DE19633445C1 - Verfahren zur Herstellung von Pigmente und/oder Füllstoffe enthaltenden Polykondensationsharzen und deren Verwendung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Pigmente und/oder Füllstoffe enthaltenden Polykondensationsharzen und deren VerwendungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
pigmentierten Polykondensationsharzen, die gegebenenfalls modifiziert
sind, und deren Anwendung in Überzugsmitteln.
Pigmentierte Überzugsmittel, wie Anstrich- und Beschichtungsstoffe
werden wegen ihrer dekorativen und wegen ihrer schützenden Wirkung
verwendet. Sie enthalten filmbildende Bindemittel und Pigmente,
dispergiert in einem flüssigen Medium. Um eine gleichmäßige Verteilung
der Pigmente in den Überzugsmitteln zu erreichen, müssen diese in der
Regel einem aufwendigen Dispergiervorgang unterworfen werden, bei dem
hohe Scherkräfte notwendig sind um vorhandene Pigmentaggregationen
abzubauen und die primären Pigmentteilchen in der Dispersion möglichst
monodispers zu verteilen. Üblicherweise wird dazu das Pigment mit einem
Teil des filmbildenden Bindemittels oder einem speziellen
Dispergierbindemittel (z. B. einem Pastenharz), Lösemittel und
Dispergieradditiven in den in der Lackindustrie üblicherweise
verwendeten Dispergieraggregaten unter Bildung einer Pigmentpaste
dispergiert. Diese Verfahren erfordern spezielle Apparaturen, sind
arbeitsaufwendig und kostenintensiv und belasten die Umwelt durch
aufwendige Reinigungsoperationen mit organischen Medien.
In der EP-A-0 052 224 wird z. B. eine möglichst universell einsetzbare
Pigmentpaste beschrieben, die aus einem Lösemittel, einem Copolymeren
als Dispergierharz, Dispergierhilfsmitteln und darin dispergierten
feinteiligen Pigmenten und/oder Füllstoffen besteht und sich nach
Naßvermahlung zur Pigmentierung von Überzugsmitteln eignet. Nachteilig
ist neben einem hohen Lösemittelgehalt, der auf diesem Weg in das
Überzugsmittel eingebracht wird, daß Fremdsubstanzen in die
Überzusammensetzung eingebracht werden, die sich nachteilig auf deren
Eigenschaften auswirken können.
In H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Band 8, Teil 2,
Kapitel 7.1.8, 1980, Verlag W.A. Colomb Berlin, wird die Herstellung
von Beschichtungspulvern beschrieben. Dabei handelt es sich um
Zweistoffsysteme, nämlich um harzartige Bindemittel und Pigmente. Das
fehlen von Lösemitteln bei der Herstellung von Beschichtungspulvern muß
durch spezielle Techniken bei der Herstellung ausgeglichen werden, z. B.
die Dispergierung der Pigmente in Knetern und Extrudern. Besonders
aufwendig und kostenintensiv ist die übliche Herstellung feinteiliger
Pulver aus Extrudaten durch spezielle Mahl- und Sichtverfahren.
In der Patentschrift GB 610 137 wird ein Verfahren zum Einbringen von
Pigmenten in hochmolekulare lineare Polyester beschrieben. Dazu werden
inerte Pigmente in einem für die Polyestersynthese verwendeten Glykol
mehrere Tage in einer Kugelmühle dispergiert und bevorzugt zu Beginn
der Synthese des Polyesters dem Reaktionsgemisch zugesetzt. Diese
Verfahrensweise ist nicht wirtschaftlich.
In der DE-A-19 24 691 wird ein Verfahren zur kontinuierlichen
Pigmentierung von Polyestern im kontinuierlichen Polymerisationsprozeß
beschrieben, wobei ein Teil des Stromes des Endpolymerisates
abgezweigt, pigmentiert und anschließend mit dem übrigen Polymerisat
vermischt wird.
In der EP-A-0 380 790 werden hydrophobe Farbstoffe in die organische
Matrix von Elektrotauchlacken eingebracht. Das geschieht durch
Einmischen der Farbstoffe in das Elektrotauchlackharz nach dessen
Herstellung und vor der Neutralisation unter Verwendung konventioneller
Mischmethoden.
Die DE 24 05 249 C3 betrifft die Herstellung von pigment- und polymerhaltigen
Farbzusammensetzungen durch Polymerisation von Vinylmonomeren in Gegenwart eines
pulverförmigen Pigments, bei dem ein spezielles Katalysatorsystem eingesetzt wird.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Herstellung pigmentierter Überzugsmittel bereitzustellen, die eine
gleichmäßige Pigmentverteilung aufweisen, wobei das Verfahren ohne
Einsatz spezieller Dispergierharze oder Additive und ohne Verwendung
zusätzlicher Disperaggregate während oder nach der Synthese der
enthaltenen Bindemittel durchführbar ist.
Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe gelöst werden kann durch die
Bereitstellung von gegebenenfalls modifizierten
Polykondensationsharzen, die als Bindemittel für Überzugsmittel
geeignet sind und bei deren Herstellung Pigmente und/oder Füllstoffe
zugesetzt werden.
Einen Gegenstand der Erfindung bildet daher ein Verfahren zur
Herstellung von Pigmente und/oder Füllstoffe enthaltenden
Polykondensationsharzen und modifizierten Polykondensationsharzen, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Herstellung ansatzweise erfolgt und
die Pigmente und/oder Füllstoffe in Pulverform während der
Polykondensationsreaktion und/oder der Modifizierungsreaktion in das
Reaktionssystem eingestreut werden, nachdem ein Umsatz der zur Synthese
benötigten Reaktionskomponenten von mindestens 30 Gew. -% bis höchstens
95 Gew. -%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten
Reaktionskomponenten, erreicht ist.
Bevorzugt wird bei der Herstellung von Polykondensationsharzen so
vorgegangen, daß die Polykondensationsreaktion ansatzweise in der
Schmelze durchgeführt wird und die Pigmente und/oder Füllstoffe in
Pulverform in die Reaktionsschmelze eingestreut werden, nachdem ein
Umsatz der zur Synthese benötigten Reaktionskomponenten von mindestens
30 Gew. -% bis höchstens 95 Gew. -%, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht der eingesetzten Reaktionskomponenten, erreicht ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden die Pigmente und/oder Füllstoffe in die
Reaktionsschmelze eingestreut, nachdem ein Umsatz der
Reaktionskomponenten von bevorzugt mindestens 40 Gew. -%, insbesondere
mindestens 50 Gew. -% und besonders bevorzugt mindestens 60 Gew. -%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten Reaktionskomponenten,
erreicht ist. Die Obergrenze des Umsatzes der Reaktionskomponenten
liegt bevorzugt bei 90 Gew.-%, insbesondere bei 80 Gew.-% bezogen auf
das Gesamtgewicht der eingesetzten Reaktionskomponenten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch mehrstufig durchgeführt
werden. Beispielsweise können zunächst einzelne Reaktionspartner
miteinander in einer ersten Reaktionsstufe umgesetzt werden, worauf
dann die verbleibenden Reaktionspartner zugesetzt werden. Diese
Verfahrensweise kann z. B. bei unterschiedlich reaktionsfähigen
Reaktionspartnern durchgeführt werden, wobei beispielsweise die
langsamer reagierenden Reaktionspartner in der ersten Stufe miteinander
umgesetzt werden. Diese Verfahrensweise ist aber beispielsweise auch
auf Ausführungsformen anwendbar, bei denen eine Modifizierung des
Polykondensationsharzes erfolgt, wie eine Urethanisierung,
(Meth)acrylierung oder Styrolisierung, wie später genauer beschrieben.
Auch in diesen Fällen erfolgt die Zugabe der Pigmente und/oder
Füllstoffe nachdem mindestens 30 Gew. -% und maximal 95 Gew. -% der
gesamten Reaktionspartner umgesetzt sind. Bevorzugt erfolgt dabei der
Zusatz von Pigmenten und/oder Füllstoffen nach Abschluß der ersten
Reaktionsstufe, also beispielsweise nach Bildung des unmodifizierten
Polykondensationsharzes, beim Zusatz des Modifizierungsmittels, wie
z. B. der (Meth)acrylmonomeren zur Herstellung von
(meth)acrylmodifizierten Polykondensationsharzen.
Der Mindestumsatz und Maximalumsatz der Reaktionskomponente kann in dem
Fachmann geläufiger Weise ermittelt bzw. berechnet werden.
Beispielsweise kann er an der Menge des angefallenen bevorzugt
abdestillierten Reaktionswassers oder beispielsweise auch an Hand der
Säurezahl oder der OH-Zahl des nach einer gewissen Reaktionszeit
erhaltenen Reaktionsproduktes ermittelt werden.
Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß beim erfindungsgemäßen
Verfahren die Pigmente und/oder Füllstoffe in pulverförmiger Form in
die Reaktionsschmelze eingestreut werden können, ohne daß hierzu
besondere Hilfsmittel, wie Lösemittel oder Additive notwendig sind;
auch werden keine besonderen Dispergiermaßnahmen erforderlich. Es
genügt beispielsweise, wenn die Reaktionsschmelze bewegt,
beispielsweise gerührt wird. Hierzu genügen übliche Rühraggregate, wie
sie bei der Herstellung von Polykondensationsharzen auch ohne
Pigmentzusatz üblich sind; geeignet sind beispielsweise übliche
Ankerrührwerke. Eine spezielle Ausrüstung wird somit für das
erfindungsgemäße Verfahren nicht erforderlich.
Es hat sich überraschenderweise auch gezeigt, daß nach Zugabe der
Pigmente und/oder Füllstoffe eine deutliche Abnahme der Reaktionszeit
erzielt wird. Es ist somit möglich, beispielsweise auf den Einsatz
eines Reaktionskatalysators, wie eines Veresterungskatalysators bei der
Herstellung von Polyestern, zu verzichten; auch ist es möglich, bei
einer Reaktionstemperatur zu arbeiten, die geringer ist als die vor dem
Einstreuen der Pigmente und/oder Füllstoffe angewendete
Reaktionstemperatur.
Das erfindungsgemäße Verfahren erweist sich somit als überraschend
umweltfreundlich, da es bis zum Endprodukt in nur einem einzigen
geschlossenen Aggregat durchgeführt werden kann. Hierdurch verringert
sich die Anzahl der Reinigungsschritte, was zu weniger Umweltbelastung
durch geringeren Anfall von Reinigungslösungen führt. Durch die
Verringerung der Verfahrensschritte gegenüber der herkömmlichen
Verfahrensweise verringert sich darüber hinaus die Anzahl von
Oberwachungs- und Prüfvorgängen, was zu einer höheren
Wirtschaftlichkeit des Verfahrens führt.
Das Verfahren zur Herstellung von pigmentierten Polykondensationsharzen
kann generell bei allen Synthesen von Polykondensationsharzen,
besonders aber bei der Synthese von Polyesterharzen wie gesättigten
Polyesterharzen, ölfreien Polyesterharzen, ölmodifizierten
Polyesterharzen (Alkydharzen), ungesättigten Polyesterharzen,
(meth)acrylierten Polyesterharzen, styrolisierten Polyesterharzen,
urethanisierten Polyesterharzen, (meth)acrylierten Alkydharzen,
styrolisierten Alkydharzen, urethanisierten Alkydharzen,
Polyesterharzen aus Terpen-Dien-Addukten und Polycarbonaten angewendet
werden.
Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Polyester sind durch
Polykondensation nach bekannten Verfahren hergestellte Polykondensate
mit einer zahlenmittleren Molmasse von 2000 bis 100 000. Solche werden
beispielsweise in S. Paul, Surface Coatings, S. 70 bis 139, John Wiley
& Sons, New York, 1985, beschrieben.
Die Polyester werden dabei unter Wasserabspaltung aus Polycarbonsäuren
und Polyalkoholen durch Erwärmen in der Schmelze oder im
Azeotropverfahren hergestellt. Die Zahl der Hydroxyl- und Säuregruppen
kann durch geeignete Wahl der Äquivalentverhältnisse der
Reaktionskomponenten, eine geeignete Reaktionsführung und
gegebenenfalls ein stufenweises Arbeiten gesteuert werden. Die
geeigneten Verfahrensbedingungen und Auswahlkriterien sind dem Fachmann
geläufig.
Geeignete Polycarbonsäuren enthalten beispielsweise zwei oder mehr
Carboxylgruppen an einem Kohlenwasserstoffgerüst mit beispielsweise 4
bis 36 C-Atomen. Einsetzbar sind auch die veresterungsfähigen Derivate
der Polycarbonsäuren, wie Anhydride oder Methylester. Die bevorzugt
eingesetzten Dicarbonsäuren sind linear oder verzweigt, aliphatisch,
alicyclisch oder aromatisch aufgebaut.
Beispiele für geeignete Dicarbonsäuren und deren Derivate sind
Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Terephthalsäure,
Endomethylentetrahydrophthalsäure, mit niederen Alkylgruppen
substituierte Isophthalsäure, Teretphthalsäuredimethylester,
Tetrahydro- und Hexahydrophthalsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid,
Glutarsäure, Methyltetrahydrophthalsäureanhydrid, Adipinsäure, 2,2,4-
Trimethyladipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, dimerisierte
Fettsäuren, Cyclopentandicarbonsäure, 1,3- und 1,4-
Cyclohexandicarbonsäuren, Norbonendicarbonsäuren,
Endoethylencyclohexandicarbonsäure oder halogenierte Dicarbonsäuren wie
Chlorphthalsäureanhydrid und
Hexachlorendomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid oder deren Mischung.
