DE1805199C3 - Coating agents - Google Patents
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Description
A. 50 bis 10 Gewichtsprozent Aminoplaste und/oder deren niedermolekulare definierte Vorstufen undA. 50 to 10 percent by weight aminoplasts and / or their low molecular weight defined Pre-stages and
B. 50 bis 90 Gewichtsprozent hydroxylgruppenhaltige und carboxylgruppenhaltige lineare Polyester aus Propandiol-(1,2) und gegebenenfalls weiteren Diolen einerseits sowie aromatischen und aliphatischen Dicarbonsäuren andererseits B. 50 to 90 percent by weight hydroxyl-containing and carboxyl-containing linear Polyesters from propanediol (1,2) and optionally other diols on the one hand and aromatic ones and aliphatic dicarboxylic acids on the other hand
gegebenenfalls neben üblichen Zusatz- und Hilfsstoffen enthalten, wobei das Bindemittel auch durch Mischkondensation von Aminoplasten und/oder deren niedermolekularen definierten Vorstufen mit den Polyestern oder durch Mischkondensation der Ausgangsprodukte der Aminoplastherstellung mit den Polyestern hergestellt worden sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß Polyester mit mittleren Molgewichten zwischen 600 und 3000 eingesetzt werden, die durch Veresterung der Gemische ! und II hergestellt worden sind, wobei Gemisch Ioptionally in addition to the usual additives and auxiliaries contain, the binder also by co-condensation of aminoplasts and / or their low molecular weight defined precursors with the polyesters or by co-condensation of the Starting products of the aminoplast production can have been made with the polyesters, characterized in that polyester with average molecular weights between 600 and 3000 are used, which by esterification of the mixtures! and II have been produced, where Mixture I.
1.1 zu 70 bis 30 Molprozent aus Propandiol-(1,2) und1.1 to 70 to 30 mol percent from propanediol (1,2) and
1.2 zu 30 bis 70 Molprozent aus Diäthylenglykol besteht.1.2 consists of 30 to 70 mol percent of diethylene glycol.
Gegenstand der Erfindung sind flüssige Überzugsmittel auf der Grundlage einer Mischung aus Bindemittel und organischen Lösungsmitteln oder Wasser und das Bindemittel löslich machenden Zusätzen oder gegebenenfalls auf lösungsmittelfreier Grundlage, die als BindemittelThe invention relates to liquid coating compositions based on a mixture of binders and organic solvents or water and the binder solubilizing additives or optionally on a solvent-free basis that acts as a binder
A 50 bis 10 Gewichtsprozent Aminoplaste und/oder deren niedermolekulare definierte Vorstufen undA 50 to 10 percent by weight aminoplasts and / or their low molecular weight defined precursors and
B 50 bis 90 Gewichtsprozent hydroxylgruppenhaltigc und carboxylgruppenhaltige lineare Polyester aus Propandiol-(1,2) und gegebenenfalls weiteren Diolen einerseits sowie aromatischen und aliphatischen Dicarbonsäuren andererseitsB 50 to 90 percent by weight of hydroxyl-containing and carboxyl-containing linear polyesters Propanediol (1,2) and optionally other diols on the one hand and aromatic and aliphatic ones Dicarboxylic acids on the other hand
gegebenenfalls neben üblichen Zusatz- und Hilfsstoffen enthalten, wobei das Bindemittel auch durch Mischkondensation von Aminoplasten und/oder deren niedermolekularen definierten Vorstufen mit den Polyestern oder durch Mischkondensation der Ausgangsprodukte der Aminoplastherstellung mit den Polyestern hergestellt worden sein kann.optionally contain in addition to customary additives and auxiliaries, the binder also by co-condensation of aminoplasts and / or their low molecular weight defined precursors with the polyesters or produced by co-condensation of the starting products of the aminoplast production with the polyesters may have been.
Aus der DT-PS 10 15 165 ist bekannt, durch Aushärten eines Gemisches aus einem Phthalsäure-Fumarsäure-Propylenglykol-Polyester einerseits und einem butylierten Melamin-Formaldehyd-Harz andererseits Überzüge herzustellen. Die erhaltenen Lackfilme weisen eine geringe chemische Widerstandsfähigkeit auf.From DT-PS 10 15 165 it is known by curing a mixture of a phthalic acid-fumaric acid-propylene glycol polyester on the one hand and a butylated melamine-formaldehyde resin on the other Manufacture coatings. The paint films obtained have a low chemical resistance on.
Weiterhin ist aus dieser Druckschrift bekannt, daß man chemisch außerordentlich widerstandsfähige Überzüge erhält, wenn man ein alkyliertes Melamin-Formaldehyd- oder Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt mit einem linearen Polyester kombiniert, der durch Polyveresterung einer Dicarbonsäure mit einem Diol der allgemeinen FormelIt is also known from this publication that one can use extremely chemically resistant coatings obtained when an alkylated melamine-formaldehyde or urea-formaldehyde condensation product is obtained combined with a linear polyester obtained by polyesterification of a dicarboxylic acid with a Diol of the general formula
und gegebenenfalls bis zu 30 Molprozenl derand optionally up to 30 mole percent
Gesamtmenge an den Komponenten 1.1 und 1.2Total amount of components 1.1 and 1.2
durch ein oder mehrere andere aliphatische oder 40 H-(OR)m-Oby one or more other aliphatic or 40 H- (OR) m -O
cycloaliphatische Diole, in denen die Hydroxylfunk-cycloaliphatic diols in which the hydroxyl func-
tionen durch 2 bis 8 Kohlenstoffatome getrennt sind und gegebenenfalls anstelle von bis zu 2 der Kohlenstoffatome Sauerstoffatome stehen können, die wiederum durch mindestens 2 Kohlenstoffatome voneinander getrennt sein sollen, ersetzt sein kann, Q-(RO)n-Htions are separated by 2 to 8 carbon atoms and, if appropriate, instead of up to 2 of the carbon atoms, oxygen atoms, which in turn should be separated from one another by at least 2 carbon atoms, can be replaced, Q- (RO) n -H
j:.d Gemisch Ilj: .d mixture II
11.1 zu 100 bis 50 Molprozent aus einer oder mehreren aromatischen oder cycloaliphatischen Dicarbonsäuren uncVoder deren Derivaten und11.1 to 100 to 50 mole percent of one or several aromatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids and their derivatives and
11.2 zu 0 bis 50 Molprozent aus einer oder mehreren aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen und/oder deren Derivaten besteht. 11.2 from 0 to 50 mol percent of one or more aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 12 carbon atoms and / or their derivatives.
2. Überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß lineare Polyester mit mittleren Molgewichten zwischen 1000 und 2000 eingesetzt werden.2. Coating agent according to claim 1, characterized in that linear polyester with average Molar weights between 1000 and 2000 can be used.
3. Überzugsmittel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß lineare Polyester eingesetzt werden, zu deren Herstellung ein Gemisch ! verwendet worden ist, das ausschließlich aus Propandiol-(l,2)und Diäthylenglykol besteht.3. Coating agent according to claim 1 and 2, characterized in that linear polyesters are used to produce a mixture! that has been used exclusively from Propanediol (1,2) and diethylene glycol consists.
gewonnen wird, in der A ein 2-Alkylidenradika! mit 3 bi:is obtained in which A is a 2-alkylidene radical! with 3 bi:
4 Kohlenstoffatomen bedeutet, R für ein Alkylenradika ' mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen steht, m und η jeweil· wenigstens 1 sind und die Summe von m und η nich größer als 3 ist. Die dabei gewonnenen Überzüge sine zwar hart, aber sehr spröde (siehe Vergleichsbeispiel 1).4 carbon atoms means, R stands for an alkylene radical with 2 to 3 carbon atoms, m and η are each at least 1 and the sum of m and η is not greater than 3. The coatings obtained in this way are hard, but very brittle (see Comparative Example 1).
In der US-PS 24 60 186 werden Polyester au: 2-Äthylhexandiol-(l,3) als Weichmacher von außerge wohnlichem Wert für die Anwendung in Harnstoff Formaldehyd- oder Melamin-Formaldehyd-Kondensa tionsprodukten beschrieben. Die nach diesen Angabe;In US-PS 24 60 186 polyesters au: 2-ethylhexanediol (l, 3) as a plasticizer from extra homely value for use in urea-formaldehyde or melamine-formaldehyde condensates tion products described. According to this information;
S5 gewonnenen Überzüge sind zwar zum Teil dehnbar unc schlagfest, aber zu weich (siehe Vergleichsbeispiel 2).The coatings obtained from S 5 are in some cases stretchable and impact-resistant, but too soft (see Comparative Example 2).
