DE2231475A1 - Lufttrocknende ueberzugsmasse aus einem acryllack und einem isocyanat-vernetzungsmittel - Google Patents
Lufttrocknende ueberzugsmasse aus einem acryllack und einem isocyanat-vernetzungsmittelInfo
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Description
" Patentanwälte
Dr. Ing, Walter Abitt
Dr. Dieter F. Morf
Dr. Han*1 - \ Brauns
Dr. Ing, Walter Abitt
Dr. Dieter F. Morf
Dr. Han*1 - \ Brauns
8 München 86, PieiKenauere*.2t
27. Juni 1972
CASE: · mV-7 071/7073
B,I. DU PONT DE HBMOUHS AITO COMPANY,
Wilmington, Delaware/USA
Lufttrocknende Überzugsmasse aus einem Acryllack und einem Isocyanat-Vernetzungsmittel
Die Erfindung betrifft einen Decklack, insbesondere einen
Decklack aus einem Acrylpolymerisat und einem Polyisocyanat,
der bei Umgebungstemperaturen rasch zu einem harten, glänzenden und dauerhaften Oberflächenlack härtet.
Acryllacke werden in großem Umfang zur Lackierung oder Hach~
arbeitung von Automobilen und Lastwagen und als Oberflächenlacke
für die industrielle Instandhaltung verwendet. Ein Acryllack dieses Typs von besonders hoher Qualität Ist in
der US-Patentschrift 3 585 16O beschrieben. Dieser Lack haftet
ausgezeichnet auf grundierten, nicht beschichteten, mit pig-
- 1 20988 2/108 0
mentiertem Kunstharzlack oder mit Lack beschichteten Metallsubstraten
und trocknet zu einem hochglänzenden, glatten, dauerhaften Oberflächenlack. Dieser Kunstharzlack härtet jedoch
nicht rasch bei Umgebungstemperaturen zu einem harten, festen, dauerhaften Oberflächenlack sondern kann bis zu einer
Woche für die Härtung benötigen, um maximale Eigenschaften zu erreichen. V/ie die US-Patentschriften 3 457 324 und
3 404 107 zeigen, sind Polyisocyanate bereits als Vernetzungsmittel
in Überzugsmassen verv/endet worden. Aber keine dieser !©.ssen bildet einen rasch härtenden Oberflächenlack,
der die jetzt von der Industrie geforderten ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften hat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung
einer verbesserten Überzugsmasse, die bei Anwendungstemperaturen rasch zu einem Oberflächenlack hoher Qualität härtet.
Die neue erfindungsgemäße Masse verwendet ein Acryl-vinyloxazolinesternärζ
in Kombination mit einem speziellen Polyisccyanat, um einen Oberflächenlack von hoher Qualität zu
bilden, der bei Anwendungstemperatüren rasch härtet.
Die erf indungsgeraäße Überzugsmasse enthält 5 bis 60
einer Polymerisatmischung und 95 bis 40 Gew.-5ζ eines Lösungsmittels
für die Polymerisatmischung, wobei die Polymerisatmischung im wesentlichen aus
(1) 40 bis 95 Gew.~$ eines Acryl-vinyloxazolinesterpolymerisates,
das eine relative Viskosität von etwa 1,03 bis 1,30, gemessen nach ASTM D-445-46-T Methode B,-bei
25°C, hat und das im wesentlichen aus einem Rückgrat (Polymerisathauptkette) von 50 bis 96,5 Gev.'.-?£, bezogen
auf das Gewicht des Polymerisates, polymerisieren äthylenisch ungesättigten Monomeren, wie einem Alkylmethacrylat
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkyl-
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gruppe, Cyelohexylmethacrylat, Acrylnitril, Styrol und
Gemischen dieser Monomeren besteht und im Rückgrat 3 bis 35 Gew.-#, bezogen auf das Gewicht des Polymerisates,
polymerisierte Vinyloxazolinester der Formel
enthält und an dem Polymerisat-Rückgrat 0,5 bis 15 Gew.
bezogen auf das Gewicht des Polymerisates, hängende Aminoestergruppen der Formel:
0 R6
11 5 ' 7 - C - 0 - Έ? - N - E'
trägt, worin "
R eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen
bedeutet;
R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt;
R5 und ΊΓ die Gruppe:
0
-CH2-O-C-R
-CH2-O-C-R
- 3 -'
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bedeuten; '
5
R eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt;
R eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt;
6 7
R und R unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine
gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten;
und
8
R der Rest _von. Trockenöl-Fettsäuren ist,
und ergänzend
(2) aus- 5 bis 60 Gew.-^ eines Alkydharzes oder einer Mischung
von Alkydharzen besteht, wobei das Alkydharz das Veresterungsprodukt von Trockenöl-Fettsäuren, einem mehrwertigen
Alkohol und einer aromatischen Dicarbonsäure oder einem Anhydrid davon oder einer Mischung aus einer
aromatischen Dicarbonsäure und einem Anhydrid einer aromatischen Dicarbonsäure ist.
Diese obige Zusammensetzung wird durch die Zugabe von 0,5 bis 200 Gew.~$, bezogen auf das Gewicht der Überzugsmasse, einer
Polyisocyanatlösung verbessert, die im wesentlichen aus 2 bis 75 Gew,-$ eines Polyisocyanates, das entweder ein aliphatißches
Polyisocyanat oder ein cycloaliphatisches Diisocyanat ist, und einem Lösungsmittel für das Polyisocyanat besteht,
das mit der Überzugsmasse' verträglich ist und vorzugsweise 0,1 bis 4f0 YoI.-$, bezogen auf das Volumen der Überzugsmasse,
einer sauren Katalysatorlösung enthält, in der die saure Katalysatorlösung 1 bis 50 Gew.-$, bezogen auf das Gewicht der
sauren Katalysatorlösung, eines sauren Alkylphosphates mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und ergänzend
99 bis 50 Gew,-$ eines organischen Lösungsmittels für den Katalysator, das mit der Überzugsmasse verträglich ist, /wobei
die Lösung eine Säurezahl von etwa 4 bis 250 hat, enthält.
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Die erfindungsgemäße Überzugsmasse enthält etwa 5 bis 60
Gew.—$ eines filmbildenden Polymerisatgemisches aus etwa
40 bis 95 Gew.-$ eines Vinyloxazolinpolymerisates und 5 bis
60 Gew.-io eines Alkydharzes oder ein Acrylharz. Die Überzugsmasse
enthält vorzugsweise ein Polymerisatgemisch aus 50 bis 75 Gew.-^ Vinyloxazolinpolymerisat und ergänzend
50 bis 25 Gew.~fa eines Alkydharzes oder eines Acrylharze^»
Das Vinyloxazolinpolymerisat verleiht der Überzugsmasse
dis Eigenschaften, rasch an der Luft zu trocknen und auf
Substraten, wie grundiertem oder nieht-grundiertem Stahl, Alkydlacken, Alkydmelaminlaeken, Aeryllaeken und dergleichen
ausgezeichnet zu haften. Das Polymerisat hat vorzugsweise
eine relative Viskosität von etwa 1,03 bis 1,30 und noch
stärker bevorzugt eine Viskosität von etwa 1,05 bis 1,20..
