DE1794223C3

DE1794223C3 - Einbrennlacke auf Basis von wäßrigen Dispersionen Von reaktive Gruppen enthaltenden Acrylestermischpolymerisaten

Info

Publication number: DE1794223C3
Application number: DE19681794223
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr. Bachmann; Gerhard Dr. 6800 Mannheim Faulhaber; Gerhard Dr. 6700 Ludwigshafen Florus; Klaus Dr. Holzer
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1968-09-25
Filing date: 1968-09-25
Publication date: 1980-05-22
Also published as: DE1794223B2; DE1794223A1; FR2018843A1

Description

40 bis 50 Gewichtsprozent Ester der Acrylsäure mit 2 bis 8 C-Atome enthaltenden nichttertiären Alkanolen,

25 bis 35 Gewichtsprozent Styrol und/oder t-Butylacrylat und/oder Methacrylsäuremethylester, 5 bis 15 Gewichtsprozent eines Nitrils einer 3 bis 4 C-Atome enthaltenden α,/3-olefinisch ungesättigten Monocarbonsäure,
5 bis 12 Gewichtsprozent eines N-Methylolderi-

vats des Amids einer 3 bis 5 C-Atome »5 enthaltenden a,/?-olennisch ungesättigten Carbonsäure,

0,5 bis 3 Gewichtsprozent einer 3 bis 5 C-Atome enthaltenden α,/J-olefinisch ungesättigten Carbonsäure und 0 bis 6 Gewichtsprozent eines Acryl- und/oder Methacrylesters des l,2-Dihydroxy-3-chlorpropans

und zusätzlich 0,2 bis 5 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Polyacrylate von gebleichten und mit mehrwertigen Alkoholen veresterten Montansäuren enthalten.

2. Verwendung von Einbrennlacken auf Basis von wäßrigen Dispersionen von reaktive Gruppen enthaltenden Acrylestcr-Mischpolymerisaten gemaß Anspruch 1 zum Beschichten von geformten Gebilden aus Asbestzement.

Einbrennlacke auf Basis von Lösungen von reaktive Gruppen enthaltenden Acrylestermischpolymerisaten in organischen Lösungsmitteln sind schon lange bekannt und werden technisch in großem Umfang eingesetzt. Die Acrylestermischpulymerisate enthalten als Monomere mit reaktiven Gruppen unter anderem Acrylsäure und/oder gegebenenfalls verätherte N-Methylolgruppen aufweisende Amide «.^-olefinisch ungesättigter Carbonsäuren einpolymerisiert. Beim Erhitzen von Filmen aus derartigen Polyacrylaten auf Temperaturen von beispielsweise 150 bis 200°C tritt Vernetzung der Polymerisate ein, und man erhält Überzüge, beispielsweise auf metallischen Unterlagen, die je nach den verwendeten Comonomeren mehr oder weniger hart sind. Ein Nachteil derartiger Lacke ist vor allem in der Mitverwendung organischer Lösungsmittel zu sehen, die insbesondere bei einer Verwendung der Einbrennlacke auf porösen Materialien sehr hindernd im Wege steht.

Es sind auch schon Verfahren zur Herstellung von Überzügen aus vernetzten Polyacrylaten in der Literatur beschrieben, bei denen wäßrige Dispersionen der Polyacrylate eingesetzt werden. Beispielsweise ist es aus der US-Patentschrift 27 54 280 bekannt, Überzüge aus wäßrigen Dispersionen Carboxylgruppen enthaltender Polyacrylate herzustellen, die durch Oxide, Hydroxide oder basische Salze mehrwertiger Metalle vernetzt, bzw. beim Trocknen bei erhöhter Temperatur vernetzbar sind. Derartige Polyacrylate können neben Acrylsäureestern auch andere Monomere, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid oder Styrol einpolymerisiert enthalten. Das Verfahren kann auch zur Herstellung von Überzügen auf Asbestzement gemäß der DE-AS 10 66 125 angewandt werden. Dabei ist jedoch die Vernetzung sehr schwer zu steuern, und man erhält im allgemeinen Produkte mit ungleichmäßiger Oberfläche.

Weiter ist es bekannt, daß man harte und elastische Überzüge herstellen kann, indem man wäßrige Dispersionen von Mischpolymerisaten aus überwiegenden Mengen Acrylnitril und zusätzlich Butylacrylat, Methacrylsäure und Glycidylmethacrylat auf die zu überziehenden Unterlagen aufbringt und dann erhitzt. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß sehr hohe Einbrenntemperaturen erforderlich sind (mindestens 180⁰C) und die Filme verfärben.

Es wurde nun gefunden, daß Einbrennlacke auf Basis von wäßrigen Dispersionen von reaktive Gruppen enthaltenden Acrylestermischpolymerisaten der in Patentanspruch 1 angegebenen Zusammensetzung, besondere Vorteile aufweisen.

Die Acrylestermischpolymerisate enthalten vorzugsweise 44 bis 48 Gewichtsprozent des nichttertiären Acrylesters. Als Acrylester sind z. B. Octylacrylat, Propylacryiat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, n-Hexylacrylat, 2-Äthylbutylacrylat und 2-Äthylhexylacrylat geeignet. Von besonderem Interesse sind n· Butylacrylat und 2-Äthylhexylacrylat.

Die Polyacrylate enthalten vorzugsweise 28 bis 32 Gewichtsprozent Styrol und/oder t-Butylacrylat und/oder Methacrylsäuremethylester einpolymerisiert, und Styrol ist von diesen Comonomeren von besonderem Interesse. Die bevorzugte Menge an Nitrilen α,/3-olefinisch ungesättigter Carbonsäuren beträgt 11 bis 7 Gewichtsprozent. Geeignete Nitrile sind z. B. Acrylnitril und Methacrylnitril, und Acrylnitril wird vorgezogen.

Als «,^-olefinisch ungesättigte Carbonsäure ist Acrylsäure von besonderem Interesse. An Stelle von Acrylsäure oder zusammen mit dieser Säure können die Polyacrylate auch Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure oder Itaconsäure einpolymerisiert enthalten. Von besonderem Interesse sind Polyacrylate, die zusätzlich bis zu 6, insbesondere 1 bis 3 Gewichtsprozent eines Acryl- und/oder Methacrylesters des 1 ^-Dihydroxy-S-chlorpropans, wie besonders 3-Chlor-2-hydroxypropylacrylat, einpolymerisiert enthalten.

Die neuen Einbrenn-Dispersionen enthalten zusätzlich zu den Polyacrylaten 0,2 bis 5 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile des Polyacrylats von gebleichten und veresterten Montansäuren, die mit mehrwertigen Alkoholen, wie Äthylenglykol oder Propylenglykol, in üblicher Weise verestert sind. Der Anteil dieser Zusatzstoffe beträgt vorzugsweise 1 bis 3 Teile auf 100 Teile Polyacrylat. Als gebleichte und veresterte Montansäuren sind solche von besonderem Interesse, die sich von Montansäuren einer Säurezahl von 120 bis 140 ableiten.

Außer den genannten Bestandteilen können die Einbrenn-Dispersionen noch weitere Zusatzstoffe, z. B. übliche Pigmente, Emulgatoren, wie z. B.

Äthoxylierungsprodukte von Fettalkoholen, wie Spermölalkohol, Fettsäuren, wie Stearinsäure, Fettsäureamiden, wie Stearinsäureamid und/oder Alkylphenolen, wie p-n-Nonylphenol und symmetrisch Tri-t-butylphenol und/oder gegebenenfalls Sulfurierungsprodukte derartiger Alkylenoxid-Derivate sowie gegebenenfalls Dispergiermittel oder Netzmittel wie Polyphosphate, enthalten. Als Pigmente für die Einbrenn-Dispersionen sind die üblichen anorganischen und organischen Pigmente, z. B. Titandioxid, geeignet.

