DE2111331B2

DE2111331B2 - Einbrennlacke

Info

Publication number: DE2111331B2
Application number: DE19712111331
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Chem Dr 2000 Harksheide Dalibor
Original assignee: Reichhold Albert Chemie Ag, 2000 Hamburg
Priority date: 1970-03-19
Filing date: 1971-03-10
Publication date: 1973-09-06
Also published as: DE2111331A1; JPS5040133B1; SE364973B; NL7103629A; AT307588B; CH543574A; DE2111331C3

Description

wobei η Zahlenwerte zwischen 2 und 6 darstellt, R Wasserstoff oder eine Methylgruppe ist und die Verbindung der Formel (I) oder ihre Gemische Hydroxylzahlen von 100 bis 200 besitzen und wobei die Summe der Prozentzahlen der mit a) bis f) bezeichneten Verbindungen jeweils 100 ist. 2. Einbrennlacke nach Anspruch 1, dadurch w oder Hydroxypropylacrylat, c) 1 bis 3 Gewichtsprozent Acrylsäure oder Methacrylsäure, d) 12 bis 30 Gewichtsprozent eines Äthers des N-Methylolacryl- oder -methacrylamide mit einem gesättigten Alkanol, der 1 bis 8 Kohlenstoffatome besitzt, e) 10 bis 55 Gewichtsprozent eines Esters der Acryl- oder Methacrylsäure mit einem 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisenden gesättigten Alkanol bzw. eines Gemisches solcher Ester und 0 2 bis 15 Gewichtsprozent Hydroxyalkylester der Methacrylsäure oder Acrylsäure folgender Formel

— CH₂

CH,

OH

gekennzeichnet, daß ein weiteres Bindemittel auf Aminoplastbasis in Mengen von 5 bis 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bindemittel, enthalten ist.

3. Verwendung der Einbrennlacke nach einem der Ansprüche 1 oder 2 als überzugsmittel für die Anfertigung von Einschichtlackierungen.

Gegenstand der Erfindung sind Einbrennlacke. *5 Aus der deutschen Auslegeschrift 1 102 410 sind Einbrennlacke bekannt, die

I. organische Lösungsmittel und
II. Mischpolymerisate aus ₄c

A. Estern der Acryl- bzw. Methacrylsäure mit Alkanolen,

B. Äthern des N-Methylolacryl- bzw. -methacrylamids mit Alkanolen oder Phenylalkanolen,

C. Monoestern der Acryl- bzw. Methacrylsäure mit mehrwertigen Hydroxyverbindungen sowie gegebenenfalls zusätzlich

D. anderen, eine äthylenisch ungesättigte, copolymerisierbare Gruppe aufweisenden Verbindungen, wie Acrylnitril, Acryl- und Methacrylsäure, höhere Ester von Äthylencarbonsäuren, Styrol und Vinylacetat

enthalten. Solche Einbrennlacke zeichnen sich durch eine Reihe wertvoller Eigenschaften aus. ^⁵

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Einbrennlacke auf der Grundlage von organischen Lösungsmitteln und Copolymerisaten aus Styrol, Acrylsäure, NAlkoxyalkylmethacrylsäureamiden, Hydroxy-

H,C = C — C

CH₁

0-CH₂-CH O —CH,-CH

alkylmethacrylaten und Alkylacrylaten durch spezielle Auswahlmaßnahmen weiter in mechanischer Hinsicht zu verbessern.

Gegenstand der Erfindung sind Einbrennlacke auf der Grundlage von organischen Lösungsmitteln und Copolymerisaten aus Styrol, Acryl- oder Methacrylsäure, N-Alkoxyalkylacrylsäureamiden oder N-AIkoxyalkylmethacrylsäureamiden, Hydroxyalkylacrylaten, Hydroxyalkylmethacrylaten und Alkylacrylaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerisate aufgebaut worden sind aus:

a) 15 bis 65 Gewichtsprozent Styrol, b) 2 bis 12 Gewichtsprozent Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxyäthylacrylat oder Hydroxypropylacrylat, c) 1 bis 3 Gewichtsprozent Acrylsäure oder Methacrylsäure, d) 12 bis 30 Gewichtsprozent eines Äthers des N-Methylolacryl- oder -methacrylamids mit einem gesättigten Alkanol, der 1 bis 8 Kohlenstoffatome besitzt, e) 10 bis 55 Gewichtsprozent eines Esters der Acryl- oder Methacrylsäure mit einem 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisenden gesättigten Alkanol bzw. eines Gemisches solcher Ester und 0 2 bis 15 Gewichtsprozent Hydroxyalkylester der Methacrylsäure oder Acrylsäure folgender Formel

CH₃

CH₃
O —CH,-CH

(I)

OH

wobei μ Zahlenwerte zwischen 2 und 6 darstellt, R Wasserstoff oder eine Methylgruppe ist und die

2 1 I 1

Verbindung der Formel (I) oder ihre Gemische Hydroxylzahlen von 100 bis 200 besitzen und wobei die Summe der Prozentzahlen der mit a) bis 0 bezeichneten Verbindungen jeweils 100 ist.

Eine spezielle bevorzugtere Ausführungsform der s Erfindung betrifft Einbrennlacke, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerisate aufgebaut worden sind aus: a) 30 bis 45 Gewichtsprozent Styrol.

b) 5 bis 10 Gewichtsprozent Hydroxyäthylmethacrylat,

c) 1 bis 2 Gewichtsprozent Acrylsäure, d) 18 bis 22 Gewichtsprozent des Äthers des N-Methylolmethacrylamids mit n-ButanoI oder Isobutanol oder deren Mischung, e) 25 bis 35 Gewichtsprozent Butylacrylat oder 2-Äthylhexylacrylat oder deren Mischung und 0 5 bis 10Gewichtsprozent Hydroxyalkylester der ις Methacrylsäure mit Hydroxylzahlen von etwa 130 bis etwa 150.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft solche Einbrennlacke der vorstehend beschriebenen Art, dadurch gekennzeichnet, daß diese solche Copolymerisate enthalten, bei deien Herstellung als Äther des N-Methylolmethacrylamids mn n-Butanol oder Isobutanol das Reaktionsgemisch aus der Umsetzung von Methacrylamid. Paraformaldehyd, Butanol und/oder Isobutanol, wobei die Molverhält- 2s nisse. bezogen auf 1 Mol Methacrylamid, 1 bis 1,5 Mol Paraformaldehyd sowie I bis 3 Mol n-Butanol oder Isobutanol betragen haben, und eine Saure oder eine säurespendender Katalysator bei der Herstellung anwesend gewesen ist, eingesetzt worden ist. _w

Eine spezielle weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen solchen Äther des N-Methylolmethacrylamids mit n-Butanol oder Isobutanol eingesetzt hat. welcher in seiner Lösung den Katalysator bzw dessen Veresterungsprodukte enthält, und wobei Maleinsäureanhydrid als Katalysator eingesetzt worden isi.

Die besonders bevorzugten Äther des N-Melhylolmethacrylamids mit n-Butanol oder Isobutanol werden durch eine besonders geeignete Umsetzung im MoI-verhältnis von 1 Mol Methacrylamid, 1 bis 1.5 Mol Paraformaldehyd mit 1 bis 3 Mol n-Butanoi oder Isobutanol und Maleinsäureanhydrid in der Wärme unter Wasserabscheidung erhalten. Am besten eignet sich ein Umsetzungsprodukt mit einem Molverhältnis ₄<; von 1 Mol Methacrylamid, 1,2 Mol Paraformaldehyd und 2 MoI n-Butanol oder Isobutanol und 0,0! Mol Maleinsäureanhydrid. Die erhaltenen Umsetzungsprodukte aus Methacrylamid, Paraformaldehyd, n-Butanol und Maleinsäureanhydrid liefern nach der so beendeten Umsetzung etwa 65 ± 3 Gewichtsprozent Äther des N-Methylolmethacrylamids mit n-Butanol und etwa 35 ± 3 Gewichtsprozent n-Butanol, während bei der Umsetzung aus Methacrylamid, Paraformaldehyd, Isobutanol und Maleinsäureanhydrid Umsetzungsprodukte aus etwa 64 ± 3 Gewichtsprozent Äther des N-Methylolmethacrylamids mit Isobutanol erhalten werden und etwa 36 ± 3 Gewichtsprozent Isobutanol erhalten werden.

Als Komponente d) werden Äther des N-Methylolacryl- oder -methacrylamide mit gesättigten Alkanolen, die 1 bis 8 Kohlenstoffatome wie Methanol, Äthanol, Propanol, n-Butanol, Isobutanol, Pentanol. Hexanol, Heptanol, Octanol oder 2-Äthylhexanol enthalten, eingesetzt.

