DE1494500B - Losungsmittelhaltige Überzugsmittel auf der Grundlage von Acrylmischpolymeri säten, Aminaldehydharzen und Alkydharzen - Google Patents
Losungsmittelhaltige Überzugsmittel auf der Grundlage von Acrylmischpolymeri säten, Aminaldehydharzen und AlkydharzenInfo
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Description
1 2
Überzugsmittel, welche Acrylpolymere, wie z. B. Der ungesättigte Säurebestandteil besteht vorzugs-
Acrylat- und Methacrylatpolymere, enthalten, wurden weise aus Acrylsäure oder Methacrylsäure, doch
bereits früher hergestellt. Diese Mittel weisen neben können auch andere Säuren, wie z. B. die oben im
einigen guten Eigenschaften auch bestimmte Nachteile Zusammenhang mit dem Esterbestandteil beschrie-
auf, die sie für manche Verwendungszwecke, welche 5 benen, Verwendung finden.
spezifische Eigenschaften erforderlich machen, un- Der übrige Teil des Interpolymers besteht aus einem
geeignet erscheinen lassen. Zum Beispiel bei der Ver- oder mehreren Monomeren, welche aus einem Alkylwendung
als Anstriche für Automobile zeigen sie oft ester einer oc,/3-äthylenisch-ungesättigten Säure, wie
geringere Adhäsion an die üblichen Grundierungen z. B. einem Alkylacrylat oder einem Alkylmethacrylat
als erwünscht. Durch eine Modifizierung dieser Acryl- ίο oder aus einem aromatischen Vinylkohlenwasserstoff
polymere mit verschiedenen anderen Monomeren und bestehen können. Vorzugsweise ist mindestens ein
Harzen lassen sich zwar viele dieser Nachteile über- Alkylacrylat oder -methacrylat anwesend. Zu den
winden, doch ergeben sich dabei in vielen Fällen andere Alkylacrylaten und -methacrylaten, welche im allunerwünschte Eigenschaften. Zum Beispiel zeigen gemeinen verwendet werden, gehören die Äthyl-,
Lackharze, welche aus einem Acrylpolymer und einem 15 Methyl-, Propyl-, Butyl-, Hexyl-, Äthylhexyl- und
Melaminharz bestehen, gewöhnlich übermäßige Riß- Laurylacrylate und -methacrylate sowie ähnliche Ester
bildung in kaltem Zustand und herabgesetzte Feuch- mit bis zu etwa 20 Kohlenstoffatomen in der Alkyltigkeitsbeständigkeit.
Auch Überzüge aus Gemischen gruppe. Falls ein aromatischer Vinylkohlenwasserstoff
aus einem Alkydharz und einem Melaminharz zeigen verwendet wird, besteht er gewöhnlich aus Styrol,
erhebliche Nachteile: z.B. verlieren sie ihren Glanz, 20 einem oc-Alkylstyrol oder Vinyltoluol.
wenn man sie — wie es bei der Verwendung für Auto- Eine entsprechende Formulierung des Interpolymers mobile erwünscht und oft notwendig ist — schmirgelt in den angegebenen Mengen ist notwenig, um eine . >-, und dann mit der Scheibe poliert. ausreichende Verträglichkeit mit den anderen harz- *■'
wenn man sie — wie es bei der Verwendung für Auto- Eine entsprechende Formulierung des Interpolymers mobile erwünscht und oft notwendig ist — schmirgelt in den angegebenen Mengen ist notwenig, um eine . >-, und dann mit der Scheibe poliert. ausreichende Verträglichkeit mit den anderen harz- *■'
Ferner sind Überzugsmittel bekannt, deren Binde- förmigen Bestandteilen der Überzugsmittel sowie die
mittel aus einem Acrylinterpolymerisat, einem Amino- 25 gewünschten Eigenschaften in den daraus hergestellten
plast und einem Alkydharz bestehen, wobei jedoch das überzogenen Produkten zu erreichen. Das Interpolymer
Interpolymerisat keinen Hydroxyalkylester enthält, wird aus den obengenannten Monomeren unter An-Derartige
Überzugsmittel besitzen den Nachteil einer Wendung der Bedingungen und Katalysatoren herschlechten
Feuchtigkeits-, Bewitterungs- und Wärme- gestellt, welche gewöhnlich zur Herstellung der Acrykreislaufbeständigkeit.
