DE2333384C3

DE2333384C3 - Nicht vergilbende, wetterbeständige Filme liefernde Einbrennlacke auf der Grundlage von Alkydharzen und Acrylverbindungen

Info

Publication number: DE2333384C3
Application number: DE19732333384
Authority: DE
Inventors: Themistoklis Dipl.-Chem. 2000 Hamburg; Dalibor Horst Dipl.-Chem. Dr. 2000 Norderstedt; Kießling Hans-Joachim Dipl.-Chem. Dr 2000 Hamburg; Schmidt Rolf 2080 Pinneberg Katsimbas
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Filing date: 1973-06-30
Publication date: 1977-09-29

Description

3— 8 Gewichtsprozent Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxyäthyl-, Hydroxypropyl-, Hydroxybutylacrylat, einzeln oder im Gemisch,

1— 3 Gewichtsprozent Acrylsäure,
35—45 Gewichtsprozent Methylmethacrylat und 50—60 Gewichtsprozent Äthylacrylat

einpolymerisiert enthalten, wobei sich die Gewichtsprozente auf das Gesamtgewicht der Komponente b) beziehen.

2. Einbrennlacke nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Zusatz, von Aminoplasten und bzw. Epoxydharzen.

3. Einbrennlacke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelkomponente aus

4. Einbrennlacke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelkomponente aus

A) 60 bis 70 Gewichtsprozent Copolymerisat,

B) 20 bis 30 Gewichtsprozent Aminoplasten und

C) 5 bis 15 Gewichtsprozent Epoxydharzen

besteht.

5. Einbrennlacke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn in der Komponente a) 22 Gewichtsprozent Isononansäure enthalten ist, die Menge an enthaltener «,//-ungesättigter Dircarbonsäure bzw. deren Anhydride bei 0,4 bis 1,2 Gewichtsprozent und die Menge der Adipinsäure 8 bis 14 Gewichtsprozent beträgt.

6. Einbrennlacke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn in der Komponente a) 28 Gewichtsprozent Isononansäure enthalten ist, die Menge an enthaltener «,//-ungesättigter Dicarbonsäure bzw. deren Anhydrid bei 1,2 bis 2,5 Gewichtsprozent und die Menge von enthaltener Adipinsäure 4 bis 8 Gewichtsprozent beträgt.

7. Verwendung der Einbrennlacke nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung von Lackfilmen, die vor dem Einbrennen ein gutes Standvermögen an senkrechten Flächen aufweisen und nach einer Ablüftzeit von etwa 5 bis 8 Minuten selbst bei Schichtdicken von etwa 70—120 μηι fehlerfrei einbrennbar sind.

Die Erfindung betrifft Einbrennlacke auf der Grundlage von Copolymerisaten aus Alkydharzen und Acrylverbindungen.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, Lackharze zu schaffen, welche Überzüge von hoher Wetterbeständigkeit, Glanzhaltung, Farbbeständig-

keil sowie hoher Hitze- und Lösungsmittelbeständigkeit und Haftfestigkeit ergeben. Außerdem sollen die aufgetragenen Lackfilme vor dem Einbrennen ein gutes Standvermögen an senkrechten Flächen aufweisen. Ferner müssen die aufgebrachten, noch nichl eingebrannten Lackfilme selbst bei Schichtdicken von etwa 70—120 μ nach einer Ablüftzeit von etwa 5 bis Minuten fehlerfrei einbrennbar sein. Es sollen dU Einbrennlacke als Decklacke für die Automobilindustrie geeignet sein und eingebrannte Filme vor

35 bis 40 μ Schichtdicke oder dicker ohne Verwendung von jeglichen Hilfsmitteln in blasen- und kraterfreiem Zustand liefern.

