DE2644120A1 - Ueberzugsmasse auf waessriger basis - Google Patents
Ueberzugsmasse auf waessriger basisInfo
- Publication number
- DE2644120A1 DE2644120A1 DE19762644120 DE2644120A DE2644120A1 DE 2644120 A1 DE2644120 A1 DE 2644120A1 DE 19762644120 DE19762644120 DE 19762644120 DE 2644120 A DE2644120 A DE 2644120A DE 2644120 A1 DE2644120 A1 DE 2644120A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- water
- coating composition
- composition according
- acid
- carbon atoms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/24—Homopolymers or copolymers of amides or imides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
tt 9644120
Dr. Michael Hann
Patentanwalt
Ludwigstraße 67
6300 Gießen/Lahn H/He (958)
PPG Industries, Inc., Pittsburgh, Pa., U.S.A. Überzugsmasse auf wäßriger Basis
Priorität: 1. Oktober 1975, USA Serial Nr. 618 582 1. Oktober 1975, USA Serial Nr. 618 584
Diese Erfindung betrifft eine Überzugsmasse auf wäßriger Basis mit einem besseren Verhalten hinsichtlich der Bildung
von Bläschen beim Verdampfen des Lösungsmittels oder Wassers und der Einheitlichkeit der Dicke des Überzuges.
In jüngerer Zeit hat das Bestreben zur Reinhaltung der Umwelt alle Bereiche der menschlichen Gesellschaft beeinflußt. In
4er Lackindustrie sind aus diesem Grund große Anstrengungen
unternommen worden, flüchtige organische Lösungsmittel zu eliminieren oder mindestens weitgehend zu reduzieren. Diese
Bestrebungen haben zur Entwicklung von Überzugsmassen auf wäßriger Basis geführt. Einen weiteren Anstoß hat die Entwicklung
von wäßrigen Überzugsmassen durch die Knappheit an Erdöl erhalten.
Es sind wäßrige Überzugsmassen, die sich von Mischpolymerisaten von substituierten, ungesättigten Carbonsäureamiden,
alpha-, beta-äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren und anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren ableiten, bekannt,
vergleiche US-PS 32 47 139 und Beispiel IV von US-PS 30 79 434. Diese wasserhaltigen Überzugsmassen enthalten keine Polyolkomponente
und kein harzartiges Aldehydkondensationsprodukt. Die aus diesen Patentschriften bekannten Überzugsmassen haben
sich zwar auf bestimmten Anwendungsgebieten als brauchbar er wiesen, doch besitzen sie auch einige Nachteile, durch die
ihre Anwendung wesentlich eingeschränkt wird. Es wurde näm-
7098 U/0983
lieh festgestellt, daß diese Überzugsmassen ebenso wie die
wäßrigen Überzugsmassen im allgemeinen eine Neigung haben zur Bläschenbildung bei der Verdampfung von Lösungsmitteln
oder Wasser und zur Bildung von Überzügen von ungleichmäßiger Dicke. Die Bildung von Bläschen durch das Verdampfen
von Lösungsmitteln oder Wasser hinterläßt feine Bläschen oder Löcher in der gehärteten Filmoberfläche.
Die genaue Ursache der Bläschenbildung ist nicht mit Sicherheit
bekannt, doch ist angenommen worden, daß die Filmbildung oder Vernetzung beginnt, bevor der letzte Anteil des
Lösungsmittels oder des Wassers entfernt worden ist. Dieses restliche Lösungsmittel oder Wasser kann durch die zähe Filmoberfläche
nicht entweichen und sammelt sich in winzigen Bläschen an, die in Abhängigkeit von den Härtungsbedingungen
aufbrechen oder nicht aufbrechen.
Eine andere Theorie besteht darin, daß bei der Härtung und Vernetzung des Harzes Wasser und/oder Alkenol verdampft wird,
aber zum Teil unter der Oberfläche des Filmes eingeschlossen wird.
Eine ungleichmäßige Stärke der Filme wird insbesondere bei
Filmen relativ großer Dicke, die auf nicht-horizontalen Oberflächen aufgebracht werden, und/oder beim Wiedererweichen währen
der Härtung beobachtet. In der Lackindustrie bezeichnet man mit "Laufen" ("sagging") die Neigung eines Filmes, auf einer
nicht-horizontalen Oberfläche in ungleichmäßiger Weise zu fließen, wogegen man mit dem Ausdruck "Gardinenbildung"
("curtaining") die Neigung des Films bezeichnet, auf einer derartigen Oberfläche in einer glatten und kontinuierlichen
Weise zu fließen.
Die in den genannten Patentschriften beschriebenen wasserhaltigen
Überzugsmassen haben auch noch weitere Nachteile. So wurde festgestellt, daß ihre Beständigkeit gegenüber Feuch-
709814/09 8 3
tigkeit und Detergenzien bei manchen Anwendungsgebieten, z.B.
bei Waschmaschinen, Trockeneinrichtungen und dergleichen nicht befriedigend ist.
Neuerdings sind Überzugsmassen auf wäßriger Basis, die methylolierte
Amidmischpolymerisate mit einem hohen Säuregehalt und
niedermolekulare mehrwertige Alkohole enthalten, in der US-PS 38 60 549 beschrieben worden. Die Mischpolymerisate dieser
Überzugsmassen enthalten nicht-verätherte Methylolamide und
enthalten keine harzartigen Aldehydkondensationsprodukte. Auch, diese Überzugsmassen besitzen einige wesentliche Nachteile.
Die Mischpolymerisate der Methylolamide härten schnell aus und zeigen infolgedessen nur eine kurze Topfzeit und
sind empfindlich gegenüber Gelierung. Außerdem besitzen auch diese Überzugsmassen auf bestimmten Anwendungsgebieten keine
befriedigende Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Detergenzien.
Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile gemäß der Erfindung beseitigt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist eine Überzugsmasse auf wäßriger Basis enthaltend einen in einem wäßrigen Medium dispergierten,
wärmehärtbaren, filmbildenden organischen Binder, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er im wesentlichen besteht
aus - ·
A) einem Mischpolymerisat aus
(1) etwa 10 bis etwa 40 Gew.% eines N-alkoxyalkylsubstituierten
Amids der Formel
Il
R1 - C - NH - CH2 - 0 - R
in der R1 ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis
6 Kohlenstoffatomen und einer einzigen endständigen polymerisierbaren
alpha, beta-äthylenisch ungesättigten Gruppe ist und R ein Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist,
(2) etwa 5 bis etwa 20 Gew.% einer alpha-, beta-äthylenisch
709814/0983
ungesättigten Carbonsäure und
(3) mindestens einem anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren mit der Gruppe CH2 = C<^,
wobei dieses Mischpolymerisat wasserlöslich oder wasserdispergierbar
durch Neutralisieren mindestens eines Teils der Carbonsäuregruppen mit einer Base gemacht worden ist, und
B) etwa 5 bis etwa 50 Gew.%, bezogen auf die Feststoffe des Binders, eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Polyätherpolyols oder Polyesterpolyols mit einem Molekulargewicht von mindestens 300.
Diese wäßrige Überzugsmasse enthält ein wäßriges Medium mit einem Wassergehalt von mindestens 60 Gew.% Wasser, so daß
auf das wäßrige Medium 60 bis 100 Gewichtsteile Wasser und 0 bis 40 Gewichtsteile eines flüchtigen organischen Lösungsmittels
vorhanden sein können.
Die Eigenschaften der Überzugsmasse können weiter dadurch verbessert werden, daß ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares
harzartiges Aldehydkondensationsprodukt dem organischen Binder zugesetzt wird.