30 lat- und Methacrylatpolymere Verwendung finden. Durch die Überzugsmittel nach der Erfindung, die Zum Beispiel besteht der Katalysator gewöhnlich aus
verschiedene spezifische harzartige Materialien in einem freie Radikale bildenden Katalysator, wie z. B.
sorgfältig regulierten Mengenverhältnissen aufweisen, ot,oc-Dimethylbenzylhydroperoxid(C6H5C(CH3)2OOH),
wird — z. B. bei der Verwendung in Autodecklacken — Benzoylperoxid, Ammoniumpersulfat, Azo - bis - isoein
besonders guter Ausgleich der erwünschten Eigen- 35 butyronitril od. dgl., und die Polymerisationstempeschaften
erzielt. ratur beträgt gewöhnlich zwischen etwa 65 und 140° C. i Die Erfindung betrifft ein lösungsmittelhaltiges Zu den für die Herstellung dieser Interpolymere ver- j
Überzugsmittel auf der Grundlage (1) eines Interpoly- wendeten Lösungsmitteln gehören aromatische Kohmerisates
aus (a) 2 bis 15 Gewichtsprozent eines Hy- lenwasserstoffe, Alkohole, Ester und Ketone,
droxylalkylesters einer α,/2-äthylenisch ungesättigten 40 Ein zweiter wesentlicher Harzbestandteil im Über- ' Carbonsäure, (b) 1 bis 5 Gewichtsprozent ungesättigter zugsmittel ist ein Aminaldehydharz, d. h. ein Aldehyd-Carbonsäure, (c) mindestens einem Alkylester einer kondensationsproduktvon Melamin, Harnstoff, Aceto- I <x,/?-äthylenisch ungesättigten Carbonsäure und ge- guanamin oder einer ähnlichen Verbindung. Im all- f gebenenfalls (d) bis zu 40 Gewichtsprozent eines aro- gemeinen verwendet man als Aldehyd Formaldehyd, (41 matischen Vinylkohlenwasserstoffs, (2) 10 bis 40 Ge- 45 doch lassen sich die Produkte auch mit anderen Aldewichtsprozent eines alkoholmodifizierten Aminalde- hyden herstellen wie z. B. Acetaldehyd, Crotonaldehyd, , hydharzes, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Acrolein, Benzaldehyd, Furfurol und anderen. Zwar j (3) noch etwa 5 bis 35 Gewichtsprozent eines Alkyd- werden die aus Melamin oder Harnstoff hergestellten j harzes enthält. Harze am häufigsten und bevorzugt verwendet, doch i Das Interpolymer der obengenannten Kombination 50 sind auch die Kondensationsprodukte von anderen j kann als Hydroxyalkylestermonomer jeden ent- Aminen und Amiden verwendbar, z. B. solche von '■ sprechenden Ester enthalten, insbesondere jedoch Al- Triazinen, Diazinen, Triazolen, Guanidinen, Guankylenglycolmonoester, in welchen der Alkylenanteil aminen und alkyl- und arylsubstituierte Derivate von : bis zu 12 Kohlenstoff atome enthält und insbesondere diesen Verbindungen einschließlich der alkyl- und aryl- ! Acrylsäure oder Methacrylsäure-Monoester von Äthy- 55 substituierten Harnstoffe und alkyl- und arylsubstitu- j lenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,3-Propylenglycol und iertes Melamin, vorausgesetzt, daß mindestens eine | 1,4-Butylenglycol. Außerdem können auch Poly- Aminogruppe anwesend ist. Einige Beispiele für der- '■■ hydroxyalkylester, wie z. B. 2,3-Dihydroxypropyl- artige Verbindungen sind N,N'-Dimethylhamstoff, acrylat u. dgl., verwendet werden. . Benzylharnstoff, Dicyandiamid, Formoguanamin, Ben-Ferner lassen sich auch ähnliche Ester von anderen 60 zoguanamin, Ammelin, 2-Chlor-4,6-Diamino-l,3,5-triungesättigten Säuren, z. B. solche mit bis zu etwa azin, 6-Methyl-2,4-diamino-l,3,5-triazin, 2-Phenyl-6 Kohlenstoffatomen verwenden, z. B. ungesättigte 4-amino-6-hydroxy-l,3,5-triazin, 3,5-Diaminotriazol, Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure, Fumarsäure und Triaminopyrimidin, 2-Mercapto-4,6-diamino-pyrimi-Itaconsäure (wobei die Bezeichnung »Säuren« die An- din, 2,4,6 - Trihydrazin - 1,3,5 - triazin, 2,4,6 - Trihydride der Säuren einschließt, die Anhydride bilden). 65 äthylamino - 1,3,5 - triazin, 2,4,6-Triphenyltriamino-Der vollständige oder teilweise Einsatz von Estern 1,3,5-triazin.