In der deutschen Auslegeschrift 11 68 590 sine bereits nicht vergilbende, chemikalienbeständigi Filme liefernde Einbrennlacke auf der Grundlage vot Alkydharzen und Acrylverbindungen beschrieben welche dadurch gekennzeichnet sind, daß sie ein Co polymerisat aus folgenden Komponenten

A) 70 bis 75 Gewichtsprozent Copolymerisat und

B) 25 bis 30 Gewichsprozent Aminoplasten

besteht.

a) einem mit gesättigten Fettsäuren modifizierten nicht trocknenden Alkydharz, zu dessen Aufbai neben gesättigten Dicarbonsäuren bzw. derei Anhydriden, bezogen auf die Gesamtmenge de

3 4

Harces, 1 bis 6 V₀ einer «,/(-ungesättigten Di- trocknenden Alkydharz, zu dessen Aufbau

carbonsäure mitverwendet wird, neben gesättigten aromatischen Dicarbonsäuren

b) einer aromatischen Vinylverbindung und bzw. Anhydriden und Polyolen eine α,/9-unge-

c) einer Acrylverbindung aus der Gruppe der sättigte Dicarbonsäure bzw. deren Anhydrid, Acryl- und Methacrylsäure oder der Ester dieser 5 aliphatische zweibasische Säure der allgemeinen Säuren Formel HOOC-R —COOH, worin R eine

gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 4 bis

enthalten. 11 Kohlenstoffatomen bedeutet, mitverwendet

Diese Einbrennlacke haben sich ausgezeichnet be- sind, und

währt, erfüllen jedoch nicht die folgenden heutigen io b) 40 bis 10 Gewichtsprozent einer Kombination

Anforderungen: von Acrylverbindungen aus der Gruppe der

Die Wetterbeständigkeit der Filme ist nach dem Methacrylsäure, der Monohydroxyester der Einbrennen noch nicht befriedigend, und das Stand- Acryl- und Methacrylsäure, wobei der gesättigte vermögen der Überzugsmittel beim Auftragen des Monohydroxyrest 2 bis 4 Kohlenstoffatome entÜberzuges auf senkrechter Fläche ist noch nicht aus- 15 hält, sowie Ester der Acryl- und Methacrylsäure reichend, wie es von der Automobilindustrie verlangt mit gesättigten Alkoholen, die bis 4 Kohlenstoffwird. Zusätzlich ist auch noch nicht eine sehr gute atome aufweisen,
Lösungsmittelbeständigkeit und Oberflächenhärte der

eingebrannten Filme vorhanden. Außerdem ist bei enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Coder Herstellung dieser bekannten Copolymerisate " polymerisat nicht trocknende Alkydharze (Kompoimmer eine aromatische Vinylverbindung erforder- nentea) enthalten, die als Veresterungsprodukte einer lieh, um Lösungsmittelbeständigkeit zu erzielen, Mischung von 22 bis 28 Gewichtsprozent Isononanjedoch wird hierdurch die Wetterbeständigkeit herab- säure, gesättigten aromatischen Dicarbonsäuren bzw. gesetzt. deren Anhydriden, 0,4 bis 2,5 Gewichtsprozent einer

Es war bei der Ausarbeitung dieser Erfindung nicht »5 Λ,/J-ungesättigten Dicarbonsäure bzw. deren Anhydrid vorauszusehen, daß durch Abstimmung der Alkyd- und A bis 14 Gewichtsprozent Adipinsäure vorliegen und Acrylkomponente (Art und Menge) ein Optimum und wobei die Säuren und die Polyole sich zu an Wetter- und Lösungsmittelbeständigkeit der ein- 100 Gewichtsprozent ergänzen müssen und die Gegebrannten Filme ohne die Mitverwendung von aro- wichtsprozente auf die Gesamtmenge des Alkydmatischen Vinylverbindungen bei der Herstellung des 3° harzes bezogen sind, und im Copolymerisat als Copolymerisates zu erreichen war. Acrylverbindungen

In der US-PS 32 87 292 sind bereits Copolymerisate von nichttrocknenden Alkydharzen mit nicht- 3— 8 Gewichtsprozent Hydroxyäthylmethacrylat, trocknenden Fettsäuren mit 5—22 Kohlenstoffatomen Hydroxyäthyl-, Hydroxypropyl-, Hydroxy-(vgl. Spalte 1, Zeilen 41—43) und 0,5 bis 3 Gew.-%> 35 butylacrylat, einzeln oder im Gemisch,
Maleinsäure (vgl. Spalte 5, Zeilen 29—30), die auch 1— 3 Gewichtsprozent Acrylsäure,
kein Styrol und nur Acrylverbindungen enthalten, 35—45 Gewichtsprozent Methylmethacrylat und
beschrieben (vgl. z. B. die Beispiele 9 und 10). Der 50—60 Gewichtsprozent Äthylacrylat
Anteil an aliphatischen Monocarbonsäuren soll

5—50°/o betragen (vgl. Spalte 4, Zeile 56). Derartige 4° einpolymerisiert enthalten, wobei sich die Gewichts-

Copolymere können mit Aminoplasten (vgl. Spalte 5, prozente auf das Gesamtgewicht der Komponente b)

Zeilen 50—51) zur Herstellung von Einbrennlacken beziehen.

verwendet werden (vgl. Spalte 5, Zeilen 58—59). Aus der letzten Kombinations-Gruppe wird als

Diese Einbrennlacke liefern nach dem Auftragen der Komponente b)

Lackfilme an senkrechten Flächen jedoch Überzüge, 45

die kein ausreichendes Standvermögen aufweisen, wie 40—10 Gewichtsprozent eines Gemisches, bestehend

dies durch das in der Tabelle 1 der Vergleichsunter- aus

suchung an letzter Stelle angegebene Ergebnis belegt 3— 8 Gewichtsprozent Hydroxyäthylmethacrylat,

wird. Hydroxyäthyl-, Hydroxypropyl-, Hydroxy-

Es ist überraschend anzusehen, daß es durch eine 5° butylacrylat einzeln oder im Gemisch,
spezielle Auswahl nach Art und Menge der Kompo- 1— 3 Gewichtsprozent Acrylsäure,
nenten möglich geworden ist, solche Einbrennlacke 35—45 Gewichtsprozent Methylmethacrylat und
der gekennzeichneten Art aufzufinden, die nicht nur 50—60 Gewichtsprozent Äthylacrylat
für die eingangs genannten Zwecke hervorragend geeignet sind, sondern noch weitere Verbesserungen 55 bevorzugt.

aufweisen, wie dies die in Tabelle 1 wiedergegebenen Als Isononansäure findet ein Säuregemisch VerErgebnisse der weiteren Vergleichsuntersuchungen wendung. Isononansäure wird durch Oxydation von zeigen. Oxo-Aldehyden bzw. Oxo-Alkoholen großtechnisch

Die vorliegende Erfindung betrifft nicht ver- hergestellt und besteht aus einem Gemisch isomerer,

gilbende, wetterbeständige Überzüge liefernde Ein- ^6o verzweigtkettiger Carbonsäuren mit 9 C-Atomen,

brennlacke auf der Grundlage von nichttrocknenden Etwa 90 Gewichtsprozent liegen als 3,5,5-Trimethyl-

Alkyldharzen, welche eine geringe Menge «,/3-unge- hexansäure vor.

sättigte Dicarbonsäure esterartig gebunden enthalten, Als gesättigte aromatische Dicarbonsäuren bzw.

und Acrylverbindungen, die ein Copolymerisat aus deren Anhydride finden Verwendung:

folgenden Komponenten: Gg Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure,

Terephthalsäure, Tetrahydrophthalsäureanhydrid.

a) 60—90 Gewichtsprozent aus einem mit gesättig- Als α,/ί-ungesättigte Dicarbonsäuren bzw. deren

ter synthetischer Fettsäure modifizierten, nicht Anhydride können Verwendung finden:

23

Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure oder Gemische,

Als Polyole können Trimethylolpropan, Tnmethyloläthan oder Mischungen daraus sowie untergeordneten Mengen von Pentaerythrit, Glycerin, gegebenenfalls zusammen mit einem Glykol zur Umsetzung gebracht werden. Als Glykol kommen Äthylen-, Propylen-, 1,4-Butylen-, Diäthylenglykol in Frage. Die untergeordneten Mengen der vorstehend genannten Polyole können von 4 bis 10 Ge- n> wicIUsprozent betragen.

Bei der Herstellung der Komponente a) verfährt man im allgemeinen bei der Auswahl der Komponenten nach Art und Menge so, daß die hergestellte Komponente a) Viskositäten nach Gardner—HoldtvonBbisD aufweist (gemessen in 50gew.-°/oiger Lösung in Xylol), und außerdem ein Testlack aus 70 Gewichtsteilen (berechnet als Festharz) Komponente a) und 30 Gc-ichtsteilen (berechnet als Festharz) aus butyliertem Melaminform- »° aldehydharz auf Stahlbleche aufgetragen nach dem

Brauchbare Gemische für die Komponente a)

384 [f

' 6

Ablüften bei 13O⁰C in 30 Minuten eingebrannte Filme mit der Schichtdicke von 45 μ liefern, die folgende Eigenschaften besitzen müssen:

Erichsen-Tiefung 8,2 bis 9,4

Pendelhärte 132 bis I44

Xylolbeständigkeit, 5 min 0 bis 0—1

Gitterschnitt 0 bis 0—1

Falls man die Isononansäure in dem unteren Bereich von 22 Gewichtsprozent einsetzt, dann liegt die Menge von zu verwendender «,/(-ungesättigter Dicarbonsäure bzw. deren Anhydrid bei 0,4 bis 1,2 Gewichtsprozent und die Menge von Adipinsäure bei 8 bis 14 Gewichtsprozent. Falls man jedoch die Isononansäuren im oberen Bereich von 28 Gewichtsprozent einsetzt, dann liegen die Mengen an zu verwendenden α,/J-ungesättigten Dicarbonsäuren bzw. deren Anhydriden bei 1,2 bis 2,5 Gewichtsprozent und die Menge von Adipinsäure bei 4 bis 8 Gewichtsprozent.

Isononansäure Gesättigte aromatische Polyol Dicarbonsäure bzw.
Anhydride

Gew.-«/o Gew.-°/o Gew.-Vo

a,/?-ungesättigte
Dicarbonsäure

Gew.-o/o

Adipinsäure

Gew.-V«

1)	22 bis 24	25 bis 28	35 bis 38	0,8 bis 1,2	8 bis 14
		Phthalsäureanhydrid	Trimethylolpropan	Maleinsäureanhydrid
2)	24 bis 26	26 bis 29	36 bis 39	1,2 bis 1,6	6 bis 8
		Phthalsäureanhydrid	Trimethylolpropan	Maleinsäureanhydrid
3)	26 bis 28	25 bis 28	38 bis 44
		Phthalsäureanhydrid	Trimethyloläthan	2 bis 2,4	4 bis 8
4)	26 bis 28	28 bis 34	28 bis 32	Maleinsäureanhydrid
		Isophthalsäure	Trimethylclpropan,	1,8 bis 2,2	6 bis 14
			4 bis 6	Fumarsäure
			Pentaerythrit
5)	22 bis 24	24 bis ?8	24 bis 28	1,6 bis 1,8	6 bis 12
		Phthalsäureanhydrid	Trimethylolpropan,	Maleinsäureanhydrid
			6 bis 10
			1,4-Butandiol

Von diesen wieder liefert das Gemisch 2) die besten Resultate.

Bei der Auswahl der Komponente b) verfährt man in folgender Weise: es können Methylacrylat, Methylmethacrylat, Athylacrylat, Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat sowie untergeordnete Mengen von Butylacrylat, Isobutylacrylat und 2-Äthylhexyl(meth)acrylat verwendet werden. In untergeordneten Mengen werden Acrylsäure, Methacrylsäure sowie Hydroxyäthylacrylat, Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxybutylacrylat eingesetzt. Die untergeordneten Mengen der vorstehenden Acryl(meth)säure können von 1 bis 3 Gewichtsprozent und ihre Hydroxyalkylester von 3 bis 8 Gewichtsprozent betragen. Der Acryl(meth)acrylsäureesteranteil von etwa 85 bis 95 Gewichtsprozent wird so ausgewählt, daß die Glasübergangstemperaturen der Gemische, errechnet arithmetisch, etwa zwischen + 10 und +60° C liegen.

Die genannten Mengenbereiche der reaktiven Monomere müssen gehalten werden, um einerseits die Reaktivität und andererseits die Lagerstabilität sicherzustellen.

Dabei ergeben die Ester der höheren Alkohole flexiblere Harze. Man kann also die Wahl des Esters oder einer Mischung von Estern je nach dem endgültigen Verwendungszweck des Harzes treffen. Demgegenüber können die Acrylsäureester der genannten Alkohole in etwas größerem Umfang verwendet werden.