Die für die bei der Erfindung verwendeten Mischpolymerisate benutzten substituierten Amide können hergestellt werden,
indem man ein ungesättigtes Amid., z.B. Acrylamid, mit Formaldehyd
und einem Alkanol, z.B. Butanol, unter sauren Bedingungen und in Gegenwart eines Polymerisationsinhibitors
umsetzt. Wegen Einzelheiten wird auf die US-PS 30 79 434 verwiesen. Das dabei entstehende N-alkoxyalkylsubstituierte
Amid, z.B. N-(Butoxymethyl)acrylamid, wird dann mit den anderen Monomeren mischpolymerisiert.
Das bei der Erfindung bevorzugte N-alkoxyalkylsubstituierte Amid ist N-(Butoxymethyl)acrylamid, obwohl auch andere
N-alkoxyalkylsubstituierte ungesättigte Carbonsäureamide verwendet werden können, wie N-(Methoxymethyl)acrylamid,
709814/0983
N-(Propoxymethyl)acrylamid, N-(Isopropoxymethyl)acrylamid,
N-(Isobutoxymethyl)acrylamid und N-(Butoxymethyl)methacrylamid.
Das Mischpolymerisat kann in polymerisierter Form etwa 10 bis etwa 40 Gew.% dieser N-alkoxyalkylsubstituierten Amide
enthalten, wobei der Bereich von etwa 20 bis etwa 30 Gew.% bevorzugt ist.
Als alpha-, beta-äthylenisch ungesättigte Carbonsäuren werden
bevorzugt Acryl- oder Methacrylsäure benutzt, doch sind auch andere derartige Säuren gut brauchbar, wie Itaconsäure,
Crotonsäure, Maleinsäure und die Halbester der Malein- und Fumarsäure. Bei den Halbestern ist eine der Carboxylgruppen
mit einem Alkohol verestert, wobei die besondere Natur dieses Alkohols nicht wesentlich ist, solange sie die Polymerisation
nicht stört und die Verwendung des Produktes nicht beeinträchtigt. Beispiele derartiger Halbester sind Butylhydrogenmaleat
und Äthylhydrogenmaleat.
Das Mischpolymerisat enthält in polymerisierter Form etwa 5 bis etwa 20 Gew.% dieser Säureeinheiten, wobei der Bereich
von 7 bis 15 Gew.% bevorzugt ist.
Als weitere Komponente enthält das Mischpolymerisat mindestens ein anderes Monomeres mit der CHp = C<^ Gruppe. Dieses andere
Monomere kann eine beliebige, äthylenisch ungesättigte Verbindung sein, die mit dem ungesättigten substituierten Amid
und der ungesättigten Säure über äthylenisch ungesättigte Bindungen mischpolymerisierbar ist. Zu diesen Monomeren gehören
monoolefinische und diolefinische Kohlenwasserstoffe, ungesättigte Ester von organischen und anorganischen Säuren,
Ester von ungesättigten Säuren und ungesättigte organische Nitrile, wie Acrylnitril und dergleichen. Um optimale Eigenschaften
zu erhalten, ist es vorteilhaft, eine Verwendung von hartmachenden und weichmachenden Monomeren zu benutzen.
Das bevorzugte hartmachende Monomere 1st Styrol, doch können
709814/0983
auch Vlnyltoluol und Alkylmethacrylate mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
als derartige Monomere verwendet werden.
Das Mischpolymerisat kann in polymerisierter Form etwa 5 Ms etwa 75 Gew.% hartmachende Monomere enthalten, wobei
der bevorzugte Bereich bei etwa 50 bis 60 Gew.% solcher
Monomeren liegt.
Als weichmachende Monomere kann man einen oder mehrere unsubstituierte
oder substituierte Alkylester der Acrylsäure oder Methacrylsäure verwenden, wobei die Alkylreste 1 bis
13 Kohlenstoffatome im Fall der Acrylester und 5 bis 16 Kohlenstoffatome im Fall der Methacrylester enthalten können.
Typische Beispiele von solchen weichmachenden Monomeren sind Äthylacrylat, Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat,
2-Äthylhexylmethacrylat, Decylmethacrylat, Laurylmethacrylat
und dergleichen.
Das Mischpolymerisat kann in polymerisierter Form etwa 5
bis etwa 75 Gew.% von solchen weichmachenden Monomeren enthalten, wobei der Bereich von etwa 20 bis etwa 50 Gew.%
bevorzugt ist.
Das bei der Erfindung verwendete säurehaltige Mischpolymerisat wird durch übliche Arbeitsweisen für die Vinylpolymerisation
hergestellt, wobei die üblichen Katalysatoren oder Initiatoren verwendet werden. Bevorzugt sind als Katalysatoren
Azoverbindungen s wie alpha9 alpha'-Azobis(isobutyronitril),
doch sind auch die bekannten Peroxidkatalysatoren gut brauchbarj wie Benzoylperoxid, Lauroylperoxid,
Kumolhydroperoxid und dergleicheno Andere geeignete Katalysatoren
sind tertiär-Butylbenzoat j, t@rtiär-=Butylpivalat,
Isopropylpercarbonat und ähnliche Verbindungen. \Ierm. die
Mischpolymerisation in wäßriger Emulsion durchgeführt wird,,
werden-bevorzugt"wasssrlöslioh© Katalysatoren, wie Wasserstoffsuperoxid*
lam©iaiyffip©2mLif©,ti, laliiJiap®rsulfat und ähnlich® Fersulfat©
7 0 9814/0983
Wie "bereits festgestellt wurde, werden diese säurehaltigen
Mischpolymerisate im wäßrigen Medium unter Verwendung einer Base gelöst oder dispergiert. Dies wird dadurch erreicht,
daß alle oder ein Teil der Carboxylgruppen des Mischpolymerisats
mit einer geeigneten Base neutralisiert werden. Für diesen Zweck kann grundsätzlich eine beliebige Base verwendet
werden, einschließlich von anorganischen Basen, wie Alkalihydroxide und organischen Basen, wie Aminen. Die bevorzugten
basischen Verbindungen sind aber niedermolekulare Amine. Man kann für diesen Zweck Amine verwenden, die schon
zum Löslichmachen von sauren Polymerisaten bekannt sind, beispielsweise Ammoniak, Äthylamin, Butylamin, Dimethylamin,
Cyclohexylamin, Morpholin, Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Dimethyläthanolamin,· Diäthyläthanolamin und dergleichen.
Unter diesen Aminen ist das Dimethyläthanolamin besonders bevorzugt.
Die Menge des zur Neutralisierung der sauren Gruppen verwendeten Amins kann in weiten Grenzen schwanken. Bevorzugt wird
aber bei der Erfindung das Amin in einer solchen Menge benutzt, daß es mindestens etwa kO% der theoretisch vorhandenen
Säuregruppen des Mischpolymerisats neutralisiert.
