DE2556198A1

DE2556198A1 - Lackbindemittel

Info

Publication number: DE2556198A1
Application number: DE19752556198
Authority: DE
Inventors: Eckhard De Dr Cleur; Rolf Dr Dhein; Rolf Dr Kuechenmeister; Hans Dr Rudolph
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1975-12-13
Filing date: 1975-12-13
Publication date: 1977-06-16
Also published as: NL7612970A; FR2334726A1; FR2334726B3; GB1521396A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Bindemittel für Lacke, die sich für Einschiebt - Metalleffektlackierungen eignen.

Metalleffektlacke haben in letzter Zeit, vor allem auf dem Gebiet der Autokarosseriebeschichtung, rasch an Bedeutung gewonnen. Da als Mittel zum Hervorrufen des gewünschten Metalleffekts z. Z. ausschließlich Aluminiumbronze eingesetzt wird, besteht imer die Gefahr, daß die aus der Lackfilmoberfläche herausragenden Metallflitter unter der Einwirkung des in der Luft vorhandenen Sauerstoffs einen Teil ihres Glanzes verlieren. Diese Erscheinung konnte bis jetzt nur durch Überspritzen der metallhaltigen Grundlackierung mit einem Klarlack vermieden werden. Diese Mehrschichten-Metalleffektlackierung verursacht gegenüber der Einschichtlackierung natürlich erheblichen Zeit- und Kostenaufwand, so daß das Bedürfnis nach einem Einschicht - Metalleffektlack bestand, bei dem bereits der Metallgrundlack einen Überzug über die Metallflitter bildet und so vor Oxydation schützt, der aber auch der Forderung nach lösungsmittelarmen bzw. lösungsmittelfreien Lacksystemen gerecht wird und harte, aber elastische und wetterfeste Überzüge mit gutem Metalleffekt liefern kann.

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Der Eindruck des Beobachters einer Metalleffektlackierung hängt maßgeblich vom sog. AusSchwimmeffekt ab. Darunter versteht man die Erscheinung, daß die Metallflitter in Abhängigkeit von der Art des Lackbindemittels - mehr oder weniger eine Ausrichtung im Lackfilm erfahren. Diese Ausrichtung und der damit verbundene Eindruck von der Qualität des Metalleffekts ist durch die üblichen Meßgeräte nicht meßbar, sondern kann nur aufgrund vergleichender Betrachtung beurteilt werden.

Grundsätzlich bieten sich für Lacke, wie sie zur Einschichten-Metalleffektlackierung z. B. von Autokarosserien benötigt werden, sowohl gesättigte Polyester als auch Polymerisate auf Acrylatbasis an. Während nun niedermolekulare Polymerisate auf Acrylatbasis spröde Überzüge ergeben, lassen sich hochpolymere Acrylatpolymerisate problemlos zu elastischen Überzügen verarbeiten - allerdings nur unter Verwendung beträchtlicher Mengen Lösungsmittel. Zur Herstellung lösungsmittelarmer bzw. lösungsmittelfreier Lacke sind sie also ungeeignet.

Lösungsmittelarme bzw. lösungsmittelfreie Lacksysteme auf Polyesterbasis, die sich zur Herstellung elastischer Überzüge eignen, sind bekannt (DT-OS 2 253 325, 2 319 635). Aus derartigen Lacken hergestellte Überzüge weisen zwar hohe Elastizität, Härte und Wetterfestigkeit auf, doch ist der Ausschwimmeffekt in diesen Lacken ungenügend, so daß auch sie für die Lösung der vorgegebenen Aufgabe nicht brauchbar sind.

Es wurde nun gefunden, daß durch Polymerisation ungesättigter Monomerer in Gegenwart eines Polyesters, der keine einer Polymerisation zugänglichen Doppelbindungen enthält, Lackbindemittel hergestellt werden können, die überraschenderweise den Polyestern alleine, den Polymerisaten alleine und deren Mischungen bei weitem überlegen sind.

