abgewischt, mit dem Fingernagel auf Kratzfestigkeit geprüft und die Kratzfestigkeitsprüfung nach 24 Stunden Lagerzeit wiederholt. Bewertung: 0 = kratzfest, 5 = Lackierung zerstört.

Durch den Einbau von H₃PO₄ in einem gesättigten hydroxylgruppenhaltigen Polyester, wird also die Reaktivität mit Polyisocyanaten erheblich verbessert, was sich in einer Verkürzung des Pot-life, Verkürzung der Trocknungszeiten, Erhöhung der Pendeldämpfung besonders nach 30′60°C sowie nach 20′80°C und nach 1 Tag bei Raumtemperatur und erheblicher Verbesserung der Benzinbeständigkeit zeigt.

Beispiel 3

Einer xylolischen Lösung eines nach Beispiel 2 (in Gegenwart von 2% H₃PO₄) hergestellten hydroxylgruppenhaltigen gesättigten Polyesterharzes auf Basis Methylhexahydrophthalsäure/Trimethylolpropan/Neopentylglykol (Hydroxylzahl 129 mg KOH/g Festharz), die eine Säurezahl von 20,4 mg KOH/g Harzlösung aufweist, werden unter Rühren der Säurezahl äquivalente Mengen folgender flüchtiger tertiärer Amine bzw. Amide sekundärer Amine zugefügt und anschließend durch Vermischen mit einer der OH-Zahl entsprechenden Menge eines trimerisierten Isophorondiisocyanats (NCO-Gehalt: 112%) ein Polyurethanlack hergestellt. In der folgenden Tabelle 3 wird angegeben, um wieviel sich das pot-life und die Trocknungszeit der tertiäres Amin bzw. Amid eines sekundären Amins enthaltenden Lackproben gegenüber den entsprechenden Werten des gleichen PUR-Lackes ohne diese Zusätze verändert.

Tabelle 3

¹

) Trocknung "Sand bzw. Dorn", vgl. Legende zu Tabelle 2

Claims

1. Hydroxylgruppenhaltiges, mit Isocyanatgruppen reaktives gesättigtes Polyesterharz, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyesterharz saure Phosphorsäurreestergruppen eingebaut enthält, wobei die von der Phosphorsäure herrührende Säurezahl der Harze 5 bis 60 mg KOH/g beträgt und dieses Polyesterharz gegebenenfalls einen Zusatz eines flüchtigen tertiären Amins oder eines flüchtigen Amids eines sekundären Amins enthält.

2. Verfahren zur Herstellung von hydroxylgruppenhaltigen gesättigten Polyesterharzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Polyesterharze in Gegenwart von Phosphorsäure oder Phosphorpentoxid erfolgt.

3. Verfahren zur Topfzeitverlängerung von Zweikomponenten-Polyurethanlacken, die hydroxylgruppenhaltige gesättigte Polyesterharze mit sauren Phosphorsäureestergruppen nach Anspruch 1 enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß der hydroxylgruppenhaltigen Harzkomponente flüchtiges tertiäres Amin oder flüchtiges Amid eines sekundären Amins in solchen Mengen zugesetzt werden, daß die Menge an basischem Stickstoff 10 bis 100% der sauren Gruppierung entspricht.

4. Verwendung des hydroxylgruppenhaltigen gesättigten Polyesterharzes nach Anspruch 1 in Kombination mit Polyisocyanaten für Zwei-Komponenten- Lacke.

5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die saure Phosphorsäureestergruppen enthaltenden Polyesterharze nach Anspruch 1 teilweise durch hydroxylgruppenhaltige Harze, die keine sauren Phosphorsäureestergruppierungen eingebaut enthalten, ersetzt sind.

6. Verwendung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyisocyanat ein isocyanuratisiertes Isophorondiisocyanat verwendet wird.