Zum Dispergieren des Mischpolymerisats in dem wäßrigen Medium können verschiedene Arbeitsweisen benutzt werden. Ein bekanntes
Verfahren besteht darin, daß man das Mischpolymerisat zuerst in einem organischen Lösungsmittel herstellt, indem die Monomeren
in einem mit Wasser mischbaren, flüchtigen organischen Lösungsmittel oder einer Mischung solcher Lösungsmittel polymerisiert
werden, wonach dann die sauren Gruppen des gebildeten Mischpolymerisats mit der basischen Verbindung, gegebenenfalls
in Gegenwart von Wasser, neutralisiert werden. Es bildet sich dabei das Salz oder das Teilsalz des Mischpolymerisates,
wodurch das Mischpolymerisat im wäßrigen Medium löslich oder dispergierbar wird. Bei diesem Verfahren kann das während der
Polymerisation verwendet© organisch© Lösungsmittel.aus dem
wäßrigen Medium durch Destillation entfernt werden. Alternativ
7098U/0983
können bei der Durchführung der Erfindung die Monomeren zuerst in einer Mischung aus einem mit Wasser mischbaren flüchtigen
organischen Lösungsmittel und dem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Polyätherpolyol oder Polyesterpolyol
oder nur in einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Polyätherpolyol oder Polyesterpolyol allein mischpolymerisiert
werden, wonach die sauren Gruppen des erhaltenen Mischpolymerisats unter Bildung des Salzes oder des Teilsalzes
neutralisiert werden, wobei das Mischpolymerisat erneut in dem wäßrigen Medium löslich oder dispergierbar wird. Diese
alternativen Arbeitsweisen haben den Vorteil, daß die Notwendigkeit der Entfernung des überschüssigen organischen Lösungsmittels
durch Destillation entfällt.
Bei der Herstellung der wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Mischpolymerisate können verschiedene mit Wasser mischbare oder wasserlösliche organische Lösungsmittel verwendet
werden. Beispiele von besonders geeigneten Lösungsmitteln sind Alkoholäther, wie Äthylenglycöl - Monobutyläther,
Athylenglycolmonoäthyläther, Diäthylenglycolmonoäthyläther, Diäthylenglycolmono-n-butyläther und dergleichen.
Außerdem können niedrige Alkanole mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen verwendet werden, wie Äthanol, Propanol, Isopropanol,
Butanol und dergleichen. Auch Mischungen dieser Ätheralkohole und der niedrigen Alkanole können mit Vorteil benutzt werden.
Außerdem ist es möglich, einen geringen Anteil an Kohlenwasserstoff
lösungsmitteln, wie Xylol, Toluol und dergleichen, zuzusetzen.
Der flüssige Anteil der Überzugsmassen gemäß der Erfindung kann etwa 60 bis etwa 100 Gew.% Wasser und entsprechend etwa
40 bis etwa 0 Gew.% organische Lösungsmittel enthalten, wobei
ein bevorzugter Bereich bei 80 bis 90 Gew.% Wasser und 10 bis 20 Gew.% organischem Lösungsmittel liegt. In jedem
Fall besteht mindestens 60 Gew.^ des flüssigen Mediums aus Wasser.
709814/0983
Als weitere Komponente enthält die erfindungsgemäße Überzugsmasse
ein Polyätherpolyol oder ein Polyesterpolyol mit einem Molekulargewicht von mindestens 300, wobei diese Stoffe
in Wasser löslich oder dispergierbar sind. Diese Polyole können Molekulargewichte bis zu 5000 oder noch höher haben, vorausgesetzt,
daß sie wasserlöslich oder wasserdispergierbar sind. Die bevorzugten wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Polyätherpolyole oder Polyesterpolyole haben Molekulargewichte von etwa 500 bis etwa 3000. Diese Polyole sind nicht
flüchtig, wobei unter "nicht flüchtig" verstanden wird, daß unter den Härtungsbedingungen nicht mehr als 5 Gew.% der
Polyole sich verflüchtigen, d.h. verdampfen, bevor der Film ausgehärtet ist.
Unter Berücksichtigung dieser Bedingungen kann im wesentlichen ein beliebiges Polyätherpolyol oder Polyesterpolyol
verwendet werden, wobei Polyätherpolyole bevorzugt sind, wie die Reaktionsprodukte eines Alkylenoxide, bevorzugt von
Äthylenoxid oder 1,2-Propylenoxid, mit einem Polyol, wie
Glyzerin, Trimethylolpropan, Hexantriol, Pentaerythrit, Sorbit und Saccharose. Besonders bevorzugte Polyätherpolyole
sind Reaktionsprodukte von 1,2-Propylenoxid mit einem Mono- oder Disaccharid, wie Saccharose, Dextrose, Laktose und
alpha-Methyl-d-glucosid.
Die Polyäther von Mono- und Disacchariden sind bekannt. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung dieser zuckerhaltigen
Polyätherpolyole, z.B. Saccharosepolyätherpolyol, besteht darin, daß man das Saccharid in Wasser auflöst und dann einen
Oxyalkylierungskatalysator zugibt, und die Addition des Alkylenoxide bis zu dem Punkt durchführt, bei dem das
Saccharid-Alkylenreaktionsprodukt bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit ist. An diesem Punkt wird im wesentlichen das
gesamte vorhandene Wasser durch Destillation oder andere Mittel entfernt und das noch erforderliche Alkylenoxid wird
zugegeben, bis das gewünschte Polyätherpolyol entstanden ist.
7098U/0983
Eine ausführliche Beschreibung dieser zuckerhaltigen PoIyätherpolyole
und der Verfahren für ihre Herstellung ist in der US-PS 30 85 085 vorhanden.
Polyesterpolyole, die bei der Erfindung geeignet sind, erhält man durch Polyesterifizierung von organischen Polyolen
mit organischen Polycarbonsäuren oder deren Anhydriden. Die Polyole und die Polycarbonsäuren oder ihre Anhydride sind
häufig aliphatische oder aromatische Diole und Dicarbonsäuren, aber in manchen Fällen ist es auch vorteilhaft, Polyole
oder Polycarbonsäuren zu verwenden, die 3 oder mehr Hydroxyl- oder Carboxylgruppen haben.
Die bevorzugt zur Herstellung der Polyester verwendeten Polyole
sind die Diole und Triole. Als Diole kommen insbesondere Alkylenglycole in Betracht, wie Äthylenglycol, Propylenglycol,
Butylenglycol, Hexylenglycol und Neopentylglycol und
andere Glycole, wie hydriertes Bisphenol A, Cyclohexandimethanol, Caprolactondiol (z.B. das Reaktionsprodukt von
Caprolacton und Äthylenglycol), hydroxyalkylierte Bisphenole und Polyätherglycole, wie Poly(oxytetramethylen)glycol und
dergleichen. Außerdem können viele andere Diole verschiedener Art verwendet werden.
Beispiele für geeignete Triole für die Herstellung der Polyesterpolyole
sind Trimethylolpropan, Trimethyloläthan, 1,2,2-Propantriol, 1,2,4-Butantriol, Polycaprolactontriole
und Triole auf Basis von Addukten von Propylenoxid und Glyzerin.
Für die Herstellung der Polyesterpolyole kommen in erster
Linie als Polycarbonsäuren niedermolekulare Carbonsäuren oder ihre Anhydrid® mit 2 bis 14 Kohlenstoffatomen im Molekül
in BetraeSito Diese Säuren sind !bevorzugt Dicarbonsäuren
\snd Beispl©!© dafür sind Phthalein© g Isophthalsäure, Ter-
709814/0983
/τ
Adipinsäure, Sebazinsäure, Maleinsäure, Glutarsäure, Chlorendicsäure,
Tetrachlorphthalsäure und andere Dicarbonsäuren verschiedener Art.
Die Polyester können geringe Mengen an einbasischen Säuren, wie Benzoesäure, und drei- und höherwertigen Säuren enthalten,
wie Trimellitsäure und Tricarballylsäure. Statt der Säuren können die Anhydride dieser Säuren verwendet werden.
Bevorzugt enthält der Polyester als Säurekomponente mindestens zum Teil eine aliphatische Dicarbonsäure. Wenn sowohl
eine Tricarbonsäure als auch ein Triol zur Herstellung eines Polyesters benutzt werden, muß darauf geachtet werden,
daß wegen der starken Vernetzung eine Gelierung eintritt, wodurch der Polyester dann nicht mehr wasserlöslich oder
wasserdispergierbar ist. Im allgemeinen wird ein hoher Gehalt
an Triol gegenüber einem hohen Gehalt an Tricarbonsäure bevorzugt.
Die bei der Erfindung in Betracht kommenden Polyesterpolyole schließen auch Polyesteramidpolyole ein und polyfunktionelle
Verbindungen mit Polyesterstrukturen, die nicht durch Umsetzung eines Polyols und einer Polycarbonsäure entstanden sind.
Beispiele dieser zuletzt genannten Polyester sind die sogenannten Lactonpolyester, wie die in der US-PS 31 69 945 beschriebenen
Polycaprolactonpolyole.
Die in den wäßrigen Überzugsmassen gemäß der Erfindung verwendeten
Polyäther- oder Polyesterpolyole ergeben eine Reihe von Vorzügen. Zunächst ist es vorteilhaft, daß diese Polyole
in der Härtungsreaktion der Masse mitwirken, da sie über ihre Hydroxylgruppen vernetzt werden. Dadurch werden die Polyole
in den Film durch die Härtungsreaktion eingebaut. Noch wichtiger ist, daß durch die Mitverwendung dieser Polyole Überzugsmassen
erhalten werden, die Überzüge ergeben, bei denen das Aufplatzen und das Laufen oder Durchhängen der Überzüge
eliminiert oder ganz wesentlich reduziert wird. Dies ist von
7098U/0983
BAD ORlQiNAL
großer Bedeutung, da das Aufplatzen und Laufen der Filme erhebliche Schwierigkeiten bei Überzugsmassen auf wäßriger
Basis gebildet haben.
Die Menge dieser Polyäther- oder Polyesterpolyole in den erfindungsgemäßen
Überzugsmassen kann in Abhängigkeit von der gewünschten Filmdicke und den Feuchtigkeitsbedingungen stark
schwanken. Im allgemeinen werden etwa 5 bis etwa 50 Gew.% des Polyols, bezogen auf den Gesamtgehalt an Feststoffen
des Binders, zugesetzt, wobei ein Anteil von 10 bis 25 Gew.% bevorzugt ist.
Die Eigenschaften der Überzugsmassen und der daraus hergestellten Überzüge kann durch Zugabe eines wasserlöslichen
oder wasserdispergierbaren harzartigen Aldehydkondensationsproduktes noch verbessert werden. Beispiele derartiger Kondensationsprodukte
sind die Kondensationsprodukte von Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, mit Verbindungen mit Amino-
oder Amidogruppen, wie Harnstoff, Melamin, Benzoguanamin und dergleichen, wobei auch Diäther dieser Produkte mit Methanol,
Butanol oder anderen niedrigen Alkoholen eingeschlossen sind und wobei diese Harze im allgemeinen als Aminoplastharze
bekannt sind. Weitere wasserlösliche oder -dispergierbare Kondensationsprodukte sind diejenigen aus einem
Aldehyd und einem Phenol, die sogenannten Phenolharze.
Typische Beispiele von wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Aminoplastharzen, die bei der Erfindung verwendet
werden können, sind alkylierte Kondensationsprodukte aus Melamin und Formaldehyd, wie das methylierte Kondensationsprodukt aus Melamin und Formaldehyd und das butylierte Kondensationsprodukt
aus Melamin und Formaldehyd, alkylierte Kondensationsprodukte aus Harnstoff und Formaldehyd, wie
das methylierte Kondensationsprodukt aus Harnstoff und Formaldehyd und das butylierte Kondensationsprodukt aus Harnstoff
und Formaldehyd, das Kondensationsprodukt aus Harnstoff und
709814/0983 BÄD 0Ri©?NAL
Formaldehyd, das Kondensationsprodukt aus Benzoguanamin und Formaldehyd, HexaCmethoxymethylJmelamin, Hexakis(methoxymethyl)melamin
und ähnliche Verbindungen. Von diesen Stoffen ist Hexa(methoxymethyl)melamin besonders bevorzugt.
Als Aldehyd wird für die Herstellung der wasserlöslichen dispergierbaren Aminoplastharze Formaldehyd in der Regel bevorzugt,
doch können auch Kondensationsprodukte von anderen Aldehyden oder Mischungen von Aldehyden verwendet werden,
wobei Beispiele für derartige andere Aldehyde Acetaldehyd, Crotonaldehyd, Acrolein, Benzaldehyd, Furfurol und Glyoxal
sind.
Das wasserlösliche oder wasserdispergierbare Aldehydkondensationsprodukt
kann auch ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Phenolharz sein, d.h. ein Phenolaldehydkondensat
ionsprodukt. Wie im Fall der Aminoplastharze wird in der Regel als Aldehyd Formaldehyd bevorzugt, obwohl auch
andere Aldehyde, wie Acetaldehyd, verwendet werden können. Anstelle des Aldehyds können auch aldehydabgebende Stoffe,
wie Paraformaldehyd oder Hexamethylentetramin verwendet werden. Als Phenole kommen verschiedene Phenole in Betracht,
wie z.B. Phenol selbst, Cresole oder substituierte Phenole, bei denen ein Kohlenwasserstoffrest mit einer geraden, verzweigten
oder zyklischen Struktur anstelle eines Wasserstoffatoms an den aromatischen Ring gebunden ist. Häufig werden
auch Mischungen von Phenolen verwendet. Einige spezifische Beispiele von Phenolen, die zur Herstellung der hier in Betracht
kommenden Phenolharze verwendet werden können, sind p-Phenylphenol, p-tert.-Butylphenol, p-tert.-Amylphenol,
Cyclopentylphenol und durch ungesättigte Kohlenwasserstoffreste substituierte Phenole, wie Monobutenylphenole, mit
einem Butenylrest in der ortho-, meta- oder para-Stellung, wobei die Doppelbindung in verschiedenen Stellungen in der
Kohlenwasserstoffkette vorkommen kann. Typische Beispiele
solcher Stoffe sind die nicht-gelierten Kondensationsprodukte
709814/0983
von Phenol mit überschüssigem Aldehyd im alkalischen Medium, die als Resole der "A"-Stufe bekannt sind.
Die bei der Erfindung bevorzugten Phenolharze sind Methylolphenoläther
der folgenden Formel
OR
(CH2OH)n
in der, wenn η eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, R ein ungesättigter
aliphatischer Rest oder ein halogensubstituierter aliphatischer Rest ist. Die durch R dargestellten Reste enthalten
mindestens 3 Kohlenstoffatome, wobei diese Reste Allyl-, Methallyl-» Crotyl-, oder Butenylreste oder ähnliche
Reste sein können. Unter diesen Resten sind die Allylreste bevorzugt. Die halogensubstituierten ungesättigten Reste R
können verschiedene mono- oder polyhalogenierte Derivate der zuvor genannten ungesättigten aliphatischen Reste sein,
z.B. 2-Chlorallyl-, 3-Chlorallyl-, 3-Chlor-2-methallyl- oder
l-Chlor-2-butenylreste und entsprechende Reste, die andere
Halogene, wie Brom oder Fluor, enthalten.
Die bei der Erfindung in Betracht kommenden Methylolphenoläther
sind in der US-PS 25 97 330 beschrieben. Man kann sie aus Natrium- oder Bariumsalzen von 2,4,6-Tris(hydroxymethyl)-phenolen
herstellen, die man erhält, indem man Formaldehyd mit Phenol in Gegenwart von Natrium- oder Bariumhydroxid
umsetzt. Es sind einige Methylolphenolätherprodukte dieser Art im Handel erhältlich und sie enthalten im allgemeinen
Mischungen von Allyläthern von Mono-9 Di- und Trimethylolphenolen,
die in ortho-, para und meta-Stellung substituiert sind. Das Trimethylolderivat ist im allgemeinen in diesen
Produkten vorherrschende Solche handelsübliche Methylolätherverbin&ungen
sind besonders bevorzugt bei der Erfindung.
Häufig ist ©s auch von Interesse s Mischungen von mehreren
Aldehydkon&e&gmtlonsprodukten su v@rw@nden9 vm di® gewünsch-
7098U/0983
ten physikalischen und chemischen Eigenschaften zu erhalten. So kann man z.B. eine Überzugsmasse verwenden, in der das
wasserlösliche oder wasserdispergierbare Aldehydkondensationsprodukt ein Aminoplastharz und ein Methylolphenoläther
von der vorhin geschilderten Art ist, wobei man dadurch Überzüge mit einer besonders guten Detergenzienbeständigkeit
erhält.
Wenn die erfindungsgemäße Überzugsmasse ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Aldehydkondensationsprodukt enthält,
kann der Anteil dieses Bestandteils bei 5 bis etwa 40 Gew.%, bevorzugt 5 bis 20 Gew.%, bezogen auf alle Feststoffe
des Binders, liegen.
Zusätzlich zu dem wärmehärtbaren, filmbildenden organischen Binder und dem wäßrigen Medium kann die wäßrige Überzugsmasse
nach der Erfindung verschiedene Zusatzstoffe enthalten, die in Überzugsmassen üblich sind. Derartige Zusätze
sind übliche Pigmente, wie Titandioxid, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Bleikieselsäurechromat, Ruß, Talcum, Bariumsulfat
und dergleichen. Es können auch farbige Pigmente zugegeben werden, wie Cadmiumrot, Cadmiumgelb, Phthalocyaninblau,
Phthalocyaningrün, Chromgrün, Toluidinrot, hydratisiertes Eisenoxid und dergleichen. Auch andere Zusatzstoffe,
wie Dispergiermittel, oberflächenaktive Mittel, Adhäsionspromotoren, Schmelzmittel, Flußmittel, Antioxidantien
und dergleichen können in der Überzugsmasse vorhanden sein.
Die wäßrigen Überzugsmassen nach der Erfindung können durch übliche Verfahren aufgetragen werden, wie durch Streichen,
Tauchen, Fließen, Walzen, Sprühen und dergleichen.
Nach dem Auftragen werden die Zusammensetzungen in der Regel getrocknet und durch Erwärmen auf erhöhte Temperatur ausgehärtet,
wobei ein harter, vernetzter Film entsteht. Die Härtungsbedingungen hängen im Einzelfall von der besonderen Zu-
709814/0983
sammensetzung der Überzugsmasse, der Natur des Substrats,
der Dicke des Überzugs und dergleichen ab. Im allgemeinen sollte jedoch beachtet werden, daß die Härtungstemperatur
nicht so hoch sein sollte, daß die Polyolkomponente vor der Vernetzung des Filmes verflüchtigt wird. Aus diesem Grund
sollte die Härtungstemperatur in der Regel 26O0C nicht übersteigen,
es sei denn für sehr kurze Zeiträume. Die übliche Härtungszeit schwankt in der Regel zwischen 5 und 45 Minuten.
Beim Überziehen von Spulen können Härtungszyklen mit kurzen Zeiten und hohen Temperaturen benutzt werden.
Die Überzugsmassen auf wäßriger Basis gemäß der Erfindung können Feststoffgehalte im Bereich von 25 bis 70% haben.
Die Feststoffe schließen das Mischpolymerisat, das Polyol und das gegebenenfalls verwendete harzartige Aldehydkondensationsprodukt
und die gegebenenfalls verwendeten Zusatzstoffe, wie Pigmente, ein.
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung noch näher
erläutert. Alle Angaben über Teile und Prozentsätze sind Gewichtsangaben, falls nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben
ist.
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einer wäßrigen Dispersion eines amidhaltigen Mischpolymerisats, das in der
Überzugsmasse gemäß der Erfindung verwendet wird.
In einen mit einem Rückflußkühler, Heizeinrichtungen, Rührer, Thermometer und Einrichtungen zum Einleiten von Stickstoff
ausgerüsteten Reaktor wurden 130,0 g Äthylenglycolmonbäthyläther und 325,0 g einer Ausgangsstoffmischung gegeben, die
aus 58,6% Styrol, 15,0% Methylmethacrylat, 6,7% Acrylsäure,
19,7% N-(Butoxymethyl)acrylamid und 3,0% tert.-Dodecylmercaptan bestand. Dieser Ansatz wurde dann unter Stickstoff
70 981.4/09 83
IO
zum Sieden unter Rückflußkühlung erwärmt (etwa 1250C). Nachdem
die Rückflußkühlung begonnen hatte, wurden weitere 1063,0 g der gleichen Mischung der Ausgangsstoffe und 12,0 g alpha,
alpha'-Azobis(isobutyronitril) in den Reaktor im Verlauf von 3 Stunden eingebracht. Nach dieser Zugabe wurden insgesamt
5,1 g tert.-Butylperbenzoat und 22,5 g Athylenglycolmonoäthyläther
in drei gleichen Anteilen, d.h. je 1,7 g tert.-Butylperbenzoat
und 7,5 g Athylenglycolmonoäthyläther, im Verlauf von etwa 5 Stunden zugegeben, wobei die beiden ersten
Portionen in Abständen von 1,5 Stunden eingeführt wurden. Am Ende dieses Zeitraumes wurde der Reaktor auf Raumtemperatur
abgekühlt. Nach etwa 1 Stunde wurde die Reaktionsmischung auf etwa 960C erwärmt und es wurden 39,9 g Dimethyläthanolamin
zugegeben. Nach dieser Zugabe wurde das Erwärmen bis zur Erreichung einer Temperatur von 1080C fortgesetzt und
dann wurden 12,0 g eines nicht-ionischen, Alkylaryläthoxyäthanol-oberflächenaktiven
Mittels (Triton X-IOO) zugegeben. Nach der Zugabe dieses oberflächenaktiven Mittels wurden
noch 1845,0 g entionisiertes Wasser in die Reaktionsmischung eingeführt.
Die erhaltene Dispersion des amidhaltigen Mischpolymerisats hatte einen gesamten Feststoffgehalt von 34,7%, eine Säurezahl
von 15,7 und eine Viskosität von 1850 cP. Das wäßrige Medium bestand aus 86,3% Wasser und 13,7% organische Lösungsmittel
.
In diesem Beispiel wird eine alternative Arbeitsweise für die Herstellung einer wäßrigen Dispersion eines amidhaltigen
Mischpolymerisats erläutert, bei der eine Polyätherpolyolkomponente als ein Teil des Polymerisationsmediums
verwendet wird.
709 8U/0983
In einen Reaktor, der mit einem Rückflußkühler, Heizeinrichtungen,
Rührer, Thermometer und Einrichtungen zum Einleiten von Stickstoff ausgerüstet war, wurden 300,9 g eines 100%
festen Saccharosepolyätherpolyols (hergestellt durch Umsetzung von 1,0 Mol Saccharose und 20,5 Mol Propylenoxid) mit
einer Viskosität von etwa 6500 cP und einer Hydroxylzahl von 325, 137,3 g Diäthylenglycolmonomethyläther (DÄGMMÄ),
345,00 g einer Mischung von Ausgangsstoffen ("Ausgangsstoff
A") enthaltend auf Basis der festen Monomeren 58,6% Styrol,
15,0% Methylmethacrylat, 6,7% Acrylsäure, 19,7% N-(Butoxymethyl)acrylamid,
3,0% tert.-Dodecylmercaptan und 1% alpha, alpha'-Azobis(isobutyronitril) und 6,0 g einer Ausgangsmischung
("Ausgangsstoff B") enthaltend 25% 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure,
62,5% entionisiertes Wasser und 12,5% Dimethyläthanolamin eingeführt. Die Mischung wurde
unter Stickstoff auf etwa 1050C erwärmt und "bei dieser Temperatur
wurde eine exotherme Reaktion beobachtet. Das Erwärmen und das Hindurchleiten von Stickstoff wurden während
dieses Zeitraumes unterbrochen. Nach der Beendigung der exor
thermen Umsetzung wurde das Erwärmen und die Einleitung von Stickstoff wieder aufgenommen und die Mischung wurde auf
'etwa 1300C erwärmt. Zu diesem Zeitpunkt wurden weitere 1049,0 g
des Ausgangsstoffes A und 18,0 g des Ausgangsstoffes B in den Reaktor im Verlauf1 von etwa 3 Stunden eingebracht. Nachdem
diese Zugabe beendigt war, wurden insgesamt 5,1. g tert.-Butylperbenzoat und 15,0 g DÄGMMÄ in den Reaktor in drei
Portionen eingebracht, d.h0 jedesmal 1,7 g tert.-Butylperbenzoat
und 5,0 g DÄGMMÄ. Diese Zusätze wurden im Verlauf von etwa 5 Stunden in den Reaktor eingeführt, wobei die
erste und die zweite Portion in Abständen von 1,5 Stunden eingebracht wurden. Nach dieser Zugabe x^irden 46,0 g Dimethyläthanolamin
in den Reaktor eingebracht. Dann wurde die Reaktionsmischung auf 75°C abgekühlt und es wurden 2442 g
entionisiertes Wasser in dan Reaktor eingeführt«, Das Reaktionsprodukt
wurde gekühlt und filtriert«,
709814/0983
a?
Die erhaltene Dispersion des amidhaltigen Mischpolymerisats und des Saccharosepolyätherpolyols hatte einen gesamten Feststoff
gehalt von 34,1%, eine Viskosität von I860 cP und eine
Säurezahl von 13. Das wäßrige Medium bestand aus 87»6% Wasser
und 12,6% organischen Lösungsmitteln.
Beispiele 1-2
Diese Beispiele erläutern die Wirkung der Polyolkomponente auf die Eigenschaften der wäßrigen Überzugsmassen hinsichtlich
des Aufplatzens bzw. der Bildung von Bläschen beim Verdampfen des Wassers und des Lösungsmittels. Bei diesen Beispielen
wurden zuerst eine Vergleichsüberzugsmasse (Beispiel 1) aus dem Mischpolymerisat der Dispersion von Beispiel A
hergestellt. Dann wurde eine Testzusammensetzung hergestellt, indem ein Polyätherpolyol zu einer Probe der Vergleichszusammensetzung
hinzugefügt wurde. Die Vergleichs- und die Testzusammensetzung wurden unter Verwendung von üblichen
Mischverfahren hergestellt. Die Zusammensetzung der Formulierungen und die Eigenschaften waren wie folgt:
Gewichtsteile
Mischpolymerisatdispersion von Beispiel A
Pigmentpaste v J
Saccharosepolyätherpolyol
Zusammen
Mischpolymerisat/Polyolbinderverhältnis Feststofffe insgesamt (%)
Viskosität (Sek.) Nr.4 Ford-Becher
*a' Eine Pigmentpaste, bestehend aus 66,7% Titandioxid,
25,9% Wasser, 3,8% Äthylenglycol, 3,2% eines Alkaryläthoxyäthanol-oberfläohenaktiven Mittels (Triton X-IOO),
7098U/0983
Beispiel 1 | Beispiel 2 |
(Vergleich) | |
146,5 | • 109,0 |
113,0 | 113,0 |
_— | 37,5 |
259,5 | 259,5 |
100/0 | 50/50 |
56,5 ' | 56,5 |
18 | 18 |
0,3% eines Antischaummittels (NOPCO JMY von Nopco Chemical Company) und 0,1% eines Netzmittels für Pigmente
(Tamol 731 von Rohm & Haas Company).
* ' Ein Saccharosepolyatherpolyol mit einem Feststoffgehalt
von 100%, einer Viskosität von 6500 cP und einer Hydroxylzahl von 325f hergestellt durch Umsetzung von 1,0 Mol
Saccharose mit 20,5 Mol Propylenoxid.
Diese Zusammensetzungen wurden zur Untersuchung ihres Verhaltens hinsichtlich des Laufens bzw. der Gardinenbildung auf
vertikal angeordnete Stahlbleche mit einer Filmdicke von 30 Mikron aufgesprüht. Bei der Prüfung der Zusammensetzung
wurde ein sehr starkes Laufen der Probe von Beispiel 1 beobachtet, wogegen kein Laufen der Probe von Beispiel 2 festzustellen
war.
Beispiele 3-5
Diese Beispiele zeigen den Effekt des Polyols und des Aldehydkondensationsharzes
auf das Verhalten der Überzugsmasse hinsichtlich des Aufplatzens bei dem Verdampfen des Wassers
und des Lösungsmittels. Bei diesen Beispielen wurde eine Vergleichsüberzugsmasse (Beispiel 3) zuerst aus der Mischpolymerisatdispersion
von Beispiel A hergestellt. Dann wurden Testzusammensetzungen zubereitet, indem man Polyätherpolyol
und ein Aldehydkondensationsharz (in diesen Beispielen ein Aminoplastharz) zu den Proben von der Vergleichszusammensetzung
hinzugegeben wurde.
Die Vergleichs- und die Testzusammensetzungen wurden unter Benutzung von üblichen Arbeitsweisen hergestellt. Die·Zusammensetzung
der Formulierungen und ihre Eigenschaften wa ren wie folgt:
7098U/0983
2644120 | Vergleich | 97,4 | 5 | |
Gewichtsteile | 146,5 | 113,0 | ||
Beispiel Nr. | 113,0 | 33,8 | 86,5 | |
3 | 4 | 7,5 | 113,0 | |
___ | 251,7 | 30,0 | ||
259,5 | 45/45/10 | 15,0 | ||
100/0/0 | 58,0 | 244,5 | ||
56,5 | 40/40/20 | |||
59,5 |
Mischpolymerisatdispersion
von Beispiel A
von Beispiel A
(a.)
Pigmentpaste v '
Pigmentpaste v '
Saccharosepolyätherpolyol ^ '
Hexa(methoxymethyl)melamin
Hexa(methoxymethyl)melamin
Zusammen
Mischpolymerisat/Polyol/
Aminoplast-Binderverhältnis
Feststoffe zusammen (%)
Aminoplast-Binderverhältnis
Feststoffe zusammen (%)
Viskosität (Sek.) Nr.4
Ford-Becher 18 19 20
^a' Eine Pigmentpaste, bestehend aus 66,7% Titandioxid,
25,9% Wasser, 3,8% Äthylenglycöl, 3,2% eines Alkylaryläthoxyäthanol-oberflächenaktiven.
Mittels (Triton X-IOO), 0,3% eines Antischaummittels (NOPCO JMY von Nopco Chemical
Company) und 0,1% eines Netzmittels für Pigmente (Tamol 731 von Rohm & Haas Company).
* ' Ein Saccharosepolyätherpolyol mit einem Feststoffgehalt
von 100% mit einer Viskosität von 6500 cP und einer Hydroxylzahl von 325, hergestellt durch Umsetzung von
1,0 Mol Saccharose mit 20,5 Mol Propylenoxid.
Diese Überzugsmassen wurden auf ihr Verhalten hinsichtlich des Laufens untersucht, indem sie auf vertikale Stahlbleche
in einer Filmdicke von 30 Mikron aufgesprüht wurden. Bei dieser Prüfung traten beim Vergleichsversuch (Beispiel 3)
starke Lauferscheinungen auf, die zur Folge· hatten, daß der Überzug nahezu von dem überzogenen Blech ablief, wogegen die
Beispiele 4 und 5 gemäß der Erfindung kein Laufen zeigten.
Für das Prüfen der Bläschenbildung durch die Verdampfung von Lösungsmitteln oder Wasser wurden die Zusammensetzungen bei
709814/0983
3O0C land 50% relativer Feuchtigkeit auf Stahlbleche aufgesprüht,
5 Minuten schnellgetrocknet und 10 Minuten bei 1490C gehärtet. Die Bläschenbildung wurde gemessen durch Ermittlung
der Dicke des trocknen Filmes, der noch ohne Bläschenbildung hergestellt werden konnte. Unter Verwendung dieses
Tests zeigte die Vergleichszusammensetzung (Beispiel 3), daß eine Dicke des trocknen Filmes bis zu 41 Mikron erreicht
werden konnte, bevor eine Bläschenbildung auftrat. Bei den Überzugsmassen gemäß der Erfindung konnte ein trockner Film
bis zu einer Dicke von 59 Mikron ohne Bläschenbildung erreicht werden.
Dieses Beispiel erläutert die Wirkung des Polyätherpolyols und des Aldehydkondensationsharzes auf die Bläschenbildung
durch Lösungsmittel und andere Eigenschaften der Überzugsmasse aus der Mischpolymerisat-Polyätherpolyol-Dispersion
von Beispiel B. Es wurde eine Zusammensetzung hergestellt, indem die Mischpolymerisat-Polyätherpolyol-Dispersion von
Beispiel B mit einem Aldehydkondensationsharz und anderen Zusatzstoffen in üblicher Weise gemischt wurden. Die Formulierung
hatte folgende Zusammensetzung und Eigenschaften:
Mischpolymerisatdispersion
von Beispiel B 425,40
Pigmentpaste ^a^ 570,10
Saccharosepolyätherpoiyol von Beispielen 4-5 56,70
Hexa(methoxymethyl)melamin 28,40
Zusammen 1080,60
Mischpolymerisat/Polyol/Aminoplast-
Binderverhältnis 70/20/10
Feststoffe insgesamt (%) 52,4
Sprühviskosität (Sek.) Nr.4 Ford-B@eh@r 20
7098U/0983
Diese Zusammensetzung wurde auf Stahlbleche gesprüht und
20 Minuten bei 163°C gehärtet. Es wurden verschiedene Eigenschaften des erhaltenen Films untersucht; über diese Untersuchungen
gibt die folgende Tabelle Aufschluß.
Bleistifthärte | 4H-5H |
Schlagzähigkeit cm/kg (in Ib.) | |
Direkt | 55 (50) |
Rückseite | 11 (10) |
Anfangsglanz | |
20° | 23 |
60° | 79 |
Wassereintauchung Raumtemperatur (h) | 500 |
Feuchtigkeitsbeständigkeit (490C) | 500 |
Salzsprühung 5% NaCl (h) | 336 |
Lösungsmittel- oder Wasserbläschen bildung - 5 Minuten Schnelltrocknung (Dicke des trocknen Films ohne Bläschen- bildung) |
58 Mikron |
Wie diese Beispiele zeigen, wird durch die Zugabe des Polyols und des Aldehydkondensationsharzes zu dem Binder die
Beständigkeit gegenüber der Bildung von Bläschen durch Verdampfung von Wasser oder Lösungsmitteln und das Laufen der
Überzüge wesentlich verbessert, wodurch es möglich ist, dickere Filme aufzutragen. Außerdem besitzen diese Filme
eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Wasser, Feuchtigkeit und Salzsprühungen.
Ähnliche Ergebnisse wie in diesen Beispielen können mit anderen Mischpolymerisaten der charakterisierten Art erhalten
v/erden. So kann man z.B. ein Mischpolymerisat verwenden, das sich von N-(Butoxymethyl)methacrylamid, Methacrylsäure,
Acrylnitril, Butylmethacrylat und Äthylacrylat ableitet. Außerdem können verschiedene andere wasserlösliche oder
wasserdispergierbare Polyäther- oder Polyesterpolyole der
709814/0983
26ΑΛ120
angegebenen Art anstelle des Saccharosepolyatherpolyols verwendet werden. Z.B. ist ein Polycaprolactonpolyol gut brauchbar
mit einem Molekulargewicht von etwa 530, das man durch Umsetzung von 1,0 Mol Diäthylenglycol mit 3,7 Mol epsilon-Caprolacton
erhält. Ferner können verschiedene andere Aldehydkondensationsharze
und Mischungen solcher Harze anstelle von Hexa (me thoxymethyl)melamin verwendet werden. So ist z.B.
eine Mischung von einem methylolierten Melaminformaldehydharz und einem Methylolphenoläther geeignet.
709814/098 3
Claims (14)
1. Überzugsmasse auf wäßriger Basis enthaltend einen in einem wäßrigen Medium dispergierten, wärmehärtbaren, filmbildenden
organischen Binder in einem wäßrigen Medium mit einem Wassergehalt von mindestens 60 Gew.%, dadurch gekennzeichnet , daß der Binder
im wesentlichen besteht aus
A) einem Mischpolymerisat aus
(1) etwa 10 bis etwa 40 Gew.% eines N-alkoxyalkylsubstituierten
Amids der Formel
0
ir
ir
R« - C - NH - CH2 - 0 - R,
in der R1 ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 2
bis 6 Kohlenstoffatomen und einer einzigen endständigen polymerisierbaren alpha-, beta-äthylenisch ungesättigten
Gruppe ist und R ein niedriger Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist,
(2) etwa 5 bis etwa 20 Gew.% einer alpha-, beta-äthylenisch
ungesättigten Carbonsäure und
(3) mindestens einem anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren mit der Gruppe CHp = C<^ ,
wobei dieses Mischpolymerisat wasserlöslich oder wasserdispergierbar durch Neutralisieren mindestens eines Teils
der Carbonsäuregruppen mit einer Base gemacht ist, und
B) etwa 5 bis etwa 50 Gew.% der Binderfeststoffe eines
wasserlöslichen oderwasserdispergierbaren Polyätherpolyols
oder Polyesterpolyols mit einem Molekulargewicht von mindestens 300.
2. Überzugsmasse nach Anspruch lg dadurch gekennzeichnet , daß das N-alkoxyalkylsubstituierte
Amid N-(Butoxymethyl)acrylamid oder N-(Butoxymethyl
)m@tha©r3rlaaid ist o
709 8-14/0983
3. Überzugsmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die alpha-, betaäthylenisch
ungesättigte Carbonsäure Acrylsäure oder Methacrylsäure ist.
4. Überzugsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß das andere
Monomere mit der CB.^ = C <£ Gruppe eine Mischung von
hartmachenden und weichmachenden Monomeren ist.
5. Überzugsmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet
, daß das hartmachende Monomere Styrol, Vinyltoluol oder ein Alkylmethacrylat mit 1 bis
4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest ist.
6. Überzugsmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das weichmachende Monomere
ein Alkylester der Acrylsäure mit 1 bis 13 Kohlenstoffatomen im Alkylrest oder ein Alkylester der Methacrylsäure
mit 5 bis 16 Kohlenstoffatomen im Alkylrest ist.
7« Überzugsmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die
Base ein niedermolekulares Amin ist.
8. überzugsmasse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet
, daß das Amin Dimethyläthanolamin ist.
9. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Poljätherpolyol ein
Saccharosepolyätherpolyol ist.
10. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß das Polyesterpolyol ein Polycaprolactonpolyol ist.
709814/0983
11. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der organische Binder
zusätzlich ein Aldehydkondensationsharz enthält.
12. Überzugsmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Aldehydkondensationsharz
Hexa(methoxymethyl)melamin ist.
13. Überzugsmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Aldehydkondensationsharz
ein Methylolphenoläther der Formel
(CH2OH)n
ist, in der η eine ganze Zahl von 1 bis 3 und R ein ungesättigter
aliphatischer Rest oder ein halogenierter ungesättigter aliphatischer Rest ist.
14. Überzugsmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Aldehydkondensationsharz
eine Mischung eines methylolierten Melaminformaldehydharzes und eines Methylolphenoläthers ist.
7098U/0983
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/618,582 US4065415A (en) | 1975-10-01 | 1975-10-01 | Water-based coatings with improved sagging and popping characteristics |
US05/618,584 US4065416A (en) | 1975-10-01 | 1975-10-01 | Water-based coatings with reduced solvent or water popping and sagging |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2644120A1 true DE2644120A1 (de) | 1977-04-07 |
DE2644120B2 DE2644120B2 (de) | 1980-10-30 |
Family
ID=27088273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762644120 Withdrawn DE2644120B2 (de) | 1975-10-01 | 1976-09-30 | Überzugsmasse auf wäßriger Basis |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5243821A (de) |
CA (1) | CA1072232A (de) |
DE (1) | DE2644120B2 (de) |
FR (1) | FR2326457A1 (de) |
GB (1) | GB1559284A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0279441A1 (de) * | 1987-02-19 | 1988-08-24 | BASF Lacke + Farben AG | Wässrige Zweikomponentenlacke zur einschichtigen Beschichtung von hochresistenten Finish-Folien und Endloskanten |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1239492A (en) * | 1982-10-18 | 1988-07-19 | Donald F. Smith, Jr. | High solids coating compositions containing polycaprolactone polyol reactive diluents |
GB8403823D0 (en) * | 1984-02-14 | 1984-03-21 | Raychem Ltd | Adhesive composition |
US5034251A (en) * | 1984-02-14 | 1991-07-23 | Raychem Limited | Adhesive composition |
JPS63186643U (de) * | 1987-05-20 | 1988-11-30 |
-
1976
- 1976-09-02 CA CA260,416A patent/CA1072232A/en not_active Expired
- 1976-09-27 JP JP51115717A patent/JPS5243821A/ja active Granted
- 1976-09-30 FR FR7629466A patent/FR2326457A1/fr active Granted
- 1976-09-30 DE DE19762644120 patent/DE2644120B2/de not_active Withdrawn
- 1976-09-30 GB GB4055976A patent/GB1559284A/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0279441A1 (de) * | 1987-02-19 | 1988-08-24 | BASF Lacke + Farben AG | Wässrige Zweikomponentenlacke zur einschichtigen Beschichtung von hochresistenten Finish-Folien und Endloskanten |
WO1988006176A1 (en) * | 1987-02-19 | 1988-08-25 | Basf Lacke + Farben Aktiengesellschaft | Aqueous lacquers with two constituents, for the single-layer coating of high-resistance finish foils and continuous edges |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU1744776A (en) | 1978-02-16 |
FR2326457A1 (fr) | 1977-04-29 |
GB1559284A (en) | 1980-01-16 |
DE2644120B2 (de) | 1980-10-30 |
FR2326457B1 (de) | 1978-11-03 |
JPS5243821A (en) | 1977-04-06 |
JPS5518463B2 (de) | 1980-05-19 |
CA1072232A (en) | 1980-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1769495C3 (de) | ||
DE2645300A1 (de) | Ueberzugsmasse enthaltend eine loesung oder eine dispersion eines mischpolymerisats | |
DE3412534A1 (de) | Durch saeure haertbare ueberzugsmittel und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE1669052A1 (de) | UEberzugspraeparat | |
DE1644988A1 (de) | UEberzugs- und Verklebungsmittel auf Basis von Gemischen von Acetylacetatgruppen aufweisenden Polymerisaten aethylenisch ungesaettigter Verbindungen,Acetoacetaten mehrwertiger Metalle und Verduennungsmittel | |
DE1178161B (de) | Bindemittel in waessriger Verteilung enthaltendes UEberzugsmittel | |
DE2361040C3 (de) | Harzzusammensetzung aus einem transparenten Überzugsharz und einem Phenolaldehydharz und deren Verwendung | |
DE4027594A1 (de) | Wasserverduennbares copolymerisat, dessen herstellung und verwendung, sowie waessrige ueberzugsmittel | |
DE9301444U1 (de) | Bei Raumtemperatur vernetzbares wäßriges Bindemittel | |
EP0303207B1 (de) | Wässrige Beschichtungsstoffe auf Basis von Sekundärdispersionen Carboxylgruppen enthaltender Copolymerisate von Acrylsäure- oder Methacrylsäure-estern | |
US4065416A (en) | Water-based coatings with reduced solvent or water popping and sagging | |
DE2644120A1 (de) | Ueberzugsmasse auf waessriger basis | |
DE1519319B2 (de) | Wasserverduennbarer einbrennlack | |
DE69725444T2 (de) | Polyfunktionale vernetzende acylimidazolidinonderivate | |
DE2638352B2 (de) | Waessriges ueberzugsmittel | |
EP0070498B1 (de) | Wässrige Kunststoff-Dispersion, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung dieser Dispersion | |
DE3406473A1 (de) | Verfahren zur herstellung waessriger dispersionen von kondesationsprodukten aus harnstoff und ch-aciden aldehyden sowie deren verwendung | |
DE2913751C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Pfropfcopolymerisats und dessen Verwendung als Grundiermittel | |
DE1644760A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von UEberzuegen | |
EP0262376B1 (de) | Wässrige Bindemitteldispersionen für die Herstellung von Anstrich- und Beschichtungsmitteln | |
DE2420771B2 (de) | Waessrige dispersionsmischung aus einem additionspolymerisat und einem phenol-aldehyd-kondensations- produkt | |
DE2431576C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Polymerisatdispersionen | |
DE2750568A1 (de) | In wasser dispergierbare beschichtungsmassen | |
DE1221801B (de) | Verfahren zur Herstellung hitzehaertbarer Mischpolymerisate | |
DE1239422B (de) | Verfahren zur Herstellung von waermehaertbare UEberzuege bildenden Anstrichmitteln und Lacken |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8263 | Opposition against grant of a patent | ||
8230 | Patent withdrawn |