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Lackbindemitteln , die sich als Grundlage für Einschicht - Metalleffektlacke eignen, dadurch gekennzeichnet, daß man

A) eine Mischung äthergruppenfreier Alkohole aus

30 - 90 Mol-#, bezogen auf A, gesättigter aliphatischer und/oder gesättigter cycloaliphatischer zweiwertiger Alkohole mit 2 bis 15 C-Atomen und
70-10 Mol-96, bezogen auf A, drei- bis sechswertiger gesättigter aliphatischer Alkohole mit 3 bis 12 C-Atomen sowie

B) die Mischung aus

50 - 95 Mol-%, bezogen auf B, aromatischer, gesättigter cycloaliphatischer und/oder gesättigter aliphatischer mehrbasischer Carbonsäuren mit 4 bis 14 C-Atomen und

50-5 Mol-%, bezogen auf B, aromatischer, gesättigter cycloaliphatischer und/oder gesättigter aliphatischer Monocarbonsäuren mit 7 bis 11 C-Atomen

in einem solchen Verhältnis, daß die Relation OH/COOH-Gruppen der Ausgangskomponenten A und B 1.10 - 1.45 und das Verhältnis mehrwertige Alkohole/mehrbasische Carbonsäuren zwischen 1.25 - 1.48 beträgt, unter Polykondensationsbedingungen zu einem nichtkristallinen Polyester mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 300 und 2 000, vorzugsweise zwischen 500 und 900, kondensiert und

C) 5 - 25f vorzugsweise 10 - 20, Gew.-%, bezogen auf die Summe Polyester + C, monomerer Acryl- und/oder Methacrylverbindungen und ggf. Styrole in Gegenwart von

95 - 75, vorzugsweise 90 - 80, Gew.-%, bezogen auf die Summe Polyester + C, des aus A und B erhaltenen Polyesters bei Temperaturen zwischen 100 und 16O° C in

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D) Q - 30 Gew.-Ji, bezogen auf die Stimme Polyester + C -t B, eines inerten nicht-arafflatisehen organischen Lösungsmittels unter Polymerisationsbedingungen solange umsetzt,, bis eine ¥iskosität entsprechend einer Auslauf zeit von 10 - 3G0 see (50 gew.-fS-ig gesessen in Äthyglykolacetat nach DM 53 211) erreicht ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind nach diesem !erfahren hergestellte Lackbindemittel sowie deren ¥erwendung als Grundlage für Einschicht-Bfetalleffektlacke· Aus der SF-OS 2 108 456 sind Alkydharze bekannt _t die aus mehrwertigen Alkoholen und Phthalsäurederivaten gewonnen und durch Propfpolyserisation mit wenigstens einer ¥inyl— verbindung Kodifiziert sind und sich durch einen Gehalt von. 5 — 60 Gew.—$ einkondensierter Hexahydrophthalsäure auszeichnen. Die Überzugsmittel gemäß IXF-OS 2 108 456 ergeben, nur mäßig elastische Überzüge und sind als Grundlage für EMsehichten-Metalleffektlacke nicht geeignet.

Aus der DfF-OS 2 333 384 sind Einbrennlacke auf Basis, von Copolymerisaten aus nicht trocknenden Alkydharzen,, die Isononansäure und eine geringe Menge Maleinsäure ester— artig gebunden enthalten_t bekannt. Auch aus diesen Einbrennlacken lassen sich Eiiischichten-Ketalleffektlackierungen der gewünschten Qualität nicht herstelllen.

unter Polyestern Im Sinne der Erfindung versteht man nach bekannten ¥erfahren zugängliche Polykondensationsprodukte mindestens eines äthergruppenfreieni zweiwertigen gesättigten aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Alkohols mit 2 bis 15 C-Atomen und mindestens eines äthergruppemfreien drei- bis sechswertigen gesattigten aliphatischen Alkohols mit 3 bis 12 C-Atomen mit mindestens einer mehrbasischen aromatischen, geslttigten cycloaliphatischen und/oder gesättigten aliphatischen Carbonsäure mit 4 bis 14 C-Atomen oder deren Anhydriden und min-

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destens eimer aromatischen, gesättigten cycloaliphatischen oder gesättigten aliphatischen einbasischen Carbonsäure mit 7 bis 11 C-Atomen.

Zur Herstellung dieser Polyester geeignete Alkohole sind z. B. Äthylenglykol, Propandiol-1.2 und-4.3, Butandiol-1.2 und -1.4, 2.2-Dimethylpropandiol-i.3, 2-Äthylpropandiol-1.3, Hexandiol-2.5 und -1.6, 2.2-Di(p-hydroxycyclohexyl)-propan, Cyclohexandiole, Dimethylolcyclohexane; Glycerin, Trimethyloläthan und -propan, Tris-(ß-hydroxyäthyl)-isocyanurat, Pentaerythrit, Sorbit.

Zur Herstellung der Polyester geeignete Säurekomponenten sind z. B. Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, 3.6-Dichlorphthalsäure, Tetrachlorphthalsäure, Trimellitsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Benzoesäure, tert.—Buty!benzoesäure, Hexahydrobenzoesäure, oC-Äthylhexansäure, Isononansäure oder - soweit möglich ihre Artiydride.

Bevorzugte Polyesterkomponenten sind Phthalsäureanhydrid, Adipinsäure, Propandiol-1.2, Trimethylolpropan undPC-Äthylhexansäure.

Die Polykondensation zu den Polyestern kann bei Temperaturen zwischen etwa 170 und 260° C, ggf. in Gegenwart von Katalysatoren, wie z. B. Hydroxide, Oxide,Salze(vorzugsweise Acetate und Oxalate)von Lithium,Natrium,Calcium,Barium, Aluminium,Germanium,Zink, Blei,Zinn-und Antimon sowie Dibutylzinnoxid, in Mengen von 0.001 - 0.5 Gew.-%,bezogen auf die Summe A + B, durchgeführt werden.Weitere geeignete Polykondensationskatalysatoren sind z. B. in V.V.Korshak und S.V.Vinogradova:Polyesters , S. 123 f» in H.Wagner und H.F.Sarx,Lackkunstharze, C.Hanser-Verlag 5 .Auflage ,1971, S. 90 und in W.R.Sorenson und T.W.Campbell,Preparative Methods of Polymer Chemistry,Insterse. Publ. New York 1961,111-127 genannt.

Die Polykondensation kann bei Erreichen des gewünschten Molekulargewichts oder - praktischer - der damit korrespondierenden Viskosität abgebrochen werden. Das Molekulargewicht wird als Zahlenmittel dampfdruckosmometrisch

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in Dioxan und Aceton bestimmt, wobei bei differierenden Werten der niedrigere Wert als korrekt angesehen wird.

Als ungesättigte Monomere C eignen sich zur Polymerisation befähigte Acryl- und Methacrylverbindungen sowie - in untergeordneten Mengen damit abgemischt - Styrole; z. B. Acrylsäure, Acrylamid, Acrylnitril, MethyIacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, ß-Hydroxyäthylacrylat, ß-Hydroxypropylacrylat, Laurylacrylat sowie die entsprechenden Methacrylderivate; Mono- und Bisäthylen- und -propylenglykolester der Malein- und der Fumarsäure; Styrol,Q^-Methylstyrol, Vinyltoluol.

Als besonders geeignet hat sich eine Kombination von

10-20 Gew.-% Hydroxypropylacrylat oder -methacrylat oder, bevorzugt, Bishydroxypropylester der Fumar- oder der Maleinsäure, 0 - 25 Gew.-% Styrol,
20 - 50 Gew.-% Butylacrylat,
10-35 Gew.-% Methylmethacrylat,
0-15 Gew.-% Acrylnitril und
0-5 Gew.-% Acrylsäure oder Methacrylsäure

erwiesen.