droxylalkylesters einer α,/2-äthylenisch ungesättigten 40 Ein zweiter wesentlicher Harzbestandteil im Über- ' Carbonsäure, (b) 1 bis 5 Gewichtsprozent ungesättigter zugsmittel ist ein Aminaldehydharz, d. h. ein Aldehyd-Carbonsäure, (c) mindestens einem Alkylester einer kondensationsproduktvon Melamin, Harnstoff, Aceto- I <x,/?-äthylenisch ungesättigten Carbonsäure und ge- guanamin oder einer ähnlichen Verbindung. Im all- f gebenenfalls (d) bis zu 40 Gewichtsprozent eines aro- gemeinen verwendet man als Aldehyd Formaldehyd, (41 matischen Vinylkohlenwasserstoffs, (2) 10 bis 40 Ge- 45 doch lassen sich die Produkte auch mit anderen Aldewichtsprozent eines alkoholmodifizierten Aminalde- hyden herstellen wie z. B. Acetaldehyd, Crotonaldehyd, , hydharzes, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Acrolein, Benzaldehyd, Furfurol und anderen. Zwar j (3) noch etwa 5 bis 35 Gewichtsprozent eines Alkyd- werden die aus Melamin oder Harnstoff hergestellten j harzes enthält. Harze am häufigsten und bevorzugt verwendet, doch i Das Interpolymer der obengenannten Kombination 50 sind auch die Kondensationsprodukte von anderen j kann als Hydroxyalkylestermonomer jeden ent- Aminen und Amiden verwendbar, z. B. solche von '■ sprechenden Ester enthalten, insbesondere jedoch Al- Triazinen, Diazinen, Triazolen, Guanidinen, Guankylenglycolmonoester, in welchen der Alkylenanteil aminen und alkyl- und arylsubstituierte Derivate von : bis zu 12 Kohlenstoff atome enthält und insbesondere diesen Verbindungen einschließlich der alkyl- und aryl- ! Acrylsäure oder Methacrylsäure-Monoester von Äthy- 55 substituierten Harnstoffe und alkyl- und arylsubstitu- j lenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,3-Propylenglycol und iertes Melamin, vorausgesetzt, daß mindestens eine | 1,4-Butylenglycol. Außerdem können auch Poly- Aminogruppe anwesend ist. Einige Beispiele für der- '■■ hydroxyalkylester, wie z. B. 2,3-Dihydroxypropyl- artige Verbindungen sind N,N'-Dimethylhamstoff, acrylat u. dgl., verwendet werden. . Benzylharnstoff, Dicyandiamid, Formoguanamin, Ben-Ferner lassen sich auch ähnliche Ester von anderen 60 zoguanamin, Ammelin, 2-Chlor-4,6-Diamino-l,3,5-triungesättigten Säuren, z. B. solche mit bis zu etwa azin, 6-Methyl-2,4-diamino-l,3,5-triazin, 2-Phenyl-6 Kohlenstoffatomen verwenden, z. B. ungesättigte 4-amino-6-hydroxy-l,3,5-triazin, 3,5-Diaminotriazol, Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure, Fumarsäure und Triaminopyrimidin, 2-Mercapto-4,6-diamino-pyrimi-Itaconsäure (wobei die Bezeichnung »Säuren« die An- din, 2,4,6 - Trihydrazin - 1,3,5 - triazin, 2,4,6 - Trihydride der Säuren einschließt, die Anhydride bilden). 65 äthylamino - 1,3,5 - triazin, 2,4,6-Triphenyltriamino-Der vollständige oder teilweise Einsatz von Estern 1,3,5-triazin.
ungesättigter Dicarbonsäuren gibt den betreffenden Diese Aldehyd-Kondensationsprodukte enthalten
Produkten spezifische und erwünschte Eigenschaften. Methylol- oder ähnliche Alkylolgruppen, wobei die
Struktur der Alkylolgruppe von dem verwendeten entsprechenden Aldehyd abhängt. Mindestens ein Teil,
d. h. alle oder ein Teil dieser Alkylolgruppen sollte durch Reaktion mit einem Alkohol veräthert werden.
Zu diesem Zweck kann jeder einwertige Alkohol verwendet werden, z. B. Alkohole wie Methanol, Äthanol,
Propanol, Butanol, Pentanol, Hexanol, Heptanol und andere Alkanole, welche gewöhnlich bis zu etwa 12 Kohlenstoffatomen
haben, sowie Benzylalkohol und andere aromatische Alkohole; Ringalkohole wie z. B. Cyclohexanol;
Monoäther von Glycolen, wie z. B. die Cellosolve-Typen,
und Carbitole und halogensubstituierte oder andere substituierte Alkohole, wie z. B. 3-Chlorpropanol.
Das Aminaldehydharz läßt sich auf bekannte Weise unter Verwendung von sauren oder basischen Katalysatoren
und verschiedenen Zeit- und Temperaturbedingungen auf die übliche Weise herstellen. Das
Formaldehyd wird häufig als Lösung in Wasser oder Alkohol verwendet, und die Kondensations-, Verätherungs-
und Polymerisations-Reaktionen können entweder nacheinander oder gleichzeitig durchgeführt
werden.
Der dritte wesentliche Bestandteil ist ein Alkydharz, welches besonders wichtig für die Erzielung der oben
aufgezählten erwünschten Eigenschaften ist. Die Anwesenheit des Alkydharzes in der Kombination ist besonders
notwendig, um eine übermäßige Rißbildung in kaltem Zustand und geringe Feuchtigkeitsbeständigkeit
in den aus den Überzugsmitteln hergestellten Überzügen zu verhindern sowie das Auftragen bei hohem
Feststoffgehalt zu gewährleisten und die Beibehaltung des Glanzes nach dem Schmirgeln und Polieren zu
erreichen.
