DE2721989C3 - Liquid coating agents with a low solvent or solvent-free basis - Google Patents
Liquid coating agents with a low solvent or solvent-free basisInfo
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Description
A. 45 bis 10 Gewichtsprozent Aminoplaste und/oder deren niedermolekulare Vorstufen undA. 45 to 10 percent by weight of aminoplasts and/or their low molecular weight precursors and
B. 55 bis 90 Gewichtsprozent mindestens bifunktionelle, überwiegend freie Hydroxyl- neben gegebenenfalls freie Carboxylendgruppen tragende Polyester bzw. -gemische enthalten,B. Contain 55 to 90 percent by weight of at least bifunctional, predominantly free hydroxyl and possibly free carboxyl end groups bearing polyesters or mixtures,
wobei die Polyester der Komponente B. durch Kondensieren einer Komponente 1, bestehend auswherein the polyesters of component B are obtained by condensing a component 1 consisting of
Ll 0 bis 50 Moiprozent aus einem oder mehreren aliphatischen Polyolen mit 3 oder 4 Hydroxylgruppen und 3 bis 6 Kohlenstoffatomen undLl 0 to 50 molar percent of one or more aliphatic polyols with 3 or 4 hydroxyl groups and 3 to 6 carbon atoms and
L2 100 bis 50 Molprozent aus einem Gemisch Il von Diolen,L2 100 to 50 mole percent of a mixture II of diols,
wobei das Gemisch 11 wiederumThe mixture 11 in turn
11.1 zu 10 bis 90 Molprozent aus Äthylenglykol und
1L2 zu 90 bis 10 Molprozent aus Propandiol-(O) und
113 zu 0 bis 40 Molprozent aus einem oder mehreren weiteren aliphatischen oder cycloaliphatischen
Diolen, in .^enen die Hydroxylfunktionen durch 2 bis 8 Korncastoffatome getrennt sind und bis zu 2
der Kohlenstoffatome durch Sauerstoffatome ersetzt sein können, die wiederum durch mindestens
2 Kohlenstoffatome voneinander und von den Hydroxylgruppen getrennt sein sollen,11.1 10 to 90 mole percent of ethylene glycol and
1L2 to 90 to 10 mole percent of propanediol-(O) and
113 to 0 to 40 mole percent of one or more other aliphatic or cycloaliphatic diols, in which the hydroxyl functions are separated by 2 to 8 carbon atoms and up to 2 of the carbon atoms can be replaced by oxygen atoms, which in turn should be separated from each other and from the hydroxyl groups by at least 2 carbon atoms,
besteht mit einer Komponente III, bestehend aus einem Gemisch vonconsists of a component III, consisting of a mixture of
ULI Hexahydroterephthalsäure und
III.2 aromatischen DicarbonsäurenULI Hexahydroterephthalic acid and
III.2 aromatic dicarboxylic acids
hergestellt wurd;,i, wobei die als Komponente B. eingesetzten Polyester bzw -gemii°he ein Molgewicht von 300 bis 1500 besitzen, nnd das Bindemittel auch durch Mischkondensation von Aminoplasten und/oder deren niedermolekularen Vorstufen mit den Polyestern oder durch Mischkondensation der Ausgangsprcdukte der Aminoplastherstellung mit den Polyestern erhalten worden sein kann, wobei als Komponente II 1.2 8 bis 33, vorzugsweise 12 bis 25 Molprozent Terephthalsäure eingesetzt werden.was produced;,i, where the polyesters or mixtures used as component B. have a molecular weight of 300 to 1500, and the binder can also have been obtained by co-condensation of aminoplasts and/or their low molecular weight precursors with the polyesters or by co-condensation of the starting products of the aminoplast production with the polyesters, where 8 to 33, preferably 12 to 25 mol percent of terephthalic acid is used as component II 1.2.