Höherfunktionelle Polycarbonsäuren und deren Derivate wie
Trimellithsäureanhydrid, Pyromellithsäureanhydrid oder Bisanhydride
können anteilweise eingebaut werden, bevorzugt um einen Polyester mit
erhöhter Säurezahl zu erhalten. Zur Herstellung von ungesättigten
Polyestern wird bevorzugt mit Maleinsäureanhydrid oder Fumarsäure
kondensiert.
Zur Herstellung von ölmodifizierten Polyesterharzen (Alkydharzen)
werden zumindest anteilweise trocknende oder nicht-trocknende
Fettsäuren, die im allgemeinen 6 bis 24 C-Atome enthalten, entweder als
solche oder in Form ihrer Glycerinester (Triglyceride) eingesetzt. Als
bevorzugt sind pflanzliche und tierische Öle, Fette oder Fettsäuren zu
nennen, wie z. B. Kokos-, Erdnuß-, Ricinus-, Holz-, Oliven-,
Sojabohnen-, Lein-, Baumwollsaat-, Saffloröl oder die daraus gewonnenen
Fettsäuren, dehydratisiertes Ricinusöl bzw. -fettsäure, einfach
ungesättigte Fettsäuren, Schmalz, Talg und Trane, Tallölfettsäure sowie
synthetische Fettsäuren, die durch Konjugierung oder Isomerisierung aus
natürlichen ungesättigten Ölen oder Fettsäuren hergestellt sein können.
Bevorzugt gesättigte Fettsäuren sind z. B. Kokosfettsäuren, alpha-
Ethylhexansäure, Isononansäure, Neodecansäure, Versaticsäure sowie
Palmitin und Stearinsäure und synthetische gesättigte verzweigte
Fettsäuren.
Für die Synthese von Polyestern bevorzugte Polyalkohole sind
aliphatische, cycloaliphatische und araliphatische Alkohole mit 2 bis
6, bevorzugt 2 bis 4 Hydroxylgruppen und 2 bis 36 C-Atomen pro Molekül
mit einer Molmasse von 62 bis 400. An ihrer linearen oder
substituierten Kohlenstoffkette, die gegebenenfalls durch Ether- oder
Estergruppen unterbrochen ist, sitzen primäre, sekundäre oder tertiäre
Alkoholgruppen.
Beispiele für geeignete Diole sind Glykole wie Ethylenglykol,
Propylenglykol, Butandiol-1,4, Pentandiol-1,6, Hexandiol-1, Decandiol-
1,2,2,2-Ethyl-butyl-propandiol-1,3,2,2-Dimethylpropandiol-1,3,
Cyclohexandimethanol, 1,1-Isopyriliden-bis-(p-phenoxy)di-1-ethanol,
1,1-Isopyriliden-bis-(p-phenoxy)di-2-propanol, 1,3-Di-(hydroxyethyl)-
5,5-dimethylhydantion, sowie die hydrierten Bisphenole A und F.
Als Etheralkohole werden beispielsweise Diethylenglykole,
Triethylenglykole, Dipropylenglykole oder Tripropylenglykole, Diole aus
dimeren Fettsäuren sowie ethoxylierte oder propoxylierte Bisphenol
A- oder F-Produkte verwendet. Ein einsetzbarer Esteralkohol ist z. B.
Hydroxypival insäureneopentylglykolester.
Beispiele für höherfunktionelle Polyole sind Glycerin,
Trimethylolethan, Trimethylenpropan, Trimethylolhexan, Di
trimethylolpropan, 2,2-Dimethylol-butanol-(3), 2,2-(Bis-hydroxymethyl)
butanol-(1), Pentaerythrit, Di-pentaerythrit, Tripentaerythrit, Tris-
(2-hydroxyethyl)isocyanurat, sowie ethoxylierte oder propoxylierte
Trimethylolpropan- und Pentaerythrit-Produkte oder Zuckeralkohole wie
Mannit oder Sorbit, dimere Fettalkohole und deren Mischungen. Zur
Herstellung von ungesättigten Polyestern können auch ungesättigte
Polyalkohole, wie Glycerinmonoallylether oder
Trimethylolpropanmonoacrylsäureester, eingesetzt werden. Weitere
Beispiele für höherfunktionelle Polyole, die zur Herstellung der
Polyester geeignet sind, sind Epoxidharze oder Reaktionsprodukte von
Epoxidharzen mit sekundären Aminoalkoholen oder
Dialkanolakancarbonsäuren, wie Dimethylolpropionsäure.
Primäre, kettenabbrechend wirkende Monoalkohole wie Isodecanol,
Cyclohexanol, Benzylalkohol oder Fettalkohole können anteilig,
bevorzugt bei Verwendung von mehr als zweibasischen Carbonsäuren, mit
einkondensiert werden.
Um wasserverdünnbare Polyester zu erhalten, werden saure Gruppen, die
zur Anionenbildung befähigt sind oder in anionische Gruppen
überführbare Gruppen, wie z. B. Carboxylatgruppen, Carboxylgruppen
und/oder Phosphorsäuregruppen und/oder Sulfonsäuregruppen oder ihre
Salze bzw. basische Gruppen die zur Kationenbildung befähigt sind, wie
z. B. primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen und/oder
Oniumgruppen wie quaternäre Ammoniumgruppen, quaternäre
Phosphoniumgruppen und/oder tertiäre Sulfoniumgruppen eingebaut. Das
kann beispielsweise durch Mitverwendung von entsprechenden Monomeren
bei der Herstellung der Harze erfolgen.
Zur Einführung von Carboxylgruppen sind beispielsweise mehr als zwei
Carboxylgruppen enthaltende Diole und/oder Polyole geeignet, die bei
der Herstellung der Harze in entsprechenden Mengen mitverwendet werden.
Es werden dazu bevorzugt Alkansäuren mit ein bis zwei OH-Substituenten
an den alpha-ständigen C-Atomen eingesetzt. Diese Polyole haben im
allgemeinen 1 bis 3, bevorzugt eine Carboxylgruppe im Molekül. Sie
haben 2 bis etwa 25, vorzugsweise 3 bis 10 Kohlenstoffatome. Beispiele
für solche Verbindungen sind Hydroxypivalinsäure,
Dihydroxypropionsäure, Dihydroxybernsteinsäure, Dihydroxybenzoesäure
und/oder Dihydroxy-Cyclohexanmonocarbonsäure. Eine besonders bevorzugte
Gruppe von Dihydroxyalkansäure sind die 2,2-Dimethylolalkansäuren der
allgemeinen Strukturformel:
worin R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit bis zu etwa 20 C-Atomen
bedeutet. Beispiele für solche Verbindungen sind 2,2-
Dimethylolessigsäure, 2,2-Dimethylolpropionsäure und 2,2-
Dimethylolpentansäure. Verwendbare Verbindungen die
Phosphorsäuregruppen enthalten sind z. B. Dimethylolpropan-phosphonsäure
oder Dioethanolamidmethan-phosphonsäure.