Für die Herstellung der Überzugsmittel werden Alkydharze aus gesättigten Ölen oder gesättigten Fettsäuren
bevorzugt. Es können jedoch auch andere gesättigte oder ungesättigte Alkydharze verwendet werden,
die für Überzüge Verwendung finden und aus einer beliebigen mehrwertigen Säure und einem mehrwertigen
Alkohol hergestellt werden. Zum Beispiel läßt sich das Alkyd aus mehrwertigen Säuren, wie z. B.
Phthalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Isophthalsäure, Bernsteinsäure, Trimellitsäure, Adipinsäure,
Azelainsäure, Sebacinsäure, Leinölsäure und Fettsäuren, sowie aus Anhydriden dieser Säuren herstellen.
Als mehrwertiger Alkohol kann z. B. Glycerin, Trimethyloläthan,_ Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit,
Mannit, Äthylenglycol, Diäthylenglycol, 2,3-Butylenglycol und ähnliche Polyole verwendet werden.
Das Alkydharz kann ölmodifiziert oder nicht ölmodifiziert sein. Falls ein Öl verwendet wird, besteht
dieses vorzugsweise aus Kokosnußöl oder einem anderen gesättigten Öl, doch können auch trocknende
oder halbtrocknende Öle, wie z. B. Fischöle, Leinsamenöl oder Sojabohnenöl, verwendet werden. Gegebenenfalls
kann das Alkydharz eine einwertige Säure wie z. B. Benzoesäure, eine substituierte Benzoesäure
oder eine ähnliche einwertige aromatische Säure enthalten. Außerdem kann das Alkyd aus einem Polyester
bestehen, welcher eine Adipinsäure oder eine ähnliche Säure sowie verschiedene Glycole und/oder Polyole
enthält.
Die Bezeichnung »Alkydharz« schließt auch Reaktionsprodukte von mehrwertigen Säuren und Alkoholen
mit mehreren Funktionen nach der obigen Beschreibung ein, welche mit einem oder mehreren anderen
polymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Monomeren mischpolymerisiert sind. Zu diesen Monomeren
zählen Ester von Acrylsäure und Methacrylsäure, Acrylnitril, olefinische Kohlenwasserstoffe und andere
derartige Monomere, welche eine CH2 = C <-Gruppe
enthalten.
Das Alkydharz läßt sich nach jedem bekannten Verfahren herstellen, die für die Herstellung von Alkydharzen
für Überzüge Verwendung finden. Vorzugsweise sollte im Alkyd eine Funktion, wie z. B. nicht
ίο umgesetzte Hydroxylgruppen zurückbleiben. Soll das
Alkyd mit einem anderen ungesättigten Monomer modifiziert werden, so sollte im Alkyd entweder eine
ungesättigte Fettsäure oder eine α,/5-äthylenisch-ungesättigte
Säure, wie z. B. Maleinsäure, Fumarsäure oder Crotonsäure, enthalten sein und die Veresterungsund
Mischpolymerisations-Reaktionen können je nach der Art des verwendeten Alkyds entweder gleichzeitig
oder in verschiedenen Stufen durchgeführt werden. Zur Erzielung einer maximalen Verträglichkeit mit
den anderen Bestandteilen des Überzugsmittels ist es häufig zweckmäßig, das Alkydharz unter Verwendung
eines verhältnismäßig großen Überschusses des Polyols herzustellen, wobei das verwendete Polyol
— wie das z. B. bei Trimethylolpropan und Trimethyloläthan der Fall ist — die Neopentylstruktur aufweisen
soll.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel lassen sich dadurch herstellen, daß man den Träger, welcher die
obengenannten Harzbestandteile in den spezifiierten Mengen enthält, mit geeigneten Lösungsmitteln wie
z. B. Xylol, Toluol, Butanol und Aceton mischt und gegebenenfalls ein Pigment zusetzt. Es können die
üblichen Pigmente verwendet werden, wie z. B. metallische Pigmente, welche einen polychromatischen
Überzug ergeben. Die Überzugsmittel lassen sich durch übliche Verfahren auftragen, z. B. durch Spritzen, und
werden dann zur Erzielung eines harten, glänzenden Überzugs gebracht. Die üblichen Brennzeiten betragen
etwa 20 bis 40 Minuten bei 107 bis 135°C.
In den folgenden Beispielen wird die Herstellung der Bestandteile der erfindungsgemäßen Überzugsmittel
unter Anwendung an sich bekannter Techniken erläutert.
