DD297429A5 - Kombinationsanstrichstoffe auf der basis isocyanatvernetzberer hydroxyacrylatharze - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Kombinationsanstrichstoffe auf der Basis isocyanatvernetzbarer Hydroxyacrylatharze mit OH-Zahlen unter 50 mit Keton-Formaldehydharzen, lufttrocknenden Polymethacrylatharzen oder Celluloseestern. Zur Vermeidung des fruehzeitigen Gelierens in Gegenwart von mehr als 0,2 Masseanteilen in % Wasser enthalten die Anstrichstoffe keine Pigmente und Extender, die Oxide oder Hydroxide des Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd und Al als direkte Bestandteile aufweisen. Sie enthalten ausschlieszlich 3 bis 60 Masseanteile in % nicht nachbehandeltes TiO2 vom Rutiltyp mit maximal 2 Masseanteilen in % Aluminiumoxidhydrat.{Hydroxyacrylatharz, isocyanatvernetzbar; Kombinationsanstrichstoff; Gelierungsneigung; Wassergehalt; Oxide; Hydroxide; Erdalkalien; Zink; Cadmium; Aluminium; Titandioxid; Rutil, unbehandelt}

Description

Die Erfindung betrifft Kombinationsanstrichstoffe auf der Basis von isocyanatvernetzbaren Hydroxyacrylatharzen mit OH-Zahlen unter 50 und weiteren Bindemitteln für Grund-, Vorspritz- und Lackfarben für metallische, Holz-, holzähnliche und silikatische Untergründe.

Charakteristik des bekannten Standes der Techn ik

Anstrichstoffe auf der Basis physikalisch trocknender Kombinationen von mit Polyisocyanaten vernetzbaren hydioxylgruppenhaltigen Acrylatharzen und anderen Bindemittelkomponenten, z. B. Keton-Formaldehydharzen, lufttrocknenden Polymethacrylatharzen, vorzugsweise jedoch Celluloseestern, ζ. Β. Cellulosenitrat, mit Füllstoffen, Pigmenten, Extendern und Lösungsmitteln gehören zum Stand der Technik.

Diese Kombinationen weisen in Verbindung mit Wasseranteilen von gleich und mehr als 0,2 Masseanteilen in %, welche durch alle Bestandteile der Anstrichstoiformulierung eingebracht werden können, eine erhöhte Anfälligkeit zu einer irreversiblen Gelierung auf.

Die Gelierung kann während des gesamten Herstellungsprozesses sowie bei der Lagerung des fertigen Anstrichstoffes eintreten. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist dabei von dem Aufbau des Acrylharzes, insbesondere von dessen Hydroxylgehalt und don Polaritätsverhältnissen im Lösungsmittelgemisch, abhängig. Mit abnehmender OH-Zahl und steigender Polarität des Lösungsmittelsystems ist eine Erhöhung der Geliergeschwindigkeit zu beobachten. Die Stabilitätsgrenze wurde bei einer OH-Zahl von etwa 45 bis maximal 50 mg KOH/g Festharz beobachtet, d. h., bei Hydroxyacrylatharzen mit höherem Hydroxylgehalt trat die störende Gelierungsreaktion nicht mehr in Erscheinung. Die Verarbeitbarkeit des Anstrichstoffes ist im Regelfall auf einen Zeitraum von wenigen Stunden bis zu 10 Tagen begrenzt.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die bestehenden Nachteile von Acrylharzkombinationsanstrichstoffen in der Systemstabilität zu beseitigen und die Lagerstabilität auf mindestens 6 Monate zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, durch geeignete Zusammensetzung der Kombinationsanstrichstoffe auf der Basis isocyanatvernetzbarer Hydroxyacrylatharze mit OH-Zahlen unter 50 die Gelierungsneigung in Gegenwart von 0,2 Masseanteilen in % und mehr Wasser zu beseitigen.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch Kombinationsanstrichstoffe auf der Basis isocyanatvernetzbarer Hydroxyacrylatharze mit OH-Zahlen unter 50 mit Keton-Formaldehydharzen, lufttrocknenden Polymethacrylatharzen und Celluloseestern sowie Gemischen dieser und Lösungsmitteln, Hilfsstoffen, Pigmenten und Extendern, bei denen 3 bis 60 Masseanteilen in %, bezogen auf die Anstrichstoff rezeptur, ausschließlich nicht nachbehandeltes TiO_rPigment mit Rutilstruktur eingesetzt werden, welche höchstens 2,0 Masseanteile in % anorganische Aluminiumverbindungen (Aluminiumoxidhydrat), bezogen auf TiO₂, aufweisen.