Zur Einführung von basischen Gruppen werden bevorzugt
Dialkylaminogruppen verwendet, wie z. B. N-Alkyl-dialkanolamine, wobei
als Alkyl- bzw. Alkanrest aliphatische oder cycloaliphatische Reste mit
1 bis 10 C-Atomen verwendet werden. Die Alkylgruppe kann z. B. eine
Methyl-, Ethyl-, Butyl- oder Cyclohexylgruppe sein. Der Alkanolrest
besteht z. B. aus Ethanol, Isopropanol, Butanol oder Cyclohexanol.
Geeignete Beispiele sind N-Methyldiethanolamin,
N-Methyldiisopropanolamin oder 1,2-Propandiol-3-dimethylamin.
Die Dialkylaminogruppe kann jedoch auch in der Seitenkette des Diols
angeordnet sein, wie beispielsweise in 2-Diethylamino-1,2-propandiol
oder 2-(Dimethylamino-methyl)-2-ethyl-1,3-propandiol.
Die Mengen dieser Monomeren werden dabei so gewählt, daß die Säurezahl
bzw. Aminzahl des fertiggestellten Harzes 10 bis 100, bevorzugt 35 bis
55 beträgt.
Um eine gute Dispergierbarkeit in Wasser zu erreichen, werden entweder
in das Harz oder in die Wasserphase Neutralisationsmittel wie z. B.
anorganische oder organische Säuren oder Basen zugesetzt.
Um saure Gruppen zumindest teilweise in die Salzform zu überführen,
werden z. B. anorganische Basen, Ammoniak oder primäre, sekundäre oder
tertiäre Amine oder Aminoalkohole zugesetzt.
Geeignete anorganische Basen sind z. B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid
oder Lithiumhydroxid. Als Amine werden z. B. Trimethylamin, Mono-,
Di- und Triethylamin, Dimethylethanolamin, Dimethylisopropanolamin,
Methyldiethanolamin, Diisopropanolamin, Dimethylaminoethylpropanol oder
N-Methylmorpholin, sowie Gemische dieser Amine eingesetzt.
In geringen Mengen können auch Polyamine mit zwei oder mehreren
primären und/oder sekundären Aminogruppen mitverwendet werden. Die
Aminogruppen können an aliphatischen, cycloaliphatischen,
araliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffgrundgerüsten mit
linearer, verzweigter oder cyclischer Struktur gebunden sein. Diamine
werden bevorzugt. Geeignete Beispiele sind z. B. Ethylendiamin, 1,2- und
1,3-Propandiamin, 1,4-Butandiamin, 2-Methylpentandiamin, Hexandiamin-
1,6,3-Amino-1-methyl-amino-propan, N-Methyl-dipropylentriamin,
3-Amino-1-cyclohexylaminopropan, N,N′-Dimethylethylendiamin, 2,2-
Dimethyl-1,3-propandiamin, 1-Amino-3-amino-3,5,5-trimethyl-cyclohexan
(Isophorondiamin), 1,2- und 1,4-Cyclohexandiamin, 4,4-Diamino
dicyclohexyl-methan, 3,3-Dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylamin,
Piperazin, 2,5-Dimethylpiperazin, N,N′-Bis-(2-aminoethyl)-piperazin,
p-, m- oder o-Phenylendiamin, 4,4′-Diamino-diphenylmethan,
Polyoxylenamine wie 4,9-Dioxadodecan-1,12-diamin oder 4,7,10-Trioxa
tridecan-1,13-diamin und/oder Aminoethylethanolamin und deren Gemische.
Um basische Gruppen zumindest teilweise in die Salzform zu überführen
werden dem Harz oder der Wasserphase anorganische oder organische
Säuren zugesetzt. Geeignete Säuren sind z. B. anorganische Säuren wie
Phosphorsäure, saure Phosphorsäureester, Borsäure oder organische
Carbonsäuren wie z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure,
Acrylsäure aber auch Hydroxycarbonsäuren wie Milchsäure, Zitronensäure
oder Dicarbonsäuren wie Malonsäure und Gemische dieser Säuren.
Die Neutralisationsmittel können sowohl im stöchiometrischen Unter- als
auch Überschuß verwendet werden. Bevorzugt ist ein
Neutralisationsbereich von 50 bis 100% der neutralisierbaren Gruppen.
Zur Herstellung von urethanisierten Polyesterharzen oder Alkydharzen
sind zur Einführung von Urethangruppen in die Polyester bzw. Alkydharze
geeignete Isocyanate, beispielsweise Polyisocyanate mit 4 bis 25,
vorzugsweise 4 bis 16 C-Atomen und 2 bis 4, vorzugsweise 2
Isocyanatgruppen pro Molekül, also aliphatische, cycloaliphatische,
araliphatische und aromatische Diisocyanate. Sie sind dem Fachmann
geläufig und werden beispielsweise in "Methoden der Organischen Chemie"
(Houben-Weyl), Bd. 14/2, 4. Aufl., Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1963,
S. 61-70 und von W. Siefken, Liebigs Ann. Chem. 562, 75-136
beschrieben.
Zur Einführung der Urethangruppen in die Polyester und/oder Alkydharze
können z. B. die vorstehend zu ihrer Synthese genannten
Aufbaukomponenten für den Polyester und die Polyisocyanate in einem
sogenannten Eintopfverfahren umgesetzt werden, d. h. Polyadditions und
Polykondensationsreaktion laufen parallel ab. Bevorzugt werden die
Polyester- und/oder Alkydurethanharze aber in einem Mehrstufenverfahren
hergestellt, z. B. in dem entweder ein Teil der zum Aufbau der
Polyester- oder Alkydurethanharze benötigten Polyisocyanate mit den
Säure-, Alkohol- und gegebenenfalls Fettsäurekomponenten umgesetzt
wird.
Bei Durchführung der letztgenannten, besonders bevorzugten Methode kann
es vorteilhaft sein, in einem vorgeschalteten Reaktionsschritt die
Polyisocyanate mit den Hydroxycarbonsäuren zu einem isocyanat- und
carboxyfunktionellen Preaddukt umzusetzen.
(Meth-)acrylierte Polyester- oder Alkydharze werden erhalten, wenn man
ethylenisch ungesättigte Monomere oder deren Mischungen in Gegenwart
eines Polyesters- oder Alkydharzes, welches polymerisierbare
Doppelbindungen enthält, unter Zugabe eines Radikalinitiators
polymerisiert. Das Polyester- und/oder Alkydharz kann dabei in
organischer oder wäßriger Form vorliegen, oder nach erfolgter
(Meth-)acrylierung in die wäßrige Form überführt werden. Die
Polymerisation kann auch im Schoße des Polyester- oder Alkydharzes
erfolgen, ohne daß in diesen Harzen polymerisierbare Doppelbindungen
enthalten sind.
Geeignete Monomere sind z. B. Ester der Acryl- oder Methacrylsäure und
einem einwertigen Alkohol mit 1 bis 20 C-Atomen wie Methyl-
(meth)acrylat, Ethyl-(meth)acrylat, Propyl-(meth)acrylat, Butyl-
(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl-(meth)acrylat usw.
Verbindungen mit 2 oder mehreren polymerisierbaren Doppelbindungen pro Molekül, hergestellt durch Umsetzung von Acryl- oder Methacrylsäure mit einem zwei- oder mehrwertigen Alkohol mit 2 bis 16 C-Atomen, Ethylenglykoldi-(meth)acrylat, 1,2- oder 1,2-Propandioldi- (meth)acrylat, 1,4-Butandioldi-(meth)acrylat, 1,6-Hexandioldi- (meth)acrylat, Trimethylolpropantri-(meth)acrylat usw.
Hydroxylgruppen enthaltende Alkyl(C2 bis C10)acrylate oder -methacrylate wie Hydroxyethyl-(meth)acrylat, Hydroxypropyl- (meth)acrylat usw.
Verbindungen mit 2 oder mehreren polymerisierbaren Doppelbindungen pro Molekül, hergestellt durch Umsetzung von Acryl- oder Methacrylsäure mit einem zwei- oder mehrwertigen Alkohol mit 2 bis 16 C-Atomen, Ethylenglykoldi-(meth)acrylat, 1,2- oder 1,2-Propandioldi- (meth)acrylat, 1,4-Butandioldi-(meth)acrylat, 1,6-Hexandioldi- (meth)acrylat, Trimethylolpropantri-(meth)acrylat usw.
Hydroxylgruppen enthaltende Alkyl(C2 bis C10)acrylate oder -methacrylate wie Hydroxyethyl-(meth)acrylat, Hydroxypropyl- (meth)acrylat usw.
Als ethylenisch ungesättigte, mindestens monofunktionelle Säuren können
Acrylsäure, Methacrylsäure, Vinylsulfonsäure, Crotonsäure, Maleinsäure,
Fumarsäure, Itaconsäure oder die Halbester von Maleinsäure, Fumarsäure
oder Itaconsäure eingesetzt werden.
Weitere ethylenisch ungesättigte Monomere, die ebenfalls Verwendung
finden können, sind Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril, Styrol,
alpha-Methylstyrol, Vinyltoluol und Vinylester der Versaticsäure.
Für die Herstellung von styrolisierten Polyester- oder Alkydharzen
werden ausschließlich Styrol, alpha-Methylstyrol und Vinyltoluol oder
deren Mischungen als Monomere eingesetzt.
Als Radikalinitiatoren können z. B. Verbindungen wie Di-tert.-
butylperoxid, Di-cumylperoxid, Di-benzoylperoxid, Di-laurylperoxid,
Cumolhydroperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, tert.-Butylperbenzoat,
tert.-Butylperpivalat, tert.-Butyl-per-3,5,5-trimethylhexanoat, tert.-
Butylper-2-ethylhexanoat, Di-2-ethylhexylperoxydicarbonat,
Dicyclohexylperoxydicarbonat, 1,1-bis-(tert.-butylperoxy)-3,5,5-
trimethylcyclohexan, 1,1-bis-(tert.-butylperoxy)-cyclohexan,
Cyclohexanonperoxid, Methylisobutylketonperoxid, 2,2′-Azo-bis-(2,4-
dimethylvaleronitril), 2,2′-Azo-bis-(2-methylbutyronitril), 1,1′-Azo
bis-cyclohexancarbonitril oder Azo-bis-isobutyronitril zur Anwendung.
Zur radikalischen Polymerisation können als Lösemittel z. B.
aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe,
Alkohole, Ester, Ketone oder Glykolether eingesetzt werden. Die Zugabe
der Pigmente und/oder Füllstoffe erfolgt dann zum lösemittelhaltigen
System.
Die radikalische Polymerisation wird beispielsweise bei Temperaturen
zwischen 80 und 200°C durchgeführt.
Erfindungsgemäß können insbesondere Pigmente und/oder Füllstoffe
eingesetzt werden, die gegenüber der Polykondensationsreaktion inert
sind, d. h., die nicht in die Synthese eingreifen. Es handelt sich dabei
insbesondere um solche Pigmente, die bei den bei der Synthese
auftretenden Temperaturen weder chemisch noch physikalisch verändert
werden. Ihre Oberflächen können gegebenenfalls in üblicher, dem
Fachmann geläufiger Weise nachbehandelt sein.
Das Verhältnis von Pigment zu Bindemittel in den pigmentierten
Polykondensaten richtet sich nach der Art der eingesetzten Pigmente und
Füllstoffe und kann zwischen 1 : 1 bis 0,1 : 1 variieren. Dabei ist
bevorzugt der Umsatz der Polykondensation umso weiter fortgeschritten,
je größer die Menge des einzubringenden Pigmentes oder Füllstoffes ist.
Es können übliche feste Pigmente und/oder Füllstoffe verwendet werden.
Geeignete Pigmente sind z. B. Weißpigmente wie Titandioxid, Zinksulfid,
Lithopone, Bleicarbonat, Bleisulfat, Zinkoxid, Antimonoxid, farbige
anorganische Pigmente wie Chromgelb, Cadmiumgelb, Nickeltitangelb,
Chromorange, Molybdatorange, Cadmiumorange, Molybdatrot, Cadmiumrot,
Eisenoxidrot, Mineralviolett, Ultramarinviolett, Ultramarinblau,
Kobaltblau, Chromoxidgrün, Eisenoxidschwarz, farbige organische
Pigmente-wie Toluidinrot, Litholrot, Perylenrot, Thioindigorot,
Chinacridonrot, Chinacridonviolett, Phthalocyaninblau, Indanthrenblau,
Phthalocyaningrün, Ruße, Graphit, Korrosionsschutzpigmente wie
Zinkchromat, Strontiumchromat, Zinkphosphat, Bleisilikochromat,
Bariummetaborat und Zinkborat.
Als Füllstoffe können beispielsweise Calciumcarbonat, Siliciumdioxid,
Aluminiumsilikate, Magnesiumsilikate, Glimmer, Bariumsulfat,
Aluminiumhydroxid, Glimmer und Kieselsäuren verwendet werden.