Als Polyole gemäß Komponente 1.1 kommen z. B. Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan und Pentaerythrit infrage; die Verwendung von Glycerin und Trimethylolpropan ist bevorzugt. Die Komponente 1.1 ist in den Polyestern gemäß B, vorzugsweise in Mengen von 0 bis 20 Molprozent enthalten; dementsprechend enthalten die Polyester die Komponente 1.2, vorzugsweise in Mengen von 80 bis 100 Molprozent.Examples of suitable polyols according to component 1.1 are glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane and pentaerythritol; the use of glycerin and trimethylolpropane is preferred. Component 1.1 is contained in the polyesters according to B, preferably in amounts of 0 to 20 mole percent; accordingly, the polyesters contain component 1.2, preferably in amounts of 80 to 100 mole percent.
Als Diole der Komponente 113 können z. B.Diols of component 113 can be, for example,
Propandiol-(1.3),
Butandiol-(1.2).
Butandiol-(2.3),
Butandiol-(13),
b'utandiol-(1.4),
2.2-Dimethylpropandiol-(1.3),
Hexandiol-(1.6),Propanediol-(1.3),
Butanediol-(1.2).
Butanediol-(2.3),
Butanediol-(13),
b'utandiol-(1.4),
2.2-Dimethylpropanediol-(1.3),
Hexanediol-(1.6),
1A- Bis-(hydroximethyl)-cyclohexan,
*.8-Bis-(hydroximethyl)-tricyclo-[5.2.1.026]decan,
1 A- bis(hydroxymethyl)cyclohexane,
*.8-Bis-(hydroxymethyl)-tricyclo-[5.2.1.0 26 ]decane,
wobei &khgr; für 3, 4 oder 5 steht, Diethylenglykol oder Dipropylenglykol. Cycloaliphatische Diole können in ihrer eis- oder trans-Form oder als Gemisch beider Formen verwendet werden. Die Komponente 15.3 wird vorzugsweise in Mengen von 0 bis 30 Mclprozent eingesetzt.where &khgr; is 3, 4 or 5, diethylene glycol or dipropylene glycol. Cycloaliphatic diols can be used in their cis or trans form or as a mixture of both forms. Component 15.3 is preferably used in amounts of 0 to 30 Mecl percent.
Die Hexahydroterephthalsäure ist in der Säurekomponente vorzugsweise in Mengen von 75 bis 88 Molprozent enthalten. Die Säuren können als freie Säuren zur Polyesterherstellung verwendet werden.The hexahydroterephthalic acid is preferably contained in the acid component in amounts of 75 to 88 mol percent. The acids can be used as free acids for polyester production.
Bevorzug! werden jedoch die niederen Alkylester in die Reaktion eingesetzt, wobei den Dimcthylebiern der besondere Vorzug zukommt. Als Dimethylhcxahydroterephthalat wird ein cis.trans-!someres bevorzugt, so wie es bei der Hochdruckhydrierung von Dimethylterephthalat anfällt.However, the lower alkyl esters are preferably used in the reaction, with dimethyl esters being particularly preferred. A cis-trans-!omer is preferred as dimethyl hydroxyhydroterephthalate, such as that obtained in the high-pressure hydrogenation of dimethyl terephthalate.
Vorzugsweise besitzen die erfmdungsgemäß verwendeten Polyester ein Molgewicht von 600 bis 1000. Als Molgewicht wird das miufere Molgewicht bezeichnet. üi*s durch Endgruppentitration bestimmt wurde.Preferably, the polyesters used according to the invention have a molecular weight of 600 to 1000. The molecular weight is the middle molecular weight. üi*s was determined by end group titration.
Die M it verwendung von Polyolen mit mehr als 2 Hydroxylgruppen steigert die Eigenviskosität der erfindungsgemäß verwendeten Polyester. Die V'skosität kann außerdem durch die gegebenenfalls mhzuverwendenden Diole (113) gesteuert werden Der Einsatz von längerkettigen linearen Diolen erniedrigt die Viskosität, wohingegen verzweigte oder cycloaliphatische Diole ein Anwachsen der Viskosität bedingen.The use of polyols with more than 2 hydroxyl groups increases the inherent viscosity of the polyesters used according to the invention. The viscosity can also be controlled by the diols (113) that may be used. The use of longer-chain linear diols reduces the viscosity, whereas branched or cycloaliphatic diols cause an increase in viscosity.