Brauchbare Gemischzusammensetzung für das Monomerengemisch b)

Acrylsäure Methacryl- Monohydroxy- Monohydroxysüiure ester der ester der

Acrylsäure Methacrylsäure Acrylsäure Methacrylester

1)	2
2)	2
3)
4)	2

2,5

6) 3

Bedeutung der Abkürzungen: ÄA = Äthylacrylat.

AMA = Äthylmethacrylat. 2ÄHMA = 2-Äthylhexylmethacrylat. BA = Butylacrylat.

BMA = Butylmethacrylat.

6HBA
3,5 HAA

3HBA
3HBA

4 HAMA	54 AA	40 MMA
	48 AA	44 MMA
	48 AA	46 MMA
4HÄMA	30 AA 8BA	56 MMA
		40 BMA 50 MMA 4 2-ÄHMA
	30MA	64 AMA
HAA = HAMA = HBA = MA MMA =	Hydroxyäthylacrylat. Hydroxyäthylmethacrylat. Hydroxybutylacrylat. Methylacrylat. Methylmethacrylat.

Die besten Resultate liefert das Gemisch 1.

Die Einbrennlacke nach der Erfindung werden im allgemeinen aus folgenden Anteilen der Komponenten hergestellt: 60 bis 90, vorzugsweise 70 bis 85 Gewichtsprozent der schon genannten Alkydharze und 40 bis 10, vorzugsweise 1!5 bis 35 Gewichtsprozent der schon spezifizierten Kombinations-Gemische b) der Monomeren.

Das Alkydharz kann nach einem beliebigen bekannten Verfahren hergestellt werden.

Bei der Herstellung des Alkydharzes Komponente a) können gegebenenfalls übliche Veresterungskatalysatoren mitverwendet werden. Hierzu sind z. B. geeignet: Lithiumricinoleat, Calciumacetat und Bleioxyd. Diese Katalysatoren fügt man etwa in Mengen von 0,05 bis 0,15 Gew.-°/o hinzu.

Eine spezielle Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Komponenten in solchen Mengen auswählt und umsetzt, daß sich im Alkydharz als Zwischenprodukt die Hydroxylgruppen zu den Carboxylgruppen wie 1:1,24 bis Il: 1,20 verhalten, die Säurezahl unter 15 ist und die Viskosität B — D, 5Ogew.-°/oig in Xylol nach Gardner—Holdt bei 20° C gemessen, beträgt.

Das vorliegende Verfahren in der Acrylicrungsiitufe wird so durchgeführt, daß man Acrylatmonomerc in den angegebenen Mengen mit dem zuvor gebildeten Alkydharz der angegebenen Zusammensetzung durch Copolymerisation umsetzt. Die Herstellung des Alkydharzes und dessen Copolymerisation mit den Monomeren wird vorzugsweise in Anwesenheit von organischen Lösungsmitteln durchgc- ^fio führt, die Siedepunkte von, etwa 100 bis 250° C beisetzen sollen, organische Lösungsmittel wie Kohlenwasserstoffe werden bevorzugt. Bevorzugt werden inerte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Xylol, deren Gemische und deren Homologe vcr- *5 wendet, wie auch Solvcsso 150 und Amsco F—80.

Bei der Copolymerisation des Alkydhar/xs mit Acrylmonomeren gcmiiß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, wird ebenfalls in Anwesenheit der schon genannten Lösungsmittel copolymerisiert, wobei an sich bekannte Polymerisationsinitiatoren Verwendung finden. In der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens verwendet man 1 bis 3 Gew.-% organische Peroxyde, jedoch können auch Azo-iso-Buttersäurenitril und Methyl-azo-iso-butylester Verwendung finden.

Bevorzugte Polymerisationsinitiatoren sind: tert.-Butylhydroperoxyd, Di-tert.-butyJperoxyd, Cumenhydroperoxyd, Caprylylperoxyd, Benzoylperoxyd und tert.-Butylperoctoat.

Gegebenenfalls können zur Steuerung der angestrebten Viskosität auch kettenabbrechendc Mittel an sich bekannter Art mitverwendet werden. Bevorzugt werden hierbei aliphatische Mercaptane, beispielsweise Dodccylmercaptan.