Es können selbstverständlich auch Mischungen von Pigmenten und/oder
Füllstoffen eingesetzt werden. Die eingesetzten Pigmente und Füllstoffe
werden so ausgewählt, daß sie unter den jeweiligen Synthesebedingungen
stabil sind.
Die Herstellung der pigmentierten Polykondensationsharze kann in den
zur Herstellung von Polykondensationsharzen üblichen und dem Fachmann
bekannten Reaktoren erfolgen. Solche werden z. B. in "Chemische
Technologie" (Winnacker-Küchler), Carl Hanser Verlag München Wien
19821, Bd. 6, Organ. Technologie 11, 4. Auflage S 737-741
beschrieben.
Beispielsweise werden die beschriebenen Reaktionspartner für die
Polykondensation in einen mit Inertgas beaufschlagten Reaktor gefüllt
und falls erforderlich bei stehendem Rührwerk aufgeschmolzen. Sobald
das Reaktionsgut flüssig ist, wird bei laufendem Rührwerk auf die
erforderliche Reaktionstemperatur geheizt, die beispielsweise zwischen
160 und 250°C liegt, und das anfallende Reaktionswasser mit einer
einfachen Destillationsvorrichtung oder nach dem Azeotropverfahren
entfernt. Zur Durchführung des Azeotropverfahrens können übliche mit
Wasser ein Azeotrop bildende Lösemittel zugegeben werden, z. B.
aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Xylol. Es wird solange bei
Reaktionstemperatur gehalten, bis ein errechneter Umsatz der
Polykondensation, beispielsweise gemessen an der Menge des angefallenen
Reaktionswassers und/oder der Säurezahl und/oder der OH-Zahl, von
mindestens 30% erreicht ist. Dann wird das Pigment und/oder der
Füllstoff oder die Pigment- und/oder Füllstoffmischung in den Reaktor
eingestreut. Dabei kann das Reaktionsgut bevorzugt geringfügig unter
die Reaktionstemperatur abgesenkt werden, worauf nach dem Einstreuen
wieder auf Reaktionstemperatur geheizt wird.
Die Reaktion wird bei der gewünschten Temperatur so lange fortgeführt,
bis der erwünschte Umsatz (z. B. eine bestimmte Säurezahl oder OH-Zahl)
erreicht ist. Das so erhaltene pigmentierte Reaktionsgut kann dann
gekühlt und mit einem geeigneten Lösemittel auf die gewünschte
Konsistenz verdünnt und filtriert werden.
Die Art des Lösemittels richtet sich nach dem weiteren
Verwendungszweck, es können z. B. aliphatische, cycloaliphatische oder
aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ester, Ketone oder
Glykolether oder, falls das pigmentierte Harz ionische Gruppen enthält,
nach Neutralisation Wasser verwendet werden. Es ist auch möglich, das
pigmentierte Harz zuerst in organischen Lösemitteln zu lösen und es
dann nach Neutralisation mit Wasser zu verdünnen und gegebenenfalls das
Lösemittel durch azeotrope Destillation zu entfernen.
Die Polykondensation kann auch in einem mehrstufigen Verfahren
erfolgen, indem zunächst Reaktionspartner miteinander zur Reaktion
gebracht werden, die langsam miteinander reagieren. Danach werden die
verbleibenden Reaktionspartner zugegeben und die Polykondensation wird
bis zum gewünschten Endzustand fortgeführt. Auch bei dieser Art des
Verfahrens sollen die Pigmente und/oder Füllstoffe erst zugesetzt
werden, wenn die Polykondensation einen Umsatz von mindestens 30 Gew.-%
und maximal 95 Gew. -%, bezogen auf das Gesamtgewicht der einzusetzenden
Reaktionskomponenten erreicht hat. Bevorzugt werden die Pigmente
und/oder Füllstoffe zugegeben nachdem die langsamer reagierenden
Reaktionspartner miteinander in der vorausgehenden Reaktionsstufe
miteinander umgesetzt wurden.
Die Reaktionsschmelze des pigmentierten Polykondensationsharzes kann
auch ohne Zugabe von Lösemittel auf einem Kühlband gekühlt, gebrochen
und einer Feinmahlung und Siebung zur Herstellung eines Pulverlackes
zugeführt werden. Die Herstellung von Pulverlacken aus derartigen
Schmelzen ist bekannt und z. B. im "Lehrbuch der Lacke und
Beschichtungen" von Dr. Hans Kittel, Band VIII, Teil 2, Seiten 9 bis 10
und 20 bis 24 beschrieben.
Aus den erfindungsgemäß bereitgestellten Pigmente und/oder Füllstoffe
enthaltenden Polykondensationsharzen können pigmentierte Überzugsmittel
erstellt werden. Dabei ist es nicht mehr nötig derartigen
Überzugsmitteln Pigmente zuzugeben; selbstverständlich kann jedoch auch
eine weitere Pigmentzugabe erfolgen. Selbstverständlich ist es auch
möglich, die erfindungsgemäß bereitgestellten Pigmente und/oder
Füllstoffe enthaltenden Polykondensationsharze als Pigmentpasten zur
Herstellung von Überzugsmitteln zu verwenden.
Bei ihrer Anwendung als Bindemittel in Überzugsmitteln können die
erfindungsgemäß bereitgestellten Polykondensationsharze aufgrund ihres
wahlfreien chemischen Aufbaus vielseitig Anwendung finden, z. B. zur
Herstellung von bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur
härtenden pigmentierten Beschichtungssystemen, die Filme mit hoher
mechanischer Festigkeit und guter chemischer Beständigkeit liefern.
Die Bindemittelvernetzung kann beispielsweise durch Fremdvernetzung,
vorzugsweise beim Einbrennen durch Reaktion des erfindungsgemäßen
pigmentierten Polykondensationsharzes mit einer vernetzenden Komponente
erfolgen. Vernetzende Komponenten sind dem Fachmann geläufig; Beispiele
sind Aminoplastharze, insbesondere Melamin-Formaldehyd-Harze,
Phenoplastharze, Polyisocyanate oder blockierte Polyisocyanate, die mit
oder ohne Einwirkung von Katalysatoren hochvernetzte Beschichtungen
ergeben können.
Die erfindungsgemäßen pigmentierten Polykondensationsharze können auch
mit weiteren Bindemitteln wie z. B. Polyacrylatharzen, Polyetherharzen,
Polyurethanharzen und Epoxidharzen kombiniert werden. Sie sind auch
kombinierbar mit verdickend wirkenden Substanzen zur Einstellung der
rheologischen Eigenschaften. Auch sogenannte Reaktivverdünner, sowie
übliche Lackzusatzstoffe können eingesetzt werden.