Das Verhältnis der Komponenten II1.1 :III.2 ist für die erfindungsgemäß einzusetzenden Polyester kritisch.The ratio of components II1.1:III.2 is critical for the polyesters to be used according to the invention.
Bei geringeren als erfindur.gsgemäßen Gehalten an Terephthalsäure bzw deren niederen Alkylestern werden bei Einbrenntemperaiuren von z. B. 1200C nur ungenügend harte Beschichtungen erhalten, wohingegen zu hohe Terephthalsäuregehalte zu kristallinenAt lower than inventive contents of terephthalic acid or its lower alkyl esters, only insufficiently hard coatings are obtained at baking temperatures of, for example, 120 0 C, whereas too high terephthalic acid contents lead to crystalline
jo Produkten führen, die sich in den üblichen Lacklösemitteln nicht lösen lassen.jo products that cannot be dissolved in conventional paint solvents.
Die Herstellung der Ester kann nach allen bekannten und üblichen Verfahren — mit oder ohne Katalysator, mit oder ohne Durchlesen eines Inertgassiromes — alsThe esters can be prepared by all known and conventional methods - with or without a catalyst, with or without passing through an inert gas sirome - as
J5 Lösungsmitielkondensaiion. Schmelzkondensation oder Azeotropveresterung bei Temperaturen bis zu 2500C, gegebenenfalls auch bei höheren Temperaturen, durchgeführt werden, wobei das freiwerder'de Wasser oder beispielsweise Methanol entfernt werden. Die Veresterung kann durch Bestimmung der Hydroxylzahlen und bei Einsatz der freien Dicarbonsäuren zusätzlich durch Säurezahlbestimmung verfolgt werden. In der Regel werden die Veresterungsbedingungen so gewählt, daß die Reaktion möglichst vollständig ist. Das Molekulargewicht der Ester läßt sich so über das Einsatzverhältnis von Alkoholkomponente (Diol und gegebenenfalls Polyol) und Dicarbonsäure bzw. deren Ester regulieren.J5 Solvent condensation. Melt condensation or azeotropic esterification can be carried out at temperatures up to 250 0 C, if necessary also at higher temperatures, whereby the water or, for example, methanol released is removed. The esterification can be monitored by determining the hydroxyl number and, if free dicarboxylic acids are used, also by determining the acid number. As a rule, the esterification conditions are chosen so that the reaction is as complete as possible. The molecular weight of the esters can thus be regulated by the ratio of alcohol component (diol and, if necessary, polyol) and dicarboxylic acid or its ester.
Wird ein Teil der Säurekomponente in Form derIf part of the acid component is in the form of
freien Säure und der andere Teil als Alkylester eingesetzt, ist es zweckmäßiger, die Reaktion in zwei aufeinanderfolgenden Stufen durchzuführen. Dabei wird in der ersten Stufe der Alkylester mit einem Teil bzw. der gesamten Menge der für die Herstellung der Ester notwendigen Diole und/oder Polyole so lange umgeestert, bis der Alkohol nahezu vollständig entfernt ist. Anschließend werden die restlichen Komponenten hinzugefügt und unter Wasserabspaltung bis zum gewünschten Umsetzungsgrad kondensiert.free acid and the other part as alkyl ester, it is more appropriate to carry out the reaction in two consecutive stages. In the first stage, the alkyl ester is transesterified with part or all of the diols and/or polyols required to produce the esters until the alcohol is almost completely removed. The remaining components are then added and condensed to the desired degree of conversion with elimination of water.
Bei Verwendung von höherreaktiven Aminoplasten, die ohne Zusatz von stark sauren Katalysatoren aushärten, ist es vorteilhaft, Polyester mit Säurezahlen bis zu 30 mg KOH/g, vorzugsweise bis zu 20 mg KOH/g, einzusetzen. Derartige Produkte sind bei Einsatz der freien Dicarbonsäuren beispielsweise durch Abbrechen der Reaktion bei der gewünschten Säurezahl erhältlich. Solche, durch Umesterung erhaltenen Polyester, die praktisch keine freien Carboxylendgruppen aufweisen, oder durch Veresterung hergestellteWhen using more highly reactive aminoplasts that cure without the addition of strongly acidic catalysts, it is advantageous to use polyesters with acid numbers of up to 30 mg KOH/g, preferably up to 20 mg KOH/g. Such products are obtainable when using free dicarboxylic acids, for example by stopping the reaction at the desired acid number. Polyesters obtained by transesterification that have practically no free carboxyl end groups, or those produced by esterification
Polyester mit einer Säurezahl < 5 mg KOH/g, können durch Umsetzen bei 130 bis 1900C mit relativ stark sauren Carbonsäuren bzw. deren Anhydriden wie z. B. Maleinsäure, Phthalsäure, Trimellitsäure, Pyromellitsäure. wobei den letzten beiden der Vorzug zukommt, in ihrer Säurezahl nachträglich stark erhöht werden. Vorzugsweise werden darartige Polyester soweit aufgesäuert, daß sie eine Säurezahl im Bereich von > 5 bis 20 mg KOH/g besitzen.Polyesters with an acid number < 5 mg KOH/g can have their acid number subsequently increased significantly by reacting them at 130 to 190 ° C with relatively strongly acidic carboxylic acids or their anhydrides such as maleic acid, phthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, with the last two being preferred. Polyesters of this type are preferably acidified to such an extent that they have an acid number in the range of > 5 to 20 mg KOH/g.
Die Veresterung- bzw. Umesterungsternperatur wird so gewählt, daß die Verluste an leicht flüchtigen, die erfindungsgemäß zu verwendenden Ester aufbauenden Substanzen gering bleiben, d. h. zumindest während des ersten Zeitraumes der Veresterung wird bei einer Temperatur gearbeitet, die unier dem Siedepunkt der am niedrigsten siedenden Ausgangssubstanz liegt.The esterification or transesterification temperature is chosen so that the losses of easily volatile substances that make up the esters to be used according to the invention remain low, i.e. at least during the first period of esterification, the temperature is below the boiling point of the lowest boiling starting substance.
Die Eigenschaften der aus den erfindungsgemäß zu verwendenden Polyestern hergestellten Oberzüge sind abhängig vom mittleren Molekulargewicht, von der Funktionalität und von der Zusammensetzung der Polyester. Bei höheren mittleren Molekularg.ewich'cn wird in der Regel die Härte des Lackfilms vermindert, während die Elastizität zunimmt. Dagegen iäßt bei niederen Molekulargewichten die Flexibilität des Lackfilms bei gleichzeitiger Steigerung der Härte nach.The properties of the coatings produced from the polyesters to be used according to the invention depend on the average molecular weight, the functionality and the composition of the polyesters. At higher average molecular weights, the hardness of the paint film is generally reduced while the elasticity increases. On the other hand, at lower molecular weights, the flexibility of the paint film decreases while the hardness increases.
In ähnlicher Weise wirken sich auch die Unterschiede in der Zusammensetzung des Polyesters aus. Mit ansteigendem Gehalt an Hexahydroierephthalsäureeinheiten in der Polyesterkette nimmt die Elastizität des Lackfilms zu. während seine Härte vermindert wird. Mit zunehmender Kettenlänge der offenkettigen in untergeordneter Mengen mitzuverwendenden Diole (II.3) und mit größer werdendem Anteil dieser Diole im Polyester wird der Lackfilm weicher und flexibler. Werden jedoch bei der Herstellung der' Polyester zusätzlich Dioie mit kurzen und verzweigten Kohienstoffketten oder mit cycloaliphatischen Ringen verwendet, so ergeben die aus diesen Estern hergestellten Überzüge i*> der Regel mit zunehmendem Anteil an diesen Diolen härtere und weniger elastische Filme.The differences in the composition of the polyester have a similar effect. As the content of hexahydrourephthalic acid units in the polyester chain increases, the elasticity of the paint film increases, while its hardness decreases. As the chain length of the open-chain diols (II.3) used in minor amounts increases, and as the proportion of these diols in the polyester increases, the paint film becomes softer and more flexible. However, if diols with short and branched carbon chains or with cycloaliphatic rings are also used in the manufacture of the polyester, the coatings made from these esters generally produce harder and less elastic films as the proportion of these diols increases.
Auch das Molverhältnis von Polyol zu Diol ist für die mechanischen Eigenschaften der Lackfilme von Bedeutung: Mit abnehmendem Molverhältnis Polyol zu Diol nimmt auch die Härte der Filme ab. während ihre Elastizität erhöht wird. Umgekehrt vird bei größeren Molverhältnissen Polyol zu Diol die Flexibilität der Lackfilme vermindert und die Härte verbessert.The molar ratio of polyol to diol is also important for the mechanical properties of the paint films: As the molar ratio of polyol to diol decreases, the hardness of the films also decreases, while their elasticity increases. Conversely, with larger molar ratios of polyol to diol, the flexibility of the paint films is reduced and the hardness improved.
Bei Kenntnis dieser Regeln ist es einem Fachmann ohne Schwierigkeiten nrtglich. im Rahmen des beanspruchten Bereiches Polyester mit für den jeweiligen Verwendungszweck der erfindungsgemäßen Überzugsmittel optimalen Eigenschaften auszuwählen.With knowledge of these rules, it is easy for a person skilled in the art to select polyesters with optimal properties for the respective intended use of the coating agents according to the invention within the scope of the claimed range.
Als geeignete Aminoplaste kommen die bekannten Umsetzungsprodurtte von Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, mit mehreren Amino- oder Amidogruppen tragenden Substanzen infrage. wie z. B. mit Melamin, Harnstoff, Dicyandiamid und Benzoguanamin. Geeignet sind ferner Gemische aus derartigen Produkten. Besonders geeignet sind die mit Alkoholen modifizierten Aminoplaste.Suitable aminoplasts are the known reaction products of aldehydes, especially formaldehyde, with substances containing several amino or amido groups, such as melamine, urea, dicyandiamide and benzoguanamine. Mixtures of such products are also suitable. Aminoplasts modified with alcohols are particularly suitable.
Wegen ihrer geringen Substanzviskosität werden vorzugsweise die niedermolekularen strukturdefinierten Aminoplaste, die mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Polyestern praktisch unbegrenzt mischbar sind, eingesetzt. Solche strukturdefinierten Aminoplaste sind z. B. Dimethy-lolharnstoff. Tetramethylolbenzoguanamin, Trimethylolmelamin oder Hexamethylolmplamin Due to their low substance viscosity, low molecular weight, structurally defined aminoplasts are preferably used, which are practically infinitely miscible with the polyesters to be used according to the invention. Such structurally defined aminoplasts are, for example, dimethylolurea, tetramethylolbenzoguanamine, trimethylolmelamine or hexamethylolmelamine.
Letztere können auch in teilweise oder völlig veretherter Form verwendet werden, wie z. B. Dimethoximethylharnstoff, Tetrakis-(methoximethyl)-benzoguanamin, Tetrakis-(ethoximethyl)-benzoguanamin, partiell oder vollständige Veretherungsprodukte des Hexamethylolmelamins, wie Tetrakis-(methoximethyl)-Tetrakis-(methoximethyl)-bis-methylolmelamin. Pentakis-(methoximethyl)-mono-meihylolmelamin und Hexakis-(methoximethyl)-melamin sowie Gemische dieserThe latter can also be used in partially or fully etherified form, such as dimethoxymethylurea, tetrakis-(methoxymethyl)-benzoguanamine, tetrakis-(ethoxymethyl)-benzoguanamine, partial or complete etherification products of hexamethylolmelamine, such as tetrakis-(methoxymethyl)-tetrakis-(methoxymethyl)-bis-methylolmelamine. pentakis-(methoxymethyl)-mono-methylolmelamine and hexakis-(methoxymethyl)-melamine and mixtures of these
&iacgr;&ogr; drei Substanzen oder Hexakis-(butoximethyl)-rnelamin.
Besonders bevorzugt werden bei Zimmertemperatur in Substanz flüssige, mit Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
veretherte Hexamethylolmelaminderivate.
Bei Einsatz dieser Aminoplaste wird zur Beschleunigung des Aushärtens der Zusatz von stark sauren
Katalysatoren, wie beispielsweise p-Toluolsulfonsäure,
bevorzugt. Um lagerstabilere Lacke zu erhalten, wird die Verwendung geblockter Katalysatoren besonders
bevorzugt.&iacgr;&ogr; three substances or hexakis-(butoxymethyl)-melamine. Particularly preferred are hexamethylolmelamine derivatives which are liquid in bulk at room temperature and etherified with alcohols having 1 to 4 carbon atoms.
When using these aminoplasts, the addition of strongly acidic catalysts, such as p-toluenesulfonic acid, is preferred to accelerate the curing process. In order to obtain paints with a longer shelf life, the use of blocked catalysts is particularly preferred.
2i) In einer bevorzugten Ausfuhr *gsform werden höherreaktive, relativ niedrigviskose, speziell für iösernittelarme Einbrennlacke entwickelte, höhermolekulare Melaminharze eingesetzt, die mit den in untergeordneter Menge Cärboxylendgruppen tragenden PoIy-2i) In a preferred form of export, higher reactivity, relatively low viscosity, higher molecular weight melamine resins, specially developed for low-solvent stoving varnishes, are used, which are combined with the poly-
2-j estern ohne Katalysatorzusatz zu hartelastischen Filmen aushärten. Diese Melaminharze, die meist mit Methanol teilverethert sind und die noch eine beträchtliche Anzahl an unveretherten Methylolgruppen aufweisen, sind z. B. von L A. Ruuer beschrieben [Adhäsion 1974 (Heft 6), Seile 178; Aminoharze der Gruppe 1112-j esters without the addition of a catalyst to form hard, elastic films. These melamine resins, which are usually partially etherified with methanol and still contain a considerable number of unetherified methylol groups, are described by L A. Ruuer, for example [Adhäsion 1974 (Heft 6), Seile 178; Aminoharze der Gruppe 111
Selbstverständlich können die erfindungsgemäß einzusetzenden Polyester auch mit höhermolekularen Aminoplasten kombiniert werden. In der Regel sind dieOf course, the polyesters used according to the invention can also be combined with higher molecular weight aminoplasts. As a rule, the
J5 erfindungsgemäßen Polyester mit derartigen Aminopiasiharzen in den beanspruchten fvlischungsverhäiinissen ohne Trübungserscheinungen mischbar. Falls jedoch die Mischungen harzartiger Aminoplaste mk den erfindungsgemäßen Polyestern zu Trübungen führen, kann die Verträglichkeit dadurch verbessert werden, dab Polyester und Aminoplaste in bekannter Weise in Substanz oder in Lösung miteinander umgesetzt werden, wobei darauf zu achten ist, daß die Reaktion nicht bis zur Vernetzung fortschreitet, nies kann z. B.J5 polyesters according to the invention are miscible with such aminoplast resins in the claimed mixing ratios without clouding. However, if the mixtures of resinous aminoplasts with the polyesters according to the invention lead to clouding, the compatibility can be improved by reacting the polyester and aminoplasts with one another in a known manner in substance or in solution, whereby care must be taken that the reaction does not progress to crosslinking, for example
durch kurzzeitiges Erwärmen des Gemisches oder einer Lösung der beiden Harze gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators, wie z. B. organischen oder mineralischen Säuren, bewerkstelligt werden.by briefly heating the mixture or a solution of the two resins, if necessary in the presence of a catalyst, such as organic or mineral acids.
Es ist auch möglich, die erfindungsgemäß zuIt is also possible to
to verwendenden Polyester schon vor oder während der Herstellung der Aminoplastharze aus z. B. Harnstoff Benzoguanamin oder Melamin und Aldehyden dem Ansa.z zuzusetzen, wobei es selbstverständlich auch möglich ist, zusätzlich übliche Alkanole zur Modif'zierung des so gebildeten Aminoplastharzes miu:uverwenden. Die Methoden zur Herstellung derartiger Amin/Aldehyd-Harze sind bekannt. Zur Kombination mit den erfindungsgemäß einzusetzenden Polyestern stehen eine Vielzahl handelsüblicher Aminoplaste zur Verfügung. It is possible to add the polyester to be used to the batch before or during the production of the aminoplast resins from, for example, urea, benzoguanamine or melamine and aldehydes, whereby it is of course also possible to use additional conventional alkanols to modify the aminoplast resin thus formed. The methods for producing such amine/aldehyde resins are known. A large number of commercially available aminoplasts are available for combination with the polyesters to be used according to the invention.
