AT383138B - Verfahren zur herstellung kationischer, imidgruppen aufweisender kunstharze - Google Patents

Verfahren zur herstellung kationischer, imidgruppen aufweisender kunstharze

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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von fremd- und selbstvernetzenden Lackbindemitteln auf der Basis von kationischen, Imidgruppen aufweisenden Kunstharzen. Im besonderen betrifft die Erfindung ein Verfahren, bei welchem diese Imidgruppen in Form kettenverlängernder, Carboxylgruppen tragender Bausteine eingeführt werden. Durch die Imidstruktur in den kettenverlängernden Elementen der Harze werden sowohl die Hydrolysefestigkeit, die Lösemittelbeständigkeit, als auch die Haftungseigenschaften verbessert. Durch die Art des Aufbaus der kettenverlängernden Elemente kann auch die minimale Glasübertragungstemperatur und die Elastizität der vernetzten Lackfilme in einfacher Weise beeinflusst werden. 



   Die Kettenverlängerung zur Beeinflussung der Haftfestigkeit und der Elastizität der vernetzten Filme, ohne Beeinflussung der Korrosionsfestigkeit, wird bei der Herstellung von kationischen Harzen, insbesondere bei Bindemitteln für die kathodische Elektrotauchlackierung (KETL), in vielfältiger Weise versucht. 



   Versuche einer Kettenverlängerung mit Diphenolen, welche zu einer Molekülvergrösserung bei niedrigmolekularen Epoxydharzen führen, sind unter anderem in den US-PS Nr. 4, 339, 368, Nr. 4, 339, 369 oder den DE-OS 2339398 oder 2531960 beschrieben. Auf diese Weise ist jedoch ausser einer Molekülvergrösserung keine wesentliche Beeinflussung der Haftungseigenschaft oder der Filmbildungstemperatur zu erreichen. 
 EMI1.1 
 Copolymerisaten soll gemäss der DE-AS 1930949 sowohl die Haftfestigkeit als auch die Elastizität verbessert werden. 



   Gemäss US-PS Nr. 4, 104, 147 oder Nr. 4, 148, 772 erfolgt eine Kettenverlängerung bei kationisch modifizierten Epoxydharzen durch Reaktion mit Polyolen mit mindestens zwei primären Hydroxylgruppen, wodurch die Aufbruchsspannung und die Filmbildungstemperatur bzw. die Elastizität der Filme verbessert werden können. 



   In neuerer Zeit wurde auch gefunden, dass man die Haftfestigkeit kathodisch aufgebrachter Filme verbessern kann, wenn die eingesetzten kationisehen Bindemittel Amidstrukturen aufweisen, wobei die Art des Einbaues jedoch von wesentlicher Bedeutung ist. 



   In der letzten Zeit hat es sich gezeigt, dass diese Modifikationen nicht mehr ausreichen, um die gesteigerten Ansprüche, insbesondere der Automobilindustrie, ausreichend zu befriedigen. 



   Es wurde nun gefunden, dass man kationische, nach Protonierung der basischen Gruppen wasserverdünnbare Lackbindemittel erhält, welche ausgezeichnete lacktechnische Eigenschaften, insbesondere bei Verwendung in kathodisch abscheidbaren Elektrotauchlacken, aufweisen, wenn die kettenverlängernden Elemente Imidgruppen aufweisen. 



   Die Erfindung betrifft demgemäss ein Verfahren zur Herstellung von kationischen, nach Protonierung der basischen Gruppen wasserverdünnbaren Lackbindemitteln, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man 5 bis 90, vorzugsweise 5 bis 30 Mol-% der mit Carboxylgruppen reaktiven Gruppen einer mindestens eine Epoxydgruppe oder eine Isocyanatgruppe tragenden, gegebenenfalls protonisierbare Aminogruppen aufweisenden harzartigen Verbindung mit einem Molekulargewicht von mindestens 170, vorzugsweise von 400 bis 2000, bei 30 bis   140 C,   gegebenenfalls in Gegenwart inerter Lösemittel,

   mit einer Monocarboxylverbindung oder einer Dicarboxylverbindung der allgemeinen Formel 
 EMI1.2 
 wobei
R einen geradkettigen oder verzweigten Alkylenrest mit 6 bis 24 C-Atomen oder einen Äther- gruppen und/oder Urethangruppen und/oder substituierten Harnstoffgruppen und/oder Ester- gruppen und/oder Säureamidgruppen aufweisenden Molekülbaustein, wobei die Hauptkette mindestens 4 C-Atome aufweist, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Y den den Kohlenwasserstoffrest einer zwei benachbarten Carboxyl- oder eine Anhydridgrup- pe aufweisenden Tricarbonsäure, X ein Wasserstoffatom oder die Gruppe 
 EMI2.1 
 darstellt, bis zu einer Säurezahl von praktisch 0 umsetzt, sowie vor, während oder nach dieser Reaktion die verbleibenden Epoxyd bzw.

   Isocyanatgruppen mit entsprechend funktionellen monomeren Verbindungen reagiert, wobei die Art und Menge der mit der Epoxyd- oder Isocyanatverbindung reagierenden Verbindungen so gewählt wird, dass das Endprodukt eine Aminzahl von mindestens 30, vorzugsweise 35 bis 70 mg KOH/g aufweist. 



   Die Mono- oder Dicarboxylverbindungen der im Hauptanspruch angegebenen Formel werden durch Umsetzung von Tricarbonsäuren mit zumindest 2 benachbarten Carboxylgruppen (oder einer Säureanhydridgruppe) und einer Verbindung mit einer bzw. zwei primären Aminogruppen in bekannter Weise erhalten. 



   Als Tricarbonsäure wird wegen ihrer Verfügbarkeit vorzugsweise die Trimellithsäure bzw. deren Anhydrid eingesetzt. Ebenso können jedoch auch entsprechende Naphthalincarbonsäuren eingesetzt werden. 



   Als Aminoverbindung zur Herstellung des kettenverlängernden Elementes werden primäre aliphatische geradkettige oder verzweigte Mono- oder Diamine mit 6 bis 24 C-Atomen, wie das Diaminopropan, dessen Homologe und Isomeren eingesetzt. Die Amine können auch eine durch Äthergruppen oder Aminogruppen unterbrochene Kohlenstoffkette aufweisen. Beispiele für brauchbare Verbindungen 
 EMI2.2 
 
7 -Dioxadecan-1, 10-diamin,Poly- (alkoxy)-diamine der Formel 
 EMI2.3 
 wobei R = H oder   CH,   und n = 1 bis 30 sein kann. 



   Gegebenenfalls können auch höherfunktionelle Amine vom Typ des Polyoxypropylentriamins, Bis-   (3-aminopropyl)-methylamin,   3-   (2-Aminoäthyl) aminopropylamin,   N, N'-Bis- (3-amino-propyl)- äthylendiamin, Dipropylentriamin, Tetrapropylenpentamin u. ähnl. Verbindungen eingesetzt werden. 



  Bei Verwendung höherfunktioneller Amine ist naturgemäss im weiteren Verlauf der Umsetzung die Auswahl der Komponenten und der Reaktionsbedingungen besonders sorgfältig zu wählen, um eine Gelierung des Ansatzes zu vermeiden. 



   Die Aminoverbindungen können auch von komplexer Natur sein und substituierte Harnstoff-, Amid-, Urethan- oder Estergruppen enthalten. Verbindungen dieser Art werden   z. B.   durch Umsetzung von 2 Mol eines Diamins mit 1 Mol eines Diisocyanats erhalten, wobei die resultierenden Verbindungen zwei substituierte Harnstoffgruppierungen aufweisen. Bei Verwendung von Diisocyanat-   - Diol-Präpolymeren   weisen die Produkte zusätzliche Urethangruppen auf. 



   Amidgruppenhaltige Aminoverbindungen werden durch Umsetzung von Diaminen und Dicarbonsäuren in bekannter Weise erhalten. Vorzugsweise werden bei diesen Modifizierungen längerkettige Ausgangsstoffe eingesetzt, wodurch zusätzliche Flexibilisierung erreicht wird. 



   Der Aufbau und die Herstellung dieser   u.   ähnl. Mono- oder Diaminoverbindungen ist dem Chemiker geläufig und bedarf keiner detaillierten Beschreibung. 