Bei der Herstellung des Alkydharzes, wobei im wesentlichen Veresterungs- und Umesterungsrcaktionen stattfinden, werden Reaktionstemperaturen von etwa 155 bis 260° C verwendet. Der Reaktionsablauf bei der Herstellung des Alkydharzes benötigt etwa 5 bis 15 Stunden. Die Umesterungstemperatur bei etwa 235 bis 240° C wird bevorzugt verwendet, und die anschließende Veresterung wird bei etwa 170 bis 210° C durchgeführt. Die Copolymerisation des vorgebildeten Alkydharzes mit den Monomeren wird im Temperaturbereich von etwa 120 bis 160° C durchgeführt, wozu etwa 5 bis 8 Stunden benötigt werden. Bevorzugt wird bei etwa 150° C copolymerisiert, wozu vorzugsweise etwa 6 Stunden benötigt werden. Bei der Copolymerisation wird vorzugsweise so gearbeitet, daß die Monomeren vollständig mit dem vorgebildeten Alkydharz copolymerisiert werden.

Um diesen gewünschten Erfolg sicherzustellen und die gewünschte Copolymerisation zwischen dem Alkydharz und den genannten Monomeren zu erhalten, wird das Alkydharz in gelöster Form im Polymcrisationskesscl vorgelegt und die Monomeren zusammen mit dem Polymerisationsinitiator etwa in

709 639/300

9 V ₁₀

dem Maße in den Reaktionskessel eingetropft, wie HO⁰ C gebracht, worauf im Laufe von 2 Stunden

die Copolymerisation fortschreitet, wobei das Zu- unter Aufrechterhaltung der Temperatur von 110° C

tropfen der Monomeren zusammen mit Copolymcri- die nachstehenden Mischungen getrennt und gleich-

sationsinitiator so langsam erfolgen muß, daß eine zeitig zugetropft wurden:

Mindestzutropfzeit von 1 bis 3 Stunden erforderlich 5 .

ist, bevorzugt wird jedoch eine Zutropfzeit, die über iscnung ι.

2 Stunden Hegt, aber 6 Stunden nicht überschreiten 40 g Methylmethacrylat,

sollte. Durch diese spezielle Arbeitsweise bei der 54 g Äthylacrylat,

Copolymerisation wird sichergestellt, daß die Mono- 4 g Hydroxyäthylmethacrylat und

meren tatsächlich an das vorgebildete Alkydharz io 2 g Acrylsäure.

anpolymerisiert werden und keine Trübungen durch .

unerwünschte Nebenprodukte entstehen können. Mischung 2:

Für die Herstellung von Einbrennlacken können 18 g Xylol und

die genannten Harze mit den üblichen als Lösungs- 3 g tert.-Butylperoctoat.
mittel dienenden Kohlenwasserstoffen, Pigmenten, >5

Stabilisatoren usw. vermischt werden. Die Härtung Etwa 2 Stunden nach erfolgter Zugabe wurde die der aus diesen Mischungen hergestellten Lacküber- Reaktionsmischung gekühlt. Sie hatte folgende züge erfolgt bei einer Temperatur von etwa 120 bis Daten:
etwa 140° C in etwa 20 bis 30 Minuten. Es wird angenommen, daß in dem Copolymerisat mindestens »° Viskosität (5O°/oige Lösung
ein Teil des nicht trocknenden Alkyds durch die un- in Xylol) (Gardnergesättigte Gruppierung der Maleinsäurekomponente Hol dt) K bis L

des Alkyds und das Reaktionsprodukt aus den Acryl- Säurezahl H

verbindungen chemisch gebunden ist. Hydroxylzahl 75

»5 Farbe l

Herstellung eines Zwischenproduktes (Komponente a) Festkörpergehalt 70 Gewichtsprozent

Die folgenden Ausgangsstoffe wurden in einen η · · ι ο

Dreihalskolben gegeben, der mit einem Rührer, einem e ι s ρ ι e I

Thermometer, einer Inertgaszuleitung und einer 3o Zwecks Herstellung einer weißen Lackfarbe wurde

Dampfableitung ausgestattet war: zunächst die nachstehende Mischung in der Kugelmühle 48 Stunden lang gemahlen:
36Og Isononansäure,

544 g Trimethylolpropan, 107 g der Produktlösung erhalten nach Beispiel 1

420 g Phthalsäureanhydrid, 35 (70%ig),

20 g Maleinsäureanhydrid, 10 g Xylol,

100 g Adipinsäure und 60 g Titandioxyd (Rutiltyp) und

1,6 g Triphenylphosphit. 2 g 8%iges Zinn-naphthenatlösung.