Zur Herstellung der Überzugsmittel werden in der Regel zunächst Ester und Aminoplast bzw. Aminoplastlösung miteinander vermischt. Das Gewichtsverhältnis von Polyester zu Arjinoplast kann zwischen 55 :45 bisTo produce the coating agents, ester and aminoplast or aminoplast solution are usually mixed together. The weight ratio of polyester to aminoplast can be between 55:45 and
« 90:10, vorzugsweise zwischen 65:35 bis 85:15 schwanken. Das für den jeweiligen Verwendungszweck der Lacke optimale Verhältnis der beiden Komponenten zueinander läßt sich durch Vorversuche leicht« 90:10, preferably between 65:35 and 85:15. The optimal ratio of the two components to each other for the respective application of the paint can easily be determined by preliminary tests.
ermitteln. Dabei ist zu berücksichtigen, daß häufig durch Erhöhung des Aminoplast-Anteils sich die Härte der Überzüge erhöht und ihre Elastizität sich vermindert, während bei Erniedrigung des Aminoplast-Anteils die Härte nachläßt und die Flexibilität zunimmt.It should be noted that increasing the aminoplast content often increases the hardness of the coatings and reduces their elasticity, while decreasing the aminoplast content reduces the hardness and increases the flexibility.
Dem gewünschten Einsatzzweck des Überzugsmittels entsprechend, kann dessen Viskosität durch Zugabe geringer Mengen an üblichen Lacklösemitteln, wie beispielsweise Propanol. i-Propanol, Butanol, Ethylacetat, Butylacetat, Ethylglykol, Ethylglykolacetai, Butylglykol. Methylethylketon. Methylisobutylketon, Cyclohexanon, 2-Nitropropan, Trichlorethylen oder Gemische verschiedener derartiger Lösungsmittel erniedrigt werden. Es ist auch möglich und aus wirtschaftlichen Gründen gegebenenfalls empfehlenswert, mehr oder weniger große Mengen weniger polarer Lösungsmittel, wie beispielsweise Xylol, höhersiedende Aromatenschnitte oder alinhalische Kohlenwasserstnffgemjvchr.Depending on the intended use of the coating agent, its viscosity can be reduced by adding small amounts of conventional paint solvents, such as propanol, i-propanol, butanol, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl glycol, ethyl glycol acetate, butyl glycol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2-nitropropane, trichloroethylene or mixtures of various such solvents. It is also possible and, for economic reasons, may be advisable to add larger or smaller amounts of less polar solvents, such as xylene, higher-boiling aromatic fractions or aliphatic hydrocarbon mixtures.
wie z. B. Lackbenzine, mitzuverwenden. Die zugefügte anteilige Menge an diesen weniger polaren Lösemitteln ist im Rahmen der Löslichkeit der erfindungsgemäß eingesetzten Polyester und deren Verträglichkeit mit den eingesetzten Aminoplasten beliebig wählbar. Gemäß der Erfindung werden in den Überzugsmitteln in keinem Fall mehr als 30 Gewichtsprozent Lösemittel eingesetzt.such as mineral spirits. The proportion of these less polar solvents added can be freely selected within the scope of the solubility of the polyesters used according to the invention and their compatibility with the aminoplasts used. According to the invention, in no case is more than 30 percent by weight of solvent used in the coating agents.
Die erfindungsgemäßen Überzugsrniuei können neben größeren Mengen Pigment die üblichen Zusatz- und Hilfsstoffe enthalten, insbesondere Veriaufmiuel und zusätzlich andere Bindemitte!, wie z. B. Epoxidharze und hydroxylgruppenhaltige Silikonharze.The coating compositions according to the invention can contain, in addition to large amounts of pigment, the usual additives and auxiliary substances, in particular spreading agents, and additionally other binding agents, such as, for example, epoxy resins and silicone resins containing hydroxyl groups.