Die Beispiele A bis E betreffen die verschiedenen Interpolymere, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Überzugsmittel Verwendung finden. Diese Interpolymere werden aus den unten angegebenen Monomeren hergestellt. Die Monomeren werden mit Lösungsmittel versetzt, bis der Festkörpergehalt etwa 50 °/0 beträgt. Als Lösungsmittel wurde ein 2:1-Gemisch von Xylol und n-Butanol verwendet. Das Gemisch wurde 10 Stunden in Gegenwart von 0,5 Gewichtsprozent Benzoylperoxyd (bezogen auf den Gehalt an Monomeren) unter Rückfluß erhitzt. Während der Reaktion wurden nach der 2., 4., 6. und 8. Stunde weitere 0,25 Gewichtsprozent Portionen des Katalysators in Form einer 2°/0igen Lösung in dem obengenannten Lösungsmittelgemisch zugesetzt. Nach diesem Verfahren wurden die Interpolymere der Beispiele aus den folgenden Monomeren hergestellt:
Die Beispiele A bis E betreffen die verschiedenen Interpolymere, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Überzugsmittel Verwendung finden. Diese Interpolymere werden aus den unten angegebenen Monomeren hergestellt. Die Monomeren werden mit Lösungsmittel versetzt, bis der Festkörpergehalt etwa 50 °/0 beträgt. Als Lösungsmittel wurde ein 2:1-Gemisch von Xylol und n-Butanol verwendet. Das Gemisch wurde 10 Stunden in Gegenwart von 0,5 Gewichtsprozent Benzoylperoxyd (bezogen auf den Gehalt an Monomeren) unter Rückfluß erhitzt. Während der Reaktion wurden nach der 2., 4., 6. und 8. Stunde weitere 0,25 Gewichtsprozent Portionen des Katalysators in Form einer 2°/0igen Lösung in dem obengenannten Lösungsmittelgemisch zugesetzt. Nach diesem Verfahren wurden die Interpolymere der Beispiele aus den folgenden Monomeren hergestellt:
Herstellung des Interpolymerisates A
Gewichtsteile
Methylmethacrylat 744
Laurylmethacrylat 360
Äthylenglycol-Monoester der Methacrylsäure 60 Methacrylsäure 36
Herstellung des Interpolymerisates B
Gewichtsteile
Methylmethacrylat 930
Laurylmethacrylat 450
1,2-Propylenglycolmonoester der Methacrylsäure 75
Methacrylsäure 45
Herstellung des Interpolymerisates C
Gewichtsteile
Methylmethacrylat 620
Laurylmethacrylat 300
Äthylenglycolmonoester der Acrylsäure .... 50 Methacrylsäure 30
Herstellung des Interpolymerisates D
Gewichtsteile
, Methylmethacrylat 480
Laurylmethacrylat 450
Äthylenglycolmonoester der „,Methacrylsäure 75
Methacrylsäure 45
Styrol 450
Herstellung des Interpolymerisates E
Gewichtsteile
Methylmethacrylat 465
Äthylacrylat 345
Butylmethacrylat 510
1,2-Propylenglycolmonoester der Methacrylsäure 150
Methacrylsäure 30
Die verschiedenen in den Beispielen verwendeten Alkydharze wurden auf folgende Weise hergestellt:
Herstellung des Alkydharzes F
In ein Reaktionsgefäß wurden folgende Verbindungen gegeben:
Gewichtsteile
Kokosnußfettsäure 966
Trimethyloläthan 1006
p-t-Butylbenzoesäure 74
Phthalsäureanhydrid 1187
Xylol 90
Die Mischung wurde etwa 15 Stunden auf 227° C erhitzt, während gleichzeitig das Reaktionswasser
azeotrop abgetrennt wurde. Nach Beendigung der Reaktion wurde so viel Xylol zugesetzt, daß der Festkörpergehalt
65°/o betrug; das Produkt hatte eine Gardner—Holdt-Viskosität von Z1 bis Z2 und eine
Säurezahl von 4,3, bezogen auf die Festsubstanz.
Herstellung des Alkydharzes G
In ein Reaktionsgefäß wurden folgende Verbindungen gegeben:
Gewichtsteile
Kokosnußfettsäure 1055
Trimethyloläthan 1018
Phthalsäureanhydrid 1100
Trimellitinsäureanhydrid 62
Xylol 015
Diese Mischung wurde 2 Stunden auf 277° C erhitzt und dann 4x/2 Stunden bei dieser Temperatur am Rückfluß
erhitzt, wobei gleichzeitig das Reaktionswasser entfernt wurde. Dann wurde das Reaktionsgemisch
abgekühlt und 1478 Teile Xylol zugesetzt. Das Produkt wies eine Säurezahl von 9,0 und einen Festkörpergehalt
von 65 % auf.
Herstellung des Alkydharzes H
Eine Mischung aus 805 Teilen Kokosnußöl und 977 Teilen Trimethyloläthan wurde auf 227° C erhitzt
und 1,4 Teile Bleiglätte zugesetzt. Nach einer Verweilzeit von 40 Minuten bei dieser Temperatur wurde eine
ίο Mischung aus 691 Teilen Phthalsäureanhydrid, 75 Teilen
Maleinsäureanhydrid und 350 Teilen Trimethyloläthan zugegeben. Dieses Reaktionsgemisch wurde auf
149° C abgekühlt und 400 Teile Methylmethacrylat, 200 Teile Butylmethacrylat und 12 Teile Dicumylperoxyd
zugefügt. Die Temperatur wurde auf 154° C gesteigert und innerhalb 50 Minuten bei 154 bis 158° C
ein Gemisch aus 300 Teilen Methylmethacrylat, 100 Teilen Butylmethacrylat und 28 Teilen Dicumylperoxyd
zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde insgesamt 91Z2 Stunden unter gleichzeitiger Entfernung des Reaktionswassers
am Rückfluß erhitzt, wobei während dieser Zeit die Temperatur auf 2270C stieg. Das Erhitzen
wurde beendet, über das Gemisch 25 Minuten ein inertes Gas geleitet und abgekühlt. Nach Zusatz
von 2000 Teilen Xylol hatte das Produkt einen Festkörpergehalt von 60°/0 und eine Säurezahl von 4,53.
Herstellung des Alkydharzes I
In ein Reaktionsgefäß wurden folgende Verbindüngen gegeben:
Gewichtsteile
1,3-Butandiol 793
Trimethyloläthan 448
Adipinsäure 834
Phthalsäureanhydrid 573
Dieses Gemisch wurde auf 221° C erhitzt und 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, während gleichzeitig
das gebildete Wasser entfernt wurde. Dann wurde 15 Minuten ein inertes Gas übergeleitet, abgekühlt
und 740 Teile Äthylenglykolmonoäthylätheracetat zugesetzt. Das Produkt hatte einen Festkörpergehalt
von 75 °/0 und eine Säurezahl von 6,6.
Herstellung des Alkydharzes J
Eine Mischung aus 1237 Teilen Kokosnußfettsäure, 1185 Teilen Trimethyloläthan, 1360 Teilen Phthalsäureanhydrid
und 120 Teilen Xylol wurde etwa 7 Stunden auf 210 bis 221° C am Rückfluß erhitzt, bis
die Gardner—Holdt-Viskosität bei einem Festkörpergewicht
von 65 °/0 in Toluol T bis U war. Das erhaltene
Produkt besaß eine Säurezahl von 6,69. Nach Zusatzvon 1707 Teilen Toluol betrug der Festkörpergehalt 66%.
Eines der alkoholmodifizierten Aminaldehydharze, die in den unten folgenden Beispielen Verwendung finden,
wurde auf folgende Weise hergestellt:
Herstellung des alkoholmodifizierten Aminaldehydharzes
Ein Reaktionsgefäß wurde mit 340 Teilen einer
40°/0igen Lösung von Formaldehyd in Butanol und 285 Teilen n-Butanol beschickt. Eine 50%ige wäßrige
Lösung von saurem Natriumphthalat wurde in einer Menge zugesetzt (etwa 4,5 Teile), die ausreichend war,
um die Lösung bei einem pH-Wert von 5,6 zu puffern. Dann wurden 104 Teile Melamin zugefügt. Das Gemisch
wurde 30 Minuten am Rückfluß zum Sieden erhitzt und anschließend weitere 7 Stunden erhitzt.
wobei das Reaktionswasser azeotrop entfernt wurde. Das Gemisch wurde dann so lange destilliert, bis der
Rückstand eine Gardner-Holdt-Viskosität von Z3+ aufwies und die Gefäßtemperatur 295°C betrug. Ein
Lösungsmittelgemisch aus gleichen Teilen Xylol und n-Butanol wurde in einer Menge zugesetzt, welche
ausreichte, um eine Lösung des Produktes mit einem Gehalt von etwa 5O°/o Festkörper herzustellen. Die
endgültige Gardner-Holdt-Viskosität betrug B bis D.
In den folgenden Beispielen bedeuten sämtliche Teile und Prozente Gewichtsteile und -prozente und beziehen
sich auf den nichtfiüchtigen Harz-Feststoffgehalt der Bestandteile.
B e i s ρ i e 1 e 1 bis 10
Die Herstellung der Überzugsmittel erfolgte unter Verwendung der obengenannten Harze, die in den in
Tabelle I angegebenen Mengen bei Raumtemperatur miteinander gemischt wurden.
