CZ281901B6

CZ281901B6 - Způsob výroby vodou ředitelných pojiv laků a jejich použití

Info

Publication number: CZ281901B6
Application number: CZ9423A
Authority: CZ
Inventors: Gert Dworak; Werner Staritzbichler; Wolfgang Göldner
Original assignee: Vianova Resins Aktiengesellschaft
Priority date: 1991-07-12
Filing date: 1992-07-10
Publication date: 1997-03-12
Also published as: ATA140091A; TW216441B; AU2275592A; EP0594685A1; PT100642A; RU2124540C1; EP0594685B1; CA2111087C; DE59201473D1; CZ2394A3; PL169020B1; CA2111087A1; ES2070642T3; AT396245B; WO1993001245A1; US5494956A; KR0161545B1; YU68092A; PT100642B; MX9204095A

Abstract

Je popsán způsob, při kterém při teplotě mezi 90 a 170 .sup.o .n.C až k meznímu viskozitnímu číslu 13,5 až 18,0 ml/g, měřeno v N,N-dimethlyformamidu při 20 .sup.o .n.C, reaguje 10 až 80 % hmot. polyuretanové pryskyřice s 20 až 90 % hmot. polyesterové pryskyřice. Následně se 60 až 90 % hmot. tohoto reakčního produktu před přídavkem podstatného podílu vody mísí při teplotě 40 až 100 .sup.o .n.C s 10 až 40 % hmot. vodou neředitelné zesíťovací komponenty a zředí se vodou na obsah tuhých látek vhodný pro další zpracování. Pojivo lze použít k formování vodou ředitelných vypalovací laků, případně vodou ředitelných plniv, zvláště pro automobilové barvy.ŕ

Description

(57) Anotace:

Podstata způsobu spočívá v tom, že při teplotě mezi 90 a 170 °C až k meznímu viskozltnímu číslu 13,5 až 18,0 ml/g, měřeno v Ν,Ν-dlmethlyformamidu při 20 °C, reaguje 10 až 80 % hmotn. polyuretanové pryskyřice s 20 až 90 % hmotn. polyesterové pryskyřice. Následně se 60 až 90 % hmotn. tohoto reakčního produktu před přídavkem podstatného podílu vody mísí při teplotě 40 až 100 °C s 10 až 40 % hmotn. vodou neředltelné zesítovací komponenty a zředí se vodou na obsah tuhých látek vhodný pro další zpracování.

Způsob výroby vodou ředitelných pojiv a laků

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby vodou ředitelných pojiv laků k vytvořeni vypalovacích laků, zvláště vodou ředitelných plniv pro lakování automobilů.

io Dosavadní stav techniky

Pojivá obsahují po neutralizaci karboxylových skupin vodou ředitelný reakční produkt z karboxylových skupin a alespoň polyuretanové pryskyřice mající koncové blokující izokyanatové skupiny s polyesterem nesoucím hydroxylové skupiny a zesíťovací komponenty.

Kombinace pojivá z polykarboxylových komponent, polyhydroxylových komponent a zesíťovacích komponent jsou popsány například v AT-PS 328 587, AT-PS 388 738, AT-PS 388 382 a v EP-A2-0330139.

Takovými kombinacemi pojivá se dosáhnou pro aplikaci výhodné Theologické vlastnosti laku a velmi dobrá přilnavost vypáleného filmu laku na kovovém pigmentu nebo základní nátěrové barvě a rovněž na souvrství, což umožňuje vytvoření hodnotných vodou ředitelných plniv, jaká se používají v automobilovém průmyslu.

Požadavky kladené v průmyslové praxi ze strany spotřebitelů na vodou ředitelná plniva jsou podrobeny průběžným změnám a velká snaha směřuje k co možná univerzálně použitelným produktům.

Podstata vynálezu

Překvapivě bylo zjištěno, že speciální volbou komponent pojivá a speciálními způsobovými kroky pro kombinace těchto komponent pojivá se může dosáhnout další zlepšení ve stabilitě skladování laku.

Předložený vynález se tak týká způsobu výroby vodou ředitelných pojiv, které obsahují reakční produkt z polykarboxylové komponenty s polyhydroxylovou komponentou a zesíťovací komponentou, jehož podstata spočívá v tom, že 10 až 80 % hmotn., výhodně 15 až 40 % hmotn. polyuretanové pryskyřice, která obsahuje karboxylové skupiny s číslem kyselosti 70 až 160 mg 40 hydroxidu draselného v jednom gramu a alespoň jednu koncovou izokyanatovou skupinou v molekule, každá volná hydroxylová skupina ještě obsahuje zbytky mastné kyseliny s více než dvanácti atomy uhlíku, a má mezní viskozitní číslo 6,5 až 12,0 ml/g, výhodně 8,0 až 11,0 ml/g, vztaženo na N,N-dimethylformamid při 20 °C, reaguje s 20 až 90 % hmotn., přednostně 60 až 85 % hmotn., polyesterové pryskyřice, eventuálně modifikovaně uretanem, s hydroxylovým 45 číslem 50 až 500 mg hydroxidu draselného v jednom gramu, číslem kyselosti od méně než 20 mg hydroxidu draselného v jednom gramu a mezním viskozitním číslem 8,0 až 13,0 ml/g, výhodně 9,5 až 12,0 ml/g, měřeno v Ν,Ν-dimethylfomramidu při 20 °C, při teplotě mezi 90 až 170 °C, přednostně při teplotě, která leží 10 až 20 °C nad teplotou odštěpení blokačních prostředků koncových isokyana-tových skupin polyurtetanové pryskyřice, až na mezní viskozitní číslo 13,5 50 až 18,0 ml/g, přednostně 14,5 až 16,5 ml/g, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při 20 °C, aniž se překročí hranice rozpustnosti ve vodě, a návazně se 60 až 90 % hmot, tohoto reakčního produktu, před nebo po částečné nebo úplné neutralizaci karboxylových skupin anorganickou nebo organickou bází, avšak před přidáním podstatného vodního podílu, mísí při teplotě 40 až 100 °C s 10 až 40 % hmotn. zesíťovací komponenty nerozpustné ve vodě a zředí na obsah tuhých látek

- I CZ 281901 B6 vhodný pro další zpracování. Přitom součet procentních čísel složení kombinace z polyuratenové pryskyřice a polyesterové pryskyřice, případně z reakčních produktů a zesíťovací komponenty, vztaženo na tuhé látky, činí 100.

Vodou ředitelné pojivo laku vyrobené způsobem podle vynálezu je určeno zejména k vytvoření vodou ředitelných vypalovacích laků, zvláště k vytvoření vodou ředitelných plniv k lakování automobilů.

Dodatečnou proti hydrolýze stabilní vazbou polykarboxylové komponenty s polyhydroxylovou komponentou přes uretanovou skupinu, výběrem specifických materiálů pro polykarboxylové komponenty ke zlepšení slučitelnosti reakčních produktů se zesíťovací komponentou a přimíšením zesíťovací komponenty před přídavkem podstatného podílu vody se podstatně zvýší stabilita laku tvořeného kombinací pojiv podle vynálezu, což má zvláště význam pro nasazení v průmyslových lakovnách se systémem okružního potrubí.

Kromě toho se mohou v kombinacích pojiv použít ve srovnání s produkty podle stavu techniky větší podíly zesíťovacích komponent. Při uskladnění laků se nezjišťuje segregace komponent laků. Možností ovlivnit v širší oblasti reaktivitu laků lze případně také zlepšit přilnavost nátěrové podkladové vrstvy vypalovacího filmu.

Polyuretanová pryskyřice použitá jako polykarboxylové komponenta obsahuje jako specifické materiály kyselinu dihydromonokarbonovou a má nárokované karboxylové skupiny odpovídající číslu kyselosti od 70 až 160 mg hydroxidu draselného najeden gram a v molekule alespoň jednu koncovou blokovací isokyanatanovou skupinu. Polykarboxylové komponenta dále obsahuje vedle hydroxylových skupin ještě zbytek mastných kyselin s více než 12 atomy uhlíku. Blokační prostředek se při zvýšené teplotě, to znamená při vazební reakční teplotě, odštěpí. Polykarboxylové komponenta je sama a rovněž jako reakční produkt polykarboxylové komponenty a polyhydroxylové komponenty, po částečné nebo úplné neutralizací karboxylových skupin bází, výhodně sekundárních nebo terciárních alkyl- nebo alkanolaminů, vodou ředitelná.

Polyuretanová pryskyřice se obdrží známým postupem reakcí směsi z polyizokyanatu a polyizokyanatu částečně blokovaného pomocí monohydroxylové vazby a/nebo butanonoximem s kyselinou dihydroxymonokarbonovou a eventuálně s polyolem, přičemž množstevní poměry se volí tak, ze je v molekule polykarboxylové komponenty bez hydroxylové skupiny průměrně alespoň jedna koncová blokační izokyanatová skupina.

Jako kyselina dihydroxymonokarbonová se používá kyselina dimethylolpropionová. Principiálně jsou vhodné také jiné dihydroxymonokarbonové kyseliny.

Jako polyizokyanatanové vazby se především používají obvyklé diizokyanaty, jako toluylendiizokyanat, izophorondiizokyanat nebo hexamethylendiizokyanat a případně také vhodné izokyanat-prepolymery.

K blokování volných NCO skupin se monohydroxylové vazby, zvláště monoalkoholy, jako 2ethylhexanol, monoether glykolu a polyoxialkylendiolen nebo butanooxim, zvolí tak, ze se odštěpí při reakci polykarboxylových komponent s polyhydroxylovými komponentami, to znamená teplota štěpení musí ležet mezi 80 a nejvýše 160 °C. Polykarboxylová komponenta má mezní viskozitní číslo 6,5 až 12,0 ml/g, přednostně 8,0 až 11,0 ml/g, měřeno v N,Ndimethylformamidu při 20 °C.

Jako polyhydroxylová komponenta se používá film tvořící polyesterová pryskyřice, která je charakterizována hydroxylovým číslem 50 až 500 mg hydroxidu draselného v jednom gramu, číslem kyselosti méně než 20 mg hydroxidu draselného v jednom gramu a mezním viskozitním číslem 8,0 až 13,0 ml/g, přednostně 9,5 až 12,0 ml/g, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při

-2CZ 281901 B6 teplotě 20 °C. Polyesterové pryskyřice vyrobené z polyolenu a polykarbonové kyseliny mohou mít případně uretanové skupiny a mohou být modifikované monokarbonovou kyselinou, která obsahuje 5 až 20 atomů uhlíku. Podíl mastných kyselin však nesmí překročit 15 % hmot..

Pólykarboxylové a polyhydroxylové komponenty reagují při 90 až 170 °C, přednostně při teplotě, která leží 10 až 20 °C nad teplotou odštěpování blokačních prostředků v koncových izokyanatových skupinách v polykarboxylových komponentách, až k meznímu viskozitnímu číslu 13, 5 až 18,0 ml/g, přednostně 14,5 až 16,5 ml/g, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při 20 °C, přičemž se dbá, že reakční produkt musí být po neutralizaci karboxylovými skupinami ještě bezvadně ředitelný vodou. Množstevní poměry jsou tvořeny 10 až 80 % hmot., přednostně 15 až 40 % hmot, polykarboxo-Iových komponent a 20 až 90 % hmot., přednostně 60 až 85 % hmot., polyhydroxylových komponent, vztaženo na tuhé látky, přičemž součet procentních čísel činí 100 a volí se tak, že reakční produkt má číslo kyselosti alespoň 25 mg hydroxidu draselného v jednom gramu, přednostně mezi 30 a 50 mg hydroxidu draselného najeden gram.

Reakční produkt se v souvislosti s tím před nebo po částečné nebo úplně neutralizaci karboxylovými skupinami pomocí anorganických nebo organických bází, ale před přídavkem podstatného podílu vody, smísí s vodou neředitelnou zesíťovací komponentou a ředí se vodou na obsah tuhých látek vhodný pro další zpracování.

Jako zesíťovací komponenta se používá obchodné obvyklé blokační diizokyanaty nebo polyizokyanaty, které musí mít co možná malý podíl organického rozpouštědla.

K řízení povrchové tvrdosti a elasticity filmů vypalovacího laku se mohou výhodně použít blokační diizokyanaty nebo polyizokyanaty, přednostně v kombinaci měkkých a tvrdých typů v poměru 10 až 35 % hmot, k 90 až 65 % hmot.. Pod měkkými typy jsou chápány zvláště takové produkty, které se obdrží z alifatických diizokyanatů nebo polyizokyanatů vytvořením biuretu nebo oligomerací, například z hexamethylendiizokyanatu. Tvrdé typy obsahují diizokyanaty nebo polyizokyanaty zbytků cykloalifatických nebo aromatických uhlovodíků, použité jako výchozí produkty. Například jako takovéto diizokyanaty se uvádí: toluylendiizokyanat, tetramethy Ixy lendi izokyanat, diphenylmethandiizokkyanat, dicyklohexylmethandiizokyanat, izophorondiizokyanat.

Dále je možné také použít jako složku zesíťovací komponenty vodou ředitelný blokační polyizokyanat. Přednostně se takovéto polyizokyanaty přimísí po dříve uvedeném zředění vodou.

Jako báze pro neutralizaci karboxylových skupin reakčního produktu se přednostně používají sekundární nebo terciární alky- nebo alkanolaminy.

Množstevní poměry reakčního produktu a zesíťovací komponenty leží v rozsahu 60 až 90 % hmotn. reakčního produktu a 10 až 40 % hmotn. zesíťovací komponenty, přičemž součet procentních čísel činí 100.

Další zpracování pojivá laku vyrobeného podle vynálezu nastává známou cestou. Produkt se přednostně používá jako poj ivo pro vodou ředitelná plniva, zvláště pro lakování automobilů.

Příklady provedení vynálezu

Vynález objasňují příklady, aniž jej omezují. Všechny údaje se vztahují na díly nebo procenta, pokud není uvedeno jinak, hmotnostní.

Výroba karboxylových komponent

Komponenta (A 1)

Do vhodné reakční nádoby se vloží roztok 810 hmotn. dílů 6 molové kyseliny dimethylolpropionové v 946 hmotn. dílech diethylenglykoldimethyletheru a 526 hmotn. dílech methylizobutylketonu. Během čtyř hodin se k tomuto roztoku při teplotě 100 °C rovnoměrné přidává směs z 870 hmotn. dílů 5 molového toluylendiizokyanatu a 528 hmotn. dílů 2 molového toluylendiizokyanatu z poloviny blokovaného ethylenglykolmonoethyletherem. Jakmile jsou zreagovány všechny NCO skupiny, zředí se usazenina směsí z diethylenglykoldimethyletheru a methylizobutylketonu v poměru 2:1 na obsah tuhých látek kolem 60 %. Komponenta (AI) má číslo kyselosti 140 mg hydroxidu draselného v jednom gramu a mezní viskozitní číslo, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při 20 °C, 9,3 ml/g.

Částečně blokovaný toluylendiizokyanat se vyrobí přídavkem 90 hmot, dílů 1 molového ethylenglykolmonoethyletheru ke 174 hmot, dílům 1 molového toluylendiizokyanatu během dvou hodin při teplotě 30 °C a následnou reakcí až na hodnotu NCO 16 až 17 %.

Komponenta (A2)

Stejným postupem jako u komponenty (AI) zreaguje 945 hmot, dílů 7 molové dimethylolpropionové kyseliny v 1079 hmot, dílech diethylenglykoldimethyletheru a 599 hmot, dílech methylizobutylketonu s 1044 hmotn. díly 6 molového toluylendiizokyanatu a 528 hmotn. dílů 2 molového toluylendiizokyanatu z poloviny blokovaného ethylenglykolmonoethyletherem. Komponenta (A2) má obsah tuhých látek 60 %, číslo kyselosti 140 mg hydroxidu draselného v jednom gramu a mezní viskozitní číslo, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při 20 °C, 10,2 ml/g.

Komponenta (A3)

Stejným postupem jako u (AI) se k roztoku z 270 hmot, dílů 2 molové dimethylolpropionové kyseliny a 118 hmot, dílů 1 molového hexandiolu v 361 hmot, dílech diethylenglykoldimethyletheru a 181 hmot, dílech methylizobutylketonu během 4 hodin při teplotě 100 °C přidá směs z 348 hmotn. dílů 2 molového toluylendiizokyanatu 522 hmotn. dílů 2 molového toluylendiizokyanatu z poloviny blokovaného butanonoximem až k reakci všech NCO skupin. Následně se nastaví směsí diethylenglykoldimethylether a methylizobutylketon v poměru 2:1 obsah tuhých látek na 60 %. Komponenta (A3) má číslo kyselosti 89 mg hydroxidu draselného v jednom gramu a mezní viskozitní číslo, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při teplotě 20 °C, 9,7 ml/g.

Částečně blokovaný toluylendiizokyanatan se vyrobí přídavkem 174 hmot, dílů 2 molového butanonoximu k 696 hmotn. dílům toluylendiizokyanatanu během 2 hodin při teplotě 30 °C a následnou reakcí až na hodnotu NCO 28 až 29 %.

Výroba poiyhydroxylových komponent

Komponenta (Bl)

Ve vhodné reakční nádobě se esterifikuje 130 hmotn. dílů 1,1 molového hexandiolu-1,6, 82 hmot, dílů 0,6 molového monopentaerythiritu, 8 hmotn. dílů 0,05 molové kyseliny izononanové, 28 hmotn. dílů 0,1 molové ricinové mastné kyseliny, například dehydratované ricinolejové kyseliny, a 50 hmotn. dílů 0,3 molové izoftalové kyseliny při teplotě 210 °C až na číslo kyselosti menší než 4 mg hydroxidu draselného v jednom gramu. Viskozita 50 % roztoku v ethylenglykolmonobutyletheru podle DIN 53211/20 °C činí 125 s, mezní viskozitní číslo, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při 20 °C, činí 9,8 ml/g.

-4CZ 281901 B6

Komponenta (B2)

Stejným postupem jako u (Bl) se esterifikuje 38 hmot, dílů 0,2 molového tripropylenglykolu, 125 hmotn. dílů 1,2 molového neopentylglykolu, 28 hmotn. dílů 0,1 molové izomerované kyseliny linolové a 58 hmotn. dílů 0,3 molového anhydridu kyseliny trimelitové při 230 °C až na číslo kyselosti méně než 4 mg hydroxidu draselného v jednom gramu. Viskozita 50 % roztoku v ethylenglykolmonobutyletheru podle DIN 53211/20 °C činí 165 s. Mezní viskozitní číslo, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při 20 °C činí 10,5 ml/g.

Komponenta (B3)

259 hmotn. dílů 1,35 molového tripropylenglykolu, 8 hmot, dílů 0,05 molové kyseliny izononanové, 42 hmotn. dílů 0ζ 15 molové izomerované kyseliny linolové, 68,5 hmotn. dílů 0,5 molového monopentaerythritu a 175 hmotn. dílů 1,05 molové kyseliny izoftalové se esterifikuje za přítomnosti 0,5 hmot, dílů dibutyldilauratu zinku při teplotě 220 °C až na číslo kyselosti 4 mg hydroxidu draselného v jednom gramu. Viskozita podle DIN 53211/20 °C 70 % roztoku v ethylenglykolmonobutyletheru činí 120 s. Po zředění 260 hmotn. díly methylethylketonu se při 70 °C během 3 hodin přidá 70 hmotnostních dílů 0,4 molového toluylendiizokyanatu. Teplota se udržuje, až jsou zreagovány všechny NCO skupiny. Ve vakuu se oddělí methylethylketon a následně se zředí usazenina methoxypropoxypropanolem na obsah tuhých látek 93 %. Viskozita podle DIN 53211/20 °C 42% roztoku v ethylenglykolmonobutyletheru činí 58 s. Mezní viskozitní číslo, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při 20 °C, činí 12,1 ml/g.

Komponenta (B4)

259 hmotn. dílů 1,35 molového tripropylenglykolu, 25 hmotn. dílů 0,15 molové kyseliny izoftalové a 97 hmot, dílů 0,5 molového anhydridu kyseliny trimelitové se esterifikuje za přítomnosti 0,2 hmot, dílů dibutyldilauratu zinku při teplotě 220 °C až na číslo kyselosti 15 mg hydroxidu draselného v jednom gramu. Viskozita podle DIN 53211/20 °C 50% roztoku v ethylenglykolmonobutyletheru činí 60 s. Mezní viskozitní číslo, měřeno v N,N-dimethylformamidu při 20 °C, činí 11,4 ml/g.

Výroba komponenty (I) pojivá

Podle množstevních poměrů uvedených v tabulce 1 se vzájemně smísí polykarboxylové komponenty (A) a pohyhydroxylové komponenty (B) a vznikající rozpouštědlo se dále oddělí během ohřevu ve vakuu na udanou reakční teplotu. Tato teplota se udržuje, až bude dosaženo požadované číslo kyselosti a mezní viskozitní číslo, přičemž vzorek je po neutralizaci dimethylethanolaminem bezvadně ředitelný vodou. Komponenty se dále bezprostředně zpracovávají podle příkladů l až 4.

Tabulka 1 všechny množstevní údaje se vztahují na tuhou látku

reakční produkt	komponenta (A) hmot, d/typ	komponenta (B) hmot, d/typ	reakční teplota°C	číslo¹' kyselosti mg KOH/g	(n)²⁾ml/g
1/1	35	(Al)	65	(Bl)	150-160	41-45	16,7
1/2	30	(A2)	70	(B2)	150-160	35-39	16,0
1/3	40	(A3)	60	(B3)	150-160	29-32	14,9
1/4	33	(Al)	77	(B4)	150-160	33-37	15,8

-5CZ 281901 B6 ^υ reakce nastává v cca 90 % roztoku diethylenglykoldimethyletheru ²⁾ mezní viskozitní číslo, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při 20 °C

Příklady 1 až 4

Podle údajů v tabulce 2 se reakční produkt (I) smísí při teplotě 40 až 100 °C se zesíťovací komponentou (II) a dimethylethanolaminem se nastaví na udaný neutralizační stupeň. Je také možné neutralizovat reakční produkt před přídavkem zesíťovací komponenty (II). Následně se zředí deionizovanou vodou.

Jako zesíťovací komponenty (Π) se používá:

C 1

Obchodně obvyklý poiyizokyanát blokovaný butanonoximem, trimerovaný hexamethylendiizokyanat s izokyanuratovou strukturou, například DesmodurN 3390, Bayer.

C2

Obchodně obvyklý poiyizokyanát blokovaný butanonoximem, trimerovaný hexamethylendiizokyanat s biuretovou strukturou, například Desmodur N 100, Bayer.

Tabulka 2 všechny množstevní údaje jsou vztaženy na tuhé látky

příklad	reakční produkt (I) hmot.d/typ	reakční produkt (II) hmot.d/typ	neutralizační stupeň	obsah tuhých látek po zředění H₂O
1	70	(VI)	30	C 1	90%	35%
2	65	(1/2)	35	C 1	90%	35 %
3	70	(1/3)	30	C2	95%	35%
4	70	(1/4)	30	C2	90%	34%

Zkouška stability skladování bezbarvého laku na bázi pojivá podle příkladu 4

Stabilita byla zkoušena u vodnatého bezbarvého laku. Jako srovnání byl přibrán bezbarvý lak na bázi příkladu 3 z EP-A2-0 330 139.

Složení a charakteristické hodnoty bezbarvého laku

Bezbarvý lak	A I	B 1
poj ivo podle příkladu 4 / 34 %	100
pojivo podle příkladu 3 EP-A2-0 330 139 / 47,6 %		49,8
voda	—	22
neutralizační prostředek	—	0,4
obsah tuhých látek	34	33
viskozita (P)	1,2 P	1,2 P

-6CZ 281901 B6

Bezbarvé laky se skladují v uzavřené skleněné láhvi při teplotě 40 °C. Výsledky zkoušek skladování jsou uvedeny v tabulce 3.

Tabulka 3

bezbarvý lak	A 1	B 1
při začátku zkoušky
pH-hodnota	8,3	8,1
viskozita (P)	1,2	1,2
vzhled	lehce mléčný	lehce mléčný
po jednom týdnu
pH-hodnota	7,9	—
viskozita (P)	0,9	—
vzhled	lehce mléčný	dvoufázový
po dvou týdnech
pH-hodnota	7,9	—
viskozita (P)	0,9	—
vzhled	lehce mléčný	—
po třech týdnech
pH-hodnota	7,8	—
viskozita (P)	0,8	—
vzhled	lehce mléčný	—

Zkouška pojivá podle vynálezu jako plniva automobilových základových laků

Pojivo podle příkladů 1 až 4 a příkladu 3 z EP-A2-0 330 139 se formuje jako plnivo automobilových základových laků.

286 hmotn. dílů 35% pojivá hmotn. dílů oxidu titaničitého · hmotn. dílů síranu bamatého hmotn. dílů mikromletého mastku

0,2 hmotn. dílů sazového pigmentu

13,8 hmotn.dílů vody

Laky mají obsah tuhých látek cca 50 %, hodnotu pH cca 8,0, nastavenou pomocí dimethylethanolaminu, a viskozitu cca 1,2 P/20 °C.

Plnivo se aplikuje pomocí tlakové vzduchové pistole na zinkovaný fosfátovaný ocelový plech překrytý v tloušťce cca 20 pm katodicky nanesenou základovou barvu.

Tvrdnutí plniva nastává ve vypalovací konvekční peci po 20 minutách při teplotě 140 °C, případně 160 °C, případně 180 °C. Ve všech případech se dosahuje tloušťka suchého filmu 35 ± 2 pm.

Na vrstvu pojivá se nanáší obvyklý automobilový krycí lak z alkylových a melaminových pryskyřic, které tvrdnou 30 minut při 135 °C při tloušťce suchého filmu 35+2 pm.

Stálost filmu, to značí rozpustnost a vodotěsnost, a rovněž mechanické hodnoty odpovídají u všech vrstev praktickým požadavkům.

Pevnost proti drcenému kameni se stanoví zařízením k simulaci drtě SPLITT. Postup je podrobně popsán v časopise FARBE + LACK, sešit 8/1984. U uvedené zkoušky činí úhel nárazu

5°, průměr koule 3 mm při hmotnosti 0,5 g. Rychlost nárazu byla volena 100 km/h. Zkušební vzorek se testuje při +20 °C a při -20 °C. V tabulce 4 jsou uvedeny plochy poškození v mm² a vrstvy obnažené na místě poškození, přičemž B značí plech, G základovou barvu a F plnivo.

Výsledky zkoušek jsou shrnuty v tabulce 4 a neukazují žádné rozdíly.

Tabulka 4

Plnivo pro automobily na základě příkladů	1	2	3	4	3zEP 0330139
SPLITT při +20 °C
	140 °C	5-8/G	4-6/G	4-7/G	4-6/G	7 -10/G
	160 °C	4 - 7/G/F	2-4/G	3 - 5/G/F	1/G	5-8/G
	180 °C	4 - 7/G/F	2-4/G	3 - 5/G/F	1/G	5-8/B/F
SPLITT při -20 °C
	140 °C	5-8/G	3-5/G	3-5/G	2-4/G	7- 10/G
	160 °C	5 - 8/B/G	2-3/G	4 - 5/G/F	1/G	6 -11/B/G
	180 °C	5 - 8/B/G/F	3/G	4 - 5/B/G/F	1/G	8 - 12/B/G/F

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby vodou ředitelných pojiv laků, které obsahují reakční produkt z

20 polykarboxylové komponenty s polyhydroxylovou komponentou a rovněž zesíťovací komponentou, vyznačující se tím, žel0až80% hmotn. polyuretanové pryskyřice, jejíž karboxylové skupiny mají číslo kyselosti 70 až 160 mg KOH/g a v molekule mají alespoň jednu koncovou blokující izokyanátovou skupinu a obsahují vedle volných hydroxylových skupin ještě zbytky mastných kyselin s více než 12 atomy uhlíku a mezní

25 viskozitní číslo mají 6,5 až 12,0 ml/g, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při 20 °C, reaguje s 20 až 90 % hmotn., polyesterové pryskyřice, případné modifikované uratanem, s hydroxylovým číslem 50 až 500 mg KOH/g, číslem kyselosti méně než 20 mg KOH/g a mezním viskozitním číslem 8,0 až 13,0 ml/g, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při 20 °C, při teplotě mezi 90 °C a 170 °C, až k meznímu viskozitnímu číslu 13,5 až 18,0 ml/g, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu

30 při 20 °C, aniž se přitom překročí hranice rozpustnosti ve vodě, a následně 60 až 90 % hmotn. tohoto reakčního produktu se před nebo po částečné nebo úplné neutralizaci karboxylových skupin anorganickou nebo organickou bází, avšak před přídavkem a podstatného podílu vody smísí při teplotě 40 až 100 °C s 10 až 40 % hmotn. zesíťovací komponenty neředitelné ve vodě, zředí se vodou na obsah tuhých látek vhodný pro další zpracování, přičemž součet procentních

35 čísel polyuretanové pryskyřice a polyesterové pryskyřice, případně reakčního produktu a zesíťovací komponenty, ve vztahu na tuhé látky, činí 100.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se použije polyuretanová pryskyřice, která se obdrží reakcí směsi z polyizokyanatu a polyiziokyanatu částečně

40 blokovaného pomocí monohydroxylové vazby a/nebo butanonoximu s kyselinou dihydroxymonokarbonovou, případně částečně s polyolem.

-8CZ 281901 B6
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se jako kyselina dihydroxymonokarbonová použije kyselina dimethylolpropionová.
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že polyesterová pryskyřice obsahuje až k 15 % hmotn. kyseliny monokarbonové s 5 až 20 atomy uhlíku.
5. Způsob podle nároků laž4, vyznačující se tím, že reakční produkt má číslo kyselosti alespoň 25 mg KOH/g, přednostně 30 až 50 mg KOH/g.
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se jako zesíťovací komponenta používá blokovaný diizokyanát a/nebo blokovaný polyizokyanát.
7. Způsob podle alespoň jednoho z nároků lažó, vyznačující se tím, že se použije 15 až 40 % hmotn. polyuretanové pryskyřice.
8. Způsob' podle alespoň jednoho z nároků laž7, vyznačující se tím, že se použije polyuretanová pryskyřice s mezním viskozitním číslem 8,0 až 11,0 ml/g, měřeno v N,Ndimethylformamidu při 20 °C.
9. Způsob podle alespoň jednoho z nároků laž8, vyznačující se tím, že polyuretanová pryskyřice reaguje s 60 až 85 % hmotn., polyesterové pryskyřice.
10. Způsob podle alespoň jednoho z nároků laž9, vyznačující se tím, že se použije polyesterová pryskyřice s mezním viskozitním číslem 9,5 až 12,0 ml/g, měřeno v N,Ndimethylformamidu při 20 °C.
11. Způsob podle alespoň jednoho z nároků lažlO, vyznačující se tím, že polyuretanová pryskyřice reaguje s polyesterovou pryskyřicí při teplotě, která leží 10 až 20 °C nad teplotou odštěpování blokačních prostředků koncových izokyanatových skupin karboxylových skupin.
12. Způsob podle alespoň jednoho z nároků I až 11, vyznačující se tím, že polyuretanová pryskyřice reaguje s polyesterovou pryskyřicí až k meznímu viskozitnímu číslu 14,5 až 16,5 ml/g, měřeno v Ν,Ν-dimethylformamidu při 20 °C.