Die "relative Viskosität" ist der Wert, den man durch
Division der Ausfließzeit einer Lösung des Polymerisates durch die Ausfließzeit eines zur Herstellung der Lösung
verwendeten Lösungsmittels erhält. Die Ausfließzeiten v/erden
nach ASTM D-445-46-T, Methode B, gemessen. Die Polymerisatlösung
enthält 0,25 g Polymerisat, gelöst in 50 cm Lösungsmittel.
Als Lösungsmittel wird Äthylendichlorid verwendet.
Die Ausfließzeiten werden bei 250C in einer Standardvorrichtung
gemessen, die als modifiziertes Ostwald-Viskometer vertrieben wird.
Das Rückgrat des Vinyloxazolinpolymerisates kann aus mischpolymerisierbaren
äthylenisch ungesättigten Monomeren beliebiger Art aufgebaut sein. Typische Monomere, die verwendet
werden können, sind Z0B. aromatische Kohlenwasserstoffe mit
Vinylidengruppen, wie Styrol, Alkyl-substituiertes Styrol,
wie a-Methylstyrol; Acrylnitril; Ester der Acrylsäure und
Methacrylsäure, wie Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat,
Propylmethaerylat, Butylmethacrylat, Hexylmethacryiat, Cyclo-
— 5 —
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hexylmethacrylat, 2-Äthylhexylmethacrylat und ähnliche. Eine
bevorzugte Gruppe von Monomeren sind Alky!methacrylate mit
1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, da diese Polymerisate
ein Produkt von hoher Qualität bilden. Eine kleine Menge äthylenisch ungesättigte Carbonsäuren kann ebenfalls
im Rückgrat verwendet werden, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Maleinsäure und ähnliche.
Das Rückgrat kann auch Hydroxyalkylmethacrylat und Acrylate,
mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, wie Hydroxyäthylaerylat, Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat,
Hydroxypropylaerylat, Hydroxybutylacrylat,
Iiydroxybutylmethacrylat und ähnliche enthalten· Von diesen Monomeren können etwa 1 bis 10 Gew.-^ verwendet werden.
Besonders brauchbare Kombinationen von Monomeren, die das
Rückgrat des in der vorliegenden Erfindung verwendeten
Vinyloxazolinpolymerisates bilden und ein Polymerisat von
hoher Qualität liefern, sind z.B. Styrol, Methylmethacrylat,
2-Äthylhexylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Butylmethacrylat
und Gemische davon.
Die Aminoestergruppen des in der vorliegenden Erfindung verwendeten
Yinyloxazolinpolyinerisates machen etwa 0,5 bis
15 Gew.-jS des Polymerisates aus und v/erden durch Alkylaminoacrylate
oder -methacrylate der Formel;
HO R6
5*7
= c-c-o~r~n-r'
R9
5
bereitgestellt, in der R eine aliphatisch^ Kohlenwasserstoff-
bereitgestellt, in der R eine aliphatisch^ Kohlenwasserstoff-
- 6 209882/1080
gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet,
R und R entweder Viasserstoff oder eine aliphatisch^ gesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und
q
R entweder Wasserstoff oder Methyl bedeuten.
R entweder Wasserstoff oder Methyl bedeuten.
Typische Alkylaminoacrylate oder -methacrylate,, die zur Herstellung
des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polymerisates verwendet werden, sind: Dimethylaminoäthylmethacrylat,
Diäthylaminoäthylmethacrylat, Dipropylaminoäthylme
thacrylat, Methyläthylaminoäthylmethacrylat, Butylaminoäthy lmethacrylat, tert.-Butylaminoäthylmethacrylat, Diäthylaminopropy
lme thacrylat, Diäthyläminobutylme thacrylat, Diäthylaminopenty lme thacrylat, Diäthylarainohexy lme thacrylat
und ähnliche. Vorzugsweise verwendet man Diäthylaminoäthy1-methacrylat
und tert.-Butylaminoäthylmethacrylat, da diese
Verbindungen ein Produkt hoher Qualität bilden und leicht zugänglich sind.
Der Oxazolinester des in der vorliegenden Erfindung verwendeten
Polymerisates macht etwa J> bis 35 Gew.-^ des Polymerisates
aus und wird durch das folgende Monomere, das in das Polymerisat-Rückgrat einpolym&risiert wird, bereitgestellt,
das die folgende Formel besitzt:
E1 E2
I I
C = CH
H9C C-R5
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worin R- eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen,
ρ
R entweder 1
R entweder 1
Kohlenstoffatomen,
•a a
R^ und R entweder
R^ und R entweder
bis 4 Kohlenstoffatomen oder
2
R entweder Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
R entweder Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
3 4
R und R entweder Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1
R und R entweder Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1
11 ο ' · .
-CH2-O-C-R0
R eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 3 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeuten,
1 R
Vorzugsweise stehen R und R für ungesättigte aliphatisch^
Kohlenwasserstoffgruppen, die von Trockenöl-Fettsäuren stam-
2
men und R für Wasserstoff. Bevorzugte Trockenöl-Fettsäuren, die zur Herstellung der obigen Oxazolinester verwendet werden, sind Leinsamenöl-Fettsäuren, Tallöl-Fettsäuren und dehydratisiertes Rizinusöl-Fettsäuren.
men und R für Wasserstoff. Bevorzugte Trockenöl-Fettsäuren, die zur Herstellung der obigen Oxazolinester verwendet werden, sind Leinsamenöl-Fettsäuren, Tallöl-Fettsäuren und dehydratisiertes Rizinusöl-Fettsäuren.
Diese Oxasolinester können nach der US-Patentschrift 3 248 397 hergestellt werden. Eine bevorzugte Verbindung
dieses Typs ist ein Reaktionsprodukt von 1 Mol Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan
und 3. Molen Tallöl-Fettsäuren, das anschließend mit Formaldehyd umgesetzt wird. Diese Verbindung
wird zur Zeit unter dem Warenzeichen "Chemacoil TA 100" vertrieben.
Eine andere bevorzugte Verbindung wird wie oben beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß leinsamenöl-Fettsäuren
anstelle von Tallöl-Fettsäuren verwendet werden.
Das Verfahren zur Herstellung des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polymerisates ist dadurch gekennzeichnet,
daß in einem typischen, geeigneten lösungsmittel etwa 3 bis
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35 i° des oben genannten Vinyloxazolinesters, 0,5 bis 15 $
eines Alkylaminoacrylates oder -methacrylates und etwa 50
bis 96,5 Gew.-$ mischpolymerisierbare äthylenisch, ungesättigte
Monomere vermischt v/erden. Biese Mischung wird dann bei
etwa 50 bis 2000G etwa 1 bis 6 Stunden lang unter Bildung
eines Polymerisates umgesetzt, das eine relative Viskosität ■im oben genannten Bereich von 1,03 bis 1,30 hat.
Die folgenden Lösungsmittel sind typische, geeignete Lösungsmittel,
die im Rahmen des Verfahrens verwendet werden können oder anschließend zum Verdünnen der Polymerisatmasse zur Herstellung
einer Anstrichmasse verwendet werden können.: Aceton, 2-Nitropropan, Methylethylketon, Amylalkohol,
Äthylenglykol-monoäthylätheracetat, Äthylacetat, Äthylalkohol, Isopropanol, Äthylendichlcrid, Diacetonalkohol,
Diisobutylketon, Cyclohexanon, Amylacetat, Äthylenglykolmonobutyläther,
Furfurol, Petroleumnaphtha, Toluol, Xylol,
substituiertes Benzol, Benzol, substituiertes Toluol, Hexan, aromatische Kohlenwasserstoffe, hochsiedende Petroleumnaphtha
s, stark-lösende Petroleumkohlenwasserstoffe, Diäthyläther, Methylamylacetat, Butanol und ähnliche.
Bevorzugte Polymerisationskatalysatoren, die zur Herstellung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Vinyloxazolinpolymerisate
verwendet werden, sind Katalysatoren vom Typ der Azo-Verbindungen, wie Azo-bis-isobutyronitril und ähnliche.
Die verwendete Katalysatormenge beträgt vorzugsweise
etwa 0,01 bis 2 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht der Monomeren.
Das zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Überzugsmasse
verwendete Alkydharz hat eine Säurezahl von etwa 2 bis 25, vorzugsweise von etwa 5 bis H und ist etwa 5 bis 7 Säurezahl-Einheiten
vom Gelpunkt des Alkydharzes entfernt.
- 9 2 0 9 8 8 2/1080
ΡΙΊ)-7Ο71/7Ο73 '" ' 2231 A 75
Diese Alkydharze sind von der typischen Art der Veresterungsprodukte einer Trockenöl-Fettsäure, wie Holzöl-, Leinsamenöl-,
Sojaöl-, Tallöl- und dehydratisiertes Rizinusöl-Fettsäuren, eines mehrwertigen Alkoholes, einer Dicarbonsäure und einer
aromatischen Monocarbonsäure.
Typische mehrwertige Alkohole, die zur Herstellung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Alkydharze verwendet
werden können, sind Glyzerin, Pentaerythrit, Trimethyloläthan, Trimethylolpropan, Glykole, wie Äthylenglykol, Propylenglykol,
Butandiol, Pentandiol und ähnliche.
Typische Dicarbonsäuren oder Anhydride, die zur Herstellung des Alkydharzes verwendet werden können, sind Phthalsäure,
Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und ähnliche. Typische aromatische Monocarbonsäuren sind Benzoesäure, p-tert.-Buty!benzoesäureT,
Phenylessigsäure, Triäthylbenzoesäure und ähnliche.
Ein bevorzugtes Alkydharz ist ein Reaktionsprodukt eines Aery!polymerisates und eines Alkydharzes. Der Alkydharzanteil
des Polymerisates kann irgendeines der oben beschriebenen Alkydharze sein, während der Acrylanteil des Polymerisates
ein Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure oder Acrylnitril ist und Styrol enthalten kann und auch eine geringe
Menge, d.h. 0,5 bis 5 cß>, einer äthylenisch ungesättigten
Monocarbonsäure oder Dicarbonsäure, wie Methacrylsäure, Acrylsäure, Itaconsäure und ähnliche, enthält. Der
Acrylesteranteil des Polymerisates wird zuerst hergestellt und dann mit dem Alkydharz im Frühstadium der Alkydharz-Herstellung
vermischt und umgesetzt. Das Polymerisat wird dann unter Anwendung üblicher Polymerisationstechniken gebildet.
Ein bevorzugtes Polymerisat dieses Typs ist ein Polymerisat aus Styrol, Methylmethacrylaf, Methacrylsäure
- 10 -
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und der Alkydanteil besteht aus Leinsamenöl-Fettsäure, Benzoesäure,
Pentaerythrit und Phthalsäureanhydrid.
Es kann auch ein Acrylharz zur Herstellung der neuen erfindungsgemäßen
Überzugsmasse verwendet werden. Das Acrylharz hat vorzugsweise eine relative Viskosität von etwa 1,02 bis
1,06, gemessen, wie oben beschrieben. Das Acrylharz kann aus Estern der Acrylsäure oder Methacrylsäure, Acrylnitril,
einem aromatischen Kohlenwasserstoff mit oc-ß-Vinylunsätti- ■
gung, wie Styrol oder Gemischen davon, aufgebaut sein. Das Acrylharz kann auch Hydroxyalkylmethacrylat oder -acrylat,
wie Hydroxyäthylacrylat oder Hydroxypropylmethacrylat, enthalten.
Auch kleine Mengen einer α-ß-ungesättigten Carbonsäure,
wie Acrylsäure oder Methacrylsäure, können im Acrylharz verwendet werden. Ein bevorzugtes Acrylharz besteht
aus Styrol, Butylacrylat, Hydroxyäthylacrylat und Acrylsäure.
Die neue erfindungsgemäße Überzugsmasse ist vorzugsweise pigmentiert
und enthält Pigment in einem Pigment zu Bindemittelverhältnis von etwa 1:100 bis etwa 75:100. Die Bezeichnung
"Bindemittel" bezieht sich auf die filmbildenden Bestandteile in der neuen Überzugsmasse. Beispiele der großen Vielzahl
von Pigmenten, die in der neuen erfindungsgemäßen Überzugsmasse verwendet werden, sind Metalloxyde, vorzugsweise
Titandioxyd, Zinkoxyd und ähnliche, Metallhydroxyde, Metallschuppen,
wie Aluminiumschuppen oder Bronzeschuppen, Metallpulver, Chromate, wie Bleichromat, Sulfide, Sulfate, Carbonate,
Ruß, Siliciumdioxyd, Talkum, Kaolin, blaue Eisenfarben,
organische rote Farbstoffe, organische rot-braune Farbstoffe und andere organische Farbstoffe und Farblacke.
Die Pigmente können in die Überzugsmasse eingebracht werden,
indem man zuerst eine Mahlbasis mit dem Alkydharz oder dem
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Vinyloxazolinpolymerisat der vorliegenden Erfindung durch
übliches Sandmahlen oder Mahlen in der Kugelmühle herstellt
und dann die Mahlbasis mit den filmbildenden Polymerisaten vermischt, wie es in den nachfolgenden Beispielen dargelegt
ist.
Weichmacher in Mengen von bis zu 10 Gew.-$, bezogen auf das
Gewicht des Bindemittels, können in den neuen erfindungsgemäßen Massen verwendet werden. Verwendbare Weichmacher
sind Benzylbutylphthalat, Dibutylphthalat, Triphenylphosphat,
2-Äthylhexylbenzylphthalat, Dicyclohexylphthalat, Diallylphthalat,
Dibenzylphthalat, Butylcyclohexylphthalat, gemischte
Benzoesäure- und Fettöleäureester von Pentaerythrit,
Poly-(propylenadipat)-dibenzoat, Diäthylenglykoldibenzoat, Tetrabutylthiodisuccinat, Butylphthalyl-butylglycolat,
Acetyltributylzitrat, Dibenzylsebazat, Tricresylphosphat,
Toluoläthylsulfonaroid, die M-2-äthylhexylester von Hexamethylendiphthalat,
Di-CmethylcyclohexylJ-phthalat, Ein. bevorzugter
Weichmacher dieser Gruppe ist Benzylbutylphthalat, da er einen Überzug mit ausgezeichnet ausgewogenen Eigenschaften
bildet.
Kleine Mengen üblicher metallischer Trockenmittel werden in den neuen Überzugsmassen verwendet, wie Bleinaphthenat,
Mangannaphthenat, Kobaltnaphthenat, Bleitallat, IJickelsalze,
wie Nickeloctoat und dergleichen.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyisocyanatlösung
wird vorzugsweise erst kurz vor der Verwendung der Zusammensetzung zur Überzugsmasse gegeben und damit vermischt.
Es werden etwa 0,5 bis 200 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht
der Überzugsmasse, an Polyisocyanatlösung verwendet. Vorzugsweise verwendet man etwa 50 bis 150 Gew.-^ der Polyisocyanatlösung.
Zur Erzielung der besten Ergebnisse ist es vorzuziehen,
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A3
die Überzugsmasse zur Polyisocyanatlösung zu geben. Die Polyisocyanatlösung
besteht im wesentlichen aus 2 bis 75 Gew.-$
eines Polyisocyanates, das in einem Lösungsmittel oder einem Gemisch von lösungsmitteln für das Polyisocyanat, die mit
der Überzugsmasse verträglich sind, gelöst ist. Jedes beliebige der oben genannten Lösungsmittel kann verwendet
v/erden.
Typische aliphatisch^ Polyisocyanate und cycloaliphatische
Diisocyanate, die zur Herstellung der Polyisocyanatlösung der vorliegenden Erfindung verwendet v/erden, sind:
Äthylen-diisooyanat, Propylen-1,2-diisocyanat,
Tetramethylen-diisocyanat,
Hexamethylen-diisocyanat, Decamethylen-diisocyanat, Cyclohexylen-1,2-diisocyanat,
Methylen-bis-(4-cyclohexylisocyanat), Äthylen-bis-(4-cyclohexylisocyanat),
Propylen-bis-(4-cyclohexylisocyanat)
und ähnliche.
Das bevorzugte in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyisocyanat hat die Formel:
OGN(R1)U
•C - NH(R1)NGO
1O - NH(R1) NCO
11
209882/108
1
worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet. Ein bevorzugtes Polyisocyanat ist das Biuret von Hexamethylendixsocyanat, das die obige Strukturformel hat,
worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet. Ein bevorzugtes Polyisocyanat ist das Biuret von Hexamethylendixsocyanat, das die obige Strukturformel hat,
in der R eine gesättigte geradkettige Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 Kohlenstoffatomen ist. Diese Biuretverbindungen
werden nach der US-Patentschrift 3 245 941 hergestellt.
Die Polyisocyanatlösung kann etwa 0,1 bis 5 Gew.-^, bezogen
auf das Gewicht der Lösung, saures Alkylphosphat, in welchem die Alkylgruppe 1 bis 12 Kohlenstoffatome, vorzugsweise
2 bis 6 Kohlenstoffatome hat, enthalten. Diese sauren Alkylphosphatlösungen haben eine Säurezahl von etwa
4 bis 250. Die sauren Alkylphosphat-Katalysatoren, die verwendet
werden, sind die sauren Mono- oder Dialkylphosphate oder Gemische davon; typische Katalysatoren sind z.B.:
saures Methylphosphat,
saures Äthylphosphat,
saures Propylphosphat,
saures Butylphosphat,
saures Pentylphosphat,
saures Hexylphosphat,
saures Octylphosphat,
saures Nonylphosphat,
saures Decylphosphat und
saures Iaurylphosphat. "
Eine Mischung von saurem Mono- und Dibutylphosphat mit einer Säuresahl von 118 bis 143 ist zur Herstellung eines Oberflächenlackes
von hoher Qualität bevorzugt.
Eine im Rahmen der Erfindung verwendete, besonders geeignete Polyisocyanat- und saure Katalysator-Lösung enthält
5 bis 50 Gew.-^ des bevorzugten Polyisocyanates oder
Methylen-bis-(4-cyclohexylisocyanat), 0,1 bis 5 Gew.-jS eines
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PED-7071/7073
sauren Alkylphosphat-Katalysators und 49»9 bis 89,9 Gew,-$
eines Kohlenwasserstoff lösungsmittel. Eine andere besonders
bevorzugte Polyisocyanatlösung enthält 10 bis 25 Gew,-$ des bevorzugten Polyisocyanates oder Methylen-bis-(4-cyclohexylisocyanat),
1 bis 3 Gew.-$ saures Butylphosphat und 74 bis 89 Gew.-$ eines Kohlenwasserstofflösungsmittel.
Wie oben bereits ausgeführt, kann die Überzugsmasse einen organischen Weichmacher enthalten, der zusammen mit der
Polyisocyanatlösung und der sauren Katalysatorlösung zur Überzugsmasse gegeben werden kann. Eine bevorzugte saure
Katalysatorlösung enthält im wesentlichen 10 bis 30 Gew.-^
eines sauren Alkylphosphates, indem die Alkylgruppe 2 bis 6 Kohlenstoffatome hat, 20 bis 40 Gew.-$ eines Phthalsäureester-Weichmachers
und 50 bis 70 Gew.-56 eines aromatischen
Kohlenwasserstofflösungsmittel. Ein besonders bevorzugtes
saures Alkylphosphat ist saures Butylphosphat und ein bevorzugter Weichmacher ist Butylbenzylphthalat.
Es können bis zu 10 Gew.-$, bezogen auf das Gewicht der Polymerisatmischung,
Celluloseacetatbutyrat in der Überzugsmasse verwendet werden. Das Celluloseacetatbutyrat hat vorzugsweise
einen Butyrylgehalt von etwa 45 bis 55 Gew,-$ und eine Viskosität von 0,1 bis 6 Sekunden, bestimmt bei
25°C nach ASTM-D-1343-56.
Die verbesserte Überzugsmasse der vorliegenden Erfindung kann auf die verschiedensten Substrate aufgebracht werden, z.B.
auf Metall, Holz, Glas, Kunststoffe und ähnliche, wobei die üblichen Auftragungsmethoden angewendet werden, z.B. Aufsprühen,
elektrostatisches Aufsprühen, Tauchen, Aufpinseln, Pließbeschich'tung und dergleichen. Die Viskosität der Masse
kann für jede dieser Methoden durch Variieren der Lösungsmittel eingestellt werden. Diese Überzüge können an der Luft
getrocknet oder bei relativ niedriger Temperatur, etwa 65 bis
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14O0G, etwa 15 Minuten bis 2 Stunden lang eingebrannt v/erden.
Der sich ergebende Überzug ist etwa 0,00254 bis 0,127 mm
(0,1 bis 5 mil), vorzugsweise 0,05 bis 0,1 mm (2 bis 4 mils)
dick, besitzt guten Glanz und kann - falls gewünscht - nach üblichen Methoden geschliffen oder poliert werden, um die
Glätte oder den Glanz oder beides zu verbessern. Die neue erfindungsgemäße Überzugsmasse zeigt beim Einbrennen keine
feststellbare Gelbverfärbung und ergibt einen harten, dauerhaften, kratzbeständigen, kraftstoffbeständigen, wetterbeständigen,
alkalibeständigen, glänzenden Belag, der für Automobil- und Lastwagenkarosserien, für die Reparatur
von Automobil- und Lastwagenkarosserien, Plugzeuge, Eisenbahneinrichtungen,
Apparaturen, Verkaufsautomaten, Aussenanlagen, Brücken, Wassertanks, Gastanks, Kraftstoffbehälter
und dergleichen geeignet ist.
Eine andere hervorragende Eigenschaft der neuen erfindungsgemäßen Überzugsmasse ist die, daß der Überzug nach der Auftragung
und einer kurzen Trocken- und Einbrennzeit erneut beschichtet werden kann oder eine zweite Parbe zur Zweitönung
aufgebracht v/erden kann, ohne das Material abgetragen werden muß. Dies.e Eigenschaften erleichtert das Reparieren
und Wiederauftragen einer zweiten Schicht.
Die rasche Lufttrocknung zu einem glänzenden Oberflächenlack und die ausgezeichnete Haftung auf Substraten sind die Eigenschaften
der erfindungsgemäßen Überzugsmasse, die dieses Material für das Reparieren und Nacharbeiten von Autos und
Lastwagen besonders geeignet erscheinen lassen. Die neue Überzugsmasse ist auch für die Reparatur von beschichteten
Metallsubstraten jeglicher Art, wie Metalle, die mit Acryllack, Fitrocelluloselack, Alkyd-melamin-Anstrichen und ähnlichen
überzogen sind, geeignet.
16 -
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Die neue erfindungsgemäße Masse bildet einen flexiblen,
harten Oberflächenlack für ein plastifiziertes Polyvinylchloridsubstrat.
Der Oberflächenlack ist gegenüber einer Migration des Weichmachers aus dem Substrat beständig und
besitzt auch ausgezeichnete Haftung auf dem Polyvinylchloridsubstrat.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, ohne sie jedoch einzuschränken. Alle Mengenangaben
stellen Gewichtsangaben dar, falls nichts anderes angegeben ist.
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7231475
!^-7071/7073
Jl?
Beispiel 1
Gew.-Teile Portion 1
Toluol . 176,0
Aceton 84,8
Portion 2
Methyliaethacrylat 169,5
Butylmethacrylat 213,2
tert.-Butylaminoathylmethacrylat . 29,1
Vinyloxazolinester einer Leinsamenöl-Fettsäure
(Reaktionsprodukt von 1 Mol Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan mit 3 Molen Leinsamenöl-Pettsäuren, das anschließend mit 1 Mol Formaldehyd nach dem Verfahren der US-Patentschrift
3 248 397 umgesetzt wird) 72,6
(Reaktionsprodukt von 1 Mol Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan mit 3 Molen Leinsamenöl-Pettsäuren, das anschließend mit 1 Mol Formaldehyd nach dem Verfahren der US-Patentschrift
3 248 397 umgesetzt wird) 72,6
Azo-bis-isobutyronitril 3,6
Portion 3,
Azo-bis-isobutyronitril 1,2
Portion 4
Azo-bis-isobutyronitril 1,2
Portion
5
Azo-bis-isobutyronitril 1,2
Portion _j5
Toluol 62,0
INSGESAMT 814j4
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FFD-7071/7073
A3
Man trägt Portion 1 in ein mit einem Rückflußkühler ausgestattetes
Reaktionsgefäß ein und erhitzt die Bestandteile auf etwa 70 bis 750C. Portion 2 wird vorgemischt und langsam
mit gleichmäßiger Geschwindigkeit im Verlauf von 2 Stunden in das Reaktionsgefäß gegeben, während man die Reaktionsmischung bei ihrer Rückflußtemperatur hält, die sich von etwa
70 bis 920C ändert. Die Reaktionsmischung wird etwa
1 Stunde lang bei ihrer Rückflußtemperatur gehalten, dann gibt man Portion 3 hinzu und kocht die Reaktionsmischung
eine weitere Stunde lang am Rückfluß.
Dann wird Portion 4 zugegeben und die Mischung erneut eine weitere Stunde lang am Rückfluß erhitzt. Anschließend folgt
Portion 5» τ/fobei die Mischung wiederum weitere 2 Stunden
lang am Rückfluß erhitzt wird, oder bis die Gesamtpclymerisatfeststoffe
der Lösung wenigstens 63 $> erreichen. Dann
wird die Heizung vom Reaktionsgefäß entfernt und Portion eingetragen. .
Die sich ergebende Polymerisatlösung hat eine Gardner-Holdt-Viskosität
von X-Z, gemessen bei 250C, und einen Peststoffgehalt
von etwa 58 $. ' -
Das Polymerisat ist das Reaktionsprodukt von
Methylmethacrylat . 35
Butylmethacrylat · 44
tert.-Butylapiinoäthylmethacrylat 6
Vinyloxazolinester von Leinsamenöl-Pettsäure 15
IBSGESAMT 100
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Ein Alkydharz wird wie folgt hergestellt:
Gew. | -Teile |
1 | 78,6 |
59,8 | |
1 | 23,8 |
63,3 | |
0,6 | |
21,3 |
Portion 1
Leinsamenöl-Pettsäuren
Benzoesäure Pentaerythrit Phthalsäureanhydrid Dibutylzinnoxyd Xylol
Portion 2
Phthalsäureanhydrid ■ 68,7
Xylol . 2,8
Portion 3
Xylol ' 350,5
INSGESAMT 869,4
Die Bestandteile der Portion 1 werden vorgemischt und in ein mit einem Rückflußkühler ausgestattetes Reaktionsgefäß eingetragen
und auf Rückflußtemperatur erhitzt, die bei etwa 166 C liegt. Die Reaktionsmischung wird bei ihrer Rückflußtemperatur
gehalten, die bis auf etwa 2180C ansteigen kann. Die Proben der Reaktionsmischung werden periodisch entnommen,
um die Säurezahl auf übliche Weise zu bestimmen. Sobald eine Säurezahl von etwa 5 bis 10 erreicht ist, wird Portion 2
eingetragen und die Reaktionsmischung auf Rückflußtemperatur zurückgebracht, die bei etwa 2O5°C liegt, die Umsetzung wird
fortgeführt, bis das Polymerisat eine Säurezahl von etwa 10 bis 12 erlangt. Sobald die oben genannte Säuresahl erreicht
ist, wird Portion 3 in das Reaktionsgefäß eingetragen.
- 20 209882/1080
PPD-7071/7073 o Jf
Die erhaltene Polynierisatlösung hat einen Polymerisat-Feststoffgehalt
von etwa 55 Gew.-°/a und das Polymerisat hat
eine Gardner-Holdt-Viskosität von etwa V-Z, gemessen bei 250C,
Das Polymerisat ist das Veresterungsprodukt von
Leinsamenö.l-Fettsäuren/Pentaerythrit Pentaerythrit-benzoat
Pentaerythrit-phthalat. . Pentaerythrit .
• | INSGESAMT | 41,6 | • • |
Gew.-Teile |
hergestellt | 15,0 ■ | |||
39,4 | ||||
4,0 | ||||
100,0 |
Titandioxyd-Pigment (Sulfatprozeß) 630,0
Soja-Glycerin-phthalat-alkydharzlösung
(55 i» Harz-Feststoffe, wobei das-Alkyd aus
43 J6 Sojaöl, 52 °ß>
Glycerinphthalat,
5 1» Glycerin besteht) 158,0
Xylol . 212,0
INSGESAMT 1000,0
Die Bestandteile werden vorgemischt und in eine übliche Sand mahlvorrichtung gegeben und auf etwa 0,00762 mm (0,3 mil)
Feinheit vermählen.
EineAnstrichmasse wird durch Vermischen der folgenden Bestandteile
hergestellt:
- 21 -
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ITD-7071/7073 22314/5
G-ew ,-Teile
Portion 1
Pigment-Dispersion (63 i° Titandioxyd, dispergiert
in dem Sojaöl-Alkydharz und Kohlenwasserstoff lösungsmittel) 188,02
Sojaglycerinphthalat-alkydharzlösung
(55 fo Harzfeststoffe, Alkyd - beschrieben
in der Pigmentdispersion) 26,10
Alkydharzlösung - oben hergestellt
(55 1o Harzfeststoffe) 136,90
Acryl-vinyloxazolinpolymerisatlösung - oben
hergestellt
(58 "ß> Polymerisatfeststoffe) 302,59
Cobaltnaphthenattrockner-Lösung (6 $ Kobalt
in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel) 2,68
Mangannaphthenattrockner-Lösung (6 $ Mangan '
in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel) 0,28
Bleitallattrockner-Lösung (24 $>
Blei in einem
Kohlenwasserstofflösungsmittel) 2,68
Kohlenwasserstofflösungsmittel) 2,68
Kohlenwasserstofflösungsmittel
(Siedepunkt 189 bis 2190c, Anilinpunkt 280C) 34,43
Naphtha-Iösungamittel
(Siedepunkt 100 bis 163 C) 79,56
Portion 2
Kohlenwasserstofflösungsmittel
(Siedepunkt 150 bis 1900G, Anilinpunkt -280C) 79,12
INSGESAMT 852,36
Portion 1 wird etwa 1 Stunde lang gemischt, dann gibt man Portion 2 hinzu.
- 22 -
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iTD-7071/7073 22314/5
Die Anstrichmasse wird dann mit einer Polyisocyanatlöstrag
wie folgt vermischt:
Gew.-Teile
Portion 1 "
"Desmodur IP-Lösung
(75 i° Peststoffe, Lösung des Biurets von
Hexamethylendiisocyanat in 50:50 Xylol/ Äthylenglykol-Monoäthylätheracetat) 25,0
Toluol ■ ■ 70,0
Portion 2
Anstrichmasse (oben hergestellt) . 100,0
INSGESAMT 1.95,0
Portion 1 wird sorgfältig vermischt, dann gibt man Portion langsam zu Portion 1 und vermischt mit Portion 1»
Die obige Überzugsmasse wird unter "Verwendung eines aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmittels auf Sprühviskosität
gebracht. Ein Überzug von etwa 0,05 min (2 mils) Dicke
der Anstrichmasse wird auf jeden der folgenden Plattensätze aufgesprüht:
Platten aus Autokarosseriestahl, die mit einer pigmentierten Alkyd-Grundierung grundiert sind;
Stahlplatten,die mit einem Acryllack überzogen sind; Stahlplatten, die mit einer pigmentierten Epoxy-Grundierung
überzogen sind; .
Stahlplatten, die mit einem hitzehärtbaren Acryllack überzogen
sind;
Stahlplatten, die mit einem Alkydlack überzogen sind;
Stahlplatten, die"mit einem Alkyd-melamin-Lack überzogen
sind.
- 23 209882/1080
FFD-7071/7073
Einige der Platten mit dem hitzehärtbaren Acryllack und die
Platten mit dem Alkydlack und die Platten mit dem Alkydmelamin-lack
werden abgeschmirgelt^ und die anderen Platten werden nicht abgeschmirgelt , bevor die Anstrichmasse aufgetragen
wird. Den Überzug läßt man etwa 30 Minuten lang an der luft trocknen, in jedem Falle wird ein harter, dauerhafter
Film mit ausgezeichnetem Glanz, Haftung und Aussehen gebildet. Mehrere Platten von jedem der obigen Sätze werden
1 Yfoche lang an der luft getrocknet und einem Hochfeuchtigkeits-Tieftemperatur-Cracktest
unterworfen, der aus vier
Zyklen besteht. In jedem Zyklus v/erden die Platten wie folgt behandelt:
Zyklen besteht. In jedem Zyklus v/erden die Platten wie folgt behandelt:
(1) 24 Stunden lang bei 100 $> relativer Feuchtigkeit und
37,80C,
37,80C,
(2) 24 Stunden lang bei -23,50C (-1O0F) und
(3) 4 Stunden bei Raumtemperatur.
Bei Beendigung eines jeden Zyklus werden die Platten mit
einem Vergrößerungsglas auf Sprünge untersucht. Am Ende
des Tests zeigen die Überzüge der obigen Platten keine Rißbildung, sind nicht matt und zeigen keinen Verlust an Haftung auf dem Substrat.
einem Vergrößerungsglas auf Sprünge untersucht. Am Ende
des Tests zeigen die Überzüge der obigen Platten keine Rißbildung, sind nicht matt und zeigen keinen Verlust an Haftung auf dem Substrat.
Mehrere Platten aus jedem der obigen Sätze werden in Florida
bei 45° Neigung,nach Süden gewandt,ins Freie gestellt. Die
Platten werden nach 4 und 8 Monaten überprüft. Nach 8-monätiger Bewitterung hat jede der Platten die Farbe gut behalten,
zeigt ausgezeichneten Glanz, sehr geringe Kreidung und
Wasserfleckenbildung und keinen Verlust an Haftung auf dem Substrat.
Wasserfleckenbildung und keinen Verlust an Haftung auf dem Substrat.
Die obigen Tests zeigen, daß die neue erfindungsgemäße Anstrichmasse
ein ausgezeichneter überzug für Metalle ist und
- 24 209882/1080
auf den meisten Substraten selbst unter harten Bedingungen haftet.
Man stellt eine Überzugsmasse her, indem man die folgenden
Bestandteile vermischt:
Gew.-Teile Portion 1
"Desmodur N"-Lösurig
(beschrieben in Beispiel 1) 25,0
!Toluol ■ 70,0
Portion 2
Anstrichmasse
(beschrieben in Beispiel 1) 100,0
Portion 3
saures Butylphosphat, Katalysatorlösung
(29,7 # Peststoffe in Xylol mit einer
Säurezahl von 118 - 143) 2,0
INSGESAMT 197,0
Portion 1 wird vorgemischt, dann gibt man Portion 2 zu Portion und vermischt, dann wird Portion 3 zugegeben und unter Bildung
einer Überzugsmasse vermischt. Die erhaltene Überzugsmasse wird mit einem aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel auf eine
Sprühviskosität verdünnt und auf Stahlplatten, die wie in Beispiel 1 überzogen sind, aufgesprüht und etwa 30 Minuten lang
an der Luft trocknen gelassen. Die erhaltenen Mime besitzen
in jedem Falle ausgezeichnete Haftung auf den verschiedenen Substraten, haben hohen Glanz, ausgezeichnetes Aussehen, sind
- 25 209882/1080
PPD-7071/7073 *A» ■
äußerst dauerhaft, besitzen hervorragende Beständigkeit gegenüber Rißbildung bei wiederholter Einwirkung von hoher "
Feuchtigkeit und Temperatur, wenn sie dem Test in Beispiel 1 unterworfen werden und lassen sich sehr gut wiederbeschichten.
Sechs separate Beschichtungsmassen werden wie oben hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Menge an Katalysatorlösung
in jeder Masse bei den folgenden Prozentsätzen ge- ■ halten wird: . ■
0 #, 0,5 #, 1,0 #, 2,0 #, 3,0 #, 4,0 f (Gew.-^, bezogen
auf das Gewicht des Anstriches).
Die Gelierungszeit jeder Überzugsmasse wird anschließend bestimmt,
indem man die Masse bei 250C hält, bis die Masse
geliert. Die Ergebnisse sind folgende:
i» Katalysatorlösung Gelierungszeit (Stunden)
0 | 3,0 |
0,5 | 3,0 |
1,0 | 3,5 |
2,0 | 5,0 |
3,0 | 7,0 |
4,0 | 7,0 |
Die obigen Werte zeigen, daß die Katalysatorlöaung die Gelierungszeit
der Beschichtungsmasse verlängert.
- 26 209882/1080
FFD-7071/7073
Beispiel 3
Beispiel 3
Eine Überzugsmasse wird durch Vermischen der folgenden Bestandteile
hergestellt:
Gew. -!Peile Portion 1
Katalysatorlösung
(beschrieben in Beispiel 2) 4,0
!Toluol 70,0
"Desmodur Έ"-lösung
(beschrieben in Beispiel 1) 21,0
Celluloseacetatbutyratlösung
(30 i> Celluloseacetatbutyrat mit einer Viskosität von 0,2 Sekunden, gemessen nach ASTM D-1343-56 in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol/Aceton/Butylacetat in einem Gewicht sverhältniB von 4/1/1) 10,0
(30 i> Celluloseacetatbutyrat mit einer Viskosität von 0,2 Sekunden, gemessen nach ASTM D-1343-56 in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol/Aceton/Butylacetat in einem Gewicht sverhältniB von 4/1/1) 10,0
Portion 2
Anstrichmasse
(beschrieben in Beispiel Λ) 100,0
INSGESAMT 205,0
Portion 1 wird vorgemischt, Portion 2 gibt man langsam unter Vermischen zu Portion 1,um eine Überzugsmasse herzustellen.
Me erhaltene Überzugsmasse wird mit einem aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel auf eine Sprühviskosität eingestellt
und auf Stahlplatten, die wie in Beispiel 1 überzogen sind, aufgesprüht und etwa 30 Minuten lang an der Luft
trocknen gelassen. Me erhaltenen Filme besitzen in jedem ■ Falle ausgezeichnet Haftung auf verschiedenen Substraten,
haben ausgezeichnetes Aussehen, guten Glanz und ausgezeich- · nete Dauerhaftigkeit.
- 27 -
209882/1080
iTO-7071/7073
2*
Beispiel "4
Eine Überzugsmasse wird durch Vermischen der folgenden Be
standteile hergestellt:
Gew.-Teile
Äthylacetat I70
Toluol 290
Butylacetat 280
Äthylenglykol-monoäthylätheracetat ' HO
"Desmodur N"-Lösung
(beschrieben in Beispiel 1) 120
INSGESAMT 1000
Die obigen Bestandteile werden sorgfältig zusammengemischt.
Zu etwa 125 Vol.-Teile der obigen lösung gibt man langsam
unter ständigem Rühren etwa 100 Vol.-Teile der in Beispiel 1 beschriebenen Anstrichmasse, Die erhaltene Masse wird mit
einem aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel auf eine Sprühvißkosität verdünnt und auf ein Automobil, das einen
Standard-Acryloberflächenlack trägt, aufgesprüht und 30 Minuten lang an der Luft trocknen gelassen. Der erhaltene Oberflächenlack
hat ausgezeichnetes Aussehen, ist sehr beständig gegenüber Treibstoffen und besitzt ausgezeichnete Beständigkeit
gegenüber der Markierung durch ein Band.
Die Masse wird auch auf ein plastifiziertes Polyvinylchlorid-Porrastück
auf dem Automobil aufgesprüht und wie oben an der luft getrocknet. Der Oberflächenlack (finish) besitzt ausgezeichnetes
Aussehen, ausgezeichnete Haftung auf dem Substrat und ist beständig gegenüber Migration des Weichmachers aus
dem Substrat.
209882/ 1080
Claims (14)
- 223H75GASE: FFD-7071/7073E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANYPATENTANSPRÜCHE :It Überzugsmasse, die 5;. bis 60 Gew.-SS einer Polymerisatmischung und 95 bis 40 Gew.-% eines Lösungsmittels für die Polymerisatmischung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisatmischung "im wesentlichen aus(1) 40 bis 95 Gew.-? eines Acryl-vinyloxazolinesterpolymerisates, das eine relative Viskosität von etwa 1,03 bis 1,30,. gemessen bei 25°C nach ASTM-D-445-46-T, Methode B, hat und im wesentlichen aus einem Rückgrat (Polymerisathauptkette) von 50 bis 96,5 Gew.-/S, bezogen auf das Gewicht des Polymerisates, aus polymerisierten, äthylenisch ungesättigten Monomeren, die ein Alkylmethacrylat mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, Cyclohexylmethacrylat, Acrylnitril, Styrol oder Gemische dieser Monomeren einschließen, besteht209 882/1080FFD-7071/7073 ^und im Rückgrat 3 bis 35 Gew.-3», bezogen auf das Gewicht des Polymerisates, polymerisierte Vinyloxazolinester der Formel:enthält und an dem Polymerisatrückgrat 0,5 bis 15 Gew. bezogen auf das Gewicht des Polymerisates, Aminoestergruppen der Formel0 R6gebunden hängen, worinR eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet;R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis *t Kohlenstoffatomen darstellt;Vr und R die BedeutungI! O-CH2-O-C-R0- 30 209882/1080223U75FFD-7071/7073haben;R-3 eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt;fi 7R und R unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten; undR ein Rest von Trockenöl-Fettsäuren ist, und entsprechend(2) aus 5 bis 60 Gew.-% eines Alkydharzes oder einer Mischung von Alkydharzen besteht, wobei das Alkydharz das Veresterungsprodukt von Trockenöl-Fettsäuren, einem mehrwertigen Alkohol und einer aromatischen Dicarbonsäure oder einem Anhydrid davon oder einer Mischung aus einer aromatischen Dicarbonsäure und einem Anhydrid einer aromatischen Dicarbonsäure ist;und zusammen mit dieser überzugsmasse etwa 0,5 bis 200 Gew.-JS, · bezogen auf das Gewicht der überzugsmasse, von einer Polyisocyanatlösung verwendet werden, die im wesentlichen aus 2 bis 75 Gew.-JS eines Polyisocyanates, nämlich eines.aliphatischen Polyisocyanates oder eines cycloaliphatischen Diisocyanates und einem Lösungsmittel für das Polylsocyanat, das mit der überzugsmasse verträglich Ist, besteht.
- 2. überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Pigment in einem Pigment zu Bindemittelverhältnis von etwa 1:100 bis etwa 75:100 enthält.
- 3· überzugsmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisatmischung im wesentlichen aus 50 bis 75 Gew.-% Acryl-vlnyloxazolinesterpolymerisat und 50 bis- 31 209882/108 0FFD-7071/7073 32,25 Gew,-jS eines Alkydharzes besteht und darin etwa 50 bis 150 Gew.-3» der Polyisocyanatlösung verwendet werden.4, · überzugsmasse nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das.Rückgrat des Vinyloxazolinesterpolymerisates aus einem Alkylmethacrylat aufgebaut ist, in welchem die Alkyl-1 Qgruppe 1 bis 8 Kohlenstoffatome hat, R und R von Trockenöl-Fettsäuren stammen, R Wasserstoff bedeutet, R^ eine gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, die 2 bis
- 4 Kohlenstoffatome enthält, ist und R und R unabhängig voneinander Wasserstoff oder eine gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis k Kohlenstoffatomen bedeuten und in der das Alkydharz das Veresterungsprodukt aus einer Trockenöl-Fettsäure, einem mehrwertigen Alkohol und einer aromatischen Carbonsäure oder einem aromatischen Carbonsäureanhydrid ist.
- 5. Überzugsmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyisocyanatlösung im wesentlichen aus 5 bis 50 Gew.-? eines Polyisocyanates der Formel:OCN(R1JN- NH(R1)NCOC - NH(R1JNCOIfworin R ein.en zweiwertigen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeutet; 0,1 bis 5 Gew.-% eines sauren Alkylphosphat-Katalysators mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und ^9,9 bis 89,9 Gew.~% eines Kohlenwasserstofflösungsmittel besteht.- 32 -209882/1080223H75j FFD-7071/7073 15j . Oo j■ i
- 6. Überzugsmasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich-,1net, daß im Polyisocyanat der Rest R die Bedeutung -fCHp-^-g hat und die Alkylgruppe des sauren Alkylphosphates 2 bis 6 Kohlenstoff atome enthält.
- 7. überzugsmasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyisocyanat 1 bis 10 Gew.-? Celluloseacetatbutyrat mit einem Butyrylgehalt von etwa ^5 bis 55 Gew.*?und eines Viskosität bei 25°C von etwa 0,1 bis 6 Sekunden,
gemessen nach ASTM D-13^3-56, enthält. - 8. überzugsmasse nach Anspruch kt dadurch gekennzeichnet, daß das Rückgrat des Vinyloxazolinpolymerisates aus
Butylmethacrylat und Methylmethacrylat aufgebaut ist, R und R von Leinsamenöl-Fettsäuren stammen, R·3 eine Äthylengruppe darstellt, R Wasserstoff darstellt, R' einen tert.-Butylrest be— deutet und das Alkydharz das Veresterungsprodukt von Leinsamen-Öl-Fettsäuren, Benzoesäure, Pentaerythrit und Phthalsäureanhydrid ist. - 9· überzugsmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß 50 bis 150 Gew.-?, bezogen auf das Gewicht der
überzugsmasse, einer Polyisocyanatlösung verwendet werden, die im wesentlichen aus 10 bis" 25 Gew.-? eines Polyisocyanates der Formel:C - NH(CH2)6NCO OCN-(CH2)6-N^C - NH(CH0)^NCOIl ^0- 33 -209882/1080223U75PPD-7071/70731 bis 3 Gew.-? saures Butylphosphat und 74 bis 89 Gew.-? eines Kohlenwasserstofflösungsmittel besteht. - 10. Überzugsmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyisocyanatlösung im wesentlichen aus 5 bis 50 Gew.-? Methylen-bis-(4-cyclohexylisocyanat); 0,1 bis 5 Gew.-? eines sauren Alkylphosphat-Katalysators mit1 bis 12 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe; 49,9 bis 89,9· Gew.-? eines aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel besteht.
- 11. überzugsmasse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylgruppe des sauren Alkylphosphates2 bis 6 Kohlenstoffatome enthält.
- 12. überzugsmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyisocyanatlösung 1 bis 10 Gew.-? Celluloseacetatbutyrat mit einem Butyrylgehalt von etwa 45 bis 55 Gew.-? und einer Viskosität bei 25°C von etwa 0,1 bis 6 Sekunden, gemessen nach ASTM-D-1343-56, enthält.
- 13. überzugsmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß-50 bis 150 Gew.-?, bezogen auf das Gewicht der Überzugsmasse, von einer Polyisocyanatlösung verwendet werden, die im wesentlichen aus 10 bis 25 Gew.-? Methylen-bis-(4-cyclohexylisocyanat), 1 bis 3 Gew.-? saures Butylphosphat, 74 bis 89 Gew.-? eines aromatischen Kohlenwasserstofflösungsmittels besteht.
- 14. Verwendung einer überzugsmasse nach den Ansprüchen 1 bis 13 zur Beschichtung von Metallsubstraten oder von plastifizierten Polyvinylchloridsubstraten.- 34 -209882/ 1080
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