   Als Verbindungen, welche als Partner für die kettenverlängernden Elemente herangezogen werden, dienen vorzugsweise Epoxydharze oder modifizierte Epoxydharze, wie partielle Epoxydaminaddukte oder Epoxydharzester. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Ebenso können auch Verbindungen mit freien Isocyanatgruppen eingesetzt werden, wie sie im einfachsten Fall in Form der Diisocyanat-Polyol-Präpolymeren vorliegen. In diesem Fall müssen zur Erzielung von wasserverdünnbaren Produkten die kettenverlängernden Elemente protonierbare Gruppen aufweisen. Bevorzugt werden Partnerverbindungen, welche tertiäre Aminogruppen aufwei- sen, wie Reaktionsprodukte aus äquimolaren Mengen von prim.-tert. Aminen und Diisocyanaten. 



   Die Verbindungen müssen durchschnittlich mindestens eine mit Carboxylgruppen reaktive Gruppe im Molekül aufweisen. Die Reaktion zwischen der harzartigen Verbindung und der Carboxylverbindung erfolgt bei 30 bis   140 C,   vorzugsweise in Gegenwart inerter Lösemittel,   z. B.   Äthylenglykol- äther, Diäthylenglykoläther, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Xylol oder Toluol sowie gegebenenfalls in Gegenwart geeigneter Katalysatoren. 



   Zur Erzielung der Wasserverdünnbarkeit werden die basischen Gruppen des Reaktionsproduktes mit Säuren, vorzugsweise mit Ameisensäure, Essigsäure oder Milchsäure partiell oder vollständig neutralisiert. Für eine praxisgerechte Verdünnbarkeit genügt dafür üblicherweise eine Neutralisation von 10 bis 40% der basischen Gruppen oder eine Menge von zirka 20 bis 60 mMol Säure/100 g Festharz. Die Bindemittel werden dann mit deionisiertem Wasser auf die gewünschte Konzentration verdünnt ; gegebenenfalls werden sie vor der Neutralisation oder vor der Verdünnung oder im teilverdünnten Zustand mit Pigmenten, Füllstoffen   u.   a. Zusatzstoffen zu pigmentierten Lacken verarbeitet. 



   Die Formulierung solcher Lacke sowie deren Verarbeitung im Elektrotauchlackierverfahren sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur beschrieben. Die Härtung der abgeschiedenen Überzüge erfolgt beim Einsatz als Grundierung bei Temperaturen zwischen 150 und   180 C   während 10 bis 30 min. Soferne die Bindemittel keine selbstvernetzende Strukturen aufweisen, werden sie mit Vernetzungsmitteln, wie blockierten Isocyanaten oder Aminoharzen bzw. Phenolharzen, verarbeitet. Die Produkte können bei entsprechender Formulierung auch durch andere Verfahren, wie Tauchen, Walzen oder Spritzen aufgebracht werden. Gegebenenfalls können die Bindemittel auch in organischen Lösungsmitteln verarbeitet werden. 



   Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie in ihrem Umfang zu beschränken. Alle Angaben in Teilen oder Prozenten beziehen sich, soferne nichts anderes angegeben ist, auf Gewichtseinheiten. 



     (I)   Herstellung der Imidgruppen tragenden Zwischenprodukte (I A) 384 Teile (2 Mol) Trimellithsäureanhydrid werden in etwa 10% des Gewichtes Xylol aufgeschmolzen und auf 1900C erwärmt. Innerhalb von 5 h werden 400 Teile   (1   Mol)
Polyoxypropylendiamin (Molgewicht 400) zugegeben, wobei die Temperatur langsam auf 2200C gesteigert wird. Das entstehende Reaktionswasser wird durch das Xylol als Schleppmittel azeotrop aus dem Ansatz entfernt. Die Temperatur wird so lange gehalten, bis 2 Mol Wasser abdestilliert wurden und eine Aminzahl von 0 erreicht ist. Das Produkt wird mit 2-Methoxypropanol auf einen Festkörpergehalt von 80% ver- dünnt. Es weist eine Säurezahl von 150 mg KOH/g auf. 



   (I B) In gleicher Weise wie bei (I A) angegeben, wird ein Zwischenprodukt unter Verwen- dung von 1 Mol (2000 Teile) eines Polyoxypropylendiamins mit einem Molgewicht von zirka 2000 hergestellt. Die Säurezahl beträgt 48 mg KOH/g. 



   (I C) 384 Teile (2 Mol) Trimellithsäureanhydrid werden wie beim Produkt (I A) angegeben, 
 EMI3.1 
 



   Das Produkt weist eine Säurezahl von 241 mg KOH/g auf. 



  (I D) 550 Teile   (1   Mol) Polycaprolactondiol werden mit 420 Teilen Trimethylhexamethylendi- isocyanat bei 25 bis   300C   reagiert bis ein NCO-Wert von   8, 6%   erreicht ist. Nach Ver- dünnen des Ansatzes mit Diäthylenglykoldimethyläther auf einen Festkörpergehalt von
60% wird diese Lösung bei 20 bis   250C   langsam zu einer Mischung aus 58 Teilen Di- äthylenglykoldimethyläther und 232 Teilen (2 Mol) Hexamethylendiamin zugegeben. 



   Das resultierende Produkt weist einen NCO-Wert von 0 und eine Aminzahl von
93 mg KOH/g auf. 



   Zur Herstellung der Imidverbindung werden 384 Teile (2 Mol) Trimellithsäureanhydrid 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 in zirka 10% dieses Gewichtes gelöst und auf 1700C erwärmt. Innerhalb von 5 h wird die oben hergestellte Lösung (1202 Teile 100% iges Produkt) zugegeben, wobei die Tem- peratur langsam auf   220 C   gesteigert wird. Das entstehende Reaktionswasser wird durch azeotrope Destillation aus dem Ansatz entfernt. Die Reaktion wird so lange fortgesetzt, bis die Aminzahl auf 0 gesunken ist bzw. 2 Mol Reaktionswasser abge- trennt sind. Die Säurezahl des Produktes beträgt 72 mg KOH/g. 



   (I E) Zu einer Lösung von 232 Teilen (2 Mol) Hexamethylendiamin in 70 Teilen Toluol wer- den bei Rückflusstemperatur 174 Teile   (1   Mol) Korksäure eingerührt und das entstehen- de Reaktionswasser durch azeotrope Destillation abgetrennt, bis eine Säurezahl von
0 erreicht ist. Die Aminzahl beträgt 303 mg KOH/g. 



   Die erhaltene Aminverbindung wird wie bei (I A) beschrieben mit 384 Teilen (2 Mol)
Trimellithsäureanhydrid umgesetzt. Das Produkt weist eine Säurezahl von 156 mg KOH/g auf. 



   (I F) Zu 420 Teilen (2 Mol) Trimethylhexamethylendiisocyanat wird bei 25 bis   35 C   eine
Lösung von 116 Teilen Hexamethylendiamin in 170 Teilen Xylol zugetropft und die
Reaktion bis zu einem NCO-Wert von 15, 7% bzw. einer Aminzahl von 0 geführt. Dieses
Reaktionsprodukt wird bei 30 bis   45 C   zu 232 Teilen (2 Mol) Hexamethylendiamin lang- sam zulaufen gelassen und bis zu einem NCO-Wert von 0 reagiert (Aminzahl 146 mg
KOH/g). 



   Die Herstellung der Imidverbindung erfolgt in der bei   (I   A) angegebenen Weise durch
Umsetzung mit 384 Teilen Trimellithsäureanhydrid. Das Produkt weist eine Säurezahl von 100 mg KOH/g auf. 



   Beispiel 1 : 475 Teile eines Diepoxydharzes auf Basis von Bisphenol A (Epoxydäquivalentgewicht 475) wird in 200 Teilen 2-Methoxypropanol gelöst und bei 50 bis   60 C   mit 21 Teilen Diäthanolamin (0, 2 Äquivalente) und anschliessend mit 30 Teilen   N, N-Diäthylaminopropylamin (0, 46   Äquivalente) und 125 Teilen (0, 33 Äquivalente) des Zwischenproduktes (I A) bei 60 bis   80 C   bis zu einer Säurezahl von praktisch 0 reagiert. Das Produkt weist eine Aminzahl von 57 mg KOH/g auf ; der Festkörpergehalt beträgt 70%. 