Das Bindemittel/Pigment-Verhältnis wird durch den jeweiligen Verwendungszweck des Überzuges bestimmt So werden die Bindemittel, wenn sie zur Herstellung von Autodecklacken oder Industrielacken eingesetzt werden, im Verhältnis 1:0,3 bis 1:1 pigmentiert. Selbst bei einem Bindemittel/Pigment-Verhältnis von 1:1,1 bis 1:13. wie es bei der Emballagenlakkierung oder beim Coil-coating üblich ist. zeigen die Überzüge ungewöhnlich gute Eigenschaften. Das erfindungsgemäße Überzugsmittel kann auch noch höhere Pigmentgehalte aufweisen, wie sie z. B. bei der Herstellung von Grundierungen üblich sind.The binder/pigment ratio is determined by the intended use of the coating. For example, when the binders are used to produce automotive topcoats or industrial paints, they are pigmented in a ratio of 1:0.3 to 1:1. Even with a binder/pigment ratio of 1:1.1 to 1:13, as is usual in packaging coating or coil coating, the coatings show unusually good properties. The coating agent according to the invention can also have even higher pigment contents, as is usual, for example, in the production of primers.
Das erhaltene Überzugsmittel wird nach üblichen Verfahren, beispielsweise durch Streichen, Spritzen, Tauchen oder Walzen — kalt, warm oder heiß — aufgetragen und bei Temperaturen zwischen 100 und 2500C. vorzugsweise zwischen 110 und 200°C und insbesondere zwischen 120 und 1800C. eingebrannt. Bei Einsatz von naher.} vollständig veretherten Hexamethylolmelaminderivaten wird zur Beschleunigung der Vernetzung bevorzugt ein saurer Katalysator, wie z. B. p-ToluoIsuIfonsäure, zugesetzt. Da es bei Einsatz solcher stark sauren Katalysatoren bereits bei Raumtemperatur zu einer Viskositätserhöhung der Überzugsmittel kommen kann, bietet es sich an, geblockte Katalysatoren einzusetzen, die erst bei höheren Temperaturen ihre katalytische Wirksamkeit entfalten. Aus Gründen der verbesserten Lagerstabilität und der besseren elektrostatischen Verarbeitbarkeit ist die Verwendung von geblockten Säuren bevorzugt, wie sie in der DE-AS 23 45 114 oder DE-PS 23 56 768 beschrieben sind Bei Einsatz der höherreaktiven Aminoplaste wird vorzugsweise ohne Katalysatorzusatz ausgehärtetThe resulting coating agent is applied by conventional methods, for example by brushing, spraying, dipping or rolling - cold, warm or hot - and baked at temperatures between 100 and 250 ° C, preferably between 110 and 200°C and in particular between 120 and 180 ° C. When using almost completely etherified hexamethylolmelamine derivatives, an acidic catalyst such as p-toluenesulfonic acid is preferably added to accelerate crosslinking. Since the use of such strongly acidic catalysts can lead to an increase in the viscosity of the coating agent even at room temperature, it is advisable to use blocked catalysts which only develop their catalytic effectiveness at higher temperatures. For reasons of improved storage stability and better electrostatic processability, the use of blocked acids is preferred, as described in DE-AS 23 45 114 or DE-PS 23 56 768. When using the more highly reactive aminoplasts, curing is preferably carried out without the addition of a catalyst.
Die mit den erfindungsgemäßen Überzugsmitteln hergestellten Überzüge haben eine Fülle von guten Eigenschaften. Sie sind hochglänzend, gut pigmentierbar und haften sehr gut — insbesondere auf Metallen. Bei Salzsprühversuchen. Tropentests and Prüfungen im Weaiherometer zeigen sie eine hervorragende Korro· sionsschuizwirkung und Wetterbeständigkeit Weiterhin zeigen sie, insbesondere bei Verwendung nichtionogener geblockter Katalysatoren oder Einsatz höherreaktiver Melaminharze gute Lagerstabilitäten. Außerdem zeichnen sich die Systeme durch gute Standfