DE2313111A1 - Verfahren zur herstellung von luftund ofentrocknenden lackkunstharzen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von luftund ofentrocknenden lackkunstharzenInfo
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Description
Akte: 2302
Verfahren zur Herstellung von luft- und ofentrocknenden Lackkunstharzen.
Reichhold-Albert-Chemie Aktiengesellschaft Hamburg 70, Iversstraße 57
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunstharzen zur Verwendung als Lackbindemitteln
durch Co-Kondensation von Alkydharzen, Polymerisatharzen und Aminoformaldehydharzen.
Aus den modernen, industriellen Produktionsverfahren ergeben sich für die verwendeten Lackkunstharze jeweils eine
ganze Reihe verschiedener Qualitätsforderungen, die sich häufig nur schwer in einem Produkt vereinen lassen. Eine
Möglichkeit zur Realisierung optimaler Kompromisse ergibt sich aus der Kombination verschiedener Kunstharzklassen,
z.B. von Alkydharzen mit Acrylharzen.
Da das Mischen derartiger Kunstharze wegen mangelnder Verträglichkeit nur in Ausnahmefällen zum Erfolg führt,
hat man versucht, Alkydharze mit anpolymerisierbaren Monomeren chemisch miteinander zu verknüpfen. Diese Versuche
führten zu' den sogenannten acrylierten Alkydharzen.
Die "acrylierten Alkydharze" haben jedoch, speziell in ofentrocknenden Lacken, die in sie gesetzten Erwartungen
300884/131$ OfWGlNAL INSPECTED
nicht voll erfüllen können. Ihre schwerwiegendsten Mängel sind: Geringe Verträglichkeit mit anderen Harzen, schlechte
Pigmentbenetzung in den hergestellten Überzugsmitteln
und damit schlechter Glanz, geringe Oberflächenhärte und verhältnismäßig schlechte Lösungsmittelbeständigkeit der
durch Einbrennen gewonnenen Filme. Diese Nachteile bei der Verwendung als Bindemittel bzw. bei dem Einbrennen der
Filme sind zum Te,il durch das Herstellungsverfahren bedingt. Bei der Polymerisation der Acryl- bzw. Vinylmonomeren
in Gegenwart der Alkydharze oder bei der Veresterung der Rohstoffe für die Alkydharzherstellung in Gegenwart
der Acryl- bzw. Vinylmonomeren können sich auch al$ Nebenprodukte Acryl- bzw. -Vinylpolymere bilden, woraus
in beiden Fällen ein sehr ungleichmäßiger Molekülaufbau resultiert.
Es hat sich nun gezeigt, daß .man wesentlich bessere Eigenschaften
erzielen kann, wenn man gesondert hergestellte Alkyd- und Acrylharze mit bestimmten mittleren Molekulargewichten
in Lösung mit Hilfe von Diisocyanaten miteinander vernetzt. Dieses Verfahren ist Gegenstand einer
noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Patentanmeldung .
Derart hergestellte Kunstharze haben allerdings den Nachteil,
daß sie aufgrund ihres Gehaltes an Urethangruppen bei höheren Einbrenntemperaturen (>*1500C) eine merkliche
Tendenz zum Gilben zeigen.
Es wurde nun gefunden, daß die Gilbungsanfälligkeit beseitigt
werden kann, wenn man anstelle von Diisocyanaten teilweise oder vollständig verätherte Aminoformaldehydharze
zur Vernetzung verwendet.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Ver-
309884/1318
fahren zur Herstellung von luft- und ofentrocknenden Lackkunstharzen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
30 - 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 45 - 90 Gewichtsprozent
eines Alkydharzausgangsproduktes mit genau definiertem niederen Kondensationsgrad mit 5-68 Gewichtsprozentj
vorzugsweise 8-50 Gewichtsprozent eines Polymerisatharzes mit freien Hydroxylgruppen, und 2-10 Gewichtsprozent
eines teilweise oder vollständig mit Alkoholen mit bis zu 4 C-Atomen verätherten Aminoformaldehydharzes
bei Temperaturen bei 100 - l80°C in Gegenwart von Lösungsmitteln umgesetzt werden, oder zuerst die
Komponente b mit der Komponente c vorkondensiert und dann das erhaltene Präkondensat anschließend mit dem
Alkydharzausgangsprodukt umgesetzt wird.
Gegenüber den normalen "acrylierten Alkydharzen" bieten
derart hergestellte Lackkunstharze folgende Vorteile:
1. Ausgezeichnete Verträglichkeit mit vielen anderen Bindemitteln,
sowohl auf Alkyd-, als auch auf Acrylbasis, sowie mit verschiedenen Aminoharzen.
2. Sehr gute Pigmentbenetzung bei der Überzugsmittelherstellung und damit guter Glanz der eingebrannten bzw.
getrockneten Filme auch bei schwierig verarbeitbaren
Pigmenten.
3. Wesentlich bessere Oberflächenhärte der getrockneten bzw. eingebrannten Filme.
k. Bessere Beständigkeit der Lackfilme gegen Lösungsmittel.
Diese Vorteile sind u.a. mit großer Wahrscheinlichkeit auf den wesentlich einheitlicheren Molekülaufbau aus
Alkyd- bzw. Acrylharzblocken, die aufgrund ihrer gesonder-
3 09884/1318
ten Herstellung eine verhältnismäßig enge Molekulargewichtsverteilung
aufweisen, zurückzuführen.
Gegenüber den oben erwähnten, durch Diisocyanate vernetzten Alkyd- Acrylharz-Mischkondensaten zeichnen sich
die neuen Lackkunstharze in überraschender Weise dadurch aus, daß sie auch bei hohen Einbrenntemperaturen (bis 250 C)
keine Tendenz zum Vergilben zeigen.
Es ist vergeblich versucht worden, den gleichen Effekt durch Mischungen von Kunstharzen zu erreichen. In der
USA-Patentschrift 3 520 844 werden Lacke beschrieben, die als Bindemittel eine Mischung aus ölfreien Alkydharzen,
Vinylpolymerisaten (Viriylchlorid und Vinylacetat mit etwas Maleinsäureanhydrid ^polymerisiert) und Hexamethoximethylmelamin
enthalten.
Die USA-Patentschrift 3 557 033 gibt Lacke an, die aus' einer Mischung von Alkydharzen, Styrol- Allylalkohol-Copolymeren
und Hexamethoximethylmelamin bestehen» Derartige Kunstharzmischungen zeigen jedoch nicht die spezifischen
Eigenschaften der erfindungsgemäß herzustellenden
Co-Kondensate und außerdem sind sie im übrigen auf einen sehr kleinen Kreis miteinander verträglicher Kunstharze
begrenzt.
Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können dagegen
auch Kunstharze kombiniert werden, die unter normalen Bedingungen miteinander völlig unverträglich sind, und.es
hat sich gezeigt, daß gerade die erfindungsgemäß hergestelL-ten
Reaktionsprodukte, die aus zunächst unverträglichen ' Kunstharzen als Ausgangsstoffe erhalten werden,,besonders .
gute lacktechnische Eigenschaften besitzen.
Acrylharze sind in den meisten Fällen mit Alkydharzen unverträglich.
Eine Erfahrungsregel besagt', daß nur solche
.3098 84/13 18
Harze miteinander verträglich sind, deren mittlere Löslichkeit sparamet er weniger als um 1/2 Einheit voneinander
abweichen. Bei Alkyd- und Acrylharzen beträgt diese Differenz in der Regel 0^5 - 2,5 Einheiten. Mischungen geben
in diesen Fällen daher inhomogene, glanzlose und damit unbrauchbare Filme. (Der Begriff des 'Löslichkeitsparameters
"δ" wird von Harry Burrell, in der Arbeit mit dem Titel, The Use of the Solubility Parameter Concept in
the United States, (VI. Fatipec Kongress 1962/S.21-30
definiert. Unter dem Begriff "mittlerer Löslichkeitsparameter" ("6 ") versteht man den Mittelpunkt des jeweiligen
Löslichkextsparameterbereiches. Alle im folgenden angegebenen Werte wurden in Lösungsmitteln mit mittelstarker Wasserstoffbrückenbildung gemessen.)
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man Löslichkeits-Parameterdifferenzen
zwischen den als Rohstoffen eingesetzten Kunstharzen von bis zu 2,0 Einheiten überbrücken
und damit die meisten Alkyd- und Acrylharze miteinander kombinieren. Die so gewonnenen Co-Kondensate ergeben bei
der Verwendung als Bindemittel in Überzugsmitteln homogene, hochglänzende Filme mit.hervorragenden mechanischen Eigenschaften.
Im Folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren näher beschrieben werden.
Als Alkydharzausgangsprodukte mit genau definiertem niederen
Kondensationsgrad können ölmodifizierte und/oder ölfreie Alkydharze eingesetzt werden, zu deren Herstellung
alle dafür üblichen Rohstoffe und Verfahren angewendet werden können.
Wesentlich ist, daß das mittlere Molekulargewicht und die Hydroxylzahl äur Alkydharzausgangsprodukte in einem bestimmten
Bereich liegen.
309884/131d
Das mittlere Molekulargewicht der Ausgangskunstharze kann indirekt durch die Grenzviskosität (intrinsic viscosity)
charakterisiert werden. Die Grenzviskosxtätszahl
gemessen in Chloroform bei 20°C, soll zwischen 1J und
9 ml/g liegen. Die Hydroxylzahl soll 40 - 250 mg. KOH/g
betragen.
Zur Anlösung des Alkydharzausgangsproduktes können alle üblichen Lösungsmittel verwendet werden.
Als Polymerisatharze können alle Hydroxylgruppen enthaltenden Acryl- bzw. Viny!polymeren eingesetzt werden, die
folgende Bedingungen erfüllen:
1. Die Grenzviskosität £n~JJ gemessen in Chloroform bei
20°Ca soll zwischen 10 und 25 ml/g liegen.
2. Die Hydroxylzahl soll zwischen 30 und 150 mg KOH/g
betragen.
3. Der mittlere Löslichkeitsparämeter "6 " soll nicht
mehr als um 2,0 Einheiten vom mittleren Löslichkeitsparämeter
"5m" des Alkydharzausgangsproduktes abweichen.
Als Aminoformaldehydharze können alle teilweise oder vollständig
verätherten Kondensate ^aus Melamin, Benzoguanamin-
und Harnstoff mit Aldehyden verwendet werden. Bevorzugt werden wegen ihres gleichmäßigen und niedermolekularen
Aufbaues und wegen der mit ihnen erzielbaren guten Filmeigenschaften
Kondensate vom Typ des Hexaalkoxymethylmelamins oder« andere mit niederen aliphatischen Alkoholen
mit 1 bis 8 C-Atomen vollständig verätherte Aminoformaldehydharze.
Zur Beschleunigung der Reaktion können (müssen jedoch nicht)
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Katalysatoren, wie p-Toluolsulfonsäure oder Phosphorsäure,
mit eingesetzt werden.
Zum Verdünnen des Reaktionsansatzes bzw. des Reaktionsproduktes können alle üblichen Lacklösungsmittel verwendet
werden, jedoch unter der Voraussetzung, daß ausreichende Verträglichkeit besteht.
Die Mengenverhältnisse der einzusetzenden Reaktionspartner
können in weiten Grenzen variieren. Bevorzugt werden Co-Kondensate
aus
45 - 90 Gewichtsprozent Alkydharzausgangsprodukt (100£ig) 8-5O Gewichtsprozent Polyacrylharz bzw. Polyvinylharz
45 - 90 Gewichtsprozent Alkydharzausgangsprodukt (100£ig) 8-5O Gewichtsprozent Polyacrylharz bzw. Polyvinylharz
(100$ig) und
2-10 Gewichtsprozent Aminoformaldehyd (100?ig) aufgebaut.
Wichtig ist, daß die Menge, gegebenenfalls auch in der Art, des Aminoformaldehydharzes so mit der Funktionalität
und dem mittleren Molekulargewicht der anderen Reaktionspartner abgestimmt wird, daß das Endprodukt bei einer
optimalen Verknüpfung den gewünschten Kondensationsgrad,
ausgedrückt in der Grenzviskositätszahl, erreicht.
Die Mischkondensation wird folgendermaßen durchgeführt:
Die drei Reaktionspartner werden einige Stunden auf Siedetemperatur in Lösung gehalten, wobei zur Entfernung
des bei der Reaktion als Nebenprodukt anfallenden Alkohols aus dem verätherten Aminoformaldehydharz ca. 5 - 10 Gewichtsprozent
des Lösungsmittels abdestillieren sollen. Dabei werden in parallelen Proben die Grenzviskositätzahl
und die Homogenität des Kunstharzes kontrolliert. Zur Prüfung der Homogenität wird ein Tropfen auf eine Glasplatte
gegeben, im Trockenschrank das Lösungsmittel entfernt und nach dem Abkühlen die Klarheit der Probe beurteilt.
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Lösungsmittel und Konzentration sollen im- Reaktionsansatz
so gewählt werden, daß die in der Kälte meist trübe Mischung während des Erhitzens auf Reaktionstemperatur
klar wird, wobei der "Klarpunkt" unter 1000C liegen soll.
Im allgemeinen wird unter diesen Bedingungen die Homogenität j d.h. die Klarheit des lösungsmittelfreien Kunstharzes
als Endprodukt bei Normaltemperatur, bereits nach kurzer Reaktionsdauer erreicht.
Bei sehr schelcht verträglichen Reaktionspartner-Systemen kann man wie folgt vorgehen:
Die Acrylkunstharzkomponente, die zumeist ifti Unterschuß
vorliegt und eine niedrigere Hydroxylzahl aufweist als das Alkydharzausgangsprodukt, wird zunächst mit dem Aminoformaldehydharz
vorkondensiert und das entstehende Präkondensat anschließend mit dem Alkydharz umgesetzt. Dadurch
kann eine unerwünschte übermäßige Eigenkondensation des Alkydharzes unterdrückt und die Reaktion in Richtung auf
die gewünschte Co-Kondensation gelenkt werden.
Die Umsetzung wird durch Abkühlen beendet, sobald die gewünschte Grenzviskositätszahl erreicht ist. Diese hängt
vom Anwendungsgebiet ab und liegt bei ofentrocknenden Kunstharzen im Bereich von 6 - -15 ml/g und bei lufttrocknenden
Typen zwischen 10 und 25 ml/g.
Nach dem Verfahren dieser Erfindung können sowohl ofentrocknende als auch lufttrocknende Lackkunstharze hergestellt
werden. Bevorzugt sind jedoch ofentrocknende Kunstharze, da bei diesen die Vorteile des Verfahrens besser
zur Geltung kommen.
Derart nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Kunstharze weisen folgende Merkmale auf:
30988 A / 1-3 1 β
1. Hohe Härte bei ausgezeichneter Elastizität und geringer Neigung zum Verspröden bei überbrennencder Altern der
Filme, die aus Überzugsmitteln erhalten worden sind, die die erfindungsgemäß hergestellten Bindemittel enthalten.
2. Gute Lösungs'mittelbeständigkeit der mit den erfindungsgemäß hergestellten Bindemitteln hergestellten und
ausgehärteten Überzugsfilme.
3. Sehr gute Verträglichkeit mit anderen Bindemitteln.
4. Sehr gute Pigmentbenetzung bei der Herstellung der
Überzugsmittel und damit guter Glanz der ausgehärteten Filme.
5. Gute Weißtonbeständigkeit, auch bei hohen Einbrenntemperaturen (bis 25O°C) der Überzugsmittelfilme.
Dementsprechend sind die erfindungsgemäß hergestellten
Bindemittel u.a. sehr gut für die Verwendung in Autodecklacken, Haushaltsmaschinen-Lacken und Coil Coating
Lacken geeignet.
Folgende Beispiele sollen das Verfahrender Erfindung erläutern, ohne dabei seine Anwendung zu begrenzen.
Herstellung der AlkydharzVorprodukte
Alkydharzausgangsprodukt A
95 g dehydratisiertes Rizinusöl werden mit 30 g Trimethylolpropan in Gegenwart von 0,045 g KOH bei 2450C umgeestert.
Anschließend wird nach Zugabe von weiteren 42 g Trimethylolpropan und 80 g Phthalsäureanhydrid bei 200 C unter Xylolkreislauf
bis zu einer Säurezahl von 20 - 22 mg KOH/g verestert. Das Harz wird 70#ig in Xylol aufgelöst. Die Prü-
309884/1318
- ίο -
fung ergibt folgende Daten:
Pestkörper: Säurezahl: Viskosität:
Hydroxylzahl: [n~] (Chloroform,,200C):
mittlerer Löslichkeits-, parameter ("δ ") :
Alkydharzausgangprodukt B
69,8 Gewichtsprozent 21 mg KOH/g 34 s DIW 53211/2O°C, 50 gew.-£ig
in Xylol gelöst, 149 mg KOH/g
5,16 ml/g
10,2'
60 g Isonanansäure, 46 g Trimethylolpropan, 35 g Glyzerin
und 80 g Phthalsäureanhydrid werden bei 1900C bis zu einer
Säurezahl von 10 - 12 mg KOH/g verestert. Das Harz wird 70gewS?ig in Xthylenglykolmonoäthylätheracetat angelöst.
Ausprüfung: Festkörper: Säurezahl:
•Hydroxylzahl: Viskosität:
[π] (Chloroform,200C):
mittlerer Löslichkeitsparameter ("<5m"):
70,4 Gewichtsprozent 10,9 mg ,KOH/g 201 mg KOH/g
40 s DIN 53211/2O°C, 60gew.-£ig
in Äthylglykolacetat gemessen,
4,4 ml/g 11,2
90 g Neopentylglykol, 46 g Trimethylolpropan, 60 g
Adipinsäure und 75 g Isophthalsäure werden auf 2000C erhitzt und bis zu'einer Säurezahl von 10 mg;KOH/g verestert.
Das Harz wird auf 10% Festkörpergehalt verdünnt
mit einem 1:1 Gemisch von Äthylglykolacetat und einem aromatischen Kohlenwasserstoff mit 98$ Aromatengehalt,
Siedebereich I60 - 182°C. Shellsol A-).
Kauri-Butanol-Wert 90 (z.B.
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- ii -
Konstanten:
Pestkörper:
Säurezahl:
Hydroxylzahl:
[n] (Chloroform,200C):
mittlerer Löslichkeitsparamet er ("6 "):
69,3 %
9,5 mg KOH/g 193 mg KOH/g
5,0 ml/g
11,6
Nach den üblichen Verfahren der Lösungspolymerisation
unter Rückfluß und Verwendung von peroxydischen Katalysatoren z.B. di-tert.-Butylperoxid werden folgende Harze
hergestellt:
Polymerisatharz | X | Y | ISI |
n-Butylacrylat Λ | 44 | — | 45 |
Methylmethacrylat | «.- | 48 | — |
Styrol | 44 | - — | 30 |
Vinyltoluol | — | 40 | — |
ß-Hydroxy ät hylacrylat | 12 | 12 | 25 |
Äthylglykolacetat | 100 | 100 | 100 |
Festkörper in Gewichtsprozent | 49,3$ | 49,6g | 49,6? |
Hydroxylzahl (mg KOH/g) | 56 | 55 | 116 |
[n] (Chloroform, 200C) | 21,7 | 18,1 | 20,3 |
10,8 | 11,0 | 11,0 |
344 g Alkydharzausgangsprodukt A werden mit 121 g Acrylharz Y und 12 g Hexamethoximethylmelamin auf 14O°C unter Rühren
erhitzt und 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, wobei 12 g Destillat übergehen. Der Ansatz wird durch Zugabe
von 50 g Äthylglykolacetat auf 60 Gewichtsprozent verdünnt. Während zu Beginn des Erhitzens eine Probe einen trüben
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■' - 12 -
Rückstand ergab, ergibt die Klarprobe danach auf einer Glasplatte ein homogenes Kunstharz. Die Ausprüfung ergibt
folgende Daten:
Festkörper: 59,7 Gewichtsprozent
[η] (Chloroform,200C): 11,8 ml/g
Viskosität: 92 s DIN 53211/2O0C mit Äthyl-
glykolacetat auf 50$ verdünnt
Säurezahl: ' 18,7 mg KOH/g
30988Λ/1318
Das Kunstharz wird mit einem hochreaktiven Melaminformaldehydharz x kombiniert und jeweils 30 Minuter,
bei 80oC, 1000C und 1200C gehärtet. Das Gewichtsvercältnis Pigment (TiCO : Bindemittel beträgt
0.8:1. Als Vergleich dient ein hochreaktives Kizinenalkydharz ' 3 das in analoger Weise verarbeitet
wurde. Das Gewichtsverhältnis Harz zu Melaminharz beträgt 75:25·
to
00 Pendelhärte nach
TT König DIK 53157
Lack
8O0C
10O0C
12ü°C
• Vergleich
8O0C
10O0C
120°C
80 s
120 .s
70 s I 160 s
.85 s
_* Erlchsentiefung ta (0,8 mm Pe-Blech)
8 mm
i 7 mm j 5 mm
7 mm
5 mm
0,6 mm
50 Schlag nach Gardner (in inches x pounds)
20
10
Gitterschnitt DIN 53151
Gt OB
Gt OB
Gf IB
Gt 2B
Gt 3B j
Gt 53
χ Hochreaktives Melaminformaldehydharz, verethert mit Butanol, Lieferform SO/äig in Butanole
Säurezahl unter 2, Viskosität 9-11,5'P/20 C. Besonders für niedrig einbrennende Industrielacke
geeignet.
xx Rizinenphthalsäurealkydharz mit 35" ölgehalt, SSurezahl 20-30, Viskosität 3,5-6,6 P/2O0C
50$ig in Xylol gemessen; hochreaktives Alkydharz'für Industriclackierungen.
xxx mit Kunstharz gemäß Erfindung Eeispiel 1.
- lit -
Um den Vorteil gegenüber normalen "acrylierten Alkydhar'zen"
zu demonstrieren, wird das Mischkondensat aus'Beispiel 1 mit einem handelsüblichen hochwertigen Rizinenalkydharz,
(Rizinenphthalsäurealkyd, Säurezahl 10-20, Viskosität 6,2-10,5 P/20°C 40#ig in Xylol gemessen), das nach dem
normalen, unter der Bezeichnung "post-styrehation" bekannten
Verfahren mit 30% einer 3:1 Mischung aus Methylmethacrylat
und Styrol modifiziert ist, in einem Autodecklack, der einen Zusatz des gleichen Melaminformaldehydharzes
enthält, verglichen.
Die Kunstharze werden im Verhältnis 75:25 mit einem
hochreaktiven Melaminformaldehydharz, veräthert mit Butanol, Lieferform 60#ig in Butanol, Säurezahl unter 2,
Viskosität 9-11,5 P/20°C. Besonders für niedrig einbrennende Industrielacke geeignet, kombiniert.
Pigmentierung: 0,15:1 mit einer Mischung aus 35$ Phthalocyaninblau,
9% Ruß und 5β% Titandioxid. Einbrennbedingungen: 30 Minuten, 125°C. :
Lack 2 XXX |
Vergleich 2 (acryliertes Alkydharz |
Oberflächenhärte + 1 | 3 |
Glanz nach Lange in % 120 vom Schwarz normal |
95 |
Bewertung: 1 bester Wert
5 schlechtester Wert xxx mit Kunstharz gemäß Erfindung Beispiel 1
0988^/1318
In analoger Weise, wie bei Beispiel 1 beschrieben, wird
ein Kunstharz aus 320 g Alkydharz B3 152 g Acrylharz X,
10 g Hexa(methoxy-äthoxi)-methylmelamin und 43 g Äthylglykolacetat
hergestellt9 wobei 15 g Destillat übergehen.
Das Kunstharz ist sowohl in Lösung als auch im lösungsmittelfreien
Zustand klar und hat folgende Konstanten:
Festkörper: 6o,l Gewichtsprozent,
[V] (Chloroform,200C): 8,1 ml/g,
Säurezahl: 11,6 mg KOH/g,
Viskosität: 36 s DIN 53211/2O0C auf 5Oi?
mit Äthylglykolacetat verdünnt
Das Mischkondensat wird mit einem konventionellen Alkydharz (Alkydphthalsäureharz, 30% ölgehalt, Säurezahl 3-7» Viskosität
4,4-6,6 P/20°C 50#ig in Xylol gemessen), auf Basis von Rizinenöl und Isononansäure verglichen. Die Harze
werden im Verhältnis 70 : 30 mit einem niedrigreaktiven
Melaminformadelhydeharz (mit Butanol veräthertes Melaminformaldehydharz,
Lieferform 655?ig in Butanol/Xylol, Viskosität
9,0-7,2 P/20°C) kombiniert, 1:1 mit Titandioxid pigmentiert und auf phosphatierte Stahlbleche aufgetragen
und 30 Minuten bei 150 C eingebrannt.
Lack 3 XXX |
Vergleich 3 | |
Pendelhärte | 115 | 110 |
Erichsentiefung | 7 | 7 |
Schlag n. Gardner ip | 80 | 70 |
Gitterschnitt | Gt OB | Gt IB |
Waschlaugenbeständigkeit 5 | ) 5 Zyklen | 3 Zyklen |
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Bonder 125, 2,5#ige Pro-Dixan-Lösung
1 Zyklus = 8 Stunden bei 900C +16 Stunden Lagerung in
der kalten Lauge
J Kunstharz gemäß Erfindung Beispiel 3
90 Teile Acrylharz Z und 12 Teile Hexamethoximethylmelamin
werden auf IiJO0C erhitzt und 30 Minuten bei leichter
Destillation gehalten. Dann werden 368 Teile Alkydharz C und 53 Teile Äthylglykolacetat zugegeben. Die Mischung
.wird wieder auf l40°C erhitzt und etwa 2 Stunden bei
dieser Temperatur gerünrt. Dabei gehen insgesamt 10 Teile Destillat über.. Das Kunstharz ist homogen und bildet eine
klare Lösung mit folgenden Konstanten:
Pestkörper: 59Λ Gewichtsprozent
[η] (Chloroform, 200C): 8/5 ml/g Säurezahl: 9,0 mg KOH/g
Viskosität: 27 s DIN 53211/2O°C mit Äthyl
glykolacetat auf 50$ verdünnt.
Das Kunstharz wird mit einem mittelreaktiven Melaminharz kombiniert und 30 Minuten bei 1300C gehärtet. Das Gewichtsverhältnis
Pigment (TiO„) : Bindemittel beträgt 1:1, das Verhältnis Harz zu Melaminharz 80:20.
Al'.* Vergleichsbeispiel dient ein handelsübliches nichttrocknendes
ölfreies Alkydharz (70$ig.in Shellso\ kl
Äthylglykol, Säurezahl 5-15, Viskosität ifS6~732 P/20°C,
auf 60$ mit Shellsol A/Äthylglykol 2:1 verdünnt.)
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Lack 4 XXX |
Vergleich 4 | |
Pendelhärte DIN 53157 | 120 sec/35 ym | 103 sec/35 Mm |
Erichsentiefung O58 mm Eisenblech |
6,9 mm | 6.2 mm |
Schlag nach Gardner · (inch χ pounds). |
über 80 | über 80 |
Gitterschnitt DIN 53151 |
Gt OB | Gt «B |
xxx mit Kunstharz gemäß Erfindung Beispiel
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Claims (1)
- - 18 Patentansprüche:Verfahren zur Herstellung von luft- und ofentrocknervden Lackkunstharzen, dadurch gekennzeichnet, daßa) 30 - 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 45 - 90Gewichtsprozent eines Alkydharzausgangsproduktes mit genau definiertem niederen Kondensationsgrad mitb) 5 ~ 68 Gewichtsprozent, vorzugsweise 8 - 50 Gewichtsprozent eines Polymerisatharzes mit freien Hydroxylgruppen undc) 2-10 Gewichtsprozent eines teilweise oder vorzugsweise vollständig mit Alkoholen mit bis zu 4 C-Atomen verätherten Aminoformaldehydharzesbei 100 - l80°C in Gegenwart von Lösungsmittel umgesetzt werden oder zuerst die Komponente b mit der Komponente c vorkondensiert und dann das erhaltene Präkondensat anschließend mit dem Alkydharzausgangsprodukt umgesetzt wird.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche Komponente a eingesetzt wird bei der die Grenzviskosität Jji] des Alkydharzausgangsproduktes, gemessen in Chloroform bei 200C zwischen 4,0 und 9,0 ml/g liegt.3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche Komponente a eingesetzt wird bei der die Hydroxylzahl des Alkydharzausgangsproduktes zwischen 40 und 250 mg KOH/g liegt.4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß als,Alkydharzausgangsprodukt ein ölmodifiziertes Alkydharz eingesetzt wird.309884/13185. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch• gekennzeichnet, daß als Alkydharzausgangsprodukt ein ölfreies Polyesterharz eingesetzt wird.6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß eine solche Korn-' ponente b eingesetzt wird bei der die Grenzviskosität [V] des Polymerisatharzes, gemessen in Chloroform bei 200C, zwischen 10 und 25 ml/g liegt.7. Verfahren nach einem oder mehreren der Anspruch« 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche Komponente b eingesetzt wird bei der die Hydroxylzahl des Polymerisatharzes zwischen 30 und 150 mg KOH/g liegt.8. Verfahren na,ch einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente b so ausgewählt eingesetzt wird, daß der mittlere Löslichkeit spar amet er Vδ " des Polymerisatharzes nicht mehr als 2,0 Einheiten vom mittleren Löslichkeitsparameter "δ^11 des Alkydharzausgangsprodulctes abweicht.9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisatharz ein Polymerisat eingesetzt wird, das zum überwiegenden Teil aus Vinyl- und/oder Vinylidenmonoineren aufgebaut ist.lötverfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisathprz ein Copolymerisat auf Acry!basis eingesetzt wird.11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1O5 dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschleunigung der Reaktion zwischen den Komponenten a), b) und c) Katalysatoren mit eingesetzt werden.12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 j dadurch gekennzeichnet, däß durch Auswahl der Reaktionspartner a, b und c und der Reaktionsbedingungen so umgesetzt wird, daß die Grenzviskosität des Endproduktes für eine Verwendung als ofentrocknende Kunstharze zwischen Jji] = 6-13 ml/g, gemessen in Chloroform bei 20°C, beträgt.13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auswahl der Reaktionspartner a3 b und c und der Reaktionsbedingungen so umgesetzt wird, daß die Grenzviskosität des Endproduktes für eine Verwendung als lufttrocknende Kunstharze zwischen TnJ =10-25 ml/g beträgt.14. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1 bis 13 erhaltenen Lackkunstharze als Bindemittel in luft- und ofentrocknenden Überzugsmitteln.15. Verwendung nach Anspruch 14, wobei das Lackkunstharz als Bindemittel für ofentrocknende überzugsmittel im Gemisch mit 2-50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5-30 Gewichtsprozent eines Aminoplastharzes vorliegt..509884/1318
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