Darüber hinaus zeigen eigene Versuche, bei denei Gemische aus linearen Polyestern und einem Melamin Formaldehydharz ausgehärtet wurden, daß die dabeIn addition, our own experiments show that mixtures of linear polyesters and a melamine are used in the case of these Formaldehyde resin were cured that the dabe
erhaltenen Überzüge zwar dehnbar, jedoch weich sini (siehe Vergleichsbeispiele 3 und 4).The coatings obtained are stretchable, but soft (see Comparative Examples 3 and 4).
Aus Houben —Weyl, Methoden der organi sehen Chemie (Bd. 14/2, Seiten 21, 22, 24 und 29) ist dii Herstellung linearer Mischpolyester bekannt. DarübeFrom Houben-Weyl, methods of organi see chemistry (Vol. 14/2, pages 21, 22, 24 and 29) is dii Production of linear mixed polyesters known. Over it
6s hinaus wird angeführt, daß diese Polyester u.a. mi Aminoplasten vernetzt werden können. Ein Hinwei; daß diese Produkte zu Lackrohstoffen verarbeite werden können, fehlt. In derselben Druckschrift (Seite:6s addition, it is stated that these polyesters i.a. mi Aminoplasts can be crosslinked. A hint; that these products are processed into paint raw materials can be missing. In the same publication (page:
137/338) wird dargestellt, daß Aminoplaste mit Polyestern aus Adipinsäure/Polyol bzw. mit ungesättigten Verbindungen, wie z. B. Monoglyceriden nativer Fett säuren, elastifiziert werden können. Die zuletzt genann-[en Umsetzungsprodukte sollen auch als Überzugsmittel Verwendung finden. Ein Hinweis darauf, lineare Polyester — insbesondere solche bestimmter Zusammensetzung - in Verbindung mit Aminoplasten als Überzugsmittel einzusetzen, wird in dieser Druckschrift nicht gegeben. 137/338) is shown that aminoplasts with polyesters of adipic acid / polyol or with unsaturated compounds such. B. monoglycerides of native fatty acids, can be elasticized. The last-called [s reaction products are also used as coating agents. A reference to the use of linear polyesters - in particular those of a certain composition - in conjunction with aminoplasts as coating agents is not given in this publication.
Aus der DT-PS 11 22 255 sind ungesättigte Äther von Aminotriazin/Formaldehyd-Kondensaten bekannt, die From DT-PS 11 22 255 unsaturated ethers of aminotriazine / formaldehyde condensates are known which
entweder als solche oder aber im Gemisch mit lufttrocknenden Ölen oder anderen mit Peroxiden polymerisierbaren Verbindungen wie Styrol oder ungesättigten Polyestern zur Herstellung von Übei zügen verwendet werden, wobei die Vernetzung durch Metallsikkative und gegebenenfa'ls Peroxide beschleunigt wird. Either as such or mixed with air-drying oils or other compounds polymerizable with peroxides, such as styrene or unsaturated polyesters, can be used for the production of trains , the crosslinking being accelerated by metal siccatives and possibly peroxides .
DT-PS 14 94 500 beschreibt als älteres Rechi Überzugsmittel aus Acrylestermischpolymerisalen und Aminoplasten, das bis zu 35 Gewichtsprozent Alkydharze enthalten soll. Ausdrücklich wird darauf hingewiesen (Spalte 1, Zeilen 18ff.), daß Gemische ausschließlich aus Alkydharzen und Aminoplasten als Überzugsmittel erhebliche Nachteile aufweisen, d. h., derartige Gemischewerden nicht beansprucht. DT-PS 14 94 500 describes as an older Rechi coating agent made of acrylic ester copolymers and aminoplasts, which should contain up to 35 percent by weight of alkyd resins. It is expressly pointed out (column 1, lines 18ff.) That mixtures exclusively of alkyd resins and aminoplasts as coating agents have considerable disadvantages , that is to say, such mixtures are not claimed.
Aus US-PS 28 01 189, 29 31 739 und 32 07 623 sind lineare Polyester bekannt, die jedoch nicht in Kombination mit Aminoplasten eingesetzt werden. Sie werden als solche auf Glasfasern aufgetragen und sollen als Haftvermittler dienen, wenn die Glasfasern als Verstärkungsmaterial, z. B. bei ungesättigten Polyesterharzen, eingesetzt werden. From US-PS 28 01 189, 29 31 739 and 32 07 623 linear polyesters are known, which, however, are not used in combination with aminoplasts . They are applied as such to glass fibers and are intended to serve as an adhesion promoter when the glass fibers are used as reinforcing material, e.g. B. be used in unsaturated polyester resins .
US-PS 33 92 135 beschreibt die Verwendung von linearen Polyestern als Weichmacher in vernetzten Polyvinylhalogenidharzen. Der Druckschrift kann an keiner Stelle entnommen werden, daß die hier aufgeführten Polyester in Verbindung mit Aminoplasten ausgezeichnete Überzugsmittel ergeben. US-PS 33 92 135 describes the use of linear polyesters as plasticizers in crosslinked polyvinyl halide resins. The document can be taken at any point that the polyesters listed here arise in conjunction with aminoplasts excellent coating agent.
Aus der GB-PS 6 76 372 sind Elektroisolierlacke, besonders Drahtlacke, auf Basis von Polyestern aus Terephthalsäure, aliphatischen Dicarbonsäuren und Äthylenglykol bekannt, die gegebenenfalls auch mit anderen synthetischen oder natürlichen Harzen, darun- terauch Aminoplastharzen, kombiniert werden können. Diese Polyester müssen ein Molekulargewicht von 10000 oder mehr aufweisen und sind kristallin. Daher werden diese Polyester in Lösungsmitteln wie Phenolen oder Kresolen zu relativ verdünnten Lösungen gelöst, die zwar bei der Drahtlackierung üblich, bei der normalen Blechlackierung jedoch unerwünscht sind. From GB-PS 6 76 372 electrical insulating varnishes, especially wire varnishes, based on polyesters of terephthalic acid, aliphatic dicarboxylic acids and ethylene glycol are known, which can optionally also be combined with other synthetic or natural resins, including aminoplast resins . These polyesters must have a molecular weight of 10,000 or more and are crystalline. For this reason, these polyesters are dissolved in solvents such as phenols or cresols to form relatively dilute solutions which, although common in wire enamelling, are undesirable in normal sheet metal coating.
Aus den US-PS 31 02 868 und 31 08 083 sind wäßrige Überzugsmittel auf Basis von Aminoplasten und Polyestern bekannt, deren wesentliche Bestandteile Benzoltricarbonsäuren und gegebenenfalls Polyalky- lenglykol-monoalkyläther neben aliphatischen Dicar bonsäuren und aliphatischen mehrwertigen Alkoholen sind. Bei diesen Polyestern handelt es sich um verzweigte Polyester, die darüber hinaus nur in wäßrigen Systemen eingesetzt werden und relativ teuer From the US-PS 31 02 868 and 31 08 083 aqueous coating agents based on amino resins and polyesters are known whose essential components benzenetricarboxylic acids and optionally polyalkylene glycol monoalkyl ether-acids in addition to aliphatic dicarboxylic and aliphatic polyhydric alcohols. These polyesters are branched polyesters which, moreover, are only used in aqueous systems and are relatively expensive
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Überzüge herzustellen, bei denen sich hohe Elastizität mit großer Härte vereinen. The invention is based on the object of producing coatings in which high elasticity is combined with great hardness.
