DE19634721A1 - Lacquer coatings e.g. for motor cars, laminates or food or drink tins - Google Patents
Lacquer coatings e.g. for motor cars, laminates or food or drink tinsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft lösungsmittelfreie, lösungsmittelhaltige, wasserver dünnbare oder pulverförmige Beschichtungsmittel mit einem Gehalt von Fluor enthaltendem modifizierten Polyester und die Verwendung der Beschichtungs mittel. Im allgemeinen weisen die in den Beschichtungsmitteln enthaltenen modifizierten Polyester einen Fluorgehalt von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 0,2 Gew.-% Fluor und ganz besonders bevorzugt mehr als 0,5 Gew.-% Fluor, auf.The invention relates to solvent-free, solvent-containing, water thinnable or powder coating materials containing fluorine containing modified polyester and the use of the coating medium. In general, those contained in the coating compositions modified polyester has a fluorine content of 0.01 to 10 wt .-%, preferably at least 0.2% by weight of fluorine and very particularly preferably more than 0.5% by weight Fluorine, on.
Diese Beschichtungsmittel können in Abhängigkeit von ihrer Gesamtzusammen setzung physikalisch trocknend, oxidativ trocknend und/oder feuchtigkeits härtend, kalthärtend, insbesondere als Zweikomponentensystem, wärmehärtbar und/oder strahlenhärtbar sein und lassen sich analog bekannten Beschichtungs mitteln, z. B. auf der Basis von Polyestern, Polyesteracrylaten, Polycarbonat diolen, Polybutadienpolyolen, Polyesterurethanacrylaten, Polyesterurethan harzen, Kombinationen von Polyester oder Polyesterurethanharzen mit Amino plasten und/oder reversibel geblockten Polyisocyanaten, verwenden, so daß sich weitere Ausführungen dazu erübrigen.These coating compositions can work together depending on their total settlement physically drying, oxidative drying and / or moisture curing, cold curing, especially as a two-component system, thermosetting and / or be radiation-curable and can be analogous to known coatings means, e.g. B. on the basis of polyesters, polyester acrylates, polycarbonate diols, polybutadiene polyols, polyester urethane acrylates, polyester urethane resins, combinations of polyester or polyester urethane resins with amino plastic and / or reversibly blocked polyisocyanates, so that no further explanations are necessary.
Die Herstellung von Fluor enthaltenden Polyestern ist Stand der Technik und beispielsweise in der WO-91/09025 und der darin angezogenen Literatur erwähnt. Beschichtungsmittel, vor allem der beanspruchten Art, sind nicht zu entnehmen.The production of fluorine-containing polyesters is state of the art and mentioned for example in WO-91/09025 and the literature cited therein. Coating agents, especially of the type claimed, cannot be removed.
Die DE-44 18 309 A1 beschreibt Perfluoralkylgruppen enthaltende, wasserlös liche, -emulgierbare oder -dispergierbare Harze auf der Basis der Umsetzung vonDE-44 18 309 A1 describes water-soluble perfluoroalkyl groups Liche, -emulsifiable or -dispersible resins based on the reaction from
- a) Perfluoralkylgruppen aufweisenden definierten Sulfonamiden (allgemeine Formel),a) Perfluoroalkyl groups containing defined sulfonamides (general Formula),
- b) Komponenten mit Oxyethylen-Einheiten und gegenüber 1,2-Epoxiden reaktiven Gruppen, wobei nach Anspruch 1 auch ein säuregruppenhaltiger, polyoxyalkylen modifizierter, Oxyethyleneinheiten aufweisender Polyester verwendet wird,b) Components with oxyethylene units and reactive towards 1,2-epoxides Groups, according to claim 1 also an acid group-containing, polyoxyalkylene modified polyester containing oxyethylene units is used,
- c) einer Komponente, welche 1,2-Epoxidgruppen enthält undc) a component which contains 1,2-epoxy groups and
- d) gegebenenfalls weiteren Komponenten, die gegenüber 1,2-Epoxiden reaktive Gruppen aufweisen, mit der Maßgabe, daß die Menge der im Harz vorhandenen Oxyethyleneinheiten 5 bis 95 Gew.-% des gesamten Harzes beträgt.d) optionally further components which are reactive towards 1,2-epoxides Have groups, with the proviso that the amount of those present in the resin Oxyethylene units is 5 to 95% by weight of the total resin.
Die Harze werden als Behandlungs-, Schutz- und Imprägniermittel für Gesteins materialien, textile Materialien, Leder und Papier sowie als Emulgier-, Netz- und Hilfsmittel zur Herstellung wäßriger Perfluoralkylverbindungen enthalten der Zubereitungen verwendet (Anspruch 5).The resins are used as a treatment, protection and impregnation agent for rock materials, textile materials, leather and paper as well as emulsifying, wetting and auxiliaries for the preparation of aqueous perfluoroalkyl compounds of the preparations used (claim 5).
In den Beispielen werden Polyetherester verwendet und die Harze gemäß Bei spiele 1 bis 7 weisen einen Fluorgehalt von 29,3 bis 43,9 Gew.-% auf und lassen sich infolge des hohen Fluorgehaltes nicht überlackieren (Antigraffiti- Ausrüstung, vgl. S. 5, Zeile 33), was in der Praxis bedeutet, daß diese Harze für übliche Beschichtungsmittel, z. B. in der Automobillackierung, mangels fehlender, jedoch stets erforderlicher Reparaturlackierungsmöglichkeit, nicht einsatzfähig sind. Außerdem sind diese Harze nicht wärmehärtbar. Auch aus der Beschreibung, den Beispielen und den Ansprüchen (vgl. z. B. Anspruch 5) ergibt sich kein anderer Sachverhalt.In the examples, polyether esters are used and the resins according to Bei games 1 to 7 have a fluorine content of 29.3 to 43.9% by weight and cannot be painted over due to the high fluorine content (anti-graffiti Equipment, cf. P. 5, line 33), which in practice means that these resins for conventional coating agents, e.g. B. in automotive painting, lack missing, but always necessary refinishing option, not are operational. In addition, these resins are not thermosetting. Also from the description, the examples and the claims (cf. e.g. claim 5) there is no other matter.
Die Aufgabe der Erfindung wird daher darin gesehen, Beschichtungsmittel gemäß den vorstehenden und nachstehenden Ausführungen und den Ansprüchen zur Ver fügung zu stellen, die sich analog an sich bekannter lösungsmittelfreier, lösungsmittelhaltiger, wasserverdünnbarer oder pulverförmiger Beschichtungs mittel verwenden lassen, jedoch infolge der darin ganz oder teilweise enthal tenden modifizierten Polyester mit einem Gehalt von Fluor zu verbesserten Überzügen, z. B. in bezug auf Chemikalien-, Wasser- und Witterungsbeständig keit, störungsfreie Ausbildung von Überzügen, führen.The object of the invention is therefore seen in coating agents according to the above and following statements and the claims for ver to provide, which is analogous to known solvent-free, Solvent-based, water-dilutable or powder coating Allow medium to be used, however due to the fact that it contains all or part of it tendency to improve modified polyester containing fluorine Coatings, e.g. B. with respect to chemicals, water and weather resistant , trouble-free formation of coatings.
Erfindungsgegenstand sind Beschichtungsmittel gemäß den vorstehenden und nachstehenden Ausführungen und der Ansprüche sowie die Verwendung der bean spruchten Beschichtungsmittel.Subject of the invention are coating compositions according to the above and the following explanations and claims as well as the use of the bean said coating agents.
Zur Herstellung der in den Beschichtungsmitteln erfindungsgemäß enthaltenden modifizierten Polyester kann von allen in der Lacktechnologie aus zahlreichen Veröffentlichungen bekannten carboxylgruppenhaltigen Polyestern, z. B. gesät tigten oder ungesättigten Polyestern, oder an sich bekannten, bereits mit anderen üblichen Modifizierungsmitteln, z. B. Styrol, Vinyltoluol, Alkyl- (meth)acrylate, Hydroxyalkyl(meth)acrylate, Diisocyanate, modifizierten Poly estern ausgegangen werden, wie sie beispielsweise in der DE-OS 39 33 890 erwähnt oder beschrieben sind. Selbstverständlich können diese Polyester außer den Carboxylgruppen noch andere funktionelle Gruppen, z. B. NH₂- und/oder NH-Gruppen, z. B. gemäß DE-OS 39 33 890, Acetoacetatgruppen, insbesondere Hydroxylgruppen, enthalten. Die Carboxylgruppen der Polyester können aus nicht vollständig mit Polyolen umgesetzten Polycarbonsäuren bei der Polyester herstellung oder dem Einsatz von Hydroxycarbonsäuren, insbesondere Dimethylol propionsäure, resultieren oder in üblicher Weise durch teilweise Umsetzung von hydroxylgruppenhaltigen Polyestern mit Polycarbonsäuren bzw. deren An hydride, insbesondere Trimellithsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, hergestellt werden.For the production of those contained in the coating compositions according to the invention Modified polyester can be used by everyone in paint technology from numerous Publications known carboxyl-containing polyesters, e.g. B. sown saturated or unsaturated polyesters, or known per se, already with other common modifiers, e.g. B. styrene, vinyl toluene, alkyl (meth) acrylates, hydroxyalkyl (meth) acrylates, diisocyanates, modified poly esters are assumed, such as those in DE-OS 39 33 890 mentioned or described. Of course, these can be polyesters in addition to the carboxyl groups, other functional groups, e.g. B. NH₂ and / or NH groups, e.g. B. according to DE-OS 39 33 890, acetoacetate groups, in particular Hydroxyl groups. The carboxyl groups of the polyesters can be made from polycarboxylic acids not completely reacted with polyols in the polyester production or use of hydroxycarboxylic acids, especially dimethylol propionic acid, or in the usual way by partial reaction of hydroxyl-containing polyesters with polycarboxylic acids or their An hydrides, especially trimellitic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, Succinic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, getting produced.