Bei | Menge | spie | I e 1 bis : | Menge | LO | Menge | |
Bei | Interpolymerisat | 55 | Alkydharz | 20 | 25 | ||
spiel | 65 | 20 | Amin-Aldehyd- Harz |
15 | |||
1 | A | 55 | F | 20 | 25 | ||
2 | A | 55 | F | 20 | K | 25 | |
3 | B | 55 | F | 20 | K | 25 | |
4 | C | 55 | F | 20 | K | 25 | |
5 | D | 55 | F | 20 | K | 25 | |
6 | E | 55 | G | 20 | K | 25 | |
7 | E | 55 | H | 20 | K | 25 | |
8 | A | 55 | I | 20 | K | 25 | |
9 | A | J | K | ||||
10 | A | G | K | ||||
K |
35
Die in den obengenannten Beispielen hergestellten Anstrichmittel wurden zusammen mit den üblichen
Pigmenten und Lösungsmitteln verwendet. Ein Überzugsmittel bestand aus einem polychromatischen
Silberpigment, das durch Mischen von 3,8 Teilen Aluminiumpaste (65,5 °/0 Aluminium), 134 Teilen Interpolymer
A, 48,8 Teilen Aminaldehydharz K, 30 Teilen Alkydharz F und 60,4 Teilen Xylol hergestellt
wurde. Diesem wurden in einigen Fällen kleine Mengen weiterer Pigmente zugesetzt, so daß man polychromatische
Überzüge von verschiedenen Farbtönen erzielte. In anderen Fällen wurde die Aluminiumpaste
vollständig durch andere Pigmente ersetzt, so daß Pastellüberzüge erhalten wurden. Je nach der Art des
gewünschten Überzugs, der Farbe und der entsprechenden Harzbasis und den verwendeten Pigmenten
schwanken die Mengenverhältnisse des Pigments und der Harzbasis beträchtlich. Bei schwarzen und
polychromatischen Überzügen beträgt der Pigmentanteil etwa 2 bis 20 Gewichtsprozent der Gesamtfeststoffe,
während der Pigmentanteil in Pastell- oder anderen nichtmetallischen farbigen Überzügen etwa
10 bis 45 °/0 der gesamten Feststoffe ausmacht.
Die Überzugsmittel nach der obengenannten Beschreibung
wurden auf phosphatierte Stahlplatten gespritzt, die mit einer Epoxyharz-Grundierung versehen
waren, wie sie gewöhnlich bei Automobillacken Verwendung finden. Die Platten wurden 30 Minuten
bei 121°C eingebrannt und dann folgenden Standard-Prüfmethoden unterworfen:
Der Glanz wurde unter Verwendung eines Gardner-Glanzmeters ermittelt. Es wurde die prozentuale Reflexion
bei einem Winkel von 20° gemessen.
Die Härte wurde unter Verwendung des Sward-Rocker-Meßgerätes ermittelt und als Sward-Härtezahl
angegeben. Die Härte des Überzugs wird als prozentuale Härte einer Glasplatte angegeben.
Zur Ermittlung der Feuchtigkeitsbeständigkeit wurde die Testplatte 250 Stunden bei 100 °/0 relativer Luftfeuchtigkeit
und einer Temperatur von 490C aufbewahrt und dann das Aussehen der Platte mit Zahlen
von 1 bis 5 beurteilt. Die Bewertung 1 gibt an, daß die Platte nicht angegriffen war. Die Bewertung 5 bringt ein
verhältnismäßig schlechtes Verhalten zum Ausdruck.
Bewitterungsbeständigkeit. Unter Verwendung eines Weather-O-Meters wurde ein beschleunigter Bewitterungstest
durchgeführt. Die Bewertung wurde ebenfalls durch die Zahlen 1 bis 5 ausgedrückt.
Wärmekreislaufbeständigkeit. Zur Ermittlung der Beständigkeit gegenüber der Rißbildung bei großen
Temperaturschwankungen wurde ein beschleunigter Heiß-Kalt-Kreislauf-Test durchgeführt. Die Testplatte
wird 20 Stunden bei 380C und 100 °/0 relativer Luftfeuchtigkeit,
dann 24 Stunden bei —23,3° C und schließlich 4 Stunden bei Raumtemperatur aufbewahrt.
Die Testplatte wird dann untersucht und der Zyklus wiederholt. Die Rißbildung im Verhältnis zur Anzahl
der Zyklen wird mit den Zahlen 1 bis 5 wie im Feuchtigkeitsbeständigkeitstest ausgedrückt.
Schlag- und Adhäsionsbewertung. Ein Gewicht von 1,8 kg läßt man aus einer Höhe von 50 cm auf die Testplatte
fallen. Der Umfang der Rißbildung und die Haftung des Überzugs an der Rißstelle werden bewertet
und wie im Feuchtigkeitsbeständigkeitstest in einer Skala von 1 bis 5 ausgedrückt.
