DE19527934C1 - Wäßrige Zweikomponenten-Überzugsmittel auf Basis von Polydienharzen und deren Verwendung - Google Patents
Wäßrige Zweikomponenten-Überzugsmittel auf Basis von Polydienharzen und deren VerwendungInfo
- Publication number
- DE19527934C1 DE19527934C1 DE1995127934 DE19527934A DE19527934C1 DE 19527934 C1 DE19527934 C1 DE 19527934C1 DE 1995127934 DE1995127934 DE 1995127934 DE 19527934 A DE19527934 A DE 19527934A DE 19527934 C1 DE19527934 C1 DE 19527934C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reaction
- weight
- alpha
- component
- beta
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D151/00—Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D151/04—Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers grafted on to rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/28—Reaction with compounds containing carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/30—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
- C08C19/34—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with oxygen or oxygen-containing groups
- C08C19/36—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with oxygen or oxygen-containing groups with carboxy radicals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft wäßrige
Zweikomponenten(2K)-Überzugsmittel, welche sich zur Herstellung
besonders leistungsfähiger Beschichtungen wie etwa Grundierungen und
Füllerschichten eignen, eine deutlich verbesserte Lagerstabilität
aufweisen und eine sehr gute Haftung, insbesondere auf speziellen
Substraten wie z. B. Aluminium haben.
Wäßrige Überzugsmittel gewinnen aus Umweltschutzgründen in zunehmendem
Maße an Bedeutung, weil sie wenig oder gar keine organischen
Lösungsmittel zu ihrer Verarbeitung brauchen.
In der DE-A-27 54 733 werden ungesättigte Monomere auf Polybutadienöl-
Maleinsäureanhydrid-Addukte aufgepfropft, wobei die Anhydridgruppen
partiell verestert, amidiert oder imidiert sein können. Obwohl diese
Polybutadienölbindemittel eine verbesserte Trocknung aufweisen, sind
Wasserfestigkeit und Korrosionsschutzbeständigkeit nicht voll
befriedigend.
In der DE-A-41 32 077 werden sikkativierte, selbsttrocknende wäßrige
Überzugsmittel beschrieben, die mit Bis-(2-oxazolin) modifizierte
hydroxylgruppenfreie Polydienharze enthalten.
Wäßrige Zweikomponenten(2K)-Überzugsmittel sind bekannt. Sie basieren
auf Polyurethan- oder Polyacrylatharz-Bindemitteln in Kombination mit
Härtern, wie beispielsweise Isocyanaten. Solche Bindemittel werden
beispielsweise in der DE-B 26 24 442, DE 31 12 117, DE 35 21 618, DE
38 29 587, EP 469 389, DE 40 36 927 und EP 496 205 beschrieben. Daraus
erteilte wäßrige Beschichtungen zeigen jedoch Schwächen in bezug auf
Flexibilität, Korrosionsschutz, Chemikalien-, Wasser- und
Wetterbeständigkeit. Von besonderem Nachteil ist die Blasenbildung beim
Spritzen dicker Schichten.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von wasserverdünnbaren
Zweikomponenten(2K)-Überzugsmitteln.
Daraus erstellte Überzüge sollen eine verbesserte Beständigkeit gegen
Wasser und Chemikalien, eine verbesserte Wetterbeständigkeit, einen
guten Korrosionsschutz sowie eine hohe Flexibilität und Elastizität bei
ausgezeichneter Vernetzungsreaktivität ergeben. Die Überzugsmittel
sollen auch bei Spritzauftrag blasenfreie hohe Schichtdicken ergeben.
Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß
man in ein Polyolefin Säure- und/oder Säureanhydridgruppen einführt,
diese gegebenenfalls partiell verestert oder bevorzugt amidiert und
gegebenenfalls mit Bis-(2-oxazolin) umsetzt. Nach zumindest teilweiser
Neutralisation der restlichen Carboxylgruppen wird in wäßriger Emulsion
mit Hydroxyvinylmonomeren pfropfpolymerisiert. Diese
hydroxyfunktionellen Pfropfpolymerisate sind lösemittelarm
und werden erfindungsgemäß in Kombination mit einem
oder mehreren Polyisocyanaten zu wäßrigen Zweikomponenten-
Überzugsmitteln verarbeitet,
die die vorstehenden Anforderungen erfüllen. Ein besonderer
Vorteil dieses Bindemitteltyps ist die Verknüpfung von Unverseifbarkeit
mit einer zusätzlichen oxidativen Trocknung über die Doppelbindung des
Butadienöls.
Gegenstand der Erfindung sind daher wäßrige Zweikomponenten-Überzugsmittel, enthaltend
ein oder mehrere durch Basen neutralisierbare hydroxylgruppenhaltige
Bindemittel, einen oder mehrere Vernetzer, sowie gegebenenfalls
lackübliche Hilfs- und Zusatzstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die
durch Basen neutralisierbaren, hydroxylgruppenhaltigen Bindemittel auf
Basis von Polydienharzen, mit einer Säurezahl von 30 bis 90, bevorzugt
über 50 und unter 90 und einer OH-Zahl von 5 bis 190, bevorzugt über 45
und unter 100, basieren, die erhältlich sind durch
- I) Umsetzung in wasserfreiem Medium von
- (A) 40 bis 80 Gew.-% eines oder mehrerer Polydienöle mit einem Zahlenmittel der Molmasse (Mn) von 300 bis 5000, mit
- (B) 5 bis 25 Gew.-% einer oder mehrerer ethylenisch alpha,beta-
ungesättigter Mono- und/oder Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden,
Halbestern oder Halbamiden,
und anschließende Umsetzung mit - (C) 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt über 1 und unter 10 Gew.-% eines oder
mehrerer Bis-(2-oxazoline),
wobei ein aus (A) und (B) erhaltenes Reaktionsprodukt, das Dicarbonsäureanhydrid-Funktionen enthält, vor und/oder nach der Umsetzung mit der Komponente (C) einer Veresterung und/oder Amidierung mit einem oder mehreren Alkoholen und/oder Aminen unterzogen werden kann, wobei die Gesamtmenge der zur Veresterung und/oder Amidierung verwendeten Alkohole und/oder Amine 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt über 3 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten (A), (B), (C), (D), (E) und (F) beträgt, worauf mit - (D) 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt über 1 und unter 5 Gew.-%, eines oder mehrerer Ester alpha,beta-ungesättigter Säuren mit linearen, verzweigten oder cyclischen Alkoholen mit 1 bis 12 C-Atomen oder Amiden alpha,beta-ungesättigter Säuren, umgesetzt werden kann, und
- II) Überführung des erhaltenen Produkts, nach vollständigem oder
teilweisen Neutralisieren mit Basen, in ein wäßriges Medium und
Umsetzung in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators und
gegebenenfalls eines Polymerisationsreglers, mit
- (E) 1 bis 40 Gew.-% eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter hydroxyfunktioneller Monomerer, und
- (F) 0 bis 25 Gew.-%, bevorzugt über 1 und unter 20 Gew.-% eines oder
mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomerer ohne weitere
funktionelle Gruppen,
wobei sich die oben genannten Gewichtsprozente jeweils auf die Summe der Komponenten (A), (B), (C), (D), (E) und (F) beziehen in Kombination mit einem oder mehreren Polyisocyanaten als Vernetzer.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel sind
als Zweikomponenten(2K)-Systeme formuliert. Erfindungsgemäß
werden wäßrige Zweikomponenten-Systeme bereitgestellt,
in denen ein oder mehrere Polyisocyanate (mit freien
Isocyanatgruppen) als Vernetzer eingesetzt werden.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Bindemittel wird so
gearbeitet, daß zunächst die Komponenten (A) bis (D) jeweils
nacheinander ohne Wasserzusatz umgesetzt werden. Die weitere Umsetzung
mit den Monomeren (E) und (F) erfolgt in wäßriger Phase nach Zusatz von
Wasser, Neutralisationsmittel und gegebenenfalls weiteren Hilfsmitteln,
die z. B. vor dem Eindispergieren zugesetzt werden können.
Als Komponente (A) werden bevorzugt mehr als 40 Gew.-%, besonders
bevorzugt mehr als 50 Gew.-% Polydienöl eingesetzt. Die obere Grenze
liegt bevorzugt unter 80 Gew.-%, besonders bevorzugt unter 70 Gew.-%.
Bevorzugte Polydienöle (A) sind Polydiene mit beliebiger sterischer 1,2
und 1,4-Konfiguration und einem Zahlenmittel der Molmasse (Mn) von 300
bis 5000, bevorzugt über 1000 und unter 3000. Die Viskositäten liegen
beispielsweise bei 500 bis 5000 mPa·s (bei 20°C), die Jodzahl nach Wÿs
bevorzugt bei 200 bis 500 g Jod/100 g Substanz. Sie weisen besonders
bevorzugt 1,4-cis- bzw. 1,4-trans-Verknüpfungen auf. Es können dem
Fachmann geläufige, handelsübliche Produkte eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt werden Polybutadienöle mit mehr als 60% 1,4-cis-
Anteilen und möglichst niedrigem 1,2-Vinylgruppengehalt (bevorzugt
unter 5%) eingesetzt, wobei sich die Prozentangaben jeweils auf die
Anzahl der Doppelbindungen beziehen. Butadiencopolymerisate mit bis zu
25 Gew.-% anderer Comonomerer wie z. B. monoolefinisch ungesättigte
radikalisch polymerisierbare Monomere, wie Styrol, Methylstyrol,
Vinyltoluol, (Meth)acrylsäureester und deren Mischungen sind ebenfalls
einsetzbar. Es können z. B. auch Butadien-Pentadien Mischpolymerisate
verwendet werden.
Als Komponente (B) werden bevorzugt mehr als 5, besonders bevorzugt
mehr als 8 Gew.-% einer oder mehrerer alpha,beta-ungesättigter Mono-
und/oder Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden, Halbester oder Halbamide
eingesetzt. Die obere Grenze liegt bevorzugt unter 25 Gew.-%, besonders
bevorzugt unter 23 Gew.-%. Alpha,beta-ethylenisch ungesättigte Mono-
bzw. Dicarbonsäuren sind beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure,
Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, deren Anhydride, Halbester und
Halbamide und deren Mischungen. Bei einer Umesterung mit
(Meth)acrylsäure ist es günstig, die Pfropfpolymerisation unter Zusatz
von Styrol auszuführen. Bevorzugt eingesetzt wird Maleinsäureanhydrid.
Die Herstellung der Addukte aus Polydienöl (A) und alpha,beta-
ungesättigter Carbonsäure oder deren Derivate (B), z. B.
Maleinsäureanhydrid kann nach bekannten Methoden erfolgen. Dabei ist es
möglich, die Mischungen zu erwärmen, beispielsweise auf Temperaturen
von 150 bis 250°C. Die Reaktionszeiten können beispielsweise 1 bis 8
Stunden betragen. Die Umsetzung kann unter Zusatz geringer Mengen an
Lösemitteln, beispielsweise aromatischen Lösemitteln, wie Xylol
erfolgen. Dabei kann ein Inertgasstrom, wie ein Strom aus Stickstoff,
durchgeleitet oder übergeleitet werden. Der Zusatz eines üblichen
Inhibitors, wie z. B. sterisch gehinderte Phenole oder substituierte
aromatische Amine kann zweckmäßig sein; im allgemeinen können
beispielsweise 0,01 bis 0,5 Gew.-% Inhibitor bezogen auf die Summe der
Gewichte von A) und B) zugesetzt werden. Bevorzugte Inhibitoren sind
beispielsweise Hydrochinon, Hydrochinonmonomethylether, 2,6-Di-tert.-
buthylhdrochinon und Benzochinon oder auch Diphenyl-p-phenylendiamin,
Mercaptobenzimidazol sowie alpha-dimeres Methylstyrol und Mischungen
dieser Inhibitoren.
Ein Addukt aus der Komponente (A) und einem cyclischen Anhydrid einer
alpha,beta-ungesättigten Dicarbonsäure kann durch Umsetzung mit Wasser,
Alkoholen und/oder Aminen, insbesondere Monoalkoholen und/oder
bevorzugt sekundären Monoaminen zu carboxylgruppenhaltigen Verbindungen
aufgespalten werden.
Als Monoalkohole können gesättigte oder ungesättigte lineare,
verzweigte oder cyclische aliphatische C₁- bis C₁₈-Monoalkohole
verwendet werden, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol,
Isopropanol, Butanol, Isobutanol, sek.-Butanol, tert.-Butanol,
Amylalkohol, Cyclohexanol, Benzylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol,
Isodecanol oder Glykolether wie Butoxyethanol, Ethoxypropanol oder
Propoxyethanol.
Bevorzugt werden verseifungsbeständige Ester gebildet, die mit Hilfe
von Isopropanol, sek.-Butanol oder 2,2-Dimethylpropanol-1 erhalten
werden.
Das Addukt aus der Komponente (A) und der Komponente (B), das cyclische
Anhydridfunktionen enthält, kann bevorzugt durch eine Verbindung mit
einer Aminogruppe amidiert, insbesondere partiell amidiert werden.
Diese Amidierung kann nach üblichen Verfahren durchgeführt werden.
Beispielsweise wird das Addukt mit der Verbindung in einem
entsprechenden Lösungsmittel oder in Abwesenheit eines Lösungsmittels
unter Erwärmen, z. B. bei 30 bis 150°C in Gegenwart eines Polymeri
sationsinhibitors umgesetzt. Als reaktionsfähige Amine werden z. B.
sekundäre und/oder primäre Monoamine verwendet, die lineare, verzweigte
oder cyclische aliphatische C₁-C₁₈-Alkylreste enthalten. Bevorzugt
werden sek. Amine, insbesondere Alkylamine wie Dimethylamin,
Diethylamin, Di-isopropylamin, Di-n-butylamin und deren Mischungen; es
können aber auch funktionelle Amine, wie primäre und/oder sekundäre
Aminoalkanole verwendet werden. Beispiele hierfür sind Diethanolamin,
Methyl-ethanolamin, Ethonalamin und Diisopropanolamin. Die partielle
Halbamidierung ist bevorzugt.
Unter partieller Veresterung oder Amidierung des mit einer alpha,beta-
ungesättigten Dicarbonsäure bzw. deren Derivaten (B) umgesetzten
Polydienöls (A), beispielsweise eines maleinisierten Polybutadienöls,
wird insbesondere die ringöffnende Reaktion an bevorzugt 10 bis 90
Molprozent der vorhandenen Anhydridgruppen des Produkts verstanden.
Für die Veresterung und insbesondere die Amidierung können
beispielsweise 3 bis 10 Gew.-% primäres oder sekundäres Monoamin wie
vorstehend erläutert eingesetzt werden, wobei sich die angegebenen
Gewichtsprozente auf die Summe der zur Herstellung des Bindemittels
eingesetzten Komponenten (A), (B), (C), (D), (E), (F) und des Amins
beziehen.
Die partielle Veresterung und Amidierung kann auch in zwei Stufen
durchgeführt werden:
- (a) In der ersten Stufe werden z. B. die für die gegebenenfalls durchzuführende 2-Oxazolin-Reaktion (Stufe (C) notwendigen Carboxylgruppen durch Alkoholyse und/oder Aminolyse von z. B. 1 bis 10% der Anhydridgruppen freigesetzt, sofern keine anderen Carboxylgruppen verfügbar sind;
- (b) die zweite Stufe erfolgt nach dem Ende der Reaktion mit der Bis-(2- oxazolin) -Komponente.
Als Komponente (C) werden bevorzugt mehr als 1 Gew.-% Bis-(2-oxazolin)
und weniger als 10 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 5 Gew.-%
eingesetzt.
Bevorzugte Bis-(2-oxazolin)-Komponenten sind durch Alkyl- oder
Arylgruppen symmetrisch oder asymmetrisch substituierte Bis-(2-
oxazolin)-derivate. Besonders bevorzugt werden 1,3-Phenylen-bis-(2-
oxazolin), 1,4-Phenylen-bis-(2-oxazolin) und 1,4-Cyclohexyl-bis-(2-
oxazolin) verwendet. Die Reaktion zwischen einem, wie vorstehend
beschriebenen, partiell veresterten oder amidierten Addukt aus
Polydienöl und alpha,beta-ungesättigter Carbonsäure, z. B.
Butadienmaleinatöl und dem Bis-(2-oxazolin) kann in Gegenwart,
vorzugsweise aber in Abwesenheit eines organischen Lösungsmittels unter
Erwärmen, beispielsweise bei 90 bis 120°C durchgeführt werden. Es ist
zweckmäßig unter einem Inertgas, wie z. B. Stickstoff zu arbeiten. Dann
kann, falls gewünscht, die Amidierungsreaktion weitergeführt werden.
Nach der Veresterung oder Amidierung können gegebenenfalls als Monomere
(D) ein oder mehrere alpha,beta-ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren,
besonders Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, die mit linearen,
verzweigten oder cyclischen C₁- bis C₁₂-Monoalkoholen verestert sind,
beispielsweise Butylacrylat, zugegeben werden. Es können auch die Amide
solcher Säuren zugesetzt werden, die sich von Ammoniak, primären oder
sekundären Aminen ableiten, wie z. B. Acrylamid und Methacrylamid.
Bevorzugt werden die Monomere (D) in Mengen von über 0,1 und unter 10
Gew.-%, besonders bevorzugt über 0,5 und unter 3 Gew.-%, bezogen auf
die Summe der Komponenten (A), (B), (C), (D), (E) und (F) eingesetzt.
Das aus den vorher genannten Ausgangsstoffen hergestellte Bis-(2-
oxazolin)-modifizierte Polybutadienharz ist in Wasser unlöslich. Um es
mit Wasser verdünnbar zu machen, werden die Carboxylgruppen des Addukts
zumindest teilweise neutralisiert. Eine derartige Neutralisation sollte
15 bis 100%, bevorzugt mehr als 40 und weniger als 90% der
Carboxylgruppen erfassen. Als Neutralisationsmittel sind Basen, wie
beispielsweise Amine geeignet.
Als Amine können tertiäre, sekundäre oder primäre Alkylamine oder
Alkanolamine, wie z. B. Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Dimethylamin,
Diethylamin, Dipropylamin, Trimethylamin, Triethylamin, Triethanolamin,
Dimethylaminoethanol und 2-Aminopropanol verwendet werden. Als weitere
Basen, die für eine derartige Neutralisation verwendet werden können,
eignen sich neben den genannten Aminen, beispielsweise auch Ammoniak,
Alkalimetallhydroxide, -oxide, -carbonate oder -hydrogencarbonate, wie
beispielsweise die entsprechenden Lithium-, Natrium- und Kaliumsalze.
Flüchtige Amine werden besonders bevorzugt.
Der pH-Wert (20°C) der wäßrigen Dispersion des neutralisierten Addukts
liegt bevorzugt im Bereich von 6,0 bis 10,0, vorzugsweise über pH 6,5
und unter 8,0.
In dem so hergestellten wäßrigen Medium wird dann erfindungsgemäß eine
Pfropfreaktion mit den Komponenten (E) und gegebenenfalls (F)
durchgeführt. Diese kann nur mit der Komponente (E), als Gemisch von
(E) und (F), oder bevorzugt in zwei Stufen nacheinander erfolgen.
Wird nacheinander gepfropft, so betrifft die erste Stufe bevorzugt die
Pfropfreaktion mit den Monomeren (F). Die Umsetzung erfolgt
beispielsweise in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators und
gegebenenfalls eines Polymerisationsreglers in wäßriger Emulsion. Es
kann beispielsweise bei 10 bis 120°C, bevorzugt über 30 und unter 95°C,
gegebenenfalls unter Druck gearbeitet werden. Es können alle
wasserlöslichen oder öllöslichen Initiatoren, die radikalisch zerfallen
oder ionisch reagieren, eingesetzt werden. Öllösliche, radikalisch
zerfallende Initiatoren sind bevorzugt. Als Polymerisationsinitiatoren
finden z. B. Azoverbindungen wie alpha,alpha′-Azo-bis-(isobutyronitril),
Peroxide wie tert.-Butylperoxobenzoat oder Butylperoxo-2-ethylhexanoat
oder Hydroperoxide Anwendung. Es können auch radikalisch wirkende
Redoxsysteme als Initiatoren verwendet werden.
Bevorzugte Monomere (F) sind Monomere, die außer wenigstens einer
radikalisch polymerisierbaren ethylenischen Doppelbindung keine
weiteren funktionellen Gruppen besitzen. Beispiele sind Vinyl-,
Vinyliden-, Acryl- und Methacrylverbindungen wie Styrol, Methylstyrol,
Vinyltoluol, Acrylsäure- und Methacrylsäureester von C₁-C₁₈-Alkoholen,
die linear, verzweigt oder cyclisch sein können, z. B. Isobornylacrylat,
Alkylcyclohexylmethacrylat, Allylacrylat, Allylmethacrylat und
Mischungen dieser Monomeren. Bevorzugt werden harte Monomere ohne
weitere funktionellen Gruppen, d. h. mit einer Glasübergangstemperatur
der daraus herstellbaren Homopolymeren von 25 bis 200°C. Besonders
bevorzugt wird Styrol verwendet.
Erfindungsgemäß hängt die gewählte Menge der Monomeren (F) von der Art
der Monomeren und dem Verwendungszweck des Endproduktes ab. Sie liegt
bevorzugt bei 1 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Menge des zu
pfropfenden, gegebenenfalls teilweise amidierten und esteramidierten
Produkts und besonders bevorzugt über 10 und unter 20 Gew.-%.
Die zweite Stufe betrifft bevorzugt eine weitere Pfropfreaktion durch
Umsetzung hydroxyfunktioneller, ethylenisch ungesättigter Monomerer (E)
in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators und gegebenenfalls eines
Polymerisationsreglers unter den gleichen Bedingungen und mit den
gleichen Initiatoren wie für die Umsetzung mit den Monomeren (F)
beschrieben.
Bevorzugte hydroxyfunktionelle Monomere (E) sind Monomere die
wenigstens eine radikalisch polymerisierbare ethylenische Doppelbindung
und zusätzlich wenigstens eine Hydroxylgruppe besitzen.
Beispiele für hydroxyfunktionelle ungesättigte Monomere sind
(Meth)acrylsäure-hydroxyalkylester, wie Hydroxypropylacrylat,
Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat
und Butandiolmonoacrylat (1,4-Hydroxybutylmonoacrylat), sowie
Hydroxyalkyl(meth)acrylsäureamide, wie 2,3-Dihydroxypropyl
methacrylamid, Hydroxyalkylmono- oder -difumarsäureester oder -amide
oder Polyalkylenglykol-mono(meth)acrylsäure-ester oder -amide.
Besonders bevorzugt wird die Reaktion mit Butandiolmonoacrylat
durchgeführt.
Erfindungsgemäß hängt die gewählte Menge der Monomere (E) von der Art
der Monomeren ab. Sie liegt bei 1 bis 40 Gew.-%, z. B. bei 1 bis 20
Gew.-%, bevorzugt über 5 und unter 15 Gew.-%.
Falls notwendig, verwendet man weitere übliche
Polymerisationsinitiatoren oder Polymerisationsregler
(Molekulargewichtsregler) wie Dodecylmercaptan, tert.-Dodecylmercaptan,
2-Mercaptoethanol, 3-Mercaptopropionsäure, tert.-Butyl-o-thio-kresol
oder Tetrakis-mercaptoacetylpentaerythrit.
Für die verschiedenen Einsatzbereiche liegen die erfindungsgemäßen
harzartigen Produkte als sehr feindisperse wäßrige Dispersionen,
beispielsweise mit einem Gehalt an festem Harz von 10 bis 60 Gew.-%,
bevorzugt über 15 und unter 45 Gew.-% und einer mittleren Teilchengröße
von beispielsweise 30 bis 1000 nm, bevorzugt über 50 und unter 500 nm
vor. Der hier verwendete Ausdruck "wäßrige Dispersion" umfaßt
zweiphasige, wäßrige Harzsysteme, insbesondere solche, bei denen die
wäßrige Phase die kontinuierliche Phase bildet, und umfaßt auch
kolloidale Lösungen. Sie erscheinen klar oder sind leicht getrübt.
Die erfindungsgemäßen
wäßrigen Überzugsmittel, die diese Dispersionen enthalten, werden,
wie erwähnt, als 2K-Systeme formuliert.
Die Überzugsmittel
können beispielsweise mit herkömmlichen Bestandteilen wie
Trockenstoffen (Sikkativen), z. B. Kobaltnaphthenat und Mangannaphthenat,
versetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel enthalten Wasser, welches
beispielsweise in einer Menge von 40 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht der erfindungsgemäßen wäßrigen Dispersionen zugesetzt werden
kann.
Im allgemeinen ist es vorteilhaft, daß pigmenthaltige Überzugsmittel
Pigment und Bindemittel in einem Gewichtsverhältnis von nicht höher als
1,5 : 1 und bevorzugt nicht höher als 1 : 1 enthalten. Das Pigment kann
direkt in dem erfindungsgemäßen Überzugsmittel angerieben oder mit
Hilfe eines üblichen Pastenharzes zugemischt werden.
Die Überzugsmittel können pigmentfrei oder pigmenthaltig formuliert
werden. Als Pigmente können übliche anorganische und organische
Pigmente eingesetzt werden. Beispielsweise können Pigmente eingesetzt
werden, wie sie in DIN 55 944 als "Farbmittel" beschrieben werden.
Die Überzugsmittel können anorganische und/oder organische Hilfs- und
Zusatzstoffe enthalten. Beispiele für anorganische Hilfs- und
Zusatzstoffe sind anorganische Pigmente und Füllstoffe, wie
beispielsweise Hydroxide und Oxide von Metallen wie Titandioxid,
Calciumcarbonat und Kieselgur, Eisenoxide, Bleioxide, Strontiumchromat,
Ruß, Talkum oder Bariumsulfat und Mischungen dieser und anderer
üblicher, feinteiliger anorganischer Substanzen, sowie andere übliche
anorganische Hilfs- und Zusatzstoffe.
Als organische Hilfs- und Zusatzstoffe können beispielsweise organische
Pigmente sowie übliche organische Zusatzstoffe, wie Weichmacher,
Emulgatoren, Entschäumungsmittel und andere übliche Hilfsmittel
eingesetzt werden.
Im Folgenden sind Beispiele für weitere mögliche Hilfs- und
Zusatzstoffe aufgeführt.
Beispiele für Weichmacher sind Alkansulfonsäurephenylester,
Dibutylphthalat oder Tributylphosphat. Diese Weichmacher können z. B. in
Mengen von bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf den Festkörpergehalt des
Überzugsmittels, eingesetzt werden. Bevorzugt werden keine Weichmacher
eingesetzt.
Emulgatoren, vorzugsweise nicht-ionische Emulgatoren, wie z. B.
technische Ethoxylierungsprodukte von Alkylphenolen, können z. B. in
Mengen von bis zu 10, vorzugsweise bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht des Feststoffgehalts des wäßrigen Überzugsmittels, eingesetzt
werden.
Entschäumungsmittel der üblichen Art können in geringen Mengen
mitverwendet werden. Grundsätzlich können die beispielhaft genannten
Einzelkomponenten bei der Herstellung der erfindungsgemäßen
Beschichtungssysteme in beliebiger Reihenfolge miteinander vermischt
werden. Vorzugsweise wird jedoch so vorgegangen, daß die wäßrige
Dispersion zunächst mit den organischen Hilfs- und Zusatzmitteln (z. B.
Emulgatoren, Weichmachern und sonstigen Hilfsmitteln) vermischt wird,
worauf organische Pigmente und die anorganischen Bestandteile
eingerührt werden. Dann wird das Wasser eindispergiert. Häufig ist es
wünschenswert, kleine Mengen von mit Wasser mischbaren organischen
Lösungsmitteln, wie z. B. Dioxan, Glykolether oder Methoxypropylacetat,
dem Trägerharz zuzusetzen, um seine Handhabung und Verarbeitung zu
erleichtern.
Als Polyisocyanatvernetzungskomponente für 2K-Systeme kommen
beispielsweise beliebige, bevorzugt bei Raumtemperatur flüssige
organische Polyisocyanate mit aliphatisch, cycloaliphatisch,
araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen, freien Isocyanatgruppen
in Betracht, wie sie auf dem Lackgebiet als Vernetzer üblich sind.
Polyisocyanate, deren NCO-Gruppe nicht an einen aromatischen Kern
gebunden ist, sind bevorzugt. Als organische Polyisocyanate, die bei
der Herstellung der Überzugsmittel eingesetzt werden können, eignen
sich lackübliche Polyisocyanate, wie sie auf diesem Gebiet als
Vernetzer eingesetzt werden. Es kann sich dabei beispielsweise um
aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische und/oder aromatische
Isocyanate, beispielsweise Diisocyanate handeln. Beispiele für
bevorzugte Diisocyanate sind Diphenylmethandiisocyanat,
Pentamethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat,
Isophorondiisocyanat, 2,4-Toluylen-diisocyanat, 1,2-
Cyclohexyldiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Isocyanatomethyl-1-
methylcyclohexylisocyanat und Tetramethylxylylendiisocyanat. Besonders
bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen
aliphatischen und cycloaliphatischen Isocyanate, insbesondere
Hexamethylen-diisocyanat, 4,4′-Di(isocyanatocyclohexyl-methan) und 3-
Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexylisocyanat
(Isophorondiisocyanat). Es können auch beispielsweise die Isomeren der
vorstehend genannten Isocyanate eingesetzt werden; es können auch
Gemische der Isocyanate eingesetzt werden.
Sehr gut geeignet sind beispielsweise Isocyanate auf Basis von
Hexamethylendiisocyanat, z. B. cyclische Trimere bzw. Dimere von
Hexamethylendiisocyanat, die im wesentlichen aus N,N′,N′′-Tris-(6-
isocyanatohexyl)-isocyanurat bzw. N,N′-Bis(6-isocyanatohexyl)-uretdion
bestehen. Es eignen sich jedoch beispielsweise auch Addukte von
Isophorondiisocyanat an Trimethylolpropan.
Bevorzugt hat die Polyisocyanatkomponente bei 23° C eine Viskosität von
50 bis 10000 mPa·s, bevorzugt unter 100 mPa·s. Bevorzugt werden solche
Isocyanate eingesetzt, deren freie NCO-Gruppen unter den gegebenen
Bedingungen mit OH-Gruppen schneller reagieren als mit Wasser.
Falls erforderlich, können die Polyisocyanate in Abmischung mit
geringen Mengen an inerten Lösungsmitteln zum Einsatz gelangen, um gut
verarbeitbare Viskositäten zu erzielen. Die Menge derartiger
Lösungsmittel wird jedoch so bemessen, daß in den letztlich
resultierenden erfindungsgemäßen Überzugsmitteln maximal 10 Gew.-% ein
oder mehrerer organischer Lösemittel, bezogen auf die Menge an
Bindemittel und Vernetzer, vorliegt.
Die Herstellung der Zweikomponenten-Überzugsmittel erfolgt durch
Vermischen der Komponenten, im allgemeinen bei Raumtemperatur. Dabei
wird die Menge der Polyisocyanatkomponente im allgemeinen so gewählt,
daß mehr NCO-Gruppen als OH-Gruppen im System Bindemittel/Vernetzer
vorhanden sind. Das NCO/OH-Äquivalenzverhältnis beträgt bevorzugt 0,5 :
1 bis 5 : 1, vorzugsweise 1 : 1 bis 3,5 : 1.
Die erfindungsgemäßen 2K-Reaktionssysteme weisen bei 23°C eine
Verarbeitungszeit von etwa 2 bis 4 Stunden auf.
Das Auftragen der erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Überzugsmittel, z. B. Lacke,
geschieht nach den in der Praxis üblichen Verfahren. Es kann
beispielsweise durch Spritzen, Streichen, Rakeln, Tauchen, Fluten,
Gießen, oder Walzen beschichtet werden. Zur Beschichtung geeignet sind
beliebige Substrate, wie beispielsweise Metalle, Holz, Kunststoff.
Bei den 2K-Systemen kann die Aushärtung bei den verschiedensten
Temperaturen erfolgen. Es erfolgt eine Aushärtung bereits bei niedrigen
Temperaturen, wie Raumtemperatur und darunter; es kann jedoch auch bei
höheren Temperaturen, wie beispielsweise bis zu 160°C, ausgehärtet
werden. Bevorzugt werden Härtungstemperaturen von 25 bis 60°C.
Die aus den Zweikomponenten-Überzugsmitteln ausgehärteten
Beschichtungen zeigen eine ausgezeichnete Elastizität und
Wasserresistenz. Aufgrund ihrer hohen Elastizität eignen sie sich
besonders gut für die Beschichtung von Stahlkonstruktionen,
Landwirtschaftsmaschinen, Brücken, die unter dem Einfluß von
schädlichen Stoffen korrosionsgefährdet sind. Die erfindungsgemäßen
Überzugsmittel sind auch für die Lackierung von Kraftfahrzeugen und
Kraftfahrzeugteilen geeignet, beispielsweise für die Lackierung im
Mehrschichtaufbau. Da die erfindungsgemäßen Überzugsmittel bei
niedrigen Temperaturen härtbar sind, sind sie insbesondere auch für
Reparaturlackierungen geeignet.
Nach dem Auftragen der aus den erfindungsgemäßen Bindemitteln
hergestellten Lacke auf Substrate wie z. B. Metalle,
Kunststoffoberflächen oder Holz ergeben sich beispielsweise
leistungsfähige Grundierungsschichten mit guten lacktechnischen
Eigenschaften und ausgezeichneter Zwischenschichthaftung beim
Überlackieren mit Decklacken. Das wäßrige Harz kann auch direkt ohne
weitere Zusätze als Lack für die Herstellung von transparenten
Überzügen eingesetzt werden.
In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Angaben über Teile und
Prozente auf das Gewicht.
a) Maleinisiertes Polybutadienöl
In einem mit Stickstoffeinleitungsrohr, Rührer sowie Kühl- bzw. Heizvorrichtung versehenen 4-Liter-Glaskolben werden 2280 g Polybutadienöl mit einer Molmasse (Mn) von 1500, einer Viskosität von ca. 800 mPa·s (20°C) und ca. 75% 1,4-cis-, ca. 24% 1,4-trans- und 1% 1,2-Vinyl-Doppelbindungen eingewogen und nach Zugabe von 424 g Maleinsäureanhydrid, 1,2 g Phenylen-alpha-naphtylamin, 0,2 g Acetylaceton, 0,2 g N,N′-Diphenyl-p-phenylendiamin und 190 g Xylol unter Durchleiten eines schwachen Stickstoffstromes auf 190 bis 210°C aufgeheizt und 8 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Man erhält ein viskoses Öl mit einer Säurezahl von 169 nach Anhydridöffnung mit Wasser.
In einem mit Stickstoffeinleitungsrohr, Rührer sowie Kühl- bzw. Heizvorrichtung versehenen 4-Liter-Glaskolben werden 2280 g Polybutadienöl mit einer Molmasse (Mn) von 1500, einer Viskosität von ca. 800 mPa·s (20°C) und ca. 75% 1,4-cis-, ca. 24% 1,4-trans- und 1% 1,2-Vinyl-Doppelbindungen eingewogen und nach Zugabe von 424 g Maleinsäureanhydrid, 1,2 g Phenylen-alpha-naphtylamin, 0,2 g Acetylaceton, 0,2 g N,N′-Diphenyl-p-phenylendiamin und 190 g Xylol unter Durchleiten eines schwachen Stickstoffstromes auf 190 bis 210°C aufgeheizt und 8 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Man erhält ein viskoses Öl mit einer Säurezahl von 169 nach Anhydridöffnung mit Wasser.
b) Herstellung der Dispersion
Es wird danach auf 100°C abgekühlt, bei dieser Temperatur 69 g Diethylamin zugesetzt und 2 Stunden bei 100°C gerührt. Nach Zugabe von 32 g Butylacrylat wird weiter 1 Stunde bei 100°C gerührt, so daß ein Harz mit einer Säurezahl von 81 (DIN 53 402) resultiert.
Es wird danach auf 100°C abgekühlt, bei dieser Temperatur 69 g Diethylamin zugesetzt und 2 Stunden bei 100°C gerührt. Nach Zugabe von 32 g Butylacrylat wird weiter 1 Stunde bei 100°C gerührt, so daß ein Harz mit einer Säurezahl von 81 (DIN 53 402) resultiert.
c) Vinylierung
Dieses maleinisierte, teilweise halbamidierte Polybutadienöl (312 g) wird mit 4,5 g Antihautmittel in einen mit Stickstoffeinleitungsrohr, Rührer sowie Kühl- bzw. Heizvorrichtung versehenen 4 Liter-Glaskolben gegeben, unter Durchleiten eines schwachen Stickstoffstromes auf 80°C aufgeheizt und unter Rühren mit 53 g Triethylamin und 900 g entionisiertem Wasser gemischt.
Dieses maleinisierte, teilweise halbamidierte Polybutadienöl (312 g) wird mit 4,5 g Antihautmittel in einen mit Stickstoffeinleitungsrohr, Rührer sowie Kühl- bzw. Heizvorrichtung versehenen 4 Liter-Glaskolben gegeben, unter Durchleiten eines schwachen Stickstoffstromes auf 80°C aufgeheizt und unter Rühren mit 53 g Triethylamin und 900 g entionisiertem Wasser gemischt.
Die resultierende Emulsion wird mit 100 g Styrol in Anwesenheit von
5 g alpha,alpha′-Azo-bis-(2-methylbutyronitril) und 0,5 g
dimerisiertem alpha-Methylstyrol versetzt. Das Gemisch wird 6
Stunden unter Stickstoff bei 90°C unter Rückflußkühlung gerührt.
Man erhält eine homogene, leicht getrübte Polymerdispersion.
d) Hydroxylierung
1000 g dieser Emulsion werden mit 655 g entionisiertem Wasser versetzt und auf 80°C erhitzt. Die erhaltene Mischung wird mit 72,5 g Butandiolmonoacrylat und 247,5 g n-Butylacrylat versetzt und in Anwesenheit von 3,2 g dimerisiertem alpha-Methylstyrol und 11,7 g alpha,alpha′-Azo-bis-(2-methylbutyronitril) 8 Stunden lang bei 80°C unter Rückflußkühlung gerührt. Man erhält eine homogene Polymerdispersion mit folgenden Eigenschaften:
1000 g dieser Emulsion werden mit 655 g entionisiertem Wasser versetzt und auf 80°C erhitzt. Die erhaltene Mischung wird mit 72,5 g Butandiolmonoacrylat und 247,5 g n-Butylacrylat versetzt und in Anwesenheit von 3,2 g dimerisiertem alpha-Methylstyrol und 11,7 g alpha,alpha′-Azo-bis-(2-methylbutyronitril) 8 Stunden lang bei 80°C unter Rückflußkühlung gerührt. Man erhält eine homogene Polymerdispersion mit folgenden Eigenschaften:
pH-Wert | |
7,9 | |
Feststoffgehalt (1 Std. 150°C) | 32 Gew.-% |
Säurezahl (DIN 53 402) | 54 |
OH-Zahl (DIN 53 240) | 44 |
Die Säurezahl oder OH-Zahl gibt an, wieviel mg KOH pro g Festharz
zur Neutralisation verbraucht werden oder äquivalent sind.
Das maleinisierte Polybutadienöl nach Vergleichsbeispiel 1a) wird auf 100°C
abgekühlt, bei dieser Temperatur 27 g 1,4-Phenylen-bis-(2-oxazolin)
zugesetzt und nach Aufheizen auf 120°C 3 Stunden bei dieser
Temperatur gehalten. Nach Zugabe von 69 g Diethylamin wird weiter 2
Stunden bei 100°C gerührt. Nach Zugabe von 32 g Butylacrylat wird
weiter 1 Stunde bei 100°C gehalten, so daß ein Harz mit einer
Säurezahl von ca. 80 (DIN 53 402) resultiert.
Dieses maleinisierte, teilweise halbamidierte und mit Bis-(2-
oxazolin) modifizierte Polybutadienöl (312 g) wird mit 4,5 g
Antihautmittel in einen mit Stickstoffeinleitungsrohr, Rührer sowie
Kühl- bzw. Heizvorrichtung versehenen 4 Liter-Glaskolben gegeben,
unter Durchleiten eines schwachen Stickstoffstromes auf 80°C
aufgeheizt und unter Rühren mit 53 g Triethylamin und 900 g
entionisiertem Wasser gemischt.
Die resultierende Emulsion wird mit 100 g Styrol in Anwesenheit von
5 g alpha,alpha′-Azo-bis-(2-methylbutyronitril) und 0,5 g
dimerisiertem alpha-Methylstyrol versetzt. Das Gemisch wird 6
Stunden unter Stickstoff bei 90°C unter Rückflußkühlung gerührt.
Man erhält eine homogene, leicht getrübte Polymerdispersion.
1000 g dieser Polymerdispersion werden mit 655 g entionisiertem
Wasser gemischt und auf 80°C erhitzt. Die erhaltene Mischung wird
mit 123 g Butandiolmonoacrylat und 206 g Butylacrylat versetzt und
in Anwesenheit von 3,2 g alpha-dimerisiertem Methylstyrol und 11,7
g alpha,alpha′-Azo-bis-(2-methylbutyronitril) 8 Stunden lang bei
80°C unter Rückflußkühlung gerührt. Man erhält eine homogene
Polymerdispersion mit folgenden Eigenschaften:
pH-Wert|8,1 | |
Feststoffgehalt (1 Std. 150°C) | 32 Gew.-% |
Säurezahl | 51 mg |
OH-Zahl | 73 |
In einem Rührkessel werden 530 Gew.-Teile des oben beschriebenen
Polybutadienesteramides vorgelegt und unter Rühren mit 3,0 Gew.-
Teilen eines handelsüblichen Entlüftungsmittels, 5,0 Gew.-Teilen
der wäßrigen Lösung eines handelsüblichen anionischen oder nicht
ionischen Emulgators und 2,0 Gew.-Teilen eines handelsüblichen
Antihautmittels versetzt. Es wird 10 Minuten lang gerührt.
Anschließend werden unter schnellem Rühren 58 Gew.-Teile
Eisenoxidrot, 58 Gew.-Teile Zinkphosphat, 5 Gew.-Teile Zinkoxid, 58
Gew.-Teile Lithopone, 28 Gew.-Teile Mikrotalkum und 15 Gew.-Teile
Wasser zugesetzt und 10 Minuten lang in einem Dissolver bei einer
Umfangsgeschwindigkeit von 21 m/s dispergiert.
Dieses vordispergierte Mahlgut wird anschließend auf einer
Perlmühle bei ca. 3000 U/min und einer Temperatur von 41°C
dispergiert.
Der fertige Lack wird 24 Stunden nach dem Anreiben mit
vollentsalztem Wasser auf eine Spritzviskosität entsprechend einer
Auslaufzeit von 30 Sek., gemessen in einem Fließbecher mit 4 mm-
Düse nach DIN 53 211, eingestellt. Alle Lacke wurden mit
Triethylamin auf einen pH-Wert von 8,5 eingestellt.
Die aus dem erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten Lacke
wurden auf entfettete Karosseriebleche gespritzt und ohne Decklack
geprüft. Dabei wurden die in Tabelle 1 aufgeführten Ergebnisse
erhalten:
In einen Teil der fertiggestellten Lacke wurde
Hexamethoxymethylmelaminharz (in einer Menge von 10 Gew.-%, bezogen auf
den Bindemittel-Festkörpergehalt) eingearbeitet. Mit den so
hergestellten Lacken wurde verfahren, wie vorstehend für und in Tabelle
1 angegeben, wobei die Trocknung jedoch während 20 Minuten bei 160°C
erfolgte. Man erhielt Ergebnisse, die denen der Tabelle 1 vergleichbar
waren.
- a) Butadienöl nach Vergleichsbeispiel 1a)
- b) Es wird auf 100°C abgekühlt, bei dieser Temperatur 69 g Diethylamin zugesetzt und danach 2 Stunden gerührt. Säurezahl: 85.
- c1) 312 g des unter 1b) beschriebenen maleinisierten, teilweise
halbamidierten Polybutadienöls werden mit 3,4 g Antihautmittel in
einen mit Stickstoffeinleitungsrohr, Rührer, sowie Kühl- bzw.
Heizvorrichtung versehenen 4-L-Glaskolben gegeben, unter
Durchleiten eines schwachen Stickstoffstromes auf 80°C aufgeheizt
und unter Rühren mit 56 g Triethylamin und 900 g entionisiertem
Wasser gemischt.
Die resultierende Emulsion wird mit 160 g Styrol in Anwesenheit von 5 g 2,2′-Azo-bis-(2-methylbutyronitril) und 0,5 g dimerisiertem alpha-Methylstyrol versetzt. Das Gemisch wird 6 Stunden unter Stickstoff bei 90°C gerührt. Man erhält eine homogene, feinteilige Polymeremulsion mit einer Säurezahl von 82. - c2) 1000 g dieser Emulsion werden mit 655 g entionisiertem Wasser
gemischt und auf 80°C erhitzt. Die erhaltene Mischung wird mit 72,5
g Butandiolmonoacrylat und 247,5 g Butylacrylat in Anwesenheit von
3,3 g dimerisiertem alpha-Methylstyrol und 11,7 g 2,2′-Azo-bis-(2-
methylbutyronitril) 6 Stunden versetzt.
Man erhält eine homogene Polymeremulsion mit folgenden Eigenschaften:pH-Wert|8,3 Feststoffgehalt (1 Std. 150°C) 32,5 Gew.-% Säurezahl 49 mg OH-Zahl 45 mg - d) 100 Gew.-Teile der gemäß 1c) hergestellten Emulsion werden mit 20
Gew.-Teilen einer Polyisocyanatlösung (70 Gew.-% in
Methoxypropylacetat) von meta-Tetramethylxyloldiisocyanat mit einem
NCO-Gehalt von 24,1 Gew.-% vermischt.
Der unpigmentierte Lack wird mit Wasser auf eine Spritzviskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 30 Sekunden, gemessen in einem Fließbecher mit 4 mm-Düse nach DIN 53 211 eingestellt.
Die Verarbeitungszeit liegt bei ca. 4 Stunden. Die aus dem erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten nicht pigmentierten Lacke wurden auf phosphatierte Karosseriebleche gespritzt und ohne Decklack geprüft.
Die Beschichtung härtet durch 30 Minuten Erwärmen auf 60°C blasenfrei aus und weist nach 24 Stunden folgende Eigenschaften auf:Trockenfilmdicke|30 µm Pendelhärte DIN 53 153 105 sek. Haftfestigkeit ISO 2409 1 Erichsentiefung DIN 53 156 6 mm Salzsprühtest DIN 40 021 nach 240 h unverändert Schwitzwassertest DIN 50 017 nach 240 h unverändert
- a) Butadienöl nach Vergleichsbeispiel 1a)
- b) Es wird danach auf 100°C abgekühlt, bei dieser Temperatur 30 g 1,4- Phenylen-bis-(2-oxazolin) zugegeben und nach Aufheizen auf 110°C 3 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Nach Zugabe von 69 g Diethylamin resultiert nach weiteren 2 Stunden eine Säurezahl von ca. 76 mg KOH/g.
- c1) 312 g des unter 2b) beschriebenen modifizierten Polybutadienöls werden wie in Beispiel 1c) aufgearbeitet (unter Verwendung von 62 g Triethylamin), wobei man eine feinteilige Polymeremulsion erhält.
- c2) 1000 g dieser Polymeremulsion werden mit 655 g entionisiertem
Wasser gemischt und auf 80°C erhitzt. Die entstandene Mischung wird
mit 206 g Butandiolmonoacrylat und 123 g n-Butylacrylat in
Anwesenheit von 3,3 g dimerisiertem alpha-Methylstyrol und 11,7 g
2,2′-Azo-bis-(2-methylbutyronitril) 6 Stunden lang umgesetzt.
Man erhält eine homogene Polymeremulsion mit folgenden Eigenschaften:pH-Wert 8,5 Feststoffgehalt (1 Std. 150°C) 33 Gew.-% Säurezahl 45 OH-Zahl 120 - d) 100 Gew.-Teile der gemäß 4c2) hergestellten Emulsion werden mit 20
Gew.-Teilen einer Polyisocyanatlösung (50 Gew.-% in
Methoxypropylacetat) aus einem Reaktionsprodukt von 89,7 g meta-
Tetramethylxylolendiisocyanat und 10,3 g Trimethylolpropan mit
einem NCO-Gehalt der Lösung von 10,6 Gew.-% vermischt.
Der nicht-pigmentierte Lack wird mit Wasser auf eine Spritzviskosität entsprechend einer Auslaufzeit von 31 Sekunden, gemessen in einem Fließbecher mit 4 mm-Düse nach DIN 53 211 eingestellt.
Die Verarbeitungszeit liegt bei ca. 4 Stunden. Die aus den erfindungsgemäßen Bindemitteln hergestellten Lacke wurden auf phosphatierte Karosseriebleche gespritzt und ohne Decklack geprüft.
Die Beschichtung härtet bei Raumtemperatur blasenfrei aus und weist nach 24 Stunden folgende Eigenschaften auf:Trockenfilmdicke|28 µm Pendelhärte DIN 53 153 121 s Haftfestigkeit ISO 2409 0 Erichsentiefung DIN 53 156 7 mm Salzsprühtest DIN 40 021 nach 240 h unverändert Schwitzwassertest DIN 50 017 nach 240 h unverändert
Claims (6)
1. Wäßriges Zweikomponenten-Überzugsmittel enthaltend ein oder mehrere
durch Basen neutralisierbare hydroxylgruppenhaltige Bindemittel,
sowie gegebenenfalls lackübliche Hilfs- und Zusatzstoffe, dadurch
gekennzeichnet, daß die durch Basen neutralisierbaren,
hydroxylgruppenhaltigen Bindemittel auf Basis von Polydienharzen
mit einer Säurezahl von 30 bis 90 und einer OH-Zahl von 5 bis 190
erhältlich sind durch
- I) Umsetzung in wasserfreiem Medium von
- (A) 40 bis 80 Gew.-% eines oder mehrerer Polydienöle mit einem Zahlenmittel der Molmasse (Mn) von 300 bis 5000, mit
- (B) 5 bis 25 Gew.-% einer oder mehrerer ethylenisch alpha,beta-
ungesättigter Mono- und/oder Dicarbonsäuren oder deren
Anhydriden, Halbestern oder Halbamiden,
und anschließende Umsetzung mit - (C) 0 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Bis-(2-oxazoline),
wobei ein aus (A) und (B) erhaltenes Reaktionsprodukt, das Dicarbonsäureanhydrid-Funktionen enthält vor und/oder nach der Umsetzung mit der Komponente (C) einer Veresterung und/oder Amidierung mit einem oder mehreren Alkoholen und/oder Aminen unterzogen werden kann, wobei die Gesamtmenge der zur Veresterung und/oder Amidierung verwendeten Alkohole und/oder Amine 0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten (A), (B), (C), (D), (E) und (F) beträgt, worauf mit - (D) 0 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer Ester alpha,beta- ungesättigter Säuren mit linearen, verzweigten oder cyclischen Alkoholen mit 1 bis 12 C-Atomen oder Amiden alpha,beta- ungesättigter Säuren, umgesetzt werden kann, und
- II) Überführung des erhaltenen Produkts, nach vollständigem oder
teilweisen Neutralisieren mit Basen, in ein wäßriges Medium und
Umsetzung in Gegenwart eines Polymerisationsinitiators und
gegebenenfalls eines Polymerisationsreglers, mit
- (E) 1 bis 40 Gew.-% eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter hydroxyfunktioneller Monomerer, und
- (F) 0 bis 25 Gew.-% eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomerer ohne weitere funktionelle Gruppen,
wobei sich die oben genannten Gewichtsprozente jeweils auf die
Summe der Komponenten (A), (B), (C), (D), (E) und (f) beziehen,
in Kombination mit einem oder mehreren Polyisocyanaten als
Vernetzerkomponente.
2. Zweikomponenten-Überzugsmittel gemäß Anspruch 1, worin das
Polydienöl der Komponente (A) ein Polybutadienöl ist.
3. Zweikomponenten-Überzugsmittel gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Komponente (D) aus einem oder mehreren
(Methyl)Acrylsäureestern mit linearen, verzweigten oder cyclischen
Monoalkoholen mit 1 bis 12 C-Atomen besteht.
4. Zweikomponenten-Überzugsmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß 15 bis 100% der Carboxylgruppen durch
Basen neutralisiert sind.
5. Verwendung der Zweikomponenten-Überzugsmittel gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen,
insbesondere zur Herstellung von Grundierungs- und/oder
Füllerschichten.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995127934 DE19527934C1 (de) | 1995-07-29 | 1995-07-29 | Wäßrige Zweikomponenten-Überzugsmittel auf Basis von Polydienharzen und deren Verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995127934 DE19527934C1 (de) | 1995-07-29 | 1995-07-29 | Wäßrige Zweikomponenten-Überzugsmittel auf Basis von Polydienharzen und deren Verwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19527934C1 true DE19527934C1 (de) | 1996-11-28 |
Family
ID=7768213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995127934 Expired - Fee Related DE19527934C1 (de) | 1995-07-29 | 1995-07-29 | Wäßrige Zweikomponenten-Überzugsmittel auf Basis von Polydienharzen und deren Verwendung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19527934C1 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4132077A1 (de) * | 1991-09-26 | 1993-04-08 | Herberts Gmbh | Wasserverduennbare lufttrocknende bindemittel, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung in lufttrocknenden ueberzugsmittel |
-
1995
- 1995-07-29 DE DE1995127934 patent/DE19527934C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4132077A1 (de) * | 1991-09-26 | 1993-04-08 | Herberts Gmbh | Wasserverduennbare lufttrocknende bindemittel, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung in lufttrocknenden ueberzugsmittel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0256540B1 (de) | Wässriges Überzugsmittel, Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung | |
DE69412746T2 (de) | Wässrige Harzbeschichtungszusammensetzung | |
EP0581211B1 (de) | Wässriges Überzugsmittel, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung bei Verfahren zur Mehrschichtlackierung | |
DE68904485T2 (de) | Waessrige anstrichmasse. | |
DE2926001C3 (de) | Lacksystem zum kathodischen Elektrotauch-Lackieren | |
DE69602620T2 (de) | Wässriges polyurethanharz und darauf gepfropftes polymer | |
EP0180051B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines fremdvernetzenden, epoxidgruppenfreien Amino-Poly(meth)-acrylatharzes, das dabei erhältliche Harz, dessen Verwendung, es enthaltendes KTL-Bad und dessen Verwendung zum Beschichten von Gegenständen | |
DE2531960B2 (de) | Wäßriges Bad für die elektrophoretische Abscheidung eines kationischen Harzes | |
DE69125324T2 (de) | Metallische, wässrige Grundlackzusammensetzung | |
EP0324334B1 (de) | Wasserverdünnbare Bindemittel, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung | |
DE3607250C2 (de) | ||
DE60104804T2 (de) | Kolophonium-Fettsäure Vinyl Polymer Zusammensetzungen in Emulsion | |
EP0131125A1 (de) | Hitzehärtbare Bindemittelmischung | |
DE102004028368A1 (de) | Verfahren zur Herstellung farb- und/oder effektgebender Mehrschichtlackierungen | |
DE19710373A1 (de) | Wäßrige Bindemittel auf Polybutadienbasis | |
DE3804589A1 (de) | Isocyanat- und saeureanhydridgruppen enthaltende copolymerisate, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als bindemittelkomponente | |
EP0546494A1 (de) | Kathodisch abscheidbare Elektrotauchlackbäder mit Additiven zur Oberflächenverbesserung, sowie die Verwendung letzterer für Beschichtungsverfahren | |
EP0534322B1 (de) | Wasserverdünnbare lufttrocknende Bindemittel, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung in lufttrocknenden Überzugsmitteln | |
DE19527934C1 (de) | Wäßrige Zweikomponenten-Überzugsmittel auf Basis von Polydienharzen und deren Verwendung | |
DE69508405T2 (de) | Wasserdispergierbares acryl-pfropfcopoloymer, verfahren zu dessen herstellung lund wässriges anstrichmittel | |
AT412721B (de) | Bindemittel für strahlenhärtbare wässrige lacke | |
EP0170184B1 (de) | Verfahren zur Herstellung sikkativierter wässriger Lacke mit Polybutadien/Maleinsäureanhydrid-Addukten als Bindemittel | |
DE69528901T2 (de) | Wasserdispergierbare pfropfcopolymere auf acrylbasis, ein verfahren zur herstellung und wässrige anstrichmittel | |
EP0587062B1 (de) | Wässrige Spachtelmassen, sowie Verfahren zur Mehrschichtlackierung unter deren Verwendung | |
EP0372295A2 (de) | Wässrige Lösungen oder Dispersionen von selbstvernetzenden Bindemitteln, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |