DE2011537A1

DE2011537A1 - Mit Wasser verdünnbares, säurehärtendes Anstrichmittel

Info

Publication number: DE2011537A1
Application number: DE19702011537
Authority: DE
Inventors: K Grohmann; V Kugler; V Vachl
Original assignee: BARVY A LAKY NP
Current assignee: BARVY A LAKY NP
Priority date: 1969-03-11
Filing date: 1970-03-11
Publication date: 1970-09-24
Also published as: SE374385B; AT300989B; FR2037956A5

Description

9. 3. 1970

Anw.-Aktes 75.212

PATENTANMELDUNG

Anmelder: BARVY A LAKY, ri&rodni podnik, Ceskomoravska 29, Praha 9

Mit Wasser verdUnnbares, säurehärtendes Anstrichmittel

Die Erfindung betrifft ein mit Wasser verdUnnbares, säurehärtendes Anstrichmittel, dessen Bindemittelgrundlage aus einem Polyesterharz auf der Basis eines Polyäthylenglykols und eines Aminoharzes besteht.

Säurehärtende Anstrichmittel, deren Lösungen mit Hilfe von organischen Lösungsmitteln zubereitet werden, finden bereits eine breite und häufige Anwendung. Die Bindemittelkomponente bildet dabei ein Harnstoff-Formaldehyd- oder Melaminformaldehydharz, welches mit einem niederen aliphatischen monotopischen Alkohol veräthert ist und weiches mit einem plastifizierend wirksamen Harz, gewöhnlich mit einem Alkydharz, kombiniert ist. Ihre Nachteile sind allen Lösungsmittel enthaltenden Anstrichmitteln gemeinsam: sie sind feuergefährlich und die aus dem Anstrichmittelfilm verdunstenden Lösungsmittel sind gesandheitsschädlich.

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Obwohl die verätherten Harnstoff-Formaldehyd- und Melaminformaldehydharze in wasserlöslichen Formen bekannt sind und obwohl sich gewisse Typen von Alkydharzen in Wasser unter Verwendung von basischen Verbindungen in Lösung bringen lassen, kann man die Kombination derselben zur Herstellung von mit Wasser verdünnbaren, säurehärtenden Anstrichmitteln nicht verwenden, da durch Zusatz der Härtesäure zum Alkydharz dessen Wasserlöslichkeit verlöten geht.

α Es wurde nun gefunden, daß an der Luft rasch trocknende, gut wasserbeständige Anstrichmittelfilme ein mit Wasser verdUnnbares, säurehärtendes Anstrichmittel ''liefern, welches als Bindemittel ein direkt in Wasser lösliches Polyesterharz, dessen alkoholische Komponente ein Polyäthylenglykol bildet, das in der Regel ein Molekulargewicht von 200 bis 1500 hat, und wasserlösliche, gegebenenfalls unter Zusatz von einem organischen polaren Lösungsmittel lösliche Kondensationsprodukte von Aldehyden mit Aminoverbindungen, veräthert mit niederen aliphatischen Alkoholen, Glykolen oder Glykoläthern, enthält.

Als ein direkt in Wasser lösliches Polyesterharz lassen sich Kon-φ densationsprodukte von Polyäthylenglykolen mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1500 mit oC , β -äthylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren oder/und ihren Anhydriden verwenden, gegebenenfalls zusammen mit Itakon- oder Tetrahydrophtalsäure, Endomethylentetrahydraphtalsäureanhydrid, gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren, aromatischen Dicarbonsäuren oder ihren Anhydriden, und zwar einzeln oder im Gemisch, wobei deren Verhältnis zu den C^,, B -äthylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren höchstens 7:3 ausmacht.

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Als direkt in Wasser lösliches Polyesterharz lassen sich ferner Polykondensationsprodukte eines austrocknenden Öls, das gegebenenfalls vorher durch Modifikation mit cyclopentadien oder durch partielle Alkoholyse mit Pentaerythrit und nachfolgende Veresterung mit Maleinsäureanhydrid behandelt wurde, mit Polyöthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1500, verwenden.

Weiterhin kann man das als Ausgangsmaterial dienende, direkt in Wasser lösliche Polyesterharz entweder teilweise oder vollständig von den restlichen Carboxylgruppen durch Reaktion mit Alkyl-, Aryl- oder Alkylenglycidäthern befreien,.

Als in Wasser lösliche, gegebenenfalls unter Zusatz eines .organischen polaren Lösungsmittels lösliche Kandensationsprodukte von Aldehyden mit Aminoverbindungen können die Kondensationsprodukte von Aldehyden Mit Harnstoff und seieen Derivaten, Thioharnstoff, Aminötriazinen oder Benzoguanidin, mit einem niederen aliphatischen Alkohol, Glykol oder Glykoläther veräthert, dienen.

Schließlich kann man das Bindemittel des mit Wasser verdUnnbaren, säurehärtenden Anstrichmittels durch Zusatz von einem Polyvinylalkohol ergänzen, welcher bis 15 Mol.-^ Acetylgruppen enthält, in einer Menge brs zum Gewicht des in Wasser direkt löslichen Polyesterharzes.

Unter dem Begriff des in Wasser direkt löslichen Polyesterharzes sind Polyesterharze zu verstehen, welche in Wasser löslich sind, ohne daß zum Lösen die vorherige Neutralisation der freien Carboxylgruppen mit Basen, beispielsweise Ammoniak, notwendig wäre*

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Das nach der Erfindung hergestellte, mit Wasser verdUnnbare Anstrichmittel, besitzt alle VorzUge der Gruppe der mit Wasser verdUnnbaren Anstrichmittel, d, h. es ist brandsicher bei der Aufbringung und belästigt die Maler nicht mit gesundheitsschädlichen organischen Lösungsmitteln· Seine Aushärtung erfolgt rasch, sowohl bei niedriger Temperatur als auch in der Wärme.

Die Aushärtung des Anstrichmittels nach der Erfindung erzielt man entweder durch Zusatz einer anorganischen Säure, wie z. B. Chlorwasserstoffsäure, Phosphorsäure, oder einer organischen Säure, beispielsweise p-Toluolsulfonsäure, ß- Naphtalinsulfonsäure, oder mit einem anderen fUr die Säurehärtung geeigneten Katalysator, der mit dem Anstrichmittel vor seinen Gebrauch vermischt wird.

Durch die Auswahl des Amino- und Polyesterharzes werden in erster Linie die technologischen Eigenschaften des ausgehärteten Anstrichs und die Lagerungsdauer des katalysierten Anstrichmittels bestimmt, so daß man erfindungsgemäß Anstrichmittel fUr verschiedene Zwecke und Verarbeitungsverfahren darstellen kann. Das Gewichtsverhältnis des Polyesterharzes zu dem Aminoharz bewegt sich je nach der Art der benutzten Komponenten, dem Anwendungszweck und dem Lackierverfahren im Bereich von 9:1 bis 1:9.

Um eine gute Benetzung des Unterlagenmaterials zu erzielen, enthalten die Anstrichmittel gemäß der Erfindung neben Wasser auch organische hydrophile Hilfslösungsmittel, wie Alkohole, Glykoläther und ähnl«, in einer Menge von 5 bis 20 Gewichtsprozent.

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Die erfindungsgemäßen Anstrichmittel lassen sich in Üblicher Weise unter Anwendung von säurebeständigen Pigmenten, Füllstoffen und Farbstoffen pigmentieren, füllen und durchfärben.

.Die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Anstrichmittels geht aus den nachfolgenden Beispielen hervor.

Beispiel 1:

20 Gewichtsteile eines Polyesterharzes, hergestellt durch Veresterung von Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 300 und Maleinsäurenanhydrid im Molverhältnis 0,9 : T, und 43 Gewichtsteile einer 70 zeigen wässerigen Lösung eines Melaminformaldehydharzes, gemischt veräthert mit Glykol und Methanol, erhalten nach dem tschechoslowakischen Patent Nr. 121 939, wurden mit IT Gewichtsteilen Butylcellosolve, 5 Gewichtsteilen n-Butanol und 21 Gewichtsteilen Wasser vollständig gelb'st. Der entstandene Lack wurde vor Gebrauch mit einer wässerigen Lösung von 3,5 Gewichtsteilen p-Toluolsulfonsäure katalysiert. Der Anstrich dieses Lackes auf Holz war bei Raumtemperatur nach 1 Stunde handtrocken und die Aushärtung erfolgte nach 5 Stunden.

Beispiel 2:

25 Gewichtsteile eines Polyesterharzes, hergestellt durch Veresterung von Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 500, mit einepi Gemisch von 75 Mol % Maleinsäureanhydrid und 25 Mol. % Phtalsäureanhydrid, im Aequivalentenverhältnis 1:1, 1, wobei die Säurezahl des entstandenen Harzes nachträglich durch Reaktion mit Aethylglycidyläther auf 2 eingestellt wurde, und 29, 5 Gewichtsteile einer 85 /£igen Hexakismethoxymethylmelaminlösung in Butylcellosolve, wurde

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durch Zusatz von 5 Gewichtsteilen n-Butanol, 6,5 Gewichtsteilen Butylcellosolve und 34 Gewichtsteilen Wasser vollständig in Läsung gebracht. Der entstandene Lack wurde mit 3 Gewichtsteilen Chlorwasserstoff in Form der Chlorwasserstoffsäure katalysiert. Der auf Holz und Papier aufgetragene Anstrich war nach 1 Stunde handtrocken und die Aushärtung erfolgte nach 4 Stunden,

Beispiel 3:

20 Gewichtsteile eines Polyesterharzes, hergestellt durch Veresterung von Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 300, mit einem Gemisch von 80 Mol % Maleinsäureanhydrid und 20 Mol % Phtalsäureanhydrid, und 23, 5 Gewichtstei^e einer 85 ^igen Lösung von Hexakismethoxymethylmelamin in Butylcellosolve und 14, 3 Gewichtsteile einer 70 /Sigen wässrigen Lösung eines Melaminoharnstoff-Formaldehyd·» harzes, gemischt veräthert mit Glykol und Methanol, erhalten nach dem tschechoslowakischen Patent Nr. 121 939, wurde durch Zusatz von 5 Gewichtsteilen n-Butanol und 4 Gewichtsteilen Butylcellosolve vollständig in Läsung gebracht und in einer Kugelmühle mit 30 Gewichtsteilen Titanweiß vom Rutiltyp dispergiett. Nach der Dispergierung wurde das Anstrichmittel mit 45 Gewichtsteilen Wasser verdünnt und mit 10,5 Gewichtsteilen 37 %igez Chlorwasserstoffsäure katalysiert. Nach dem Auftragen auf eine Holzoberfläche wurden Anstriche mit guten technologischen Eigenschaftenn erhalten.

Beispiel 4:

44,5 Gewichtsteile einer 85 ^igen Lösung eines austrocknenden modifiziert in der Wärme mit Polyäthylenglykol, und 2,5 Gewichtsteile des nach Beispiel 1 hergestellten Polyesterharzes, und 11,7

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Gewichtsteile einer 85 Jiigen Lösung von Hexakismethoxymethylmelamin in Butylcellosolve, wurde mit 5 Gewichtsteilen n-Butanol, 2 Gewichtsteilen Butylcellosolve und 24, 6 Gewichtsteilen Wasser vollständig in Lösung gebracht. Der erhaltene Lack wurde mit einer wässerigen Lösung von 2,5 Gewichtsteilen p-Toluolsulfonsäure katalysiert. Die Anstriche aus diesem Lack trocknen bei Raumtemperatur während 4 bis 6 Stunden und die Aushärtung erfolgt nach einem Tag.

Beispiel 5:

38 Gewichtsteile des noch Beispiel 3 hergestellten Polyesterharzes, 12, 5 Gewichtsteile einer 20 /Cigen wässerigen Lösung von Polyvinylalkohol und 5,9 Gewichtsteile einer-85 ^igen Lösung von Hexakismethoxymethylmelamin in Butylvellosolve und 7,15 Gewichtsteile einer 70 jCigen wässerigen Lösung des Melaminoharnstoff-Formaldehydharzes, gemischt veräthert mit Glykoi und Methanol, hergestellt nach dem tschechoslowakischen Patent Nr. 121 939, wurde mit 5 Gewichtsteilen n-Butanol, 3 Gewichtsteilen Butylcellosolbe und 22, 4 Gewichtsteilen Wasser vollständig in Lösung gebracht. Der Lacke wurde mit einer wässerigen Lösung von 2,5 Gewichtsteilen p-Toluolssulfonsäure katalysiert und auf eine Holzoberfläche aufgetragen. Nach der Aushär-

o tung bei 100 C wurde der Anstrich in 3 Minuten hart und beständig,

Beispiel 6: -

44, 7 Gewichtsteile einer 85 %igen Lösung eines austrocknenden Öls, modifiziert in der Wärme mit Polyäthylenglykol, und-11,7 Gewichts teile einer 85 jCigen Lösung vor Hexakismethoxymethylmelamin in Butylcellosolve, wurde mit 5 Gewichtsteilen n-Butanol, 2 §ewichtsteilen Butylcellosolve und 24, 6 Gewichtsteilen Wasser vollständig in Lösung

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gebracht. Der Lack wurde mit einer wässerigen Lösung von 2,5 Gewichtsteilen p-Toluolsulfonsäure katalysieit. Die aus diesem Lack dargestellten Anstriche liefern nach 15 minutiger Wärmeaushärtung bei 85 C geschmeidige Filme.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE :

1. Mit Wasser verdünnbares, säurehärtendes Anstrichmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bindemittel ein direkt in Wasser lösliches Polyesterharz, dessen alkoholische Komponente ein Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1500 bildet, und ein in Wasser, gegebenenfalls nach Zusatz eines organischen polaren Lösungsmittels, lösliches Kondensationsprodukt von Formaldehyd mit Aminoverbindungen, veräthert mit niederen aliphatischen Alkoholen, Glykolen oder Glykoläthern, enthalte

2. Mit Wasser verdünnbares Anstrichmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das direkt in. Wasser lösliche Polyesterharz ein Polykondensationsprodukt eines Polyäthylenglykols mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1500 mit i?C, ß -äthylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren oder/und ihren Anhydriden, gegebenenfalls zusammen mit Itakonsäure, Tetrahydrophtalsäure, Endomethylentetrahydrophtalsäureanhydrid, gesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren,, aromatischen Dicarbonsäuren oder mit" ihren Anhydriden, und zwar entweder einzeln oder im Gemisch, wobei deren Molverhältnis zu den oC , ß -äthylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren höchstens 7 : 3 ausmacht, darstellt.

3. Mit Wasser verdünnbares Anstrichmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das direkt in Wasser lösliche Polyesterharz ein Polykondensationsprodukt eines austrocknenden

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Öls, das gegebenenfalls vorher durch Modifikation mit Cyclopentadien oder durch partielle Alkoholyse mit Pentaerythrit und nachfolgende Veresterung mit Maleinsäureanhydrid, behandelt wurde, mit einem Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 200 bis 1500, darstellt.

4. Mit Wasser verdUnnbares Anstrichmittel nach Anspruch 1, 2 und 3, durch gekennzeichnet, daß der Gehalt an restlichen Carboxylgruppen in dem direkt in Wasser löslichen Polyesterharz entweder zum Teil oder vollständig durch Reaktion mit Alkyl-, Aryl- oder Alkylenglycidcithern beseitigt ist.

5. Mit Wasser verdUnnbares Anstrichmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn ze ichnet, daß das Wasser, gegebenenfalls unter Zusatz eines organischen polaren Lösungsmittels lösliches Kondensationsprodukt eines Aldehyds mit einer Aminoverbindung, die Kondensationsprodukte von Aldehyden mit Harnstoff und seinen Derivaten, Thioharnstoff, Aminotriazinen oder Benzoguanidin, veräthert mit einem niedern Alkohol, Glykol oder Glykoläther, darstellen.

6. Mit Wasser verdünnbares Anstrichmittel nach Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Polyvinylalkohol, welcher bis 15 Mol.% Acetylgruppen besitzt, in einer Menge bis zum Gewicht des in Wasser direkt löslichen Polyesterharzes, enthält.

PATENTANWALT

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