Unter Rühren und Durchperlen von Inertgas 4o Diese Grundmischung wurde dann zu einer Mischung

wurde in 60 Minuten die Temperatur auf 155° C ge- von
steigert und in 4 Stunden kontinuierlich auf 195° C

gesteigert und gehalten, bis die Säurezahl etwa 55 50 g 5O°/o butyliertem Melaminformaldehyd-

bis 65 betrug. Dann wurden 60 g Xylol zugesetzt und harz),

durch azeotrope Destillation das Wasser entfernt und 45 12 g Diacetonalkohol,

dabei während 4 bis 6 Stunden weiterverestert, bis 20 g technischem aromatischem Lösungsmittel-

die Säurezahl kleiner als 10 war und die Viskosität gemisch (Siedebereich 154 bis 178° C) und

einer 50gewichtsprozentigen Lösung in Xylol B bis C 2 g Additiv als Pigmentbenetzungsmittel,
nach Gardner—Holdt betrug. Dann wurde die

erhaltene Lösung bei 140° C mit Xylol auf 70 Ge- 5o hinzugefügt,
wichtsprozcnt Festkörper verdünnt.

Das nachstehende Beispiel 1 erläutert die Her- Dus resultierende Gemisch wurde dann mit Xylol

stellung vor Copolymcrisaten aus Alkydharz und auf eine Viskosität von 22 DIN 4 sec verdünnt,

dem Kombinations-Gemisch aus Acrylvcrbindungen Der Lack wurde anschließend auf phospiiaticrte

(Komponente b) und die aus den Copolymerisatcn 55 Stahlbleche gespritzt und bei 130° C 30 Minuten cin-

bereitcten erfindungsgemäßen Einbrennlacke, deren gebrannt. Man erhält glänzende, weiße I nckicrungen

Überzüge keine Vergilbung zeigen, Glanz behalten, mit sehr gutem Verlauf, hohe Obcrniichenhiirtc, sehr

witterungsbeständig und chcmikalicnbcstiindig sind. gute Elastizität und ausgezeichnete Glanzhärtung.

Ein vergleichbarer Lackfilm aus nicht trocknendem

Beispiel 1 ^6o Alkydharz und Mclaminharz zeigte keine so gute

, , _ Glanzbeständigkcit, Chcmikulienfestigkcit und Was-

In einem Dreilitcrdreihalskolbcn, der mit einem scrfcstigkeit wie Lackfilme nus dem Produkt mich

!Rührer, einem RückfiußkUhler, einem Thermometer diesem Beispiel.

und einer Incrtgaszuleitiing ausgestattet war, wurden Es hat sich gezeigt, daß Aminoplaste den gcnann-

570 g des zuerst angegebenen Zwischenproduktes ⁶S ten Copolymcrisnthar/.cn besonders wertvolle Eigen-

(Komponentc a) (70gewichtsprozcntigc Lösung) und schäften verleihen. Weiter können auch bestimmte

26 g Xylol eingewogen. Untor Rühren und langsamem Epoxydharze in Kombination mit Aminoplasten

Einleiten von Inertgas wurde die Temperatur auf solchen Einbrennlacken beigegeben werden. Beson-

ders gute Resultate ergeben die bekannten mit Butylalkohol verätherten Melaminaldehydharze.

Es ist ein allgemeines Kriterium, daß alle mit vorstehend beschriebenen modifizierten Alkyden verträglichen Melaminharze brauchbar sind, wenn sie beim Einbrennen klare, harte Filme ergeben.

Zusätzlich können auch Epoxydharze in Mischung mit Aminoplasten zusammen mit den Copolymerisaten verwendet werden. Geeignete Epoxydharze sind Produkte aus der Umsetzung von Epichlorhydrin und Bisphenol A (ρ,ρ'-Dihydroxydiphenyldimethylmethan) unter alkalischen Bedingungen. Andere zweiwertige Phenole liefern bei Umsetzung mit Epichlorhydrin ebenfalls geeignete Epoxydharze, die Glycidyläther von zweiwertigen Phenolen sind. Sie haben Epoxydäquivalente zwischen etwa 1.50 und sind flüssig bis fest. Besonders gute Resultate werden erhalten, wenn man einen Einbrennlack aus 70 Gewichtsteilen (als Festharz berechnet) des nach Beispiel 1 erhaltenen Produktes, 30 Gewichtsteilen (als ao Festharz berechnet) butyliertem Maleinformaldehydharz und 10 Gewichtsteile Epoxidharz auf Bisphenol-A-Basis mit einem Epoxidäquivalentgewicht von etwa 400 verwendet. Die bei 160° C in 30 Minuten eingebrannten Überzüge zeigten eine ausgezeichnete as Waschlaugenbeständigkeit.

Vergleichsuntersuchungen zum Nachweis des
erzielten technischen Fortschritts

Zum Nachweis des erzielten technischen Fortschritte gegenüber dem Stand der Technik, nämlich der US-PS 32 87 292, wurde das gemäß Beispiel 10 der US-PS 32 87 292 hergestellte Kunstharz mit dem nach Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hergestellten Kunstharz verglichen. Von beiden Kunstharzen wurde analog zum Beispiel 2 dieser Erfindung eine weiße Lackfarbe hergestellt. Diese wurde auf phosphatierte Stahlbleche durch Spritzen aufgetragen und bei 130° C 30 Minuten eingebrannt. Die erhaltenen Meßergebnisse sind in der Tabelle 1 wiedergegeben.

Tabelle 1

	Beispiel 1 der Erfindung	Beispiel 10 der US-PS 32 87 292
Schichtdicke	40—45μηι	40—45μΐη
Erichsen-Tiefung DIN 53156	7,2 mm	5,8 mm
Glanz nach Lange	104	98
Dornbiegeprüfung ASTM D 522-41	0	1—2
Bleistifthärte	H3	H5
Gitterschnitt	0	0—1
Xylolbeständigkeit, 5 Min.	0	1—2

Stand der nassen auf- keine Ab- Ablaufgesprühten Lacke bei lauferschei- erscheinung senkrechter Anordnung nung
des Stahlbleches

Die Ergebnisse in der Tabelle 1 zeigen die überlegenen Eigenschaften des erfindungsgemäß hergestellten modifizierten Alkydharzes.

Claims

Patentansprüche:

1. Nicht vergilbende, wetterbeständige Überzüge liefernde Einbrennlacke auf der Grundlage von nicht trocknenden Alkydharzen, welche eine geringe Menge «,//-ungesättigte Dicarbonsäure esterartig gebunden enthalten, und Acrylverbindungen, die ein Copolymerisat aus folgenden Komponenten

a) 60—90 Gewichtsprozent aus einem mit gesättigter synthetischer Fettsäure modifizierten, nicht trocknenden Alkydharz, zu dessen Aufbau neben gesättigten aromatischen Dicarbonsäuren bzw. Anhydriden und Polyoien eine «,//-ungesättigte Dicarbonsäure bzw. deren Anhydrid, aliphatische zweibasische Säure der allgemeinen Formel HOOC — R — COCH, worin R eine gesättigte Kohlenwasserstoffgruppe mit 4 bis 11 Kohlenstoffatomen bedeutet, mitverwendet sind, und

b) 40 bis 10 Gewichtsprozent einer Kombination von Acrylverbindungen aus der Gruppe der Methacrylsäure, der Monohydroxyester der Acryl- und Methacrylsäure, wobei der gesättigte Monohydroxyrest 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthält, sowie Ester der Acryl- und Methacrylsäure mit gesättigten Alkoholen, die bis 4 Kahlenstoffatome aufweisen,

enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Copolymerisat nicht trocknende Alkydharze (Komponente a) enthalten, die als Veresterungsprodukte einer Mischung von 22 bis 28 Gewichtsprozent Isononansäure, gesättigten aromatischen Dicarbonsäuren bzw. deren Anhydriden, 0,4 bis 2,5 Gewichtsprozent einer «,//-ungesättigten Dicarbonsäure bzw. deren Anhydrid und 4 bis 14 Gewichtsprozent Adipinsäure vorliegen und wobei die Säuren und die Polyole sich zu 100 Gewichtsprozent ergänzen müssen und die Gewichtsprozente auf die Gesamtmenge des Alkydharzes bezogen sind, und im Copolymerisat als Acrylverbindungen