Geeignete Lösungsmittel D sind inerte, nicht-aromatische Lösungsmittel mit Siedepunkten zwischen 70⁰C und 250⁰C,vorzugsweise zwischen 100 und 250⁰C, z. B.gesättigte aliphatische Alkohole wie oC-Äthylhexanol-1, Ester aliphatischer Alkohole und aliphatischer Carbonsäuren wie Essigsäureäthyl- und -butylester, aliphatische Ätherester wie Äthylglykolacetat, aliphatische Ketone wie Aceton, Kohlenwasserstoffe wie höhersiedende Benzinfraktionen oder Cyclohexan, cyclische Äther wie Tetrahydrofuran und Dioxan.

Nach der Polykondensation der Komponenten A und B wird der resultierende Polyester bei Temperaturen von etwa 80 - 180° C,

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vorzugsweise 100 - 160° C, mit den ungesättigten Monomeren C und ggf. dem Lösungsmittel D vereinigt. Die nachfolgende Polymerisation erfolgt nach Zugabe von 0.05 bis 4.0 Gew.-?< >, bezogen auf die Summe Polyester +C, Polymerisationsinitiatoren.

Als solche eignen sich beispielsweise Diacylperoxide wie Diacetylperoxid, Dibenzoylperoxid, Di-p-chlorbenzoylperoxid, Peroxyester wie tert.-Butylperoxyacetat, tert.-Butyl-peroxybenzoat, tert.-Butylperoctoat, Dicyclohexylperoxydicarbonat oder a^-Dimethylhexan-^.S-diperoctoat, Alkylperoxide wie Di-tert.-butylperoxid , Bis-(tert.-butylperoxybutan), Dicumylperoxid, tert.-Butylcumylperoxid, Hydroperoxide wie Cumolhydroperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Cyclohexanonhydroperoxid, Methyläthylketonhydroperoxid, Perketale, Acetylacetonperoxid, oder Azoisobutyrodinitril.

Übliche Regler, z. B. aliphatische Mercaptane wie Dodecylmercaptan, können in Mengen bis zu 4.0 Gew.-J6, bezogen auf die Summe Polyester + C, mitverwendet werden.

Da die erfindungsgemäßen Bindemittel nicht selbstvernetzend sind, müssen sie vor dem Härten mit Vernetzern, z. B. Aminoplasten, vermischt werden.

Als Aminoplastharze sind beispielsweise Melamin-Formaldehyd- oder Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte anzusehen. Melaminharze sind alle herkömmlichen nicht verätherten oder mit gesättigten Monoalkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen verätherten Melamin-Formaldehyd-Kondensate, wie sie z. B. in der FR-PS 943 411 oder bei D. H. Solomon, The Chemistry of Organic Filmformers, 235-240, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1967, beschrieben sind. Die Melaminharze können jedoch auch ganz oder teilweise durch andere vernetzende Aminoplasten, wie sie z. B. in "Methoden der Organischen

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Chemie» (Houben-Weyl), Bd. 14/2, Teil 2, 4. Aufl., Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1963, 319 ff. beschrieben sind, ersetzt werden.

Die Kombinationen aus erfindungsgemäßem Bindemittel und Aminoplasten enthalten in der Regel

60 - 95 Gew.-96 Bindemittel (berechnet ohne Lösungsmittel) und 40 - 5 Gew.-96 Aminoplasten.

Statt der Aminoplasten können auch andere Vernetzer, wie Polyisocyanate verwendet werden. Auf diese Weise ist es möglich, die zur Vernetzung notwendigen Temperaturen soweit zu senken, daß die Härtung sogar bei Raumtemperatur erfolgen kann.

Die Bindemittel/Vernetzer-Kombinationen können mit den üblichen Pigmenten und Hilfsmitteln versetzt und mit hohen Festkörpergehalten, selbstverständlich mit und ohne Metallflitterzusatz, verspritzt werden. Sie härten in der Regel bei Temperaturen von etwa 120 - 160° C zu harten, elastischen Überzügen aus.

Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Teile bedeuten Gewichtsteile, Prozentangaben bedeuten Gewichtsprozente .