Die mit den erfindungsgemäß pigmentierten Polykondensatharzen
hergestellten pigmentierten Beschichtungsmittel lassen sich auf die
verschiedensten Substrate wie Holz, Kunststoff, Keramik, Glas, Beton,
vorzugsweise Metall wie Eisen, Zinn, Zink, Kupfer, Aluminium, Stahl,
Messing, Bronze und dergleichen aufbringen, wobei die Substrate
gegebenenfalls noch durch geeignete mechanische und/oder chemische
und/oder physikalische Verfahren und/oder durch das Aufbringen einer
Grundier- oder Zwischenschicht haftfreudiger und/oder
korrosionsbeständiger gemacht werden können.
Solche Überzugsmittel können z. B. als korrosionsschützende Grundierung,
als funktionelle Zwischenschicht oder als dekorative Deckschicht
verwendet werden. Der Auftrag erfolgt nach geeigneten
Applikationsformen wie z. B. durch Spritzen, Walzen, Rakeln, Gießen,
Streichen, Tauchen, Fluten oder Elektroabscheidung.
In den folgenden Beispielen ist unter Gew. Tl. Gewichtsteile zu
verstehen.
Pos. 1 367,0 Gew. Tl. Neopentylglykol
Pos. 2 93,1 Gew. Tl. Trimethylolpropan
Pos. 3 35,0 Gew. Tl. Hexandiol
Pos. 4 464,5 Gew. Tl. Isophthalsäure
Pos. 5 204,2 Gew. Tl. Adipinsäure
Pos. 6 1,6 Gew. Tl. Phosphorsäure
Pos. 7 362,1 Gew. Tl. Xylol
Pos. 8 72,5 Gew. Tl. Methoxypropanol.
Pos. 2 93,1 Gew. Tl. Trimethylolpropan
Pos. 3 35,0 Gew. Tl. Hexandiol
Pos. 4 464,5 Gew. Tl. Isophthalsäure
Pos. 5 204,2 Gew. Tl. Adipinsäure
Pos. 6 1,6 Gew. Tl. Phosphorsäure
Pos. 7 362,1 Gew. Tl. Xylol
Pos. 8 72,5 Gew. Tl. Methoxypropanol.
Die Polykondensation wurde in bekannter Weise in einem 21 Planschliff-
Dreihalskolben mit Rührer, Thermometer und aufgesetzter
Füllkörperkolonne mit Luft- und Dimrothkühler in einem Heizpilz
durchgeführt. Nach Erreichen der Endwerte wurde Vakuum zur Entfernung
von restlichem Reaktionswasser angelegt.
Die Positionen 1 bis 4 und 6 wurden in den Kolben vorgelegt und
aufgeschmolzen. Nach dem Aufschmelzen wurde das Reaktionsgemisch unter
Rühren auf 250°C aufgeheizt, wobei eine Kopftemperatur von 98°C nicht
überschritten wurde. Bei 250°C wurde der Ansatz gehalten, bis eine
Säurezahl von unter 5 erreicht war, was einem Umsatz von ca. 66%
entsprach. Der Ansatz wurde auf 150°C abgekühlt und die Position 5
wurde zugegeben. Danach wurde auf 200°C geheizt und bei dieser
Temperatur gehalten, bis eine Säurezahl von 17 erreicht war. Der Ansatz
wurde auf 120°C gekühlt mit den Positionen 7 und 8 verdünnt. Die
Reaktionszeit für die erste Stufe betrug 4 Stunden und 35 Minuten, für
die zweite Stufe 4 Stunden und 5 Minuten. Die resultierende Harzlösung
hatte einen Feststoffgehalt von 70%.
Pos. 1 235,0 Gew. Tl. Neopentylglykol
Pos. 2 59,5 Gew. Tl. Trimethylolpropan
Pos. 3 22,4 Gew. Tl. Hexandiol
Pos. 4 297,5 Gew. Tl. Isophthalsäure
Pos. 5 2,3 Gew. Tl. Rußpigment
Pos. 6 11,5 Gew. Tl. Aerosil (pyrogene Kieselsäure)
Pos. 7 252,3 Gew. Tl. Titandioxid
Pos. 8 309,6 Gew. Tl. Bariumsulfat
Pos. 9 130,7 Gew. Tl. Adipinsäure
Pos. 10 232,9 Gew. Tl. Xylol
Pos. 11 46,3 Gew. Tl. Methoxypropanol.
Pos. 2 59,5 Gew. Tl. Trimethylolpropan
Pos. 3 22,4 Gew. Tl. Hexandiol
Pos. 4 297,5 Gew. Tl. Isophthalsäure
Pos. 5 2,3 Gew. Tl. Rußpigment
Pos. 6 11,5 Gew. Tl. Aerosil (pyrogene Kieselsäure)
Pos. 7 252,3 Gew. Tl. Titandioxid
Pos. 8 309,6 Gew. Tl. Bariumsulfat
Pos. 9 130,7 Gew. Tl. Adipinsäure
Pos. 10 232,9 Gew. Tl. Xylol
Pos. 11 46,3 Gew. Tl. Methoxypropanol.
In der in Beispiel 1 verwendeten Apparatur wurden die Positionen 1 bis
4 bei 250°C bis zu einer Säurezahl von unter 5 umgesetzt. Danach wurde
der Ansatz auf 200°C gekühlt und es wurden die Positionen 5 bis 8 und
nach weiterem Abkühlen auf 150°C die Position 9 zugegeben. Danach wurde
auf 200°C geheizt und bei dieser Temperatur gehalten, bis eine
Säurezahl von 15 erreicht war. Der Ansatz wurde auf 120°C abgekühlt und
mit den Positionen 10 und 11 verdünnt.
Die Reaktionszeit für die erste Stufe betrug 4 Stunden und 40 Minuten,
für die zweite Stufe 2 Stunden und 30 Minuten.
Die resultierende pigmentierte Harzlösung hatte einen Feststoffgehalt
von 81,5% und ein Pigment-Bindemittel-Verhältnis von 0,88 : 1. Die
mittlere Teilchengröße betrug 1,45 µm.
Mahlgutansatz:
25,0 Gew.Tl. Harzlösung gemäß Beispiel 1
0,7 Gew.Tl. handelsübliches Verlaufsmittel
1,3 Gew.Tl. Rheologieadditiv
0,1 Gew.Tl. Rußpigment
0,5 Gew.Tl. Aerosil
11,0 Gew.Tl. Titandioxid
13,5 Gew.Tl. Bariumsulfat
3,0 Gew.Tl. Butylglykolacetat
2,3 Gew.Tl. Methoxypropanol.
0,7 Gew.Tl. handelsübliches Verlaufsmittel
1,3 Gew.Tl. Rheologieadditiv
0,1 Gew.Tl. Rußpigment
0,5 Gew.Tl. Aerosil
11,0 Gew.Tl. Titandioxid
13,5 Gew.Tl. Bariumsulfat
3,0 Gew.Tl. Butylglykolacetat
2,3 Gew.Tl. Methoxypropanol.
Das Mahlgut wurde 15 Minuten bei 2800 Umdrehungen/Minute unter dem
Dissolver dispergiert und anschließend bei 60°C auf einer Perlmühle
vermahlen.
Der Feststoffgehalt des Mahlgutes betrug 76,5%, das Pigment-
/Bindemittelverhältnis 1,5 : 1. Das Mahlgut hatte eine mittlere
Teilchengröße von 6,96 µm.
Lackansatz:
57,4 Gew.Tl. Mahlgutansatz
15,7 Gew.Tl. Harzlösung gemäß Beispiel 1
17,3 Gew.Tl. handelsübliches Melaminharz 55%ig
0,2 Gew.Tl. Säurekatalysator 75%ig
4,0 Gew.Tl. Methoxypropanol
5,4 Gew.Tl. Solvesso 150 (aromatisches Lösemittelgemisch).
15,7 Gew.Tl. Harzlösung gemäß Beispiel 1
17,3 Gew.Tl. handelsübliches Melaminharz 55%ig
0,2 Gew.Tl. Säurekatalysator 75%ig
4,0 Gew.Tl. Methoxypropanol
5,4 Gew.Tl. Solvesso 150 (aromatisches Lösemittelgemisch).
Die Komponenten wurden unter einem schnellaufenden Rührwerk gemischt.
Der Feststoffgehalt des Lackes betrug 64,6%, das Pigment-
/Bindemittelverhältnis 0,69 : 1.
Lackansatz:
67,2 Gew.Tl. pigmentierte Harzlösung gemäß Beispiel 2
17,7 Gew.Tl. handelsübliches Melaminharz 55%ig
0,2 Gew.Tl. Säurekatalysator 75%ig
3,0 Gew.Tl. Butylglykolacetat
6,4 Gew.Tl. Methoxypropanol
5,5 Gew.Tl. Solvesso 150 (aromatisches Lösemittelgemisch).
17,7 Gew.Tl. handelsübliches Melaminharz 55%ig
0,2 Gew.Tl. Säurekatalysator 75%ig
3,0 Gew.Tl. Butylglykolacetat
6,4 Gew.Tl. Methoxypropanol
5,5 Gew.Tl. Solvesso 150 (aromatisches Lösemittelgemisch).
Die Komponenten wurden unter einem schnellaufenden Rührwerk gemischt.
Der Feststoffgehalt des Lackes betrug 64,6%, das Pigment-
/Bindemittelverhältnis 0,66 : 1.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung von Pigmente und/oder Füllstoffe
enthaltenden Polykondensationsharzen und modifizierten
Polykondensationsharzen, dadurch gekennzeichnet, daß die
Herstellung ansatzweise erfolgt und die Pigmente und/oder
Füllstoffe in Pulverform während der Polykondensationsreaktion
und/oder der Modifizierungsreaktion in das Reaktionssystem
eingestreut werden, nachdem ein Umsatz der zur Synthese benötigten
Reaktionskomponenten von mindestens 30 Gew. -% bis höchstens 95
Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten
Reaktionskomponenten, erreicht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polykondensationsreaktion ansatzweise in der Schmelze durchgeführt
wird, wobei die Schmelze Lösemittel enthalten kann, und die
Pigmente und/oder Füllstoffe in Pulverform in die Reaktionsschmelze
eingestreut werden, nachdem ein Umsatz der zur Synthese benötigten
Reaktionskomponenten von mindestens 30 Gew.-% bis höchstens 95
Gew. -%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten
Reaktionskomponenten erreicht ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Modifizierung im Anschluß an die Polykondensationsreaktion
durchgeführt wird und die Pigmente und/oder Füllstoffe während der
Modifizierungsreaktion zugesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polykondensationsreaktion stufenweise
durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schmelze zum Einstreuen der Pigmente und/oder Füllstoffe
unter die Reaktionstemperatur unter Erhaltung des schmelzflüssigen
Zustandes abgekühlt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Einstreuen der Pigmente und/oder Füllstoffe auf eine
Reaktionstemperatur aufgeheizt wird, die unter der vor dem
Einstreuen angewendeten Reaktionstemperatur liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Pigmente und/oder Füllstoffe in einem Gewichtsverhältnis
von Pigment und/oder Füllstoff zum Polykondensationsharz oder
modifizierten Polykondensationsharz von 1 : 1 bis 0.1 : 1
eingestreut werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß als Polykondensationsharze Polyester, Alkydharze, und/oder
Polycarbonate und als modifizierte Polykondensationsharze
(meth)acrylierte Polyesterharze, styrolisierte Polyesterharze,
urethanisierte Polyesterharze, (meth)acrylierte Alkydharze,
styrolisierte Alkydharze und/oder urethanisierte Alkydharze
hergestellt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß
zunächst ein Polyesterharz durch Polykondensation hergestellt wird,
das anschließend (meth)acryliert und/oder styrolisiert wird.
10. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellten
Pigmente und/oder Füllstoffe enthaltenden Polykondensationsharze
als Bindemittel zur Herstellung von wäßrigen und nicht-wäßrigen
Überzugsmitteln.
11. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellten
Pigmente und/oder Füllstoffe enthaltenden Polykondensationsharze
als Pigmentpasten für Überzugsmittel.
12. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 9 erhaltenen Pigmente
und/oder Füllstoffe enthaltenden Polykondensationsharze als
Bindemittel für Pulverlacke.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996133445 DE19633445C1 (de) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | Verfahren zur Herstellung von Pigmente und/oder Füllstoffe enthaltenden Polykondensationsharzen und deren Verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996133445 DE19633445C1 (de) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | Verfahren zur Herstellung von Pigmente und/oder Füllstoffe enthaltenden Polykondensationsharzen und deren Verwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19633445C1 true DE19633445C1 (de) | 1998-01-22 |
Family
ID=7803057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996133445 Expired - Fee Related DE19633445C1 (de) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | Verfahren zur Herstellung von Pigmente und/oder Füllstoffe enthaltenden Polykondensationsharzen und deren Verwendung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19633445C1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009058951A2 (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for the production of powder coating compositions |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2405249C3 (de) * | 1973-02-05 | 1982-04-08 | Mitsui Toatsu Kagaku K.K., Tokyo | Verfahren zur Herstellung von Farbzusammensetzungen |
-
1996
- 1996-08-20 DE DE1996133445 patent/DE19633445C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2405249C3 (de) * | 1973-02-05 | 1982-04-08 | Mitsui Toatsu Kagaku K.K., Tokyo | Verfahren zur Herstellung von Farbzusammensetzungen |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009058951A2 (en) * | 2007-10-30 | 2009-05-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for the production of powder coating compositions |
WO2009058951A3 (en) * | 2007-10-30 | 2009-07-16 | Du Pont | Process for the production of powder coating compositions |
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