Der Gehalt der neuen Einbrenn-Dispersionen an Polyacrylaten kann in weiten Grenzen variiert werden. Er liegt im allgemeinen zwischen 20 und 50 Gewichtsprozent Polyacrylat, bezogen auf das Gemisch aus wäßriger Polyacrylat-Dispersion, Pigmenten und Zusatzstoffen. Das Verhältnis von Polyacrylat zu Pigment liegt im allgemeinen zwischen 1:0,5 und 1:4, vorzugsweise zwischen 1: 0,8 und 1:1,5. Mit den neuen Einbrenn-Dispersionen können auf den üblichen Substraten Überzüge hergestellt werden. Sie eignen ao sich beispielsweise zur Herstellung von Überzügen auf alkalisch reagierenden Substraten, insbesondere auf geformten Gebilden aus Asbestzement. Sie können nach dem Eintrocknen in üblicher Weise bei Temperaturen zwischen 130 und 180°C, vorzugsweise zwischen 140 und 160⁰C, eingebrannt werden und weisen dann bei ausgezeichneter Oberfiächenhärte (Blockfreiheit) und guter Wasserbeständigkeit eine ausgezeichnete Wetterfestigkeit auf. Es ist überraschend, daß die Überzüge aus den neuen Einbrenn-Dispersionen trotz ihres Gehaltes an veresterten Montansäuren diese besondere Kombination an Eigenschaften aufweisen, die bei den bekannten Dispersionen nicht erhalten wird.

Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1

Zu 100 Teilen einer 40%igen wäßrigen Dispersion eines Mischpolymerisates aus 46 Teilen Acrylsäuren-butylester, 30 Teilen Styrol, 8 Teilen Acrylnitril, 7 Teilen N-Methylolmethacrylamid, 1 Teil Acrylsäure und 3 Teilen 3-Chlor-2-hydroxypropylacrylat gibt man einen Teil einer 20%igen wäßrigen Emulsion eines Esters aus einer gebleichten Montansäure der Säurezahl 128 bis 134 und Glykol sowie eine Pigmentpaste aus 32 Teilen Titandioxid und 8 Teilen einer 2%igen Polyphosphatlösung sowie 10 Teile Butylglykol und mischt gründlich.

Mit dem erhaltenen wäßrigen Einbrennlack werden Betonplatten in üblicher Weise bespritzt und der Auftrag nach dem Abtrocknen Y₂ Stunde bei 130 bis 180°C (Lufttemperatur) eingebrannt. Man erhält auf den Betonplatten harte, glänzende Überzüge von ausgezeichneter Wasserfestigkeit und Wetterbeständigkeit.

Beispiel 2

Zu 100 Teilen Poiyacrylat-Dispersion der im Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung gibt man 2 Teile eines in üblicher Weise hergestellten Veresterungsprodukts aus einer gebleichten Montansäure der Säurezahl 130 bis 135 und Propylenglykol, die in 4 Teilen Wasser unter Verwendung eines Emulgatorgemisches aus gleichen Teilen oxäthyliertem Spermölalkohol (20 bis 25 Äthylenoxideinheiten) and eines Anlagerungsproduktes von 5 bis 7 Mol Äthylenoxid an 2,4-Di-t-butylphenol emulgiert ist, 60 Teile einer Pigmentpaste aus 12 Teilen Strontiumchromat, 22 Teilen Titandioxid, 12 Teilen Talkum, 2 Teilen Glimmer, 12 Teilen einer 2%igen Polyphosphatlösung und einem Teil eines in üblicher Weise hergestellten Anlagerungsproduktes aus 10 Teilen Acrylsäure an 90 Teile Collophonium sowie 8 Teile eines Gemisches aus gleichen Teilen Butylglykol und des Acetats des Äthylenglykolmonomethyläthers sowie 50 Teile Wasser. Man erhält eine spritzfähige Einbrenn-Dispersion, mit der z. B. wasserfeste Überzüge auf Metallen, wie Eisen, für den Korrosionsschutz hergestellt werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Einbrennlacke auf Basis von wäßrigen Dispersionen von reaktive Gruppen enthaltenden Mischpolymerisaten aus Estern der Acrylsäure, N-Methylolamiden einer 3 bis 5 C-Atome enthaltenden α,/J-olefinisch ungesättigten Monocarbonsäure, ungesättigten Carbonsäuren und weiteren olefinisch ungesättigten copolymerisierbaren "> Monomeren, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Acrylestermischpolymerisate Mischpolymerisate aus