Bevorzugt werden Äther des N-Methylolacryl- oder -methacrylamids mit Isobutanol oder n-Butanol. Art und Menge der bevorzugtesten Äther der Komponente d) sind schon an früherer Stelle spezifisch erläutert worden. Als Komponente e) werden Ester der Acryl- oder Methacrylsäure mit einem 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisenden gesättigten Alkanol. wie Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat, 2-Äthylhexylmethacrylat, Methylacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, Isobutylacrylat, sek.-Isobutylacrylat oder 2-Äthylhexylacrylat eingesetzt. Bevorzugt werden Butylacrylat, Isobutylacrylat oder 2-Äthylhexylacrylat eingesetzt.

Als Komponente 0 werden Hydroxyalkylester der Methacrylsäure oder Acrylsäure, die Veresterungsprodukte aus Methacrylsäure oder Acrylsäure und Polypropylenglykol darstellen, eingesetzt.

Die in der Komponente 0 enthaltenen Polypropylenglykolreste haben ein Molekulargewicht von etwa 200 bis etwa 500. Diese Hydroxyalkylester der Methacrylsäure oder Acrylsäure besitzen Hydroxylzahlen von etwa 100 bis etwa 200. Die besonders bevorzugten Hydroxyalkylester der Acryl- oder Methacrylsäure haben Hydroxylzahlen von etwa 130 bis etwa 150.

Die durch eine quantitative sowie auch spezielle qualitative Auswahl der Komponenten a) bis 0 der Copolymerisate erzielten Verbesserungen der Einbrennlacke waren überraschend und nicht verhersehbar.

Die erfindungsgemäßen Einbrennlacke zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß sie ein verbessertes Pigmentbindevermögen haben und die aus ihnen hergestellten Lackierungen schon bei relativ niederen Einbrenntemperaturen ihre wertvollen Eigenschaften praktisch voll entwickeln. Ferner sind aus solchen Einbrennlacken Lackierungen mit verbesserter Haft- und Stoßfestigkeit zu erhalten sowie Lackierungen mit besonders ausgeprägter Elastizität, Wetterbeständigkeit, Härte und Verseifungsbeständigkeit. Falls gewünscht, können darüber hinaus Lackierungen erhalten werden, die auch andere Eigenschaften, wie Lichtbeständigkeit, Biegefestigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und Temperaturbeständigkeit in besonderem Maße besitzen.

Als Lösungsmittel für die erfindungsgemäßen Einbrennlacke eignen sich die üblichen, etwa Alkylbenzole, wie Toluol und Xylol, Alkohole, wie n- und i-Butanole, Monoäther von Diolen, wie Äthandiolmonomethyläther, Ester von Alkanolen, wie Essigsäureäthylester, und Monoäther-monoester von Diolen, wie Äthandiolmonomethyläther-monoessigsäureester, sowie Gemische solcher Stoffe untereinander oder mit Benzinkohlenwasserstoffen.

Als Copolymerisate, die 50%ig in einem Gemisch aus Xylol/Butanol oder Xylol/lsobutanol gelöst sind, sind solche besonders geeignet, die eine Viskosität bei 20 C von I bis Z nach Gardner-Holdt besitzen.

Das Herstellen der Copolymerisate kann auf übliche Weise erfolgen, im allgemeinen zweckmäßigerweise durch Lösungspolymerisation in solchen Lösungsmitteln, die auch Bestandteile der fertigen Einbrennlacke sein sollen. Die Polymerisation kann zweckmäßigerweise durch die üblichen Initiatoren bzw. Initiatorsysteme aus Initiatoren und Aktivatoren initiiert werden. Als solche sind beispielsweise zu nennen Azoverbindungen, Peroxyverbindungen. Durch M it verwenden der üblichen Regler, wie Merkaptane und Aldehyde, kann der Polymerisationsgrad und damit die Viskosität der Copolymerisate auf das gewünschte Maß eingestellt werden.

2 1 I I 331

Die erfindungsgemäßen Einbrennlacke können, falls gewünscht, die bei Einbrennlacken üblichen Zusatzstoffe, wie Pigmente, lösliche Farbstoffe, optische Aufheller, sowie Mittel zur Förderung des Verlaufs und des Glanzes enthalten. Insbesondere können die Einbrennlacke zusätzlich zu den Copolymerisaten übliche andere Lackbindemittel, wie Alkydharze, Aminoplastharze, Phenoplastharze, Epoxydharze, Cellulosederivate sowie Polymerisate, die nicht mit den Copolymerisaten identisch sind, gelöst und/oder dispergiert enthalten. Das Gewichtsverhältnis der Copolymerisate zu den zusätzlichen anderen Lackbindemitteln soll dabei im allgemeinen zweckmäßigerweise größer als 1, insbesondere größer als 2 sein. Der Zusatz der üblichen anderen Lackbindemittel zu den Copolymerisaten muß nach Art und Menge so abgestimmt sein, daß man klare Lösungen und nach dem Einbrennvorgang klare Filme erhält. Es hat sich ferner im allgemeinen als zweckmäßig erwiesen, wenn das Gewichtsverhältnis der Lösungsmittel zu dem gesamten Bindemittelanteil in den Einbrennlacken etwa von 0,4 bis 3, insbesondere etwa von 0,6 bis 1,5 beträgt.

Zum Herstellen von Lackierungen können die Einbrennlacke unter Verwendung der üblichen Methoden auf die zu lackierenden Gegenstände aufgebracht werden, z. B. durch Aufsprühen, Aufstreichen, Aufgießen, Aufwalzen, Fluten, Tauchen oder Tränken. Das Einbrennen der Lackierungen kann im allgemeinen zweckmäßigerweise bei Temperaturen etwa von 120 bis 18O⁰C, insbesondere etwa von 130 bis 150⁰C und, in Abhängigkeit von der Temperatur, über eine Zeitspanne etwa von 5 bis 120 Minuten, insbesondere etwa von 20 bis 40 Minuten erfolgen. Da die wertvollen Eigenschaften der Lackierungen insbesondere auf Metallen, wie Eisen, Aluminium, Magnesium und Legierungen dieser Metalle zur Geltung kommen, eignen sich die Einbrennlacke vor allem zum Lackieren von Gegenständen aus Blechen, z. B. Teilen von Karosserien, Schiffen, Waschmaschinen und Eisschränken, ferner von Dosen, Kannen, Bottichen sowie Geräten für Industrie und Haushalt. Die Einbrennlacke lassen sich dabei gleichermaßen zum Herstellen von Grund- und Deckschichten verwenden; wegen ihrer Haftfestigkeit eignen sie sich ferner sehr gut zum Herstellen von Einschichtlackierungen auf Metallen, wobei der hohe Oberflächenglanz im allgemeinen ein Nachpolieren entbehrlich macht.

Wenn die Lackierungen bei möglichst niederen Temperaturen eingebrannt werden sollen und/oder Einbrennlacke verwendet werden, die im Copolymerisat relativ wenig Acryl- bzw. Methacrylsäure einpolymerisiert enthalten, kann es zweckmäßig sein, die Einbrennlacke in Gegenwart von Härtungsmitteln einzubrennen. Als solche eignen sich zum Härten von Polymeren übliche Säuren oder säureabspaltende Stoffe, wie p-Toluolsulfonsäure, Phosphorsäure, Maleinsäure oder Weinsäure. Die Menge der Härtungsmittel soll dabei im allgemeinen zweckmäßigerweise etwa 0,01 bis 5, insbesondere etwa 0,1 bis 2 Gewichtsprozent der Copolymerisate betragen.

Die Einbrennlacke werden bevorzugt mit dem gekennzeichneten Copolymerisat als Alleinbindemittel für Einschichtlacke verwendet. Wenn jedoch Einbrennlacke oder Mehrschichteinbrennlacke mit besonders hoher Lösungsmittelbeständigkeit und hervorragender Oberflächenhärte sowie Glanzbeständigkeit bei der Bewitterung gefordert werden, werden die gekennzeichneten Copolymerisate in Kombination mit Aminoplasten verwendet.

Bevorzugte Aminoplaste sind Kondensationsprodukte aus Formaldehyd und Melamin, wobei pro Mol Melamin etwa 4 bis 6 Mol Formaldehyd entweder schwach sauer oder schwach basisch zur Umsetzung gelangt sind und mit Butanol, Isobutanol oder Methanol nahezu vollständig etwa 80 bis 100%

ίο veräthert sein sollen. Die daraus resultierenden Umsetzungsprodukte sollen ein Molekulargewicht von etwa 300 bis 1200 besitzen und in organischen Lösungsmitteln wie Xylol und n-Butanol, Isobutanol, Methanol oder Glykoläthern und anderen Alkoholen löslich sein. Rezepturen für geeignete Melaminharze sind als Beispiele in der schweizerischen Patentschrift 480380 und in der deutschen Auslegeschrift 1 127083 zu finden.

Das Copolymere und das Aminoplastharz werden im Verhältnis von 65 bis 95 Gewichtsteilen des Copolymeren und von 5 bis 35 Gewichtsteilen des Aminoplastharzes im organischen Lösungsmittel gelöst. Die Mengenverhältnisse der Copolymeren und des alkylierten Aminoplasts sind so zu wählen, daß

2s sich die beiden Komponenten sowohl in der Uberzugslösung als auch im fertigen Film vertragen. Es kann jede geeignete Konzentration des Copolymeren und des Aminoplasts im Lösungsmittel von z. B. 1 bis 50 Gewichtsprozent unter dieser Voraussetzung zur

ίο Anwendung kommen. Ist ein Pigment anwesend, so liegt der Gesamtgehalt der Feststoffe in der überzugsmasse zwischen 5 und 75 Gewichtsprozent. Das Verhältnis von Pigment zu Bindemittel (Copolymere plus Aminoplast) kann zwischen 1 :20 und 1 :2 liegen.

Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.

Herstellung der Copolymerisatlösung 1

In einem mit Rührer, Rückflußkühler und Thermometer ausgestatteten Kolben wird in ein Gemisch, bestehend aus 317 g Xylol und 163 g n-Butanol, unter Sieden in vierstündigem gleichmäßigem Zulauf folgendes Gemisch hinzugefügt: 225 g Styrol, 11 g Acrylsäure, 30 g Hydroxyäthylmethacrylat, 175 g 2-Äthylhexylacrylat, 9 g tert.-Dodecylmercaptan, 8 g Di-tert.-Butylperoxyd, 43 g einer 70gewichtsprozentigen Xylol-Lösung des Hydroxyalkylesters der Methacrylsäure, der ein Veresterungsprodukt aus Methacrylsäure und Polypropylenglykol mit einer Hydroxylzahl von etwa 130 darstellt, und 184 g einer 65 gewichtsprozentigen Butanol-Lösung von N-Butoxymethylolmethacrylamid, welche als Anteil von einem Reaktionsansatz vorliegt, hergestellt aus 4 Mol Methacrylamid, 4,67 Mol Paraformaldehyd, 8 Mol n-Butanol und 0,03 Mol Maleinsäureanhydrid unter Wasserabscheidung.

Anschließend wird noch weitere 8 bis 10 Stunden unter Sieden polymerisiert, bis die Lösung einen Körpergehalt von 50 Gewichtsprozent und die Viskosität W bis Y gemessen nach Gardner-H oldt beträgt.

Beispiel I

200 g dieser Copolymerisatlösung 1 werden mit 120 g Titandioxydpigment (Rutil) und 50 g Xylol 24 Stunden auf einer Kugelmühle homogenisiert.

Nach anschließender Verdünnung auf Spritzviskosität mit einem Gemisch aus Xylol und Äthylglykol wird

2 1 1 I 331

der spritzfähige Einbrennlack auf ein zinkphosphatiertes Stahlblech aufgetragen, abgelüftet und bei 150⁰C in 30 Minuten eingebrannt.

Mit dem Einbrennlack gemäß Beispiel 1 hergestellte überzüge wurden unter verschiedenen Bedingungen eingebrannt und geprüft. Die erzielten Ergebnisse werden in den folgenden Tabellen wiedergegeben.

Härte

Einbrenntemperaluren und -zeilen

Pendelhärte nach König

Buchholzhärte

Kratzfestigkeit

30' 150 C

143"

125

1-2

15 180 C

30' !80 C

148" 133 gO Keine Blasen,

g I :Mit Augen gerade noch sichtbare Blasen,

g 2: Etwas größere Blasen,
m: Menge Blasen,
— ίο m0:Keine Blasen,

m 1:20% Blasen auf der Fläche. m2:40% Blasen auf der Fläche.

147" 133

1: Lackoberfläche ist durch Ritzprobe mit dem Fingernagel nicht verletzbar, 2: Lackoberfläche ist durch Ritzprobe mit dem Fingernagel ankratzbar.

Elastizität

Xylol 0: Nicht angegriffen,

I: Oberfläche ankratzbar, keine Quellung, 2: Oberfläche ankratzbar, leichte Quellung. 3: Lackfilm ankratzbar, leichte Quellung.

Salzsprühtest nach ASTM B 117-64

Einbrenntemperaluren und -zeilen

Erichsen-Tiefung Tiefziehblech .... Erichsen-Tiefung Bonderblech 97 .. Dornbiegeversuch ASTM D 522 Erichsenblech .... Dornbiegeversuch ASTM D 522 Bonderbech 97 ...

30' 150 C	15' 180 C
7,7 mm	7,2 mm
4,5 mm	4,9 mm
0	0
0	0

30' 180-C

6,8 mm Einbrenntemperaturen
und -zeilen

Bonderblech 97

4,0 mm 30

blech 97

BeIa-

StUIIgS-

dauer

240
Std.

500
Std.

30' 150 C

Obis
1,0 mm

1,0 bis
2,0 mm

15' 180 C

Obis 1,0 mm

30' 180 C

Obis 1,0 mm

Unterwanderung am Andreaskreuz wird in Millimeter angegeben.

Kesternichtest

0: Einwandfrei, 1:0,l bis 0,5 cm eingerissen.

Einbrenntemperaturen und -zeilen

Glanz nach Lange, gemessen im Winkel

30' !50'C

103%

15' 180X

108"',, Bonderblech 97 ...

5 Runden

Blasen

30' 180 C

99%

Beständigkeiten

40 bis 45 μ	30' 140 C	30	150 C
Schichl-
starke
Trocken	0		0
film
Belast
dauer			0
3 Runden	mO-m I
4 Runden	I		0

6'

Die Bleche werden in eine Kammer mit 3001 Rauminhalt eingehängt, in dem eine Temperatur von 40 ±3° C und 100% relative Luftfeuchtigkeit herrscht. Zusätzlich werden 21 Schwefeldioxyd in die abgeschlossene Kammer eingeleitet (cabinet accor-

so ding to Kesternich).

1 Runde 8 Stunden Belastung wie oben beschrieben und 16 Stunden bei Raumtemperatur.

Einbrenn-

temperaturcn und -zeilen

Waschlauge

Waschlauge Xylol

1 Runde:2,5%ige Waschmittellösung, 8 Stunden kochen, 16 Stunden in Lauge bei Zimmertemperatur

15' IWC 55

Tlierm Alterung
bei 140' C

0 0 Glanz nach

Lange 45^C

Gilbung...

0 Stun den	100 Stun den	200 Stun den	300 Slun- den	4(X) Stun den
102	105	104	105	104
-11	-11,5	+ 1	+ 15	+ 21

500 Stunden

Die Gilbung wird mit dem Leukometer im Vergleich 6s zu Magnesiumoxyd als Normal-Weiß gemessen. Der Wert 0 = Mg 0.
Minuswerle weißer als MgO.
Pluswerle gelber als MgO.

3C9 526-49/

2 I 1 1 33!

Verträglichkeit mit Alkydharzen

Mischungsverhältnis. Mischpolymerisat Alkyd

90:10

75:25
50:50
25:75
10:90

verträglich

desgl.

Im eingebrannten Film

verträglich

desgl.

2-) In Losung

verträglich

desgl.

Im eingebrannten Film

verträglich

desgl.

I¹) Alkydharz, bestehend aus 33% Ricinenol. Trimelhylolpropan und Phthalsäureanhydrid,

2²) Alkydharz.bestehend aus 40% Ricinenol. Glyzerin und Phthalsäureanhydrid.

Vergleichsversuch

In einem Vergleichsversuch wird genauso verfahren, wie im Beispiel 1 angegeben, jedoch mit der Ausnahme, daß beim Herstellen des Copolymerisats an Stelle des Hydroxyalkylesters aus Methacrylsäure und PoIypropylenglykol die gleiche Menge Hydroxyäthylmethacrylat eingesetzt wird. Die Daten sind auf einem gebonderten Stahlblech (Bonder 97) mittels eines pigmentierten Lackes ermittelt worden und in der Tabelle wiedergegeben.

Einbrennbedingungen
150 C 30'

Erichsen-Tiefung ....

Dornbiegeprobe nach
ASTM D 522 über
einem 6 mm Dorn .

Erfindungsgema ße·. Beispiel I

4,5 mm

einwandfrei

Vergleichsversuch

2,3 mm

Lackierung platzt ab

Beispiel 2

Verwendung des Copolymerisates in einem Einschichtlack

Bestandteile

Gewichtsteile

52,00

Mischpolymerisat 1

Epoxidharz auf der Basis von Bisphenol A und Epichlorhydrin mit einem Epoxid - Äquivalentgewicht von 450 bis 525, einem Epoxidwert von 0,19 bis 0,22 und einem Erweichungspunkt nach D u r r a η s

, ₅ von 65 bis 75° C

Titandioxid (Rutil)

Xylol

Solvesso 150 (Lösungsmittel)

Sthylglykolacetat

Siliconöl L 050 1 %ig in Xylol

Bentone 34-Paste 10%ig in Xylol ...

Viskosität nach Gardner-Holdt »J« bei 20° C. Verhältnis Bindemittel: Pigment etwa 1 : 1,2. Einstellung mit Lösungsmittelgemisch auf Spritzviskosität.

Lösungsmittelgemisch 35,00 Xylol.

20,00 Butanol.
30,00 Solvesso 150.
15,00 Äthylglykolacetat.

Einbrennbedingungen

Min.—140 bis 150°C.
Min.—170 bis 180⁰C.

Es wurden Einbrennlacke gemäß Beispiel 1 hergestellt, jedoch fanden die in den folgenden Tabellen angegebenen Mischpolymerisate Verwendung.

Copoljmerisal

Komponente (;i)
Ml (icwuhtsprozent

15-35
Styrol

15 30
St) rol

15 -30
Stj rol

15-30
Styrol

Komponente (b)
in Gewichts
prozent

2—4 Hydroxyathylmeth-
acrylat

2 -5Hydroxypropylmethacrylat

5 -lOHydroxypropylacrylat

5--IOHvdro\yathylmethacrylat

Komponente Ic) in Gewichts prozent

I -2 Acrylsäure

2 -3 Methacrylsäure

I —2 Acrylsäure

2-3 Methacrylsäure

Komponente (di in Gewichts prozent

12 — 15 Methylather von N-Methylolacrylumid

14-18 n-Propylather von N-Melhylolacrylumid

18-25 n-Butylalher von N-Methylolacrylamid

15-20 Methylalher von N-Methylolacrylamid Komponente (e)
in Gewichts
prozent

40--70Äihylacrylat

-65 Mcthylacrylal

5-ISMethylmeihacrylai
- 65 Äthylacrylat

10-30 Mcthylmethacrylat
- 50
2-Äihylhexylacrvlat

Komponente (0
in Gewichts
prozent

—5 Hydroxyalkylester
der Methacrylsäure
gern Formel (1)
Hydroxylzahl 150

-5 Hydroxyalkylester
der Methacrylsäure
gern Formel (I)
Hydroxylzahl 150

—8 Hydroxyalkylester
der Methacrylsäure
gern Formel (I)
Hydroxylzahl 150

K)--15 Hydroxyalkylester der Acrylsäure
gern Formel (I)
Hydroxylzahl 110

Viskosität nach

Gardner-Holdt

50gewichts-

prozentig in

Xylol Butanol

im Gewichts-

verhaltnis I I

bei 20 C

gemessen

U-W

W-Y

X-Z

11

Fortsetzung

Copolymere! t

Komponente la) in Ge- \ulIikpro/enl

JO- 65 Styrol

35-50 Styrol

30 -45 Styrol

15- 35 Stvrol

25 -55 Stvrol

30 -65 Stvrol

30 - 50 Styrol

35—45 Stvrol

30 45 Styrol

35 - 45 Slvrol

Komponente ι b| in Gewu.htspro/cnt

4 -8 Hydroxypropylmeihacrylat

4 ■■ X Hydroxyathylmeth- acrylat

4 -8 Mydroxypropylacrylal

5 8 Hydroxyathylacryl.it

5- -8 Hydroxyathylacrylat

4 - 10 Hydroxypropylacrylai

5 -10 Hydroxy athylmelh- acrylal

5 -lOHydroxyäthylmethacrylat

4 lOHydroxyathylmethacrylat

5 -8 Hydroxyalhylmeihacrylal

Komponente (C) in GewidUspro/cm

I 2 Acrylsäure

2-3 Methacrylsäure

I -2Acrylsäure

I -!'Acrylsäure

2-.3 Methacryl-: saure I

I 2 Acrylsäure

1.5 -2.5 Acrylsäure

I- -2 Acrylsäure

I- 2 Acrylsäure

2Ai.i\lsaure

Komponente (d) in Ge-

ttk'hispro/eni

12- 25n-Butylather von N-Mcthylolmethacrylamid

18-27 n-Butylatlier von N-Methylolmethacrylamid

15- -25 n-Butylather von N-Methylolmethacrylamid

12-25 n-Butylalher von N-Mettnlolmethacrylamid

15 -JOOctylather von N-Melhylolacrylamid

15- 30 Octylather von N-Methylolacrylamid

IX--22n-Butylather von N-Methylolroethacrylamtd

18 -22n-Bulylathcr von N-Melhylolmethacrylamid

18 -22i-But\lather von N-Methylolmethacrylamid

18 22i-Butylather von N-MeIh)IoI-mclluitrylamid

Komponente (e) in Ge-

pro/ent

15- 50 2-Älhylhexylacrylat

2<l 40 Buiyiacrvlal

20 -45 Octylacrylal

IO-40 Ocl yl-

itcrylat 10 -40Äih>l-

acrylat

20 50n-Butylacrvlat

20 50 Decylacrvlal

25- 35 n-Bulylacrylat

25 35 2-Äthylhexylacrylat

25 -35 H-BuI)I-acrvlat

25 3i2-«thylhe\yliiciylat

Komponente (f) in Gewichts prozent

3- 8 Hydroxyalkylester der Acrylsäure gern Formel (I) Hvdroxylzahl 150

- 10 Hydroxyalkylester der Methacrylsäure gem. Formel (1) HydroxyUahl 150

4-15 Hydroxyalkylester der Methacrylsäure gem Formel (1) Hydroxylzahl 150

-12 Hydroxyalkylester der Methacrylsäure gern Formel (1) Hydroxylzahl 180

15 Hydroxyalkylester der Methacrylsäure gem. Formel (I) Hydroxylzahl 150

8 Hydroxyalkylester von Acrylsäure gern Formel (I) Hydroxylzahl 200

8 Hydroxyalkylester der Methacrylsäure gern Formel (I) Hydroxybahl 150

10 Hydroxyalkylester der Methacrylsäure gem. Formel (I) Hydroxybahl 151)

5-10 Hydroxyalkylester der Methacrylsäure gern Formel (I) Hydroxylzahl 150

8 Hydroxy lalkylester der Methacrylsäure gem. Formel (1) Hydroxyl/ahl 150

Viskosität nach

Gardner-Holdt

50gewichl!.-

pro7entig in

Xylol Bulanol

im Gewichts-

verhallnis 1

bei 20 C

gemessen

R-V

T-X

U-Y

T-X

TX

T-Y

U-X

U-Y

T-X

T-Y

Die die neuen Mischpolymerisate enthaltenden Embrennlacke der vorliegenden Erfindung zeigen im lacktechnischen Verhalten bei allen bisher bekannten Bindemitteln eine Summe von hervorragenden Eigenschaften, die im allgemeinen nur durch mehrere Bindemittel und dann auch nur auf Teilgebieten beim Oberflächenschutz von Blechen in Betracht kommen. Das mechanische Verhalten sowie die Oberflächenhärte, Elastizität und Beständigkeit gegenüber Waschlauge und Lösungsmittel, wie auch die kaum auftretende Vergilbung zeigt, daß hier Bindemittel mit völlig überraschenden, unerwartet optimalen Eigenschaften vorliegen.

Claims

2 1 I 1 Patentansprüche:

1. Einbrennlacke auf der Grundlage von organischen Lösungsmitteln und Copolymerisaten aus Styrol, Acrylsäure oder Methacrylsäure, N-AIkoxyalicylacrylsäureamiden oder N-Alkoxyalkylmethacrylsäureamiden, Hydroxyalkylacrylaten, Hydroxyalkylmethacrylaten und Alkylacrylaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerisate aufgebaut worden sind aus:

a) 15 bis 65 Gewichtsprozent Styrol, b) 2 bis 12 Gewichtsprozent Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxyäthylacrylat ι s