Bei der Herstellung von Automobilklarlack oder transparenten Decklacken für die bekannte Mehrschichtlackierung (farbgebender Basislack + Klarlack/trans parenter Decklack, insbesondere mit gemeinsamer Härtung von Basisschicht und Klarlackschicht) wird von aliphatischen oder cycloaliphatischen carboxyl gruppenhaltigen Polyestern, vorzugsweise solchen, die unter Einsatz von Cyclo hexandicarbonsäuren bzw. deren Anhydride, z. B. 1,4- und/oder 1,3-Cyclohexan dicarbonsäure und/oder Hexahydrophthalsäureanhydrid, und aliphatischen und/ oder cycloaliphatischen Polyolen, z. B. Neopentylglycol, Trimethylolpropan, Cyclohexandimethanol, Diole auf der Basis von hydriertem Bisphenol A, herge stellt wurden, z. B. gemäß WO-95/01407 bzw. EP-0 706 546, ausgegangen.In the manufacture of automotive clearcoat or transparent topcoats for the well-known multi-layer coating (coloring basecoat + clearcoat / trans Parent top coat, especially with joint hardening of the base layer and clear coat) is made of aliphatic or cycloaliphatic carboxyl group-containing polyesters, preferably those using Cyclo hexanedicarboxylic acids or their anhydrides, e.g. B. 1,4- and / or 1,3-cyclohexane dicarboxylic acid and / or hexahydrophthalic anhydride, and aliphatic and / or cycloaliphatic polyols, e.g. B. neopentyl glycol, trimethylol propane, Cyclohexanedimethanol, diols based on hydrogenated bisphenol A, herge were z. B. according to WO-95/01407 or EP-0 706 546.
Für die Herstellung von Laminaten, insbesondere glasfaserverstärkte, wird von an sich üblichen ungesättigten Polyestern ausgegangen. For the production of laminates, in particular glass fiber reinforced starting from unsaturated polyesters which are customary per se.
Die erfindungsgemäß zur Umsetzung mit den vorstehenden in der Literatur aus reichend beschriebenen carboxylgruppenhaltigen Polyestern, vorzugsweise mit einer Säurezahl von 10 bis 200, insbesondere 40 bis 100, und gegebenen falls weiteren funktionellen Gruppen, insbesondere mit einem Hydroxylgehalt von mindestens 3%, beanspruchten Reaktionsprodukte werden durch Umsetzung von Epoxidverbindungen mit mindestens zwei Epoxidgruppen, z. B. in der Litera tur, z. B. M. Paquin, Epoxidverbindungen und Epoxidharze, Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg, 1958, EP-0 617 726, EP-0 447 360, beschriebenen Epoixdverbindungen, insbesondere handelsübliche Diepoxide wie bei Raumtempera tur flüssige Epoxidharze auf der Basis von Bisphenol A, aliphatische oder cycloaliphatische Epoxidharze, insbesondere auf der Basis von Cyclohexandi methanol, Hexahydrophthalsäurediglycidylester, 3,4-Epoxy-6-methyl-cyclohexyl methyl-3,4-epoxy-6-methylcyclohexancarboxylat, Triglycidylisocyanurat, und/oder Epoxidharzen mit mehr als einer Epoxidgruppe pro Durchschnittsmolekular gewicht, z. B. bei Raumtemperatur feste Epoxidharze auf der Basis von Bis phenol A, und/oder Acrylcopolymerisaten mit mehr als einer Epoxidgruppe pro Durchschnittsmolekulargewicht, insbesondere mit mindestens zwei Epoxidgruppen pro Durchschnittsmolekulargewicht, vorzugsweise mit einem Durchschnittsmoleku largewicht unter 5000, insbesondere unter 3000, z. B. unter Einsatz einer entsprechenden Menge von Glycidyl(meth)acrylat und/oder anderen Epoxy(meth) acrylaten, z. B. gemäß DE-OS 195 37 887, und/oder Allylglycidylether herge stellte Acrylcopolymerisate, die gegebenenfalls zusätzlich Hydroxylgruppen enthalten können, und Fluor enthaltenden Carbonsäuren bzw. deren Anhydride, vorzugsweise Fluor enthaltende aromatische Carbonsäuren bzw. deren Anhydride, z. B. Fluorbenzoesäure, 4,5-Difluorphthalsäureanhydrid, und/oder Halbestern von Fluor enthaltenden einwertigen Alkoholen, z. B. 2-Fluorethanol, 3-Fluor benzylalkohol, vorzugsweise 2,2,2-Trifluorethanol, und Dicarbonsäuren bzw. deren Anhydride, z. B. Bernsteinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Phthal säureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, vorzugsweise Hexahydrophthal säureanhydrid, und/oder Perfluorcarbonsäuren der allgemeinen Formel F-(CF₂)n-COOH, wobei n eine ganze Zahl von 5 bis 21 bedeutet, vorzugsweise Per- bzw. Pentadeca-fluoroctansäure, gegebenenfalls unter Mitverwendung von Phosphorsäure und/oder Fluor-freien Carbonsäuren bzw. deren Anhydride, z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Methacrylsäureanhydrid, Crotonsäure, alipha tische Monocarbonsäuren mit mindestens 7 C-Atomen, z. B. Pelargonsäure, cyclo aliphatische, heterocyclische oder aromatische Monocarbonsäuren, z. B. Furan carbonsäure, Cyclohexanolcarbonsäure, Cyclohexanoncarbonsäure, Adamantan carbonsäure, Abietinsäure, Nicotinsäure, Benzoesäure, Polycarbonsäuren bzw. deren Anhydride, Halbester von Polycarbonsauren bzw. deren Anhydride und einwertigen Alkoholen, Glycol oder Polyglycolethern oder Fettalkoholen, her gestellt.The reaction products claimed according to the invention for reaction with the above-described carboxyl-containing polyesters, preferably with an acid number of 10 to 200, in particular 40 to 100, and optionally further functional groups, in particular with a hydroxyl content of at least 3%, are characterized by Implementation of epoxy compounds with at least two epoxy groups, e.g. B. in the literature, z. BM Paquin, epoxy compounds and epoxy resins, Springer-Verlag, Berlin / Göttingen / Heidelberg, 1958, EP-0 617 726, EP-0 447 360, described epoxy compounds, in particular commercially available diepoxides, such as liquid epoxy resins based on bisphenol A at room temperature, aliphatic or cycloaliphatic epoxy resins, in particular based on cyclohexanedi methanol, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, 3,4-epoxy-6-methyl-cyclohexyl methyl-3,4-epoxy-6-methylcyclohexane carboxylate, triglycidyl isocyanurate, and / or epoxy resins with more than one epoxy group Average molecular weight, e.g. B. at room temperature solid epoxy resins based on bisphenol A, and / or acrylic copolymers with more than one epoxy group per average molecular weight, in particular with at least two epoxy groups per average molecular weight, preferably with an average molecular weight below 5000, especially below 3000, z. B. using an appropriate amount of glycidyl (meth) acrylate and / or other epoxy (meth) acrylates, e.g. B. according to DE-OS 195 37 887, and / or allyl glycidyl ether Herge provided acrylic copolymers, which may optionally also contain hydroxyl groups, and fluorine-containing carboxylic acids or their anhydrides, preferably fluorine-containing aromatic carboxylic acids or their anhydrides, for. B. fluorobenzoic acid, 4,5-difluorophthalic anhydride, and / or half-esters of fluorine-containing monohydric alcohols, e.g. B. 2-fluoroethanol, 3-fluoro benzyl alcohol, preferably 2,2,2-trifluoroethanol, and dicarboxylic acids or their anhydrides, e.g. B. succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, preferably hexahydrophthalic anhydride, and / or perfluorocarboxylic acids of the general formula F- (CF₂) n -COOH, where n is an integer from 5 to 21, preferably per- or pentadeca-fluoroctanoic acid , optionally with the use of phosphoric acid and / or fluorine-free carboxylic acids or their anhydrides, for. As acrylic acid, methacrylic acid, methacrylic anhydride, crotonic acid, aliphatic monocarboxylic acids with at least 7 carbon atoms, for. B. pelargonic acid, cyclo aliphatic, heterocyclic or aromatic monocarboxylic acids, for. B. furan carboxylic acid, cyclohexanol carboxylic acid, cyclohexanone carboxylic acid, adamantane carboxylic acid, abietic acid, nicotinic acid, benzoic acid, polycarboxylic acids or their anhydrides, half esters of polycarboxylic acids or their anhydrides and monohydric alcohols, glycol or polyglycol ethers or fatty alcohols.
Bei der Herstellung dieser Reaktionsprodukte werden die üblicherweise auch für die Umsetzung von Fluor-freien Carbonsäuren bzw. deren Anhydride bekannten Verfahren zur Umsetzung mit den Epoxidverbindungen angewendet, z. B. gemäß DE-OS/DE-PS 17 95 852 oder 17 45 053 oder anderen Patentschriften, z. B. lösungsmittelfreie Umsetzung oder in Gegenwart organischer Losungsmittel durchgeführte Umsetzung bei Temperaturen von 35 bis 180°C, vorzugsweise 120 bis 150°C, gegebenenfalls unter Druck und/oder inerter Atmosphäre, z. B. N₂, und/oder in Gegenwart geeigneter Katalysatoren für die Epoxy-/Carboxy-Reation, z. B. Alkalihydroxide, z. B. Lithiumhydroxidmonohydrat, Natriumcarbonat, Organometallsalze, z. B. Lithiumoctoat, tertiäre Amine, Triethylbenzylammonium chlorid, Phosphine, wobei diese Katalysatoren üblicherweise in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die Reaktan ten, eingesetzt werden. Bei der Umsetzung der Epoxidverbindungen mit den beanspruchten Perfluorcarbonsäuren kann es vorteilhaft sein, möglichst niedri ge Temperaturen, insbesondere unter 100°C, anzuwenden.In the production of these reaction products, they are usually also known for the implementation of fluorine-free carboxylic acids or their anhydrides Process for reaction with the epoxy compounds applied, e.g. B. according DE-OS / DE-PS 17 95 852 or 17 45 053 or other patents, e.g. B. solvent-free implementation or in the presence of organic solvents carried out at temperatures from 35 to 180 ° C, preferably 120 up to 150 ° C, optionally under pressure and / or inert atmosphere, e.g. B. N₂, and / or in the presence of suitable catalysts for the epoxy / carboxy reaction, e.g. B. alkali metal hydroxides, e.g. B. lithium hydroxide monohydrate, sodium carbonate, Organometal salts, e.g. B. lithium octoate, tertiary amines, triethylbenzylammonium chloride, phosphines, these catalysts usually in an amount from 0.1 to 5% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight, based on the reactants ten are used. When implementing the epoxy compounds with the claimed perfluorocarboxylic acids, it may be advantageous to be as low as possible temperatures, especially below 100 ° C.
Die Umsetzung der carboxylgruppenhaltigen Polyester, vorzugsweise mit einem Durchschnittsmolekulargewicht unter 5000, insbesondere von 500 bis 3000, mit den Reaktionsprodukten erfolgt bei erhöhter Temperatur, z. B. 60 bis 160°C, insbesondere 80 bis 130°C, in der Schmelze oder in Gegenwart orga nischer Lösungsmittel, z. B. Xylol, gegebenenfalls in inerter Atmosphäre und/oder in Gegenwart üblicher Katalysatoren für die Epoxy-/Carboxy-Reaktion.The reaction of the carboxyl-containing polyester, preferably with a Average molecular weight below 5000, in particular from 500 to 3000, with the reaction products takes place at elevated temperature, for. B. 60 to 160 ° C, in particular 80 to 130 ° C, in the melt or in the presence of orga African solvent, e.g. B. xylene, optionally in an inert atmosphere and / or in the presence of customary catalysts for the epoxy / carboxy reaction.
Die in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln enthaltenen beanspruchten Polyester weisen vorzugsweise funktionelle Gruppen, ganz besonders bevorzugt Carboxyl- und/oder Hydroxylgruppen auf, die zur Vernetzung mit üblichen Ver netzungsmitteln geeignet sind und enthalten als Vernetzungsmittel z. B. Epoxidverbindungen, β-Hydroxyalkylamide, Polycarbonsäuren bzw. deren Anhy dride, Aminoplaste und/oder Polyisocyanate und/oder reversibel geblockte Polyisocyanate.The claimed contained in the coating compositions of the invention Polyesters preferably have functional groups, very particularly preferably Carboxyl and / or hydroxyl groups, which are used for crosslinking with conventional ver wetting agents are suitable and contain z. B. Epoxy compounds, β-hydroxyalkylamides, polycarboxylic acids or their anhy dride, aminoplasts and / or polyisocyanates and / or reversibly blocked Polyisocyanates.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel als Ver netzungsmittel ganz oder teilweise mit einwertigen Alkoholen, z. B. Methanol und/oder Butanol, veretherte Aminoplaste und/oder carboxylgruppenhaltige Derivate von ganz oder teilweise veretherten Aminoplasten, deren Einsatz in Beschichtungsmitteln dem Fachmann geläufig ist, z. B. Harnstoff- und/oder Aminotriazin-Formaldehydharze, vorzugsweise mit Methanol und/oder Butanol ganz oder teilweise veretherte Melamin-Formaldehydharze, Hexamethoxymethyl melamin, Tetramethoxybenzoguanamin, Tetramethoxymethylglycoluril, carboxyl gruppenhaltige Umsetzungsprodukte von Hexamethoxymethylmelamin und Polycarbon säureanhydriden, z. B. gemäß DE-PS 35 37 855, und/oder Polyisocyanate, deren Einsatz in Beschichtungsmitteln dem Fachmann ebenfalls durchaus geläufig ist, vorzugsweise Polyisocyanate auf der Basis von trimerisiertem Hexamethy lendiisocyanat oder trimerisiertem Isophorondiisocyanat, und/oder dem Fachmann ebenfalls geläufige geblockte Polyisocyanate, vorzugsweise diejenigen, die in Journal of Coatings Technology, March 1995, Vol. 67, No. 842, Seite 33-40, und in Farbe & Lack, Heft Juli 1996, Seite 51-58, beschrieben sind, z. B. mit Methanol geblocktes Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI) oder mit 3,5-Dimethylpyrazol und 1,2,4-Triazol mischblockiertes Isophorondiiso cyanat-Isocyanurat.The coating compositions according to the invention preferably contain Ver wetting agents in whole or in part with monohydric alcohols, e.g. B. methanol and / or butanol, etherified aminoplasts and / or carboxyl group-containing Derivatives of fully or partially etherified aminoplasts, their use in coating compositions the skilled worker is familiar with, e.g. B. urea and / or Aminotriazine-formaldehyde resins, preferably with methanol and / or butanol fully or partially etherified melamine-formaldehyde resins, hexamethoxymethyl melamine, tetramethoxybenzoguanamine, tetramethoxymethylglycoluril, carboxyl group-containing reaction products of hexamethoxymethylmelamine and polycarbonate acid anhydrides, e.g. B. according to DE-PS 35 37 855, and / or polyisocyanates, the Use in coating compositions is also quite familiar to the person skilled in the art is preferably polyisocyanates based on trimerized hexamethy Lendiisocyanat or trimerized isophorone diisocyanate, and / or the expert also common blocked polyisocyanates, preferably those that in Journal of Coatings Technology, March 1995, Vol. 67, No. 842, page 33-40, and in Farbe & Lack, issue July 1996, pages 51-58, e.g. B. with methanol blocked tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI) or isophoronediiso mixed blocked with 3,5-dimethylpyrazole and 1,2,4-triazole cyanate isocyanurate.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel können zusätzlich zu den beanspruch ten Polyestern noch andere Harze, z. B. Polyurethanharze, Polyesterurethan harze, Phenolharze, andere Polyester als die beanspruchten, z. B. auf der Basis von Caprolactonpolyolen, Epoxidharze oder modifizierte Epoxidharze, Acrylcopolymerisate, vorzugsweise mit Hydroxyl- und/oder Epoxidgruppen, gege benenfalls auch in Form ihrer Lösung, Emulsion oder Dispersion in Wasser, z. B. wäßrige Polyurethan-Dispersionen, enthalten, vorzugsweise in Kombina tion mit Vernetzungsmittel der vorstehend beschriebenen Art. The coating compositions of the invention can in addition to the claims other polyesters, e.g. B. polyurethane resins, polyester urethane resins, phenolic resins, polyesters other than those claimed, e.g. B. on the Based on caprolactone polyols, epoxy resins or modified epoxy resins, Acrylic copolymers, preferably with hydroxyl and / or epoxy groups also in the form of their solution, emulsion or dispersion in water, e.g. B. aqueous polyurethane dispersions, preferably in Kombina tion with crosslinking agent of the type described above.
Die zur Kombination mit Polyestern geeigneten Lackrohstoffe und lacktechnische Verträglichkeitsprüfungen sind dem Fachmann ebenso geläufig wie die Mengen verhältnisse der Komponenten und die Zusammensetzung von Beschichtungsmitteln für den jeweiligen Verwendungszweck und brauchen deshalb nicht mehr erläutert werden.The paint raw materials and paint technology suitable for combination with polyesters Compatibility tests are just as familiar to the person skilled in the art as the quantities ratios of the components and the composition of coating agents for the respective purpose and therefore no longer need to be explained will.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel lassen sich in Abhängigkeit von ihrer Zusammensetzung analog an sich bekannten Beschichtungsmitteln auf der Basis von Polyestern verwenden und hierzu wird auf die Literatur, beispiels weise auf die Ausführungen in der DE-OS 39 33 890, Spalte 1, Zeilen 47-68, und ff. Spalte 2, Zeilen 1-39, verwiesen.The coating compositions of the invention can be used as a function of their composition analogous to known coating compositions on the Use base of polyesters and this is based on the literature, for example refer to the explanations in DE-OS 39 33 890, column 1, lines 47-68, and ff. Column 2, lines 1-39.
Vorzugsweise sind die erfindungsgemäßen lösungsmittelfreien, lösungsmittel haltigen, wasserverdünnbaren oder pulverförmigen Beschichtungsmittel so zu sammengesetzt, daß sie wärmehärtbar sind, z. B. bei Temperaturen von 60 bis 180°C und bei Bandlackierverfahren auch kurzzeitig bei Metalltemperaturen bis zu etwa 250°C, z. B. 10s/230°C.The solvent-free solvents according to the invention are preferably containing, water-dilutable or powdered coating agents composed that they are thermosetting, e.g. B. at temperatures from 60 to 180 ° C and in the case of coil coating processes also briefly at metal temperatures up to about 250 ° C, e.g. B. 10s / 230 ° C.
Eine besondere Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel ist die zur Herstellung von Beschichtungen bzw. Überzügen im Bandlackierverfahren (Coil-Coating) oder für die Herstellung von Überzügen bei der Lackierung von Verpackungsbehältern, z. B. Konserven- oder Getränkedosen, oder zur Her stellung von Automobillacken, insbesondere transparenten Decklacken oder Klarlacken für die Mehrschichtlackierung, bei der transparenter Decklack oder Klarlack auf eine abgelüftete oder vorgetrocknete Basisschicht aufgetra gen werden, worauf Basisschicht und Decklack- bzw. Klarlackschicht gemeinsam eingebrannt werden. Beispielsweise kann ein Pulverklarlack auf der Basis eines epoxidgruppenhaltigen Acrylcopolymerisates als vernetzende Bindemittel komponente einen oder mehrere der beanspruchten Polyester mit Carboxylgruppen enthalten.A particular use of the coating compositions according to the invention is for the production of coatings or coatings in the coil coating process (Coil coating) or for the production of coatings during painting of packaging containers, e.g. B. cans or drinks cans, or for forth provision of automotive paints, especially transparent top coats or Clear coats for multi-layer coating, with the transparent top coat or clear varnish on a vented or pre-dried base layer What base layer and top coat or clear coat layer together be branded. For example, a powder clear coat based an epoxy group-containing acrylic copolymer as a crosslinking binder component one or more of the claimed polyesters with carboxyl groups contain.
Besondere Verwendungen der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel sind auch die Herstellung von chemikalienbeständigen Polyurethanlacken in Kombination mit Polyisocyanaten oder geblockten Polyisocyanaten, insbesondere von 2K-Systemen, z. B. mit handelsüblichen "Lackpolyisocyanaten" auf der Basis von trimerisiertem Hexamethylendiisocyanat und/oder trimerisiertem Iosphorondi isocyanat, oder die Herstellung von Laminaten, insbesondere glasfaserver stärkte, mittels erfindungsgemäßer Beschichtungsmittel, die beanspruchte unge sättigte Polyester, gelöst in Styrol, enthalten.Special uses of the coating compositions according to the invention are also the production of chemical-resistant polyurethane varnishes in combination with polyisocyanates or blocked polyisocyanates, in particular from 2K systems, e.g. B. with commercially available "paint polyisocyanates" based on trimerized hexamethylene diisocyanate and / or trimerized Iosphorondi isocyanate, or the production of laminates, especially glasfaserver strengthened, by means of coating agents according to the invention, the stressed saturated polyester, dissolved in styrene.
Der Gehalt der beanspruchten Polyester in den erfindungsgemäßen Beschich tungsmitteln kann innerhalb weiter Grenzen schwanken, wie sich aus den vor stehenden Ausführungen ergibt und ist unter anderen vom Verwendungsweck des Beschichtungsmittels und dem Fluorgehalt des darin enthaltenden beanspruchten Polyesters abhängig. The content of the claimed polyester in the coating according to the invention funds can fluctuate within wide limits, as can be seen from the previous standing statements results and is among other things from the purpose of the Coating agent and the fluorine content of the claimed therein Depending on polyester.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel können beispielsweise einen bean spruchten Polyester, der mit trocknenden Fettsäuren modifiziert ist (Fluor enthaltendes trocknendes Alkydharz), als oxidativ trocknendes Selbstbinde mittel enthalten, oder erfindungsgemäße Beschichtungsmittel zur radikalischen Vernetzung, z. B. mittels Peroxiden und Katalysatoren oder mittels Photoini tiatoren bei UV-Härtung, enthalten als wesentliche Bindemittelkomponente ungesättigte beanspruchte Polyester, gelöst in geeigneten Monomeren, z. B. Styrol, Hexandioldiacrylat, Tripropylenglycoldiacrylat.The coating compositions of the invention can, for example, a bean said polyester, which is modified with drying fatty acids (fluor containing drying alkyd resin), as an oxidative drying self-binding contain agents, or coating agents according to the invention for radical Networking, e.g. B. by means of peroxides and catalysts or by means of Photoini UV curing tiators contain as an essential binder component unsaturated claimed polyester, dissolved in suitable monomers, e.g. B. Styrene, hexanediol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate.
Andererseits können erfindungsgemäße Beschichtungsmittel beanspruchte Poly ester auch nur in untergeordneten Mengen, z. B. weniger als 10 Gew.-%, bezogen auf Bindemittel, enthalten, um vor allem eine störungsfreie Ausbildung der Oberflächen von Beschichtungsmitteln an sich bekannter Zusammensetzung nach dem Auftrag zu bewirken.On the other hand, coating agents according to the invention can claim poly esters only in minor amounts, e.g. B. less than 10 wt .-%, based on binders, especially to ensure trouble-free training Surfaces of coating compositions according to known composition to effect the order.
Selbstverständlich können die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel auch übliche Zusatz- und Hilfsstoffe, z. B. Pigmente, Grafit, Füllstoffe, Lösungs mittel, Wasser, Trockenstoffe, z. B. Cobaltoctoat, Härter, z. B. Säurehärter, z. B. p-Toluolsulfonsäure, auch in geblockter Form, Neutralisationsmittel, z. B. tertiäre Amine, Katalysatoren oder Beschleuniger für Vernetzungsreak tionen, organische Metallverbindungen, z. B. Metallchelate, z. B. Titanyl acetylacetonat, Dibutylzinndilaurat, Dispergiermittel, Rheologie-Hilfsmittel, z. B. Verdickungs- und Thixotropierungsmittel, z. B. hydrophobierte Kiesel säure, Polyurethane, Copolymerisate, z. B. auf der Basis von (Meth)acrylsäure, Polymerisationsinitiatoren, z. B. Peroxide, Photoinitiatoren, z. B. auf der Basis von Benzophenon, UV-Absorber, z. B. auf der Basis von Benztriazol, HALS-(Hindered Amine Light Stabilizer)-Verbindungen, Reaktivverdünner, z. B. Diacrylate, Polyole, oberflächenaktive Mittel, z. B. Fluortenside, Silicon öl, enthalten.Of course, the coating compositions according to the invention can also usual additives and auxiliaries, e.g. B. pigments, graphite, fillers, solutions medium, water, drying agents, e.g. B. cobalt octoate, hardener, e.g. B. acid hardeners, e.g. B. p-toluenesulfonic acid, also in blocked form, neutralizing agent, e.g. B. tertiary amines, catalysts or accelerators for crosslinking cracks ions, organic metal compounds, e.g. B. metal chelates, e.g. B. Titanyl acetylacetonate, dibutyltin dilaurate, dispersant, rheology aid, e.g. B. thickening and thixotropic agents, e.g. B. hydrophobicized pebbles acid, polyurethanes, copolymers, e.g. B. based on (meth) acrylic acid, Polymerization initiators, e.g. B. peroxides, photoinitiators, e.g. B. on the Base of benzophenone, UV absorber, e.g. B. based on benzotriazole, HALS (hindered amine light stabilizer) compounds, reactive thinners, e.g. B. Diacrylates, polyols, surfactants, e.g. B. fluorosurfactants, silicone oil, included.
Der Auftrag der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel auf Substrate kann nach üblichen Methoden, z. B. Streichen, Spritzen, Tauchen, Walzen, elektro statischer Auftrag, erfolgen.The coating compositions of the invention can be applied to substrates according to usual methods, e.g. B. painting, spraying, dipping, rolling, electro static order.
Als Substrate sind insbesondere Metall, Holz oder Kunststoff geeignet, ob wohl auch andere Substrate, z. B. Papier, textile Materialien, in Betracht kommen.Metal, wood or plastic are particularly suitable as substrates, whether probably also other substrates, e.g. B. paper, textile materials come.
In Ergänzung von Beschreibung und Ansprüchen dienen die nachstehenden Bei spiele der weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne den Anspruch auf Voll ständigkeit zu erheben. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile.The following examples serve to supplement the description and claims play the further explanation of the invention, without the claim to full to raise consistency. The parts specified are parts by weight.
In einer üblichen Apparatur werden 100 Teile eines handelsüblichen bei Raum temperatur flüssigen Epoxidharzes auf der Basis von Bisphenol A und Epichlor hydrin mit einem Molekulargewicht von 700 und einem Epoxidwert von 0,53-0,55 ("Eurepox 730" von Schering AG, Bergkamen DE) und 15 Teile Perfluoroctansäure ("Fluorad Säure FC-26" von 3M-Company, European Technical Center, Zwÿndrecht, Belgien) unter Einsatz von 0,2 Teilen Tetraethylammoniumbromid als Katalysator bei 90 bis 100°C unter Beachtung der anfangs exothermen Reaktion bis zur Säurezahl von 4,8 umgesetzt. Das Reaktionsprodukt ist ein praktisch farbloses bei Raumtemperatur noch fließfähiges Harz mit einem Fluorgehalt von 8,98 Gew.-%.In a conventional apparatus, 100 parts of a commercially available room temperature liquid epoxy resin based on bisphenol A and epichlor hydrine with a molecular weight of 700 and an epoxy value of 0.53-0.55 ("Eurepox 730" from Schering AG, Bergkamen DE) and 15 parts of perfluorooctanoic acid ("Fluorad acid FC-26" from 3M-Company, European Technical Center, Zwÿndrecht, Belgium) using 0.2 part of tetraethylammonium bromide as a catalyst at 90 to 100 ° C taking into account the initially exothermic reaction until Acid number of 4.8 implemented. The reaction product is practically colorless Resin that is still flowable at room temperature with a fluorine content of 8.98 % By weight.
Eine 83%ige Lösung des carboxylgruppenhaltigen Polyesters D gemäß DE-PS 38 11 497 in einem Lösungsmittelgemisch aus Butylglycol und n-Butanol im Gewichtsverhältnis 5 : 2 werden mit 8 Teilen des Reaktionsproduktes R in einer üblichen Apparatur bei 90 bis 100°C unter Einsatz von 0,1 Teil Lithium hydroxidmonohydrat und 0,1 Teil Tetraethylammoniumbromid als Katalysatoren bis zur Säurezahl von 36 umgesetzt. Das fast farblose Endprodukt (Fluor ent haltender modifizierter Polyester in Lösung) hat einen Festkörpergehalt von ca. 84,3 Gew.-% und einen Fluorgehalt von 0,79 Gew.-% (Festharz). Verdünnt mit Xylol auf einen Festkörpergehalt von ca. 60,7 Gew.-% beträgt die Viskosität 56 s/DIN 4 mm/21°C.A 83% solution of the carboxyl-containing polyester D according to DE-PS 38 11 497 in a mixed solvent of butyl glycol and n-butanol in Weight ratio 5: 2 with 8 parts of the reaction product R in one usual equipment at 90 to 100 ° C using 0.1 part of lithium hydroxide monohydrate and 0.1 part tetraethylammonium bromide as catalysts implemented up to the acid number of 36. The almost colorless end product (fluor. Ent modified modified polyester in solution) has a solids content 84.3% by weight and a fluorine content of 0.79% by weight (solid resin). Diluted with xylene to a solids content of approx. 60.7% by weight the viscosity 56 s / DIN 4 mm / 21 ° C.
100 Teile der vorstehenden Lösung des modifizierten Polyesters F werden mit 25 Teilen Hexamethoxymethylmelamin vermischt und mit 42 Teilen Xylol verdünnt. Festkörpergehalt ca. 65,6 Gew.-%, Viskosität 53 s/DIN 4 mm/21°C. Nach dem Auftrag auf Aluminiumblech in einer Trockenfilmschichtdicke von ca. 5 µm und einem Einbrennen von 10 min/180°C resultiert ein farbloser glänzender hart elastischer Überzug, der sich um die Blechstärke ohne Rißbildung verformen läßt.100 parts of the above solution of the modified polyester F are with 25 parts of hexamethoxymethylmelamine mixed and diluted with 42 parts of xylene. Solids content approx. 65.6% by weight, viscosity 53 s / DIN 4 mm / 21 ° C. After this Application on aluminum sheet in a dry film thickness of approx. 5 µm and baking for 10 min / 180 ° C results in a colorless, glossy hard elastic coating that deforms around the sheet thickness without cracking leaves.
60 Teile der vorstehenden Lösung des modifizierten Polyesters F werden mit 5 Teilen 2-(Dimethylamino)-ethanol neutralisiert, mit 10 Teilen entsalztem Wasser verdünnt und mit 15 Teilen Hexamethoxymethylmelamin vermischt, worauf mit 110 Teilen entsalztem Wasser verdünnt wird. Die wäßrige kolloidale Lösung (Tyndall-Effekt) hat einen Festkörpergehalt von ca. 32,8 Gew.-%, einen pH-Wert um 8,8 und eine Viskosität von 183 s/DIN 4 mm/20°C. Sofort nach dem Auftrag auf entfettetes Stahlblech in einer Trockenfilmschichtdicke von ca. 20 µm wird 15 min/160°C eingebrannt. Es resultiert ein farbloser hoch glänzender Überzug, der sich um die Blechstärke ohne Rißbildung verformen läßt.60 parts of the above solution of the modified polyester F are with 5 parts of 2- (dimethylamino) ethanol neutralized, with 10 parts of desalted Diluted water and mixed with 15 parts of hexamethoxymethylmelamine, followed by is diluted with 110 parts of demineralized water. The aqueous colloidal Solution (Tyndall effect) has a solids content of approx. 32.8% by weight pH around 8.8 and a viscosity of 183 s / DIN 4 mm / 20 ° C. Immediately after Apply to degreased steel sheet in a dry film thickness of approx. 20 µm is baked for 15 min / 160 ° C. The result is a colorless high shiny coating that deforms around the sheet thickness without cracking leaves.
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