Neben diesem TiO₂-Pigment sind alle Pigmente bzw. Extender auszuschließen, die Oxide oder Hydroxide der Elemente Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd und Al oder Gemische dieser Oxide und Hydroxide als direkte Bestandteile enthalten bzw. aus diesen bestehen.

Als isocyanatvernetzbare Hydroxyacrylatharze werden mit Polyisocyanaten vernetzbare hydroxylgruppenhaltige Acrylatharze mit in der Praxis üblichen OH-Zahlen zwischen etwa 40 und 50mg KOH/g Festharz eingesetzt.

Als Kombinationsharze werden Celluloseester, wie Cellulosenitrat oder Celluloseacetobutyrat, Ketonharze, wie beispielsweise Cyclohexanon-Formaldehyd-Kondensate, und lufttrocknende Polymethacrylatharze eingesetzt.

Diezu verwendenden Lösungsmittel sind die in der Anstrichstoffindustrie üblichen, wie z. B. Ethanol, n-Butanol, Essigsäureethyl- und -butylester und Aromaten, vorzugsweise C₈-Aromaten.

Als Pigmente und Extender sind besonders Eisenoxidpigmente, Bleichromatpigmente, übliche organische Pigmente und Farbstoffe, Ruße und ausgewählte Kaolin- und Talkumsorten, Kieselsäureextender und Bariumsulfatoxtender verwendbar.

Die erfindungsgemäßen Anstrichstoffe weisen gegenüber den bekannten Formulierungen bei einem Wassergehalt bis zu 1,5 Masseanteilen in %, bezogen auf das Gesamtrezept, eine Systemstabilität von mindestens 6 Monaten auf. Damit ist die Lagerfähigkeit sowie die Anwendungs- und Verarbeitungfähigkeit auf einen in der Praxis erforderlichen Zeitraum angehoben.

Ausführungsbelsplele Beispiel 1

für eine Grundfarbe

11,0 Hydroxyacrylatharzlösung, 60%ig in Xylen/Butylacetat mit einer OH-Zahl von ca. 4C uis 12,0 Cellulosenitrat, alkoholfeucht 3,0 Keton-Formaldehydharz 4,5 TiO₂, Rutilstruktur, nicht nachbehandelt 20,0 ausgewählte anorganische Füllstoffe (z. B. Schiefermehl, Kaolin, Schwerspat), ggf. auch Pigmente 12,0 Talkum (ausgewählte Type) 0,5 Antiabsetzmittel 0,4 Netzmittel 5,5 Weichmachergemisch

19.0 Ethyl'/Butylacetat-Gemisch

13.1 Aromatangernisch 100,0

Beispiel 2

für eine Vorspritzfarbe 17,0 Hydroxyacrylatharzlösung, 50%ig in Xylen/Butylacetat mit einer OH-Zahl von ca. 42 bis 12,0 Cellulosenitrat, alkoholfeucht 1,5 Polymethylmethacrylatharz, lufttrocknend 11,0 TiOj, Rutilstruktur, nicht nachbehandelt 10,0 ausgewählte anorganische Füllstoffe (z. B. Kaolin, Schwerspat, Blanc fixe) und ggf. Pigmente 10,0 Talkum (ausgewählte Type) 0,4 Antiabsetzmittel 0,3 Netzmittel 7,0 Weichmachergemisch Ii.O Ethyl-/Butylacetat-Gemisih 13,8 Aromatengemisch 100,0