Die Ergebnisse der vorstehenden Versuche auf den mit den Überzugsmitteln der obengenannten Beispiele
überzogenen Platten sind in Tabelle II aufgeführt:
Überzugs zusammensetzung |
Glanz | Sward- Härte |
Feuchtigkeits beständigkeit |
Bewitterungs beständigkeit |
Schlag- und Adhäsionsbe wertung |
Wärmekreislauf- Beständigkeit |
Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 6 Beispiel 7 Beispiel 8 Beispiel 9 Beispiel 10 |
70 65 62 74 74 70 73 65 63 63 |
30 28 32 36 38 34 36 26 30 28 |
2 2 2 3 2 2 2 2V2 2V2 2V2 ■ |
2 2 4 4 3 2V2 3 3 2 |
3 2 3 3 3 3 3 3 3 2 |
1 1 3 2 1 1 1 1 1 1 |
9 10
Die vorstehende Tabelle zeigt einzelne Ergebnisse Vergleichsversuche
von verschiedenen Versuchen, daneben dürfen die Er- Das Gemisch des Beispiels 1 der Beschreibung gebnisse einer Gesamtbewertung, die auch weniger wurde mit einer Vergleichssubstanz verglichen, die die genau definierbare Eigenschaften einschließt, nicht gleiche Zusammensetzung wie die des Beispiels 1 beaußer acht gelassen werden. In den oben beschriebenen 5 saß, jedoch mit dem Unterschied, daß das Interpoly-Tests sowie an Hand anderer Bewertungsmaßstäbe merisat keinen Hydroxyalkylester enthielt. Die Zuwurde gezeigt, daß die aus verschiedenen harzartigen sammensetzung des Interpolymerisate der Vergleichs-Bestandteilen hergestellten Überzugsmittel der Erfin- substanz war folgende:
von verschiedenen Versuchen, daneben dürfen die Er- Das Gemisch des Beispiels 1 der Beschreibung gebnisse einer Gesamtbewertung, die auch weniger wurde mit einer Vergleichssubstanz verglichen, die die genau definierbare Eigenschaften einschließt, nicht gleiche Zusammensetzung wie die des Beispiels 1 beaußer acht gelassen werden. In den oben beschriebenen 5 saß, jedoch mit dem Unterschied, daß das Interpoly-Tests sowie an Hand anderer Bewertungsmaßstäbe merisat keinen Hydroxyalkylester enthielt. Die Zuwurde gezeigt, daß die aus verschiedenen harzartigen sammensetzung des Interpolymerisate der Vergleichs-Bestandteilen hergestellten Überzugsmittel der Erfin- substanz war folgende:
dung Gesamteigenschaften besitzen, welche vorteilhaft Methylmethacrylat 67 °/
für eine Verwendung in Automobillacken sind; sie io Laurylmethacrylat.". ] \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 30 ο °
weisen in verhaltmsmaßig geringem Ausmaß die Nach- Methacrylsäure .... .... 3 °/
teile auf, die die Verwendung von bekannten, ähnlichen
Produkten für diesen Zweck ausschließen. Das Bindemittel in jedem der Überzugsmittel ent-
Um nachzuweisen, daß die erfindungsgemäßen Über- hielt 55 °/o des Interpolymerisate, 20°/0 des unter F be-
zugsmittel gegenüber denjenigen, die aus einem Acryl- 15 schriebenen Alkydharzes und 25 °/0 des unter K be-
interpolymerisat, das keinen Hydroxyalkylester ent- schriebenen Aminaldehydharzes. Beide Überzugs-
hält, einem Aminoplast und einem Alkydharz bestehen, mittel waren polychromatisches Silberpigment enthal-
technisch überlegen sind, wurden nachfolgende Ver- tende Mittel, wie sie weiter oben beschrieben werden,
gleichsversuche angestellt. und wurden, wie weiter oben danach beschrieben, auf-
20 gebracht, gebrannt und getestet. Man erhielt folgende
Ergebnisse:
Gemisch | Glanz | Sward- Härte |
Feuchtigkeits beständigkeit |
Bewitterungs- beständigkeit |
Schlag- und Adhäsions- bewertung |
Wärme kreislauf beständigkeit |
Beispiel 1 | 70 65 |
30 28 |
2 4 |
2 4 |
3 3 |
1 5*) |
Vergleichssubstanz |
*) Völliges Versagen.
Der maßgeblichste Unterschied zwischen beiden Überzügen besteht in der Wärmekreislaufbeständigkeit,
wobei der Vergleichsüberzug völlig versagte. Andere ins Auge fallende Unterschiede sind Feuchtigkeits-
und Bewitterungsbeständigkeit. Alle diese negativen Eigenschaften zeigen an, daß die Vergleichsüberzüge, wenn sie normalen Witterungsbedingungen
ausgesetzt werden, zerstört werden, wodurch die Verwendung als Außenanstrich ausgeschlossen ist. Insbesondere
können sie nicht als Automobillacke verwendet werden, was jedoch das bevorzugte Anwendungsgebiet
der erfindungsgemäßen Überzugsmittel ist.
Claims (2)
1. Lösungsmittelhaltiges Überzugsmittel auf der Grundlage (1) eines Interpolymerisates aus
(a) 2 bis 15 Gewichtsprozent eines Hydroxyalkylesters einer a,|Ö-äthylenisch ungesättigten Carbonsäure,
(b) 1 bis 5 Gewichtsprozent ungesättigter Carbonsäure, (c) mindestens einem Alkylester
einer α,/J-äthylenisch ungesättigten Carbonsäure
und gegebenenfalls (d) bis zu 40 Gewichtsprozent eines aromatischen Vinylkohlenwasserstoffs, (2)
10 bis 40 Gewichtsprozent eines alkoholmodifizierten Aminaldehydharzes, dadurch gekennzeichnet,
daß es zusätzlich (3) noch etwa 5 bis 35 Gewichtsprozent eines Alkydharzes enthält.
2. Überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkydharz ein gesättigtes
Alkydharz ist, welches nicht umgesetzte Hydroxylgruppen enthält.
Family
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