Diese Aufgabe wurde überraschend dadurch gelöst, daß Überzugsmittel gefunden wurden, bei denen als Komponente B lineare Polyester mit mittleren Molge1.2 ZU This object has been achieved, surprisingly, in that coating agents have been found in which linear polyesters with an average molar of 1.2 ZU are used as component B
wichten zwischen 600 und 3000 eingesetzt werden, die durch Veresterung der Gemische 1 und Il hergestellt worden sind, wobei Gemisch 1weights between 600 and 3000 are used have been prepared by esterification of mixtures 1 and II, with mixture 1
1.1 zu 70 bis 30 Molprozent, vorzugsweise zu 60 bis1.1 to 70 to 30 mol percent, preferably to 60 to
40 Molprozent, aus Propandiol-(1,2) und 1.2 zu 30 bis 70 Molprozent, vorzugsweise zu 40 bis 60 Molprozent, aus Diäthylenglykol besteht,40 mol percent, from propanediol- (1,2) and 1.2 to 30 to 70 mol percent, preferably to 40 to 60 mole percent, composed of diethylene glycol,
ίο und gegebenenfalls bis zu 30 Molprozent, vorzugsweise bis zu 20 Molprozent, der Gesamtmenge an den Komponenten 1.1 und 1.2 durch ein oder mehrere andere aliphatisch^ oder cycloaliphatische Diole, in denen die Hydroxylfunktionen durch 2 bis 8 Kohlenstoffatome getrennt sind und gegebenenfalls anstelle von bis zu 2 der Kohlenstoffatome Sauerstoffatome stehen können, die wiederum durch mindestens 2 Kohlenstoffatome voneinander getrennt sein sollen, ersetzt sein können,ίο and optionally up to 30 mole percent, preferably up to 20 mole percent, the total amount of components 1.1 and 1.2 by one or more others aliphatic ^ or cycloaliphatic diols in which the Hydroxyl functions are separated by 2 to 8 carbon atoms and optionally instead of up to 2 the carbon atoms can be oxygen atoms, which in turn have at least 2 carbon atoms should be separated from each other, can be replaced,
und Gemisch iland mixture il
11.1 zu 100 bis 50 Molprozent, vorzugsweise zu 95 bis 80 Molprozent, aus einer oder mehreren aromatischen oder cycloaliphatischen Dicarbonsäuren und/oder deren Derivaten und11.1 to 100 to 50 mole percent, preferably 95 to 80 mole percent, from one or more aromatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids and / or their derivatives and
0 bis 50 Molprozenl, vorzugsweise zu 5 bis 20 Moiprozen!, aus einer oder mehreren aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen und/oder deren Derivaten besteht.0 to 50 mol percent, preferably 5 to 20 mol percent !, from one or more aliphatic Dicarboxylic acids with 4 to 12 carbon atoms and / or their derivatives.
Als in untergeordneten Mengen mitzuverwendende Diole, in denen die Hydroxylfunktionen durch 2 bis Kohlenstoffatome getrennt sind und gegebenenfalls bis zu 2 der Kohlenstoffatome durch Sauerstoffatome ersetzt sein können, die wiederum durch mindestens Kohlenstoffatome voneinander getrennt sein sollen, eignen sich z. B.As diols to be used in minor amounts, in which the hydroxyl functions are replaced by 2 to Carbon atoms are separated and optionally up to 2 of the carbon atoms are separated by oxygen atoms can be replaced, which in turn should be separated from one another by at least carbon atoms, are suitable e.g. B.
Äihylenglykol, Propandiol-(l,3), Butandiol-(1,2),Ethylene glycol, propanediol (1,3), butanediol (1,2),
Butandiol-(2,3). Butandiol-(1,3), Butandiol-(1,4),Butanediol- (2,3). Butanediol (1,3), butanediol (1,4),
2,2-Dimethyl-propandiol-(l,3), Hexandiol-(1,6),2,2-dimethyl-propanediol- (1,3), hexanediol- (1,6),
2-Ä thylhexandiol-( 1,3), Cyclohexandiol-( 1,2), Cyclohexardiol-(1,4),2-Ä thylhexanediol- (1,3), cyclohexanediol- (1,2), Cyclohexardiol- (1,4),
l,2-Bis-(hydroxymethyl)-cyclohcxan, 1,3-Bis-(hydroxymethyl)-cyclohexan, l,4-Bis-(hydroxymethyl)-cyclohexan, A,S-Bis-(hydroxymethyl)-1,2-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, 1,3-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, A, S-bis (hydroxymethyl) -
tricyclo-[5,2,l ,02b]-decan,tricyclo- [5.2, l, 0 2b ] -decane,
wobei A' für 3, 4 oder 5 steht, Triäthylcnglykol, Dipropylenglykol oder Tripropylenglykol. Cycloaliphatische Diole können in ihrer eis- oder trans-Form oder als Gemisch beider Formen verwendet werden.where A 'stands for 3, 4 or 5, triethylene glycol, dipropylene glycol or tripropylene glycol. Cycloaliphatic Diols can be used in their cis or trans form or as a mixture of both forms.
Als aromatische oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren sind z. B.Aromatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids are, for. B.
Phthalsäure, Isophthalsäure,
Hexahydroterephthalsäure,
Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Hexahydroisophthalsäure sowie Endomethylen-
oder Endoäthylen-tetrahydrophthalsäure, Hexachlor-endomethylen-tctrahydrophthalsäure
oder TetrabromphthalsäurePhthalic acid, isophthalic acid,
Hexahydroterephthalic acid,
Tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, hexahydroisophthalic acid and endomethylene or endoethylene tetrahydrophthalic acid, hexachloroendomethylene tetrahydrophthalic acid or tetrabromophthalic acid
geeignet, wobei die cycloaliphatische Dicarbonsäuren in ihrer trans- oder cis-Form oder als Gemisch beider Formen eingesetzt werden können. Die Verwendung von Phthalsäure, Isophthalsäure und Hexahydrophthalsäure wird bevorzugt.suitable, where the cycloaliphatic dicarboxylic acids can be used in their trans or cis form or as a mixture of both forms. The use of phthalic acid, isophthalic acid and hexahydrophthalic acid is preferred.
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Als aliphatischc Dicarbonsäuren eignen sieh besonders Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Korksäure, Sebacinsäure, Decandicarbonsäure oder 2,2,4-Trimethyladipinsäure. Die Verwendung aliphalischer Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere der Adipinsäure wird bevorzugt.They are particularly suitable as aliphatic dicarboxylic acids Succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid or 2,2,4-trimethyladipic acid. The use of aliphalic dicarboxylic acids with 4 to 6 carbon atoms, in particular adipic acid is preferred.
Anstelle der freien Dicarbonsäuren können auch ihre Ester mit kurzkettigen Alkanolen, z. B. Dimethyl-, Diäthyl- oder Dipropylester, eingesetzt werden. Sofern die Dicarbonsäuren Anhydride bilden, können auch ι ο diese verwendet werden, z. B.Instead of the free dicarboxylic acids, their esters with short-chain alkanols, e.g. B. dimethyl, Diethyl or dipropyl esters can be used. If the dicarboxylic acids form anhydrides, ι ο can also these are used, e.g. B.
Phthalsäureanhydrid,
Hexahydrophthalsäureanhydrid,
Tetrahydrophthalsäureanhydrid, ι sPhthalic anhydride,
Hexahydrophthalic anhydride,
Tetrahydrophthalic anhydride, ι s
Bernsteinsäureanhydrid oder Glutarsäureanhydrid.Succinic anhydride or glutaric anhydride.
Überzüge mit besonders guten Eigenschaften erhält man bei Verwendung von linearen Polyestern mit minieren Molgewichten von 800 bis 2500, insbesondere zo von 1000 bis 2000, die überwiegend Hydroxylgruppen enthalten, d. h. mit einem molaren Überschuß an Diol hergestellt worden sind.Coatings with particularly good properties are obtained when using linear polyesters with minimal molecular weights from 800 to 2500, in particular from 1000 to 2000, which predominantly contain hydroxyl groups, ie have been produced with a molar excess of diol.
Die Herstellung der Polyester kann nach allen bekannten und üblichen Verfahren, mit oder ohne Katalysator, mit oder ohne Durchleiten eines Inertgasstromes, als Lösungskondensation, Schmelzkondensation oder Azeotropveresterung, bei Temperaturen bis zu 250° C oder höher durchgeführt werden, wobei das frei werdende Wasser oder die freiwerdenden A'kanole kontinuierlich entfernt werden. Die Veresterung verläuft nahezu quantitativ und kann durch Bestimmung der Hydroxyl- und Säurezahlen verfolgt werden. In der Regel werden die Veresterungsbedingungen so gewählt, daß die Reaktion möglichst vollständig ist, d. h. bis die Säurezahl bei Polyester-Ansätzen aus η Mol Diol und (n-\) Mol Dicarbonsäure kleiner als 7 mg KOH/g ist. Bei Ansätzen aus π Mol Diol und ('/7+I)MoI Dicarbonsäure wird so lange verestert, bis die Hydroxylzahl unter 7 mg KOH/g liegt. Das Molgewicht des Polyesters läßt sich in einfacher Weise über das Einsatzverhältnis von Diol und Dicarbonsäure regulieren. The polyesters can be prepared by all known and customary processes, with or without a catalyst, with or without passing through an inert gas stream, as solution condensation, melt condensation or azeotrope esterification, at temperatures of up to 250 ° C. or higher, the water released or the released A'kanole are continuously removed. The esterification is almost quantitative and can be followed by determining the hydroxyl and acid numbers. As a rule, the esterification conditions are chosen so that the reaction is as complete as possible, ie until the acid number in polyester batches composed of η mol of diol and (n- \) mol of dicarboxylic acid is less than 7 mg KOH / g. In the case of batches of π mol diol and ('/ 7 + I) mol dicarboxylic acid, esterification is carried out until the hydroxyl number is below 7 mg KOH / g. The molecular weight of the polyester can be regulated in a simple manner via the use ratio of diol and dicarboxylic acid.
Die Veresterungstemperatur wird so gewählt, daß die Verluste an leichtflüchtigen Substanzen gering bleiben, d. h., zumindest während des ersten Zeitraums der Veresterung wird bei einer Temperatur verestert, die unter dem Siedepunkt der am niedrigsten siedenden Ausgangssubstanz liegt.The esterification temperature is chosen so that the losses of volatile substances remain low, d. i.e., at least during the first period of esterification, esterification is carried out at a temperature which is below the boiling point of the lowest-boiling starting substance.
Bei der Herstellung der Polyester ist zu beachten, daß sowohl das Molgewicht des Polyesters als auch dessen Zusammensetzung Einfluß auf die Eigenschaften der daraus hergestellten Lackfilme haben. Bei höheren mittleren Molgewichten wird in der Regel die Härte des Lackfilms vermindert, während die Elastizität zunimmt, dagegen läßt bei niederen Molgewichten die Flexibilität des Lackfilms bei gleichzeitiger Steigerung der Härte nach. In ähnlicher Weise wirken sich auch Unterschiede in der Zusammensetzung des Polyesters aus: Bei höherem Anteil an aliphatischen Dicarbonsäuren und bei größerer Kettenlänge der aliphatischen Dicarbonsäuren nimmt die Elastizität des Lackfilms zu, während seine Härte vermindert wird. Umgekehrt wird mit zunehmendem Anteil an aromatischen und/oder cycloaliphatischen Dicarbonsäuren im Polyester der Lackfilm fts härter und weniger flexibel. Einen ähnlichen Einfluß üben die Diole aus: Mit zunehmender Kettenlänge der offenkcttigen Diole und mit größer werdendem Anteil dieser Diole im Polyester wird der Lackfilm weicher und flexibler. Verwendet man jedoch beider Herstellung der Polyester zusätzlich Diole mit kurzen und verzweigten Kohlenstoffketten oder mit cycloaliphatischen Ringen, so werden die aus diesen Polyestern hergestellten Lackfilme in der Regei mit zunehmendem Anteil an diesen Diolen härter und weniger elastisch. Bei Kenntnis dieser Regeln ist es ohne Schwierigkeiten möglich, im Rahmen des beanspruchten Bereichs Polyester mit für den jeweiligen Verwendungszweck optimalen Eigenschaften auszuwählen und für die erfindungsgemäßen Überzugsmittel einzusetzen.When producing the polyester, it should be noted that both the molecular weight of the polyester and its Composition have an influence on the properties of the paint films produced therefrom. At higher medium molecular weights, the hardness of the paint film is usually reduced, while the elasticity increases, on the other hand, in the case of low molecular weights, the flexibility of the paint film leaves with a simultaneous increase in hardness after. Differences in the composition of the polyester also have a similar effect: At higher proportion of aliphatic dicarboxylic acids and with greater chain length of the aliphatic dicarboxylic acids the elasticity of the paint film increases while its hardness is decreased. The reverse is done with increasing proportion of aromatic and / or cycloaliphatic Dicarboxylic acids in polyester make the paint film harder and less flexible. A similar influence exercise the diols: With increasing chain length of the open-ended diols and with increasing proportion These diols in the polyester make the paint film softer and more flexible. However, if you use the Polyester additionally diols with short and branched carbon chains or with cycloaliphatic rings, the paint films produced from these polyesters generally become larger with an increasing proportion of these diols are harder and less elastic. Knowing these rules is easy possible, within the scope of the claimed range polyester with for the respective purpose to select optimal properties and use them for the coating agents according to the invention.
Als geeignete Aminoplaste kommen die bekannten Umsetzungsprodukte von Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, mit mehreren Amino- oder Amidogruppen tragenden Substanzen in Frage, wie z. B. mit Melamin, Harnstoff, Dicyandiamid und Benzoguanamin. Besonders geeignet sind die mit Alkoholen modifizierten Aminoplaste.The known reaction products of aldehydes, in particular, are suitable aminoplasts Formaldehyde, with several amino or amido-bearing substances in question, such as. B. with Melamine, urea, dicyandiamide and benzoguanamine. Those modified with alcohols are particularly suitable Aminoplasts.
Wegen der mitunter nur begrenzten Verträglichkeit dieser harzartigen Produkte mit den erfindungsgemäß einzusetzenden Polyestern werden vorzugsweise die niedermolekularen, definierten Vorstufen von Aminoplasten, die mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Polyestern praktisch unbegrenzt mischbar sind, eingesetzt. Solche definierten Vorstufen von Aminoplasten sind z. B. Tctramethylolbenzoguanamin, Trimethylolmclamin oder Hexamethylendiamin, die auch in teilweise oder völlig verätherter Form, z. B. als Tetrakis-(methoxymethyl)-benzoguanamin, Tetrakis-(ethoxymethyl)-benzoguanamin oder Polyäther des Hexameihylolmelamin, wie Hexamethoxymethylmelamin oder Hexabutoxymethylmelamin. eingesetzt werden können.Because of the sometimes only limited compatibility of these resinous products with those according to the invention Polyesters to be used are preferably the low molecular weight, defined precursors of aminoplasts, which are practically unlimitedly miscible with the polyesters to be used according to the invention are used. Such defined precursors of aminoplasts are e.g. B. Tramethylol benzoguanamine, trimethylol mclamine or hexamethylenediamine, which can also be used in partially or completely etherified form, e.g. B. as Tetrakis (methoxymethyl) benzoguanamine, tetrakis (ethoxymethyl) benzoguanamine or polyether des Hexamethylol melamine, such as hexamethoxymethyl melamine or hexabutoxymethyl melamine. can be used be able.
Es ist jedoch auch möglich, die Mischbarkeit zwischen den harzartigen Aminoplasten und den erfindungsgemäß zu verwendenden Polyestern sowie deren Verträglichkeit beim Einbrennen dadurch zu verbessern, daß man dem Gemisch der Lösungen aus Polyester und Aminoplast gewisse Mengen (bis zu 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge an Lösungsmittel) an hochsiedenden polaren Lösern für beide Harze, wie z. B. Äthylglykol, Äthylglykolacetat, Butylglykol oder Cyclohexanon, zusetzt oder aber vorzugsweise Polyester und Aminoplast in bekannter Weise in Substanz oder vorzugsweise in Lösung miteinander umsetzt, wobei man darauf zu achten hat, daß die Reaktion nicht bis zur Vernetzung fortschreitet. Dies kann z. B. durch kurzzeitiges Erwärmen des Gemisches oder der gemeinsamen Lösung der beiden Harze, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators, wie z. B. organischer oder mineralischen Säuren, bewerkstelligt werden. Es isi auch möglich, die erfindungsgemäß zu verwendender Polyester schon vor oder während der Herstellung det Aminoplast-Harze aus z. B. Harnstoff, Benzoguanamir oder Melamin und Aldehyden dem Ansatz zuzusetzen wobei es selbstverständlich auch möglich ist, zusätzlich übliche Alkohole zur Modifizierung der so gebildeter plastifizierten Aminoplastharze mitzuverwenden. DU Methoden zur Herstellung derartiger plastifiziertei Amin-Aldehyd-Harze sowohl für lösungsmiue!haltig< als auch für wäßrige Lacksysteme sind bekannt.However, it is also possible to check the miscibility between the resinous aminoplasts and those according to the invention to be used polyesters and their compatibility during stoving to improve that add certain amounts (up to 50 percent by weight, based on the total amount of solvent) of high-boiling polar solvents for both resins, such as z. B. ethyl glycol, ethyl glycol acetate, butyl glycol or cyclohexanone, or preferably polyester and aminoplast reacts with one another in a known manner in bulk or preferably in solution, care must be taken that the reaction does not proceed to crosslinking. This can e.g. B. by brief heating of the mixture or the joint solution of the two resins, if necessary in the presence of a catalyst, such as. B. organic or mineral acids can be accomplished. It isi it is also possible to use the polyester to be used according to the invention before or during production Aminoplast resins from e.g. B. urea, benzoguanamir or melamine and aldehydes to add to the approach it is of course also possible to additionally use customary alcohols to modify the alcohols formed in this way plasticized aminoplast resins are also to be used. DU methods for the production of such plasticized eggs Amine-aldehyde resins for both solvent-containing products as well as for aqueous paint systems are known.
Zur Kombination mit den erfindungsgemäß einge setzten Polyestern stehen eine Vielzahl handelsübliche Aminoplaste bzw. deren definierte Vorstufen zu Verfügung.A large number of commercially available polyesters are available for combination with the polyesters used in accordance with the invention Aminoplasts or their defined precursors are available.
Zur Herstellung der Überzüge werden in der Rege zunächst Polyester und Aminoplast bzw. desseiTo produce the coatings, polyester and aminoplast or theirs are usually first used
definierte Vorstufen in üblichen Lacklösungsmittcln, wie beispielsweise Propanol, iso-Propanol, Butanol, Äthylacetat, Butylacetat, Äthylglykol, Äthylglykolacetai, Butylglykol, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Trichloräthylen oder Gemischen ver- s schiedener derartiger Lösungsmittel, gelöst. Es ist selbstverständlich auch möglich und aus wirtschaftlichen Gründen empfehlenswert, mehr oder weniger große Mengen weniger polarer Lösungsmittel, wie z. B. Benzol, Toluol, Xylol oder höher siedender Aromaten- ι ο schnitte, mitzuverwenden. Die verwendete Menge an diesen weniger polaren Lösungsmitteln ist im Rahmen der Löslichkeit der erfindungsgemäß eingesetzten Polyester und deren Verträglichkeit mit den eingesetzten Aminoplasten beliebig wählbar; sie kann häufig einen Anteil bis zu 80% und mehr im Lösungsmittelgemisch erreichen.defined preliminary stages in common paint solvents, such as for example propanol, isopropanol, butanol, ethyl acetate, Butyl acetate, ethyl glycol, ethyl glycol acetai, butyl glycol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, Cyclohexanone, trichlorethylene or mixtures of different such solvents, dissolved. It is of course also possible and recommended for economic reasons, more or less large amounts of less polar solvents, such as. B. benzene, toluene, xylene or higher-boiling aromatic ι ο cuts, to be used as well. The amount of these less polar solvents used is within reasonable limits the solubility of the polyesters used according to the invention and their compatibility with the polyesters used Aminoplasts freely selectable; it can often have a proportion of up to 80% and more in the solvent mixture reach.
Beim Einsatz von Polyestern mit hoher Säurezahl, d. h. bei Polyestern, die noch eine größere Anzahl nicht veresterter Carboxylgruppen aufweisen, ist es selbstverständlich auch möglich, wäßrige Lösungen herzustellen. Dies kann nach den bekannten und üblichen Methoden erfolgen, wobei in der Regel die Carboxylgruppen vollständig oder teilweise mit Aminen neutralisiert werden und gegebenenfalls noch zusätzlich mit Wasser mischbare Lösungsmittel mitverwendet werden, die als Lösevermittler dienen. Selbstverständlich ist es bei der Herstellung von wäßrigen Lacklösungen erforderlich, in Wasser lösliche Aminoplaste zu verwenden; die definierten Vorstufen der Aminoplaste sind auch zu diesem Zweck besonders geeignet.When using polyesters with a high acid number, i. H. in the case of polyesters, which do not have a larger number have esterified carboxyl groups, it is of course also possible to prepare aqueous solutions. This can be done by the known and customary methods, the carboxyl groups as a rule be completely or partially neutralized with amines and optionally additionally with water Miscible solvents are used, which serve as solubilizers. Of course it is with the Preparation of aqueous paint solutions required to use water-soluble aminoplasts; the Defined precursors of the aminoplasts are also particularly suitable for this purpose.
Das Gewichtsverhältnis Polyester zu Aminoplast kann zwischen 50:50 und 90:10, vorzugsweise zwischen 65 :35 und 85 :15, schwanken; das für den jeweiligen Verwendungszweck der Lacke optimale Verhältnis läßt sich durch wenige Vorversuche leicht ermitteln. Dabei ist zu berücksichtigen, daß häufig durch Erhöhung des Aminoplast-Anteils die Härte der Lackfilme erhöht und deren Elastizität vermindert wird, während bei Erniedrigung des Aminoplast-Anteils die Härte nachläßt und die Flexibilität zunimmt.The weight ratio of polyester to aminoplast can be between 50:50 and 90:10, preferably between 65:35 and 85:15, vary; the optimal one for the respective application of the varnish The ratio can easily be determined by a few preliminary tests. It should be noted that often through Increasing the aminoplast content increases the hardness of the paint films and reduces their elasticity, while when the aminoplast content is reduced, the hardness decreases and the flexibility increases.
Der Gesamtbindemittclgchalt der Lacke kann je nach Verwendungszweck in den üblichen Grenzen schwanken. The total binder content of the paints can vary within the usual limits depending on the intended use.
Die Lacke können die üblichen Zusatz- und Hilfsstoffe enthalten, beispielsweise Pigmente, Verlaufmittel und zusätzliche andere Bindemittel, wie z. B. Epoxidharze und hydroxylgruppcnhaltigc Siliconharze.The paints can contain the usual additives and auxiliaries, for example pigments, leveling agents and additional other binders, such as. B. epoxy resins and silicone resins containing hydroxyl groups.
Der erhaltene Lack wird aufgetragen und bei Temperaturen zwischen 100 und 2500C eingebrannt. Die dabei ablaufenden Vcrnctzungsreaklioncn werden (.lurch Säuren katalytisch beschleunigt. Bei Verwendung von Polyestern mit sehr niedriger Säure/.ahl können daher dem Lack saure Substanzen zugesetzt werden. Beim Zusatz von beispielsweise 0.5% p-Toluolsulfonsäure (bezogen auf das Gcsamlbindcniittel) wird die Vernetzung stark beschleunigt. Durch größeren Siuire-/.usut/, lassen sich auch bei Raumtemperatur trocknende Überzüge herstellen.The varnish obtained is applied and fired at temperatures between 100 and 250 0 C. The crosslinking reactions that take place are catalytically accelerated by acids. When using polyesters with a very low acidity, acidic substances can therefore be added to the paint strongly accelerated With larger Siuire - /. usut /, coatings that dry even at room temperature can be produced.
Auch durch Umsetzung eines säurcarmen Polyesters (.0 mit etwa I bis 5% eines Anhydrids einer relativ stark sauren Dicarbonsilure, /.. B. Maleinsäureanhydrid, kann man die Säure/.ahl des Polyesters nachträglich erhöhen und so auch ohne Zusatz von stark sauren Substanzen die Einbrcnntcmpcraturen senken. o.sEven by converting a low-acid polyester (.0 with about 1 to 5% of an anhydride a relatively strong acidic dicarboxylic acid, / .. B. maleic anhydride, can the acid / number of the polyester can be subsequently increased and thus lower the burn-in temperatures even without the addition of strongly acidic substances. o.s
Die crfindimgsgemäU hcrgcslelllen Überzüge haben eine Fülle von guten Eigenschaften. Sie sind hochbau /end, sehr gut pigmcniierbar und misgc/.cichnet vergilbungsbcständig. Werden die Überzüge einer Wärmealterung von 72 Stunden bei 1000C unterzogen, so ist keine sichtbare Vergilbung festzustellen; auch eine Wärmealterung von 72 Stunden bei 1500C weist die erfindungsgemäßen Überzüge als vergilbungsbeständig aus. Die Überzüge sind beständig gegenüber Lösungsmitteln, wie Xylol, Benzin-Benzol-Gemisch, Estern und Ketonen. Darüber hinaus weisen sie eine gute Säure- und Alkalibeständigkeit auf. Bei Salzsprühversuchen, Tropentests und Prüfungen im Weatherometer zeigen sie eine hervorragende Korrosionsschutzwirkung und Wetterbeständigkeit.The crindimgsgemäU hcrgcselllen coatings have an abundance of good properties. They are high-quality, very easy to pigment and do not yellow. If the coatings are subjected to heat aging for 72 hours at 100 ° C., no visible yellowing can be detected; a heat aging of 72 hours at 150 0 C according to the invention comprises coatings of as resistant to yellowing. The coatings are resistant to solvents such as xylene, gasoline-benzene mixtures, esters and ketones. In addition, they have good acid and alkali resistance. In salt spray tests, tropical tests and tests in the weatherometer, they show an excellent corrosion protection effect and weather resistance.
Die herausragendste Eigenschaft der erfindungsgemäß hergestellten Überzüge ist jedoch ihre große Elastizität bei hoher Härte.The most outstanding property of the coatings produced according to the invention, however, is their greatness Elasticity with high hardness.
Das Dehnungsverhalten von Überzügen wird gewöhnlich dadurch beschrieben, daß man den Erichsen-Tiefungstest (nach DlN 53 156) ausführt und als Maß für die Dehnbarkeit die Tiefung des lackierten Blechs in mm angibt, bei der die Lackschicht zu reißen beginnt. Wesentlich für dieses Prüfverfahren ist es, daß die Verformung des Überzuges langsam erfolgt (Vorschub: 0,2 mm/see).The elongation behavior of coatings is usually described by taking the Erichsen cupping test (according to DlN 53 156) and as a measure of the extensibility the deepening of the painted sheet metal in mm indicates at which the paint layer begins to crack. It is essential for this test procedure that the Deformation of the coating takes place slowly (feed: 0.2 mm / sec).
Einen Anhaltspunkt für das Verhalten von Überzügen bei plötzlich auftretender Verformung liefert die sogenannte Schlagtiefungsmessung. Diese Messung kann beispielsweise mit dem Schlagtiefungsgerät 226/D der Firma Erichsen, Hemer-Sundwig, durchgeführt werden. Bei diesem Gerät wird eine Halbkugel mit einem Radius von 10 mm durch ein fallendes Gewicht von der Rückseite der Lackierung in das Blech plötzlich eingedrückt. Durch Veränderung der Fallhöhe des Gewichtes läßt sich die Tiefung variieren. Es wird der Tiefungswert (in mm) angegeben, bei dem die Lackschicht zu reißen beginnt. (Die in den Beispielen angegebenen Werte wurden auf diese Weise erhalten. In einigen Beispielen ist der Wert >5mm angegeben, da das beschriebene Gerät mit den in der Regel zur Prüfung benutzten 1 mm starken Ticfziehblechen keine größere Tiefung ermöglicht.)The provides an indication of the behavior of coatings in the event of sudden deformation so-called impact depth measurement. This measurement can be carried out, for example, with the impact deepening device 226 / D by the company Erichsen, Hemer-Sundwig. This device uses a hemisphere a radius of 10 mm due to a falling weight from the back of the paint into the sheet metal depressed. The depth can be varied by changing the height of the fall of the weight. It will be the Indentation value (in mm) indicated at which the lacquer layer begins to tear. (The ones in the examples values given were obtained in this way. In some examples the value is > 5mm specified because the device described is usually used with the Test used 1 mm thick drawing sheets, no deeper indentation possible.)
Wie bei der Schilderung des Standes der Technik ausgeführt wurde und durch Vcrgleichsvcrsuchc belegt wird, sind bereits Überzüge aus linearen Polyestern und Aminoplasten bekannt, die dehnbar sind und auch einer Schlagbcanspruchung standhallen. Diese Überzüge weisen aber sehr geringe Härten (nach DlN 53 157) auf. Andererseits sind Überzüge hoher Härte bekannt, die aber nicht elastisch sind. Demgegenüber weisen die erfindungsgemäß erhaltenen Überzüge sowohl hohe Elastizität als auch eine große Härte auf.As with the description of the state of the art has been carried out and is proven by comparative tests, are already coatings made of linear polyesters and Aminoplasts known that are elastic and can withstand impact stress. These coatings but have very low hardnesses (according to DIN 53 157). On the other hand, coatings of high hardness are known, but they are not elastic. In contrast, the coatings obtained according to the invention have both high elasticity and great hardness.
Dieses F.igenschafisbild eröffnet den Überzügen eine vielseitige Anwendung. Neben der Lackierung von Einzelteilen, die Schlagbcunspruchungcn ausgesetzt sind, kommt vor allem die Lackierung von Materialien in Betracht, die nachträglich — /.. B. durch Stanzen — verformt werden.This characteristic picture opens up the coatings versatile application. In addition to painting individual parts that are exposed to impact stresses are, the painting of materials comes into consideration, which afterwards - / .. B. by punching - be deformed.
Die entsprechend der Erfindung eingesetzten Polyester ergeben Lösungen niedriger Viskosität. Es hisset sich daher Lacke mil hohen Fcstkörpcrgehaller verarbeiten, was zur Einsparung von Arbeitsgänge! ausgciuit/.l werden kann.The polyesters used in accordance with the invention give low viscosity solutions. It is called paints with a high level of composite noise can therefore be processed, which saves work steps! can be excluded / .l.
PolyesterherstellungPolyester production
Ein dänisch aus 5HHc l'ropandiol-(l.2) (5,I Mol :$18g Diillhylenglykol (JMoI), 88Hg Phlhalsäureanh;, drid ((ι Mol) und 14(i g Adipinsäure (I Mol) wird unkA Danish from 5HHc l'ropandiol- (1.2) (5, I Mol : $ 18g diillhylene glycol (JMoI), 88Hg phthalic acid anh ;, drid ((ι mol) and 14 (i g of adipic acid (I mol) is unk
7im m7 in the m
Rühren und Durchleiten eines schwachen Stickstoffstromes nach folgendem 2'eit-Temperatur-Plan erhitzt: 2 Stunden bei 140° C, 2 Stunden bei 160° C, 4 Stunden bei 180° C, 4 Stunden bei 19O0C und 26 Stunden bei 2000C. In dieser Zeit werden 134 g Wasser abgeschieden. Anschließend wird noch 15 Minuten bei 200°C und einem Vakuum von 20 Torr gerührt. Das klare, blaßgelbe Harz weist eine Säurezahl von 4,6 mg KOH/g und eine Hydroxylzahl von 62,1 mg KOH/g auf, was einem mittleren Molekulargewicht von 1680 entspricht. Der Polyester wird in einem Gtmisch aus 6 Gewichtsteilen Xylol, 1 Gewichtsteil Butanol, 1 Gewichtsteil Äthylacetat und 2 Gewichtsteilen Äthylglykolacetat zu einer 60prozentigen Lösung gelöst.Stirring and passing a gentle stream of nitrogen according to the following 2'eit-temperature schedule heated 2 hours at 140 ° C, 2 hours at 160 ° C, 4 hours at 180 ° C, 4 hours at 19O 0 C and 26 hours at 200 0 C. During this time, 134 g of water are separated out. The mixture is then stirred for a further 15 minutes at 200 ° C. and a vacuum of 20 torr. The clear, pale yellow resin has an acid number of 4.6 mg KOH / g and a hydroxyl number of 62.1 mg KOH / g, which corresponds to an average molecular weight of 1,680. The polyester is dissolved in a mixture of 6 parts by weight of xylene, 1 part by weight of butanol, 1 part by weight of ethyl acetate and 2 parts by weight of ethyl glycol acetate to form a 60 percent solution.
Erhöhung der Säurezahl eines PolyestersIncreasing the acid number of a polyester
Zur Schmelze eines Polyesters mit geringer Säurezahl werden 1,2% Maleinsäureanhydrid (bezogen auf den reinen Polyester) gegeben. Nachdem das zugesetzte Anhydrid völlig gelöst ist, wird 1 Stunde auf 12O0C erwärmt, wodurch die Säurezahl des Polyesters um 8,56 mg KOH/g erhöht wird.1.2% maleic anhydride (based on the pure polyester) is added to the melt of a polyester with a low acid number. After the added anhydride is completely dissolved, for 1 hour at 12O 0 C is heated, whereby the acid number of the polyester to 8.56 mg KOH / g is increased.
Die Erhöhung der Säurezahl eines Polyesters wird in der Regel in der Schmelze durchgeführt, jedoch bestehen keine Schvierigkeiten, die gleiche Reaktion in der Lösung des Polyesters unter den genannten Reaktionsbedingungen durchzuführen; es ist dabei y jedoch darauf zu achten, daß das Lösungsmittel keine funktionellen Gruppen enthält, die unter den genannten Reaktionsbedingungen ebenfalls mit dem Säureanhydrid reagieren können.The acid number of a polyester is usually increased in the melt, but there are no difficulties in carrying out the same reaction in the solution of the polyester under the reaction conditions mentioned; It is, however, where y to ensure that the solvent does not contain any functional groups which may also react under the reaction conditions with the acid anhydride.
brannt. Zur Erniedrigung der Einbrenntemperalur wird Lacklösungen, die unter Verwendung von Polyestern niedriger Säurezahl hergestellt wurden. 0.5% p-Toluo sulfonsäure (bezogen auf das Gesamtb.ndcmittel) zugesetzt. Die Schichtdicke der Filme, an denen die Prüfung erfolgt, beträgt in allen Beispielen 40 bis 60 μ. Die Härteprüfung erfolgt gemäß DlN 53 157, die Prüfung der Elastizität nach den vorstehend beschriebenen Methoden. . Die Beispiele 1 bis 7 sind in der Tabelle l zusammengestellt, wobei auch die Art des verwendeten Melaminharzes angegeben wird. (In der Spalte »Art des Melaminharzes« bedeutet K, daß ein butyliertes Melamin-Formaldehyd-Kondensat verwendet wurde, während HMM die Verwendung eines Hexamethylolmelaminderivats anzeigt.) Die Tabelle 2 enthalt die Prüfwerte der Überzüge, die aus den in den folgenden Vergleichsbeispielen 1 bis 4 beschriebenen Polyestern hergestellt wurden.burns. To lower the baking temperature Lacquer solutions made using polyesters with a low acid number. 0.5% p-toluene sulfonic acid (based on the total detergent) added. The layer thickness of the films on which the The test is carried out, amounts to 40 to 60 μ in all examples. The hardness test is carried out in accordance with DIN 53 157, the Test of elasticity according to the methods described above. . Examples 1 to 7 are compiled in Table 1, including the type of used Melamine resin is specified. (In the column »Type of Melamine resin «means K that a butylated melamine-formaldehyde condensate was used, while HMM indicates the use of a hexamethylolmelamine derivative.) Table 2 contains the Test values for the coatings obtained from the polyesters described in Comparative Examples 1 to 4 below were manufactured.
Vergleichsbeispiel 1Comparative example 1
1580 g des symmetrischen Bishydroxyäthyl)-äthers des Bisphenol-A (5 Mol) werden mit 400 g Bernsteinsäureanhydrid (4 Mol) unter Durchleiten eines Stickstoffstromes 6 Stunden lang auf 1800C erhitzt. Restliche Mengen Reaktionswasser werden dann durch Anlegen eines Vakuums von etwa 20 Torr entfernt. Der so hergestellte Polyester hat eine Säurezahl von 5 mg KOH/g; er wird in einem Xylol-Methyläthylketon-Cyclohexanon-Gemisch (1 :1 :1) zu einer 50prozentigen Lösung gelöst. 1580 g of the symmetrical bis (hydroxyethyl) ether of bisphenol A (5 mol) are heated to 180 ° C. for 6 hours with 400 g of succinic anhydride (4 mol) while a stream of nitrogen is passed through. Remaining amounts of water of reaction are then removed by applying a vacuum of about 20 Torr. The polyester produced in this way has an acid number of 5 mg KOH / g; it is dissolved in a xylene-methylethylketone-cyclohexanone mixture (1: 1: 1) to form a 50 percent solution.
Herstellung eines LacksManufacture of a lacquer
Die Lösungen der Polyester in geeigneten Lösungsmitteln, in der Regel ein Gemisch aus Xylol und einem polaren Lösungsmittel, werden mit einer käuflichen 55prozentigen Lösung eines Melamin-Formaldehyd-Kondcnsalcs in Xylol-Butanol-Gcmisch (1:1) oder mit einem käuflichen Hexamethylolmclamindcrivat im gewünschten Feststoffverhältnis vermischt. Um ein Polyester-zu-Mclaminharz-Verhältnis von 7 :3 einzustellen, werden beispielsweise 117 g einer öOprozcntigeo 1 Äsung der Polyester mit 54,5 g der genannten Melaminharze Lösung vermischt; sollten Polyester und Melamin-Formaldehyd-Kondensai nicht miteinander verträglich sein, so wird das Gemisch der Lösungen — bei säurcarmen Polyestern unter Zusatz von 0,5% ρ-Toluolsulfonsäiire, bezogen auf die Gesamtmenge an Polyester und Aminoplast — IO bis 60 Minuten auf bis K)O11C erwiirml. 5S The solutions of the polyesters in suitable solvents, usually a mixture of xylene and a polar solvent, are mixed with a commercially available 55 percent solution of a melamine-formaldehyde condensate in a xylene-butanol mixture (1: 1) or with a commercially available hexamethylol amine derivative in the desired Mixed solids ratio. In order to set a polyester-to-mclamine resin ratio of 7: 3, for example 117 g of an oil percentage of the polyester are mixed with 54.5 g of the above-mentioned melamine resin solution; If polyester and melamine-formaldehyde condensate are not compatible with one another, the mixture of solutions - in the case of low-acid polyesters with the addition of 0.5% ρ-toluenesulfonic acid, based on the total amount of polyester and aminoplast - 10 to 60 minutes to up to K ) O 11 C heated. 5S
Herstellung der Lackfarbe Vcrgleichsbeispicl 2 (Beispiel 2 aus dem USA-Patent 24 60 186)Preparation of the paint color comparison example 2 (example 2 from the USA patent 24 60 186)
148 g Phthalsäureanhydrid, 146 g Adipinsäure, 278 g 2-Äthylhexandiol-(l,3) und 110 ml Xylol werden innerhalb von 4 Stunden auf 180°C und in weiteren 4 Stunden auf 200°C erwärmt, wobei das gebildete Wasser über einen Wasserabscheider abgetrennt wird. Danach wird innerhalb von 4,5 Stunden langsam das Lösungsmittel abdcstillicrt, so daß am Ende eine Temperatur von 240°C erreicht wird.148 g of phthalic anhydride, 146 g of adipic acid, 278 g of 2-ethylhexanediol (l, 3) and 110 ml of xylene are within from 4 hours to 180 ° C and in a further 4 hours heated to 200 ° C., the water formed being separated off using a water separator. After that, will slowly distilled off the solvent within 4.5 hours, so that at the end a temperature of 240 ° C is reached.
Zur I lerstdlung einer
HincleFor the initial installation of a
Hincle
pigmepigme
Lackfarbe wird ein Klarlaek im on 2:1 mit TiO/Lacquer color becomes a Klarlaek in on 2: 1 with TiO /
entiert.entertained.
I lersldliiiH! und Prüfung der ÜberzügeI lersldliiiH! and testing the coatings
ZurTo the
PrUiUiU' wird
hU.fhc iiiul GPrUiUiU 'will
hU.fhc iiiul G
Icm- Klarlack bzw.die Lackfarbe mii laspliUten angebracht und einKe-Vcrgleichsbeispicl 3ICM bzw.die clearcoat paint color attached mii laspliUten and a K e-Vcrgleichsbeispicl 3
(Beispiel I aus Ulimanns Kncycloniklie der technischen Chemie, 3. Auflage, Bund 14. Seite 87, Urban & Schwatzenberg, München-Berlin, 1963)(Example I from Ulimann's Kncycloniklie der technical chemistry, 3rd edition, Bund 14th page 87, Urban & Schwatzenberg, Munich-Berlin, 1963)
1400 g Adipinsäure (9,6 Mol) und 675 g Älhylcnglykol (10,9 Mol) werden unter Überleiten eines Sticksioffstromos langsam auf 130"C bis 140"C erhitzt. Damit erreicht wird, daß tv;im Abdestillieren des Kcaktionswasscrs kein Glykol mit übergeht, wird ein Teil des DcslillaR's als Rücklauf auf die Kolonne gegeben. Im I aufc einiger Stunden wird das Reiiktionsgemiseh auf 200"C erhitzt, dann aiii LWC abgekühlt und die Kondensation unter Vakuum fortgesetzt, bis sie bei 200 Torr und 200"C nach r) bis H Stunden beendet ist. Der wachsnrtige l'ulyeslci hai eine Hydroxylzahl von 54 mg KOI l/g und en mittleres Molekulargewicht von 2000; i%r wird in einen'1400 g of adipic acid (9.6 mol) and 675 g of ethylencnglycol (10.9 mol) are slowly heated to 130.degree. C. to 140.degree. C. while passing over a stream of nitrogen. In order to ensure that no glycol passes over when the water of reaction is distilled off, part of the water is returned to the column as reflux. In some hours I aufc the Reiiktionsgemiseh to 200 "C heated, then cooled aiii LWC and condensation under vacuum continued until it at 200 Torr and 200" C to r) is to H hours terminated. The waxy l'ulyeslci has a hydroxyl number of 54 mg KOI l / g and an average molecular weight of 2000; i % r will be in a '
1111th
{ylol-Methyläthylketon-Gemiseh (1 : l)/u einer 50pro-'.cntigen Lösung gelöst.{ylol-methylethylketone-Gemiseh (1: 1) / u of a 50 per centigen Solution solved.
Vergleichsbeispiel 4Comparative example 4
(Beispiel 2 aus Ullmanns Encyclopädic der technischen Chemie, 3. Auflage, Band 14, Seite Urban & Schwarzenberg, München-Berlin, 1963) g Adipinsäure (2,16 Mol), 480 g Phthalsäureanhydrid (3,24MoI) und 374 g Älhylenglykol (6,5 Mo!) weiden unter Überleiten eines Sticksloffstromes langsam auf 160 bis 2000C erhitzt, bis 118 g Destillat übergegangen sind. Hierbei ist darauf zu achten, daß die Übergangstemperatur am Kopf der Kolonne 1000C nicht übersteigt. Anschließend werden bei steigendem Vakuum in 6 Stunden noch 19 g abdestilliert. Der Polyester hat eine Säurezahl von 3 bis 4 mg KOH/g und eine Hydroxylzahl von 56 mg KOH/g; er wird in einem(Example 2 from Ullmanns Encyclopädic der technischen Chemie, 3rd edition, Volume 14, page Urban & Schwarzenberg, Munich-Berlin, 1963) g of adipic acid (2.16 mol), 480 g of phthalic anhydride (3.24 mol) and 374 g of ethylene glycol ( 6.5 Mo!) passing a feed among Sticksloffstromes slowly to 160 to 200 0 C heated, are passed through 118 g of distillate. It should be ensured that the transition temperature at the top of the column does not exceed 100 0 C. Then a further 19 g are distilled off in 6 hours with increasing vacuum. The polyester has an acid number of 3 to 4 mg KOH / g and a hydroxyl number of 56 mg KOH / g; he becomes in one
Xylol-Methyläthylkcton-Cyclohexanon-Gemisch (1:1: I) zu einer 50prozentigcn Lösung gelöst.Xylene-methylethyl octone-cyclohexanone mixture (1: 1: I) dissolved to a 50% solution.
Bei- Polyester ausAt- polyester from
3PG*) 5DG*) 7 PSA*)3PG *) 5DG *) 7 PSA *)
4 PG 4DG 6PSA 1 BSA*)4 PG 4DG 6PSA 1 BSA *)
5 PG 3DG5 PG 3DG
6 PSA6 PPE
1 ADS*)1 ADS *)
3PG3PG
3 DG3 DG
4 PSA 1 ADS4 PSA 1 ADS
6 PG 4 DG 8PSA I ADS6 PG 4 DG 8PSA I ADS
2PG 2DG 2.5 PSA 0,5 ADS2PG 2DG 2.5 PSA 0.5 ADS
4 PG 3 I)G 1 AG') 6 PSA I BSA4 PG 3 I) G 1 AG ') 6 PSA I BSA
MUt- Gewichtsleres verhältnis Mol- Polyester zu eewicht Melaminhar/. e zu TiOaMUt- weight ratio of mol- polyester to eeweight melaminhar /. e to TiOa
1630 70:30:0 70 : 30 : 80 : 20 : 80 : 20 :1630 70: 30: 0 70: 30: 80: 20: 80: 20:
1265 70:30:0 70 : 30 : 80 : 20 : 80 : 20 :1265 70: 30: 0 70: 30: 80: 20: 80: 20:
1680 70:30:0 70 : 30 :1680 70: 30: 0 70: 30:
10451045
21202120
820820
17201720
70 :30 : 70 : 30 :70: 30: 70: 30:
70 : 30 :0 70 : 30 : 80 : 20 :70: 30: 0 70: 30: 80: 20:
70 :30 : 80 : 20 :70: 30: 80: 20:
Art desType of
Melamin·Melamine·
har/eshar / es
HMM*) HMM HMM K*)HMM *) HMM HMM K *)
HMM HMM HMM KHMM HMM HMM K
HMM HMMHMM HMM
HMM HMMHMM HMM
HMM HMM HMMHMM HMM HMM
HMM HMMHMM HMM
Katalysator Einbrennbedin
gungenCatalyst stoving condition
worked
70:30:0 HMM70: 30: 0 HMM
70:30:50 HMM 80: 20:1W H M M
0,5% pTS*)
0,5% pTS
0,5% pTS
0,5% pTS70:30:50 HMM 80: 20: 1 WHMM 0.5% pTS *)
0.5% pTS
0.5% pTS
0.5% pTS
0,5% pTS
0,5% pTS
0,5% pTS
1,2% MA*)0.5% pTS
0.5% pTS
0.5% pTS
1.2% MA *)
0,5% pTS
0,5% pTS0.5% pTS
0.5% pTS
0,5% pTS
0,5% pTS0.5% pTS
0.5% pTS
0,5% pTS
0,5% pTS
0,5% pTS0.5% pTS
0.5% pTS
0.5% pTS
0,5% pTS
0,5% pTS0.5% pTS
0.5% pTS
0,5% IJ1VS
0,5% pTS
0,5% pTS0.5% IJ 1 VS
0.5% pTS
0.5% pTS
Härte Tiefzieh-Hardness deep drawing
nach fähigkeitaccording to ability
DlN nachDlN after
53 157 DlN 53 15b53 157 DlN 53 15b
(sec) (mm)(sec) (mm)
130°/30'
130°/30'
130°/30'
130°/30'130 ° / 30 '
130 ° / 30 '
130 ° / 30 '
130 ° / 30 '
130°/30'
130°/30'
130°/30'
130°/30'130 ° / 30 '
130 ° / 30 '
130 ° / 30 '
130 ° / 30 '
130°/30'
130° /30'130 ° / 30 '
130 ° / 30 '
130°/30'
130°/30'130 ° / 30 '
130 ° / 30 '
130°/30'
130°/30'130 ° / 30 '
130 ° / 30 '
190
156
162
157190
156
162
157
170
165
152
146170
165
152
146
178
161178
161
156
148156
148
130°/30' 167
120°/30' 151
130°/30' 156130 ° / 30 '167
120 ° / 30 '151
130 ° / 30 '156
173
163173
163
I 30"/30' 165 1.30"/30' lr>4 130/30' 147I 30 "/ 30 '165 1.30" / 30' l r > 4 130/30 '147
9,8 >1 7,39.8> 1 7.3
>1 9,7> 1 9.7
9,29.2
9,89.8
9,29.2
9,29.2
> K)> K)
Schlagiiefung Impact
(mm)(mm)
>5> 5
3-4 4-5 3-43-4 4-5 3-4
>5> 5
4-54-5
>5> 5
>5> 5
>5> 5
") Abkürzungen:") Abbreviations:
1G lropii()1G lropii ()
»IS ·- p-ToluolsulfonsHiiri·»IS · - p-ToluenesulfonsHiiri ·
AI)S AG AI) S AG
ilen reinen 1'olyeMci n.iilen pure 1'olyeMci n.i
AdipinsäureAdipic acid
ÄhllykÄhllyk
= Äthvicnclvkol= Adipic acid
= Äthvicnclvkol
AGADS
AG
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681805199 DE1805199C3 (en) | 1968-10-25 | Coating agents |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681805199 DE1805199C3 (en) | 1968-10-25 | Coating agents |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1805199A1 DE1805199A1 (en) | 1970-05-27 |
DE1805199B2 DE1805199B2 (en) | 1976-12-23 |
DE1805199C3 true DE1805199C3 (en) | 1977-09-22 |
Family
ID=
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