Beispiele Vorstufe A

Herstellung eines Bispropylenglykolesters

In einem 5 1-Rührkessel werden unter Durchleiten von 6 1

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1862 Tie Maleinsäureanhydrid, 2888 Tie Propylenglykol-1.2 und 4,4 Tie Hydrochinon

in 1 h auf 140° C erwärmt. Man erhöht die Temperatur um 10° C/h auf 160° C und destilliert gleichzeitig die Hauptmenge Wasser über eine 30 cm lange Kolonne ab (Dauer: ca. 1 1/2 h bei 16o° C).Danach wird die Temperatur um 10° C/h bis auf 190° C gesteigert und solange gehalten, bis eine Säurezahl von 8-9 und eine Viskosität von 260 see (gemessen 90 ?6ig in Äthylglykolacetat gemäß DIN 53 211) bzw. 64 see (gemessen 80 %ig in Äthylglykolacetat gemäß DIN 53 211) erreicht sind. Anschließend wird auf 120° C gekühlt und abgefüllt. Die Hydroxylzahl beträgt 421, der Festgehalt 86.1 %.

Vorstufe B

Herstellung eines Polyesters

In einem 60 1-Rührkessel werden unter Durchlei ^n von 60 N₂/h

896 TIe oC-Ä'thylhexansäure, 1446 TIe Trimethylolpropan,

763 TIe Propylenglykol-1.2, 1778 TIe Phthalsäureanhydrid und 613 TIe Adipinsäure

in 1 h auf 140° C erwärmt und 5 h bei dieser Temperatur unter Rückfluß gehalten. Man erhöht die Temperatur um 5⁰C/h bis auf I90⁰ C und destilliert dabei das Reaktionswasser ab. Sobald eine Viskosität von 138 see (gemessen 70 %ig in Äthyl-

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glykolacetat gemäß DIN 53 211) und eine Säurezahl von 20 - 21 erreicht sind, wird abgefüllt.

Die OH-C00H-Relation beträgt 1,357 und das Polyalkohol/Dicarbonsäure-Verhältnis liegt bei 1,285. Die Hydroxylzahl beträgt 152, der Festgehalt 97.3 %.

Beispiel 1 Herstellung eines erfindungsgemäßen Bindemittels

Unter Überleiten von 60 1 N₂/h werden in einem 60 1-Rührkessel 3375 TIe des Polyesters gemäß Vorstufe B auf 120° C erwärmt. Dazu gibt man gleichmäßig innerhalb von 6 h eine Mischung von

101,3 TIn Bispropylenglykolester gemäß Vorstufe A, 141,8 TIn Styrol, 238,5 TIn Butylacrylat, 96,8 TIn Methylmethacrylat, 90,0 TIn Acrylnitril, 6,8 TIn Acrylsäure,

6,8 TIn Azodiisobuttersäuredinitril und 1012,5 TIn Äthylglykolacetat.

Während der Zugabe wird die Temperatur bei 120° C - 130° C gehalten. Nach 2-stündigem Nachrühren bei 120° C werden noch insgesamt 4 Portionen zu je 6,8 TIn Azodiisobuttersäuredinitril im Abstand von 2 h nachgegeben, bis der Festgehalt konstant ist.

Kennzahlen:

Säurezahl:

Viskosität: 80 see (gemessen 50 %ig in Äthyl

glykolacetat gemäß DIN 53 211)

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2b56198 Al'

Hydroxylzahl: 110
Festgehalt: 77,4 %

Viskosität bei 77,4 % _n

Festgehalt: 12260 cP bei 20° C

Beispiel 2 Herstellung von Weißlacken

Nach üblichen Methoden werden aus folgenden Bestandteilen Weißlacke im Bindemittel/Melaminformalkydharz-Verhältnis 80 : 20 und im Bindemittel/Pigmentverhältnis 1 : 0,6 hergestellt und durch Verdünnen mit Äthylglykolacetat/Butylacetat (6:4) auf Spritzviskosität und. entsprechenden Festgehalt eingestellt:

Bestandteile Beispiel 2

Bindemittel aus Beispiel 1 100,0

Melamin-Formaldehyd-Harz

Cymel 301 (Handelsprodukt der

Amer. Cyanamide) 20,0

p-Toluolsulfonsäure

Catalyst 4o4o

(Handelsprodukt der

Amer. Cyanamide) 0,5

Titandioxid-RKB-II

(Handelsprodukt der Fa.

Bayer AG,Leverkusen) 60,0

Äthylglykol 5,0

Verlaufsmittel ByK 301 (Handelsprodukt der Fa. Byk Mallinckrodt)

Äthylglykolacetat/Butylacetat
(6 : 4)

Viskosität(gernessen nach
DIN 53 211)

Fe stkörpergehalt

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7 U -J H 1 '* ' ■ · I ⁽⁾

o,	37
38,	0
30	see
66,	1 %

Diese Weißlacke werden auf entfettete Bleche aufgespritzt und 20 min bei 140° C eingebrannt. Man erhält glänzende, harte, weiße, glatt verlaufene Lackierungen mit Erichsenwerten von mehr als 9 mm bei einer Schichtdicke von 45/U.

Vergleichsversuch 1

Beispiel 1 der DT-OS 2 333 384 wurde mit der Abänderung durchgeführt, daß die Isononansäure durch äquimolare MengenoC-Äthylhexansäure ersetzt wurden. Die resultierende xylolhaltige Harzlösung hatte folgende

Kennzahlen:

Säurezahl: 9

Viskosität: 89 see (gemessen 50 %±g in Xylol gemäß

DIN 53 211) Hydroxylzahl: 60 Festgehalt: 70,7 % Viskosität bei

70.7 % Festgehalt: 11931 cP bei 20 C

Um mit dem erfindungsgemäßen Beispiel 1 vergleichbare Voraussetzungen zu bekommen, wurde im Wasserstrahlvakuum das Xylol bei 80° C abgezogen; der verbleibende Rückstand wurde 77,4 %±g in Äthylglykolacetat gelöst. Es wurde eine trübe, hochviskose (48 500 cP bei 77.4 % Festgehalt und 20° C) Masse erhalten, die für die Herstellung hochkonzentrierter Weißlacke nicht geeignet war.

Vergleichsversuch 2 Herstellung eines Acrylatharzes

Unter einer Stickstoffatmosphäre werden 225 TIe Äthylglykol-

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7 ü '■) 8 '' 4 / Π 9 9 3

AS*

acetat vorgelegt und auf 120° C erwärmt. Man tropft unter Rühren innerhalb von 2 h bei 120° C eine Mischung von

22,5 TIn Bispropylenglykolester gemäß Vorstufe A

31,5 " Styrol,

53,0 " Butylacrylat,

21,5 " Methylmethacrylat,

20,0 » Acrylnitril,

1,5 " Acrylsäure und

1,5 " Azodiisobuttersäuredinitril

zu und gibt in Abständen von je 2 h insgesamt dreimal je 1,5 TIe Initiator nach, bis der Festgehalt konstant bleibt,

Kennzahlen:

Viskosität: 75 sec (unverdünnt, gemessen gemäß

DIN 53 211)

Säurezahl: 3-4 Hydroxylzahl: 25 - 26 Festgehalt: 38,6 %

Vergleichsversuch 3

Herstellung eines nicht erfindungsgemäßen Bindemittels durch Mischen der Komponenten gemäß Vorstufe B u. Vergleichsversuch 2

99,7 TIe Polyester gemäß Vorstufe B und 50,0 TIe Acrylharzlösung aus Vergleichsversuch

werden bei 6o° C miteinander vermischt.

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7 G 9 8 2 £ / 0 9 9 3

Kennzahlen der Lösung;

Säurezahl:

Viskosität bei 77.4 %

Festgehalt: 18700 cP (20 C) Hydroxylzahl: Festgehalt: 77,4 %

Beispiel 3 und Vergleichsversuche 4-6 Herstellung von Einschicht-Metalleffekt-Lackierungen

Aus 10 TIn eines Aminoplastharzes (Resimene 731, 80 % Festkörper),

2 TIn n-Butanol,

3 " Äthylglykolacetat, 12 " Butylacetat, 9,2" einer 25 %igen Celluloseacetobutyratlösung

(EAB 551-02, Handelsprodukt der Fa. Eastman Kodak)

in Butylacetat und
1 " einer 1 %igen Verlaufsmittellösung (Siliconöl PL, Handelsprodukt der Fa. Bayer AG, Leverkusen)

in Xylol 3 " Xylol

werden durch Vermischen der in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Harzlösungen (Lösungsmittel ist Äthylglykolacetat) und durch anschließendes Verdünnen mit einem Lösungsmittelgemisch aus Äthylglykolacetat/Butylacetat (6 : 4) auf eine Viskosität von 20 see (gemessen gemäß DIN 53 211) Klarlacke hergestellt.

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70 9 8

Tabelle 1 Beispiel 3

CD CX) KJ

O CO f-O OJ

Vergleichsversuch •ι

"

Harzlösung aus

Beispiel 1

Vorstufe B
Vergleichsversuch 2
Vergleichsversuch 3

Verhältnis Harz-/Aminoplaat
(Festanteile)

75	: 25
75	: 25
75	: 25
75	: 25

Le A 16

cn cn cn

Durch Vermischen von 3,2 TIn einer 65 %igen Aluminiumbronze (Stapa Mobil R 6O1, Handelsprodukt der Fa. Eckart, Fürth) und 4,8 TIn n-Butanol mit den Klarlacken gemäß Tabelle 1 werden Effektlacke im Bindemittel /Pigment-Verhältnis 1 : 0,06 (Festanteile) hergestellt.

Diese Lacke werden auf mit VW-Füller (Handelsprodukt der Fa. Dr. K. Herberts, Wuppertal) grundierte Bleche aufgespritzt und 20 Min. bei 14O° C zu Einschichtmetalleffekt-Lackierungen mit den in Tabelle 2 angeführten Eigenschaften e ingebrannt.

Schicht- Gesamt- Nagel- Erichsen- Metalldicke der Schicht- härte wert effekt

	.4	Grundierung	dicke	gut	(DIN53156)	sehr gut
	VJl	Cßl		gut		schiedst
Beispiel 3	6	■■■■"" w '""■"'	36-39	schlecht	9	sehr
Vergleichsvers		16	35-40	schlecht	7,2	gut mittel
H	16	29		2	mäßig
Il	16	31-34	9

Tabelle 2 ·

Wenn die Lackierung einen gleichmäßigen, meta11ähnlichen Glanz aufweist, wird der Metalleffekt mit sehr gut bezeichnet. Vergraute, kaum metallisch glänzende Lackierungen werden in der Abmusterung des Metalleffektes als schlecht bezeichnet.

Aus Tabelle 2 geht hervor, daß nur mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel nach Beispiel 3 gute Einschichtmetalleffekt-Lackierungen erhalten werden, obwohl Vergleichsversuch 6 in der Bruttozusammensetzung dem Beispiel 3 gleicht.

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Vergleichsversuch 7

Nach den Angaben gemäß Beispiel 6 der DT-OS 2 108 456
wird ein vinyl-modifiziertes Alkydharz mit einer Säurezahl von 13 und folgenden Kennzahlen der Harzlösung erhalten:

Viskosität: 117 see (geraessen 50 %ig in Xylol gemäß

DIN 53 211) Hydroxylzahl: 74 Festgehalt: 52,3 %

Vergleichsversuch 8

Analog Beispiel 2 wurde ein Weißlack folgender Zusammensetzung hergestellt:

Bestandteile Vergleichsversuch 8

Vergleichsversuch 7 100,0

Melamin-Formaldehyd-Harz

Cymel 301

(Handelsprodukt der

Amer. Cyanamide) 12,5

p-Toluolsulfonsäure

Catalyst 4040

(Handelsprodukt der

Amer. Cyanamide) 0,32

Titandioxid-R-KB-II (Handelsprodukt der Fa. Bayer AG,Leverkusen) 38,0

Äthylglykol 5,0

Verlaufsmittel ByK

(Handelsprodukt der Fa.Byk

Mallinckrodt) 0,33

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Äthylglykolacetat/Butylacetat
(6:5)

Viskosität

(gemessen nach DIN 53 211) 27 sec

Festkörpergehalt 60,8 %

Diese Weißlacke werden auf entfettete Bleche aufgespritzt und 20 min bei 140° C eingebrannt. Man erhält harte Lackierungen, diese erreichen jedoch nur Erichsenwerte von 5,2 mm.