Beispiel 3 für eine Lackfarbe 36,0 Hydroxyacrylatharzlösung, 50%ig in Xylen/Butylacetat mit einer OH-Zahl von ca. 43 bis 7,0 Cellulosenitrat, alkoholfeucht 20,0 TiO₂, Rutilstruktur, nicht nachbehandelt 3,5 ausgewählte anorganische Extender, ζ. Β. Blanc fixe 0,2 Antiabsetzmittel 3,0 Weichmachergemisch 17,0 EthylVButylacet&t-Gemisch 1,0 Glykolether 12,0 Aromatengemisch 0,3 Verlaufsadditive 100,0

Beispiel 4

für eine Grundfarbe nach bisher bekannte; Lösung 11,0 Hydroxyacrylatharzlösung, 50%ig in Xylen/Butylacetat mit einer OH-Zahl von ca. 40 bis 12,0 Cellulosenitrat, alkohotieucht 3,0 Keton-Formaldehydharz 4,5 TiO₂, Anatasstruktur 20,0 übliche anorganische Füllstoffe (z. B. Zinkweiß, Lithopone, Calcit, Kreide), ggf. auch Pigmente 12,0 Talkum 0,5 Antiabsetzmittel 0,4 Netzmittel j,5 Weichmachergemisch

18.0 Ethyl'/Butylacetat-Gemisch

13.1 Aromatengemisch 100,0

für eine Lackfarbe nach bisher bekannter Lösung 39,0 Hydroxyacry'dtharzlösung, 50%ig in Xylen/Butylacetat mit einer OH-Zahl von ca. 42 bis 9,0 Cellulosenitrat, alkoholfeucht 13,4 TiO₂, Rutilstruktur, mit z. B. 93 bis 94%TiO₂, nachbehandelt mit anorganischen Si-, Al· und Zn-Verbindungen 3,8 übliche anorganische Extender, ζ. B. Blanc fixe, Zinkweiß, Lithopone 0,2 Antiabsetzmittel 0,1 Netzmittel 5,0 Weichmachergemisch 18,0 EthylVButylacetat-Gemisch 1,0 Glykolether 10,0 Aromatengemisch 0,5 Additive 100,0

Tabelle

Vergleich der erfindungsgemäßen Lösung mit bekannten Anstrichstoffen mit einem Wasseranteil von 1 bis 1,5 Masseanteilen in %

Auslaufdauer TGL1443 (RGW) in[s]	erfindungsgemäße Beispiele 1,2,3	Vergleichsbeispiele 4,5
unmittelbar bis 1 h nach Herstellung	a 18-30 b 80-230	18-30 80-230 bis gel.
nach 1 Woche Lagerzeit	a 18-30 b 80-230	18-30 80-230 bis gel.
nach4Wochen Lagerzeit	a 20-35 b 85-240	meistens gel. meistensgel.
nach 6 Monaten Lagerzeit	a 25-45 b 100-310	gel. gel.

a = Anstrichstoff 2:1 verdünnt b = unverdünnter Anstrichstoff gel. = geliert

Eine Differenzierung der Viskositätsverhältnisse ergibt sich aus der Zusammensetzung der Anstrichstoffe, der Harzbeschaffenheit, der Pigmentierung, dem Wassergehalt und den Temperaturverhältnissen.

Claims (1)

1. Kombinationsanstrichstoffe auf der Basis isocyanatvernetzbarer Hydroxyacrylatharze mit OH-Zahlen unter 50 mit Keton-Formaldehydharzen, lufttrocknenden Polymethacrylatharzen, Celluloseestern oder Gemischen dieser sowie Lösungsmitteln, Hilfsstoffen, Pigmenten und Extendern, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Ausschluß von T1O2 vom Anatastyp sowie von Pigmenten und Extendern, die Oxide oder Hydroxide der Elemente Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd und Al oder Gemische der Oxide und Hydroxide als direkte Bestandteile aufweisen, als TiO₂-Pigmcnt 3 bis 60 Masseanteile in % nicht nachbehandeltes T1O2 vom Rutiltyp mit maximal 2 Masseanteilen in % Aluminiumoxidhydrat, bezogen auf die TiO2-Menge, enthalten.

   Anwendungsgebiet der Erfindung