   Beispiel 2 : 475 Teile eines Diepoxydharzes auf Basis von Bisphenol A (Epoxydäquivalentgewicht 475) werden bei 90 bis   120 C   mit 125 Teilen (0, 33 Äquivalente) Zwischenprodukt (I A) rea- 
 EMI4.1 
 (0, 2 Äquivalente) Diäthanolamin und 30 Teile   N, N-Diäthylaminopropylamin (0, 46   Äquivalente) zugesetzt und die Reaktion bei 50 bis   60 C   bis zu einem Epoxydwert von 0 weitergeführt. Der Ansatz wird mit 2-Methoxypropanol auf einen Festkörpergehalt von 70% eingestellt. 



   Die nach dem Verfahren gemäss Beispiel 2 hergestellten Produkte weisen bei gleicher Bruttozusammensetzung gegenüber den Produkten nach Beispiel   l eine   bessere Löslichkeit,   d. h.   einen um etwa 5 mMol niedrigeren   Säurebedarf/100   Teile Festharz auf. 



   Beispiel 3 : 220 Teile   (1   Mol) Nonylphenol wird mit 130 Teilen   (l   Mol)   N, N-Diäthylaminopropyl-   amin und 33 Teilen   (1   Mol) Paraformaldehyd (91%) unter azeotroper Entfernung des Reaktionswassers bei 70 bis 100 C umgesetzt und das Reaktionsprodukt nach Entfernung des Schleppmittels im Vakuum mit Diäthylenglykoldimethyläther auf einen Festkörpergehalt von 70% eingestellt. Bei 30 bis   45 C   werden 174 Teile   (1   Mol) Toluylendiisocyanat langsam zugegeben. Unmittelbar danach werden bei   30 C   392 Teile (1/2 Mol) des Vorproduktes (I A) zugegeben und bis zu einer Säurezahl von praktisch 0 bei 40 bis   600C   umgesetzt. 



   Der Festkörpergehalt wird mit Diäthylenglykoldimethyläther auf 70% eingestellt. Das Produkt gemäss Beispiel 3 kann in einer weiteren Verfahrensstufe zur Modifizierung von Epoxydharz oder partiellen Epoxydaminaddukten herangezogen werden. Dazu werden zuerst bis zu 50% der phenolisehen Hydroxylgruppen mit Monoepoxyden, wie Glycidyläther von KCOH-Säuren oder Alkoholen 
 EMI4.2 
 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



   Die so hergestellte Monocarboxylverbindung, welche eine Säurezahl von 54 mg KOH/g aufweist, wird, wie in Beispiel 1 angegeben, mit einem Epoxydharz umgesetzt. 



   Beispiel 5 : 475 Teile eines Diepoxydharzes auf Basis von Bisphenol A (Epoxydäquivalentgewicht zirka 475) werden in Diäthylenglykoldimethyläther gelöst und wie in Beispiel 1 mit 21 Teilen Diäthanolamin (0, 2 Äquivalente) und anschliessend mit 30 Teilen   N, N-Diäthylaminopropylamin   (0, 46 Äquivalente) und 77 Teilen (0, 3 Äquivalente) des Zwischenproduktes (I C) bis zu einer Säurezahl von praktisch 0 umgesetzt. Das Produkt weist eine Aminzahl von 61 mg KOH/g und einen Festkörpergehalt von 70% auf. 



   Beispiel 6 : 475 Teile des in Beispiel 1 eingesetzten Diepoxydharzes werden in 433 Teilen 2-Methoxypropanol gelöst und wie dort angegeben, mit 37 Teilen Diäthanolamin (0, 35 Äquivalente), 32 Teilen   N, N-Diäthylaminopropylamin (0, 49   Äquivalente) und 248 Teilen (0, 16 Äquivalente) des Zwischenproduktes (I D) bis zu einer Säurezahl von praktisch 0 reagiert. Aminzahl : 59 mg KOH/g, Festkörpergehalt : 65%. 



   Beispiel 7 : Das Beispiel 6 wird unter Verwendung von 115 Teilen (0, 16 Äquivalente) Zwischenprodukt (I E) an Stelle des Zwischenproduktes (I D) durchgeführt. Das Produkt hat eine Aminzahl von 71 mg KOH/g ; die Menge des Lösungsmittels entspricht einem Festkörpergehalt von 65%. 



   Beispiel 8 : Das Beispiel 7 wird unter Verwendung von 178 Teilen (0, 16 Äquivalente) des Zwischenproduktes (I F) wiederholt. Aminzahl : 65 mg KOH/g ; Festkörpergehalt 65%. 



   Beispiel 9 : 80 Teile eines Diepoxydharzes auf Basis von Bisphenol A (Epoxydäquivalentgewicht zirka 190) werden in 200 Teilen 2-Methoxypropanol gelöst und mit 125 Teilen (0, 33 Äquivalente) des Zwischenproduktes   (I   A) bei 70 bis   120 C   bis zu einer Säurezahl von praktisch 0 reagiert. Nach Zugabe von 238 Teilen eines Diepoxydharzes auf Basis von Bisphenol A (Epoxydäquivalentgewicht zirka 475) wird auf zirka   50 C   gekühlt. Anschliessend werden 21 Teile (0, 2 Äquivalente) Diäthanolamin und 30 Teile   N, N-Diäthylaminopropylamin (0, 46   Äquivalente) zugesetzt und die Reaktion bei 40 bis   60 C   bis zu einem Epoxydwert von 0 weitergeführt. Aminzahl : 75 mg KOH/g ; Festkörpergehalt zirka 71%. 



   Beispiele 10 und 11 : Wie in Beispiel 9   angegeben 1   werden Harze gemäss folgender Zusammensetzung hergestellt : 
 EMI5.1 
 
<tb> 
<tb> Teile <SEP> Beispiel <SEP> 10 <SEP> Beispiel <SEP> 11 <SEP> 
<tb> Diepoxydharz <SEP> 80 <SEP> 80
<tb> (Bisphenol <SEP> A <SEP> ; <SEP> ÄG <SEP> 190)
<tb> 2-Methoxypropanol <SEP> 200 <SEP> 200
<tb> Zwischenprodukt <SEP> (I <SEP> B) <SEP> 276 <SEP> 
<tb> (0, <SEP> 16 <SEP> Äqu.) <SEP> 
<tb> Zwischenprodukt <SEP> (I <SEP> D)-248
<tb> (0, <SEP> 16 <SEP> Äqu.) <SEP> 
<tb> Diepoxydharz <SEP> 238 <SEP> 238
<tb> (Bisphenol <SEP> A <SEP> ;

   <SEP> ÄG <SEP> 475)
<tb> Diäthanolamin <SEP> 37 <SEP> 37
<tb> N, <SEP> N-Diäthylaminopropylamin <SEP> 32 <SEP> 32
<tb> Aminzahl <SEP> (mg <SEP> KOH/g) <SEP> 61 <SEP> 74
<tb> Festkörpergehalt <SEP> (%) <SEP> 80 <SEP> 76
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 
Prüfung der erfindungsgemäss hergestellten Bindemittel
Die gemäss den Beispielen hergestellten Bindemittel werden entsprechend den in der Tabelle 1 angegebenen Feststoffverhältnissen mit der Härterkomponente bei   60 C   homogen vermischt und aus der Mischung ein pigmentierter Lack hergestellt.

   Dabei wird entsprechend dem folgenden Rezept eine Farbpaste aus 
25 Teilen Bindemittel-Härter-Mischung (100%) 
0, 25 Teilen Farbruss 
3 Teilen basisches Bleisilikatpigment 
36, 75 Teilen Titandioxyd auf einem geeigneten Reibaggregat hergestellt, welche nach dem Homogenisieren mit jeweils 75 Teilen (Festharz) der Bindemittel-Mischung komplettiert wird. 
 EMI6.1 
 



   :entsprechend "Komponente B   2".   



   Härterkomponente Y : Umesterungshärter auf Basis von modifizierten Malonestern gemäss AT-PS
Nr. 379602,   z. B.   entsprechend Beispiel 1. 



   Härterkomponente Z : Umesterungshärter auf Basis von oligomeren ss-Hydroxyestern gemäss
EP-B1-00 12 463,   z. B.   entsprechend Beispiel II (b). 



   Die Lacke wurden nach Neutralisation und Verdünnung auf den angegebenen Festkörpergehalt unter Bedingungen, welche eine Trockenfilmstärke von 20 cm ergeben, auf zinkphosphatiertem Stahlblech kathodisch abgeschieden und bei der angegebenen Einbrenntemperatur 30 min eingebrannt. In allen Fällen wird beim Salzsprühtest gemäss ASTM B-117-64 nach einer Prüfdauer von 700 h ein Angriff am Kreuzschnitt von weniger als 2 mm festgestellt. Beim Feuchtschranktest (100% relative Luftfeuchtigkeit bei   50 C)   sind die Beschichtungen nach 500 h in einwandfreiem Zustand. 



   Zur Prüfung der Haftfestigkeit von PVC-Materialien auf dem kathodisch abgeschiedenen Lack wurde die PVC-Schicht in Form eines Streifens von 2 mm Dicke und 1 cm Breite 30 min nach dem Einbrennen der K-ETL-Grundierung appliziert und 7 min bei   140 C   (Objekttemperatur) gehärtet. 



  Die Prüfung der Haftung erfolgte 1 h nach dem Einbrennen. 



   Beurteilt wird dabei die Abziehbarkeit der PVC-Beschichtung (Note 5 = leicht abziehbar, Note 1 = nicht abziehbar, Beschichtung bricht ohne Ablösung vom Untergrund). 



   Als PVC-Materialien wurde ein handelsüblicher Unterbodenschutz (Stankiewicz 2252 der Fa. 



  Stankiewicz GmbH, Celle, BRD) sowie eine in der Automobilindustrie eingesetzte Nahtabdichtungsmasse (Dekalin 9003 der Fa. Dekalin, Deutsche Klebstoff-Werke, Hanau, BRD) verwendet. 



   Beurteilung der Ergebnisse 
 EMI6.2 
 
<tb> 
<tb> Unterbodenschutz <SEP> Nahtabdichtungsmasse
<tb> Note <SEP> Lack <SEP> Nr. <SEP> Lack <SEP> Nr.
<tb> 



  1 <SEP> 4, <SEP> 6, <SEP> 8 <SEP> 6, <SEP> 8 <SEP> 
<tb> 2 <SEP> 1, <SEP> 2,9 <SEP> 3,4, <SEP> 9,10, <SEP> 11
<tb> 3 <SEP> 3,5 <SEP> 5
<tb> 4-5 <SEP> Vergleichslack <SEP> A <SEP> Vergleichslack <SEP> A, <SEP> C
<tb> 5 <SEP> Vergleichslack <SEP> B, <SEP> C <SEP> Vergleichslack <SEP> B <SEP> 
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 
Als Vergleichslack A wurde ein in gleicher Weise hergestellter Lack auf Basis einer Kombination aus 30 Teilen (Festharz) eines Bindemittels gemäss Beispiel 29 der US-PS Nr. 4, 174, 332 und 70 Teilen (Festharz) gemäss Beispiel 8 der EP-B1-00 12 463 verwendet. Beim Vergleichslack B wurde das Verhältnis der beiden Komponenten auf 50 : 50 geändert. Der Vergleichslack C basierte auf einer Bindemittelkombination gemäss Beispiel 4 der EP-B1-00 49 369.

   Keines dieser Bindemittel weist in seiner Struktur substituierte Harnstoffgruppen auf. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



   Tabelle 1 Zusammensetzung der Prüflacke (alle Gewichtsangaben für Harze beziehen sich auf Festharz) 
 EMI8.1 
 
<tb> 
<tb> Lack <SEP> Nr. <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9 <SEP> 10 <SEP> 11
<tb> Bindemittel
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> 80 <SEP> 70
<tb> Beispiel <SEP> 2 <SEP> 80 <SEP> 70
<tb> Beispiel <SEP> 5 <SEP> 80
<tb> Beispiel <SEP> 6 <SEP> 70
<tb> Beispiel <SEP> 7 <SEP> 75
<tb> Beispiel <SEP> 8 <SEP> 70
<tb> Beispiel <SEP> 9 <SEP> 75
<tb> Beispiel <SEP> 10 <SEP> 70 <SEP> 
<tb> Beispiel <SEP> 11 <SEP> 75
<tb> Härterkomponente
<tb> X <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 25 <SEP> 30 <SEP> 25
<tb> Y <SEP> 20 <SEP> 30 <SEP> 30 <SEP> 30 <SEP> 30 <SEP> 
<tb> Z <SEP> 25
<tb> Neutralisationsmittel
<tb> (Mol/100 <SEP> g <SEP> Festh.)

  
<tb> Ameisensäure <SEP> 45 <SEP> 40 <SEP> 45 <SEP> 35 <SEP> 45 <SEP> 45 <SEP> 35 <SEP> 45 <SEP> 40 <SEP> 45 <SEP> 40
<tb> Hilfslösemittel <SEP> 35 <SEP> TEX <SEP> 40 <SEP> TEX <SEP> 45 <SEP> TEX
<tb> deionisiertes <SEP> Wasser <SEP> 700 <SEP> 700 <SEP> 791 <SEP> 600 <SEP> 695 <SEP> 657 <SEP> 695 <SEP> 731 <SEP> 711 <SEP> 705 <SEP> 705
<tb> Festkörpergehalt
<tb> der <SEP> Lacke <SEP> (%) <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 14 <SEP> 18 <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 15 <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> 16
<tb> Einbrenntemperatur <SEP> oe <SEP> 170 <SEP> 170 <SEP> 180 <SEP> 170 <SEP> 170 <SEP> 180 <SEP> 180 <SEP> 170 <SEP> 160 <SEP> 170 <SEP> 170
<tb> 
 TEX = 2,2,4-Trimethylpentan-1,3-diolmonoisobutyrat

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von kationischen, nach Protonierung der basischen Gruppen wasserverdünnbaren Lackbindemitteln, dadurch gekennzeichnet, dass man 5 bis 90, vorzugsweise 5 bis 30 Mol-% der mit Carboxylgruppen reaktiven Gruppen einer mindestens eine Epoxydgruppe oder eine Isocyanatgruppe tragenden, gegebenenfalls protonisierbare Aminogruppen aufweisenden harzartigen Verbindung mit einem Molekulargewicht von mindestens 170, vorzugsweise von 400 bis 2000, bei 30 bis 140 C, gegebenenfalls in Gegenwart inerter Lösemittel,
    mit einer Monocarboxylverbindung oder einer Dicarboxylverbindung der allgemeinen Formel EMI9.1 wobei R einen geradkettigen oder verzweigten Alkylenrest mit 6 bis 24 C-Atomen oder einen Äther- gruppen und/oder Urethangruppen und/oder substituierte Harnstoffgruppen und/oder Ester- gruppen und/oder Säureamidgruppen aufweisenden Molekülbaustein, wobei die Hauptkette mindestens 4 C-Atome aufweist, Y den Kohlenwasserstoffrest einer zwei benachbarte Carboxyl- oder eine Anhydridgruppe aufweisenden Tricarbonsäure, X ein Wasserstoffatom oder die Gruppe EMI9.2 darstellt, bis zu einer Säurezahl von praktisch 0 umsetzt, sowie vor, während oder nach dieser Reaktion die verbleibenden Epoxyd- bzw.
    Isocyanatgruppen mit entsprechend funktionellen monomeren Verbindungen reagiert, wobei die Art und Menge der mit der Epoxyd- oder Isocyanatverbindung reagierenden Verbindungen so gewählt wird, dass das Endprodukt eine Aminzahl von mindestens 30, vorzugsweise 35 bis 70 mg KOH/g aufweist.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Polycarbonsäure eine aromatische Tricarbonsäure eingesetzt wird.
    3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Polycarbonsäu- re Trimellithsäure (anhydrid) eingesetzt wird.
    4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aminoverbindung zur Herstellung des kettenverlängernden Imidelementes Poly- (alkoxy)-diamine der Formel H2N-[CH2-CH(R)-0]n-CH(R)-CH2-NH wobei R ein H-Atom oder eine Methylgruppe darstellt und n 1 bis 30 sein kann, einsetzt.
    5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als protonierbare Gruppen tertiäre Aminogruppen durch Verwendung von prim.-tert. Aminen eingeführt werden.
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