Vergleichsversuch 9

In Analogie zu den Angaben nach Beisp. 3 und Vergleichsversuchen 4-6 wird mit der Bindemittellösung aus Vergleichsversuch 7 eine Einschichtmetalleffektlackierung mit folgendem Ergebnis hergestellt:

Gesamt- Nagelhärte Elastizität Metalleffekt Schichtdicke Erichsen

(DIN 53 156)

4C/U gut 2,2 mm mäßig

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Claims

Patentanspr üche;

1. Verfahren zur Herstellung von Lackbindemitteln, die sich als Grundlage für Einschicht-Metalleffektlacke eignen, dadurch gekennzeichnet, daß man

A. eine Mischung äthergruppenfreier Alkohole aus

30 - 90 MoI-Ji, bezogen auf A, gesättigter aliphati scher und/oder gesättigter cycloaliphatischer zweiwertiger Alkohole mit 2 bis 15 C-Atomen und 70-10 Mol-%, bezogen auf A, drei- bis sechswertiger gesättigter aliphatischer Alkohole mit 3 bis 12 C-Atomen sowie

B) die Mischung aus

50 - 95 Mol-96, bezogen auf B, aromatischer, gesättigter cycloaliphatischer und/oder gesättigter aliphatischer mehrbasischer Carbonsäuren mit 4 bis 14 C-Atomen und

in einem solchen Verhältnis, daß die Relation OH/COOH-Gruppen der Ausgangskomponenten A und B 1.10 - 1,45 und das Verhältnis mehrwertige Alkohole/mehrbasische Carbonsäuren zwischen 1.25 - 1.48 beträgt, unter Polykondensationsbedingungen zu einem ηichtkristallinen Polyester mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 300 und 2.000, vorzugsweise zwischen 500 und 900, kondensiert und

C. 5 - 25, vorzugsweise 10 - 20, Gew.-#, bezogen auf die Summe Polyester +C, monomerer Acryl- und/oder Methacrylverbindungen und ggf. Styrole in Gegenwart von

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ORIGINAL INSPECTED

95 - 75, vorzugsweise 90 - 8C, Gew.-^„ !bezogen awJf die Summe Polyester + C, des aus A und B erhaltenem Polyesters bei Temperaturen zwischen 100 und 160° C JLi

D) 0 - 30 Gew.-%, oezogen auf die Siuinnnie Polyester + C + D, eines inerten nicht-aromatischen orgamiscSaejm Lösungsmittels unter Polymerisationsbedingungen solaiDge umsetzt, bis eine Viskosität entsprechend einer Auslauf zeit; warn. 10 — 300 see (50 gew.-%-ig gemessen in Äthylglykolacetat maela DIN 53 211) erreicht ist.

2 · Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurofot gekemamzelehnet, daß als Komponente C eine Mischung aus

bevorzugt, Bishydroxypropylester· der Fumar- oder der Maleinsäure,

0-25 Gew.-96 Styrol, 20 - 50 Gew_o-% Butylacrylat,. 10-35 Gew.-% Methylmethacrylat, 0-15 Gew.-% Acrylnitril und .

0-5 Gew.-% Acrylsäure oder MethacrylsäTtiire

eingesetzt wird.

3. Lackbindemittel, die gemäß den itospröichenL 1 vmä 2 hergestellt worden sind.

4. Verwendung der Lackbindemittel genaäB itaspradfet 3 als Grundlage für Einschicht - Metalleffektlacke-

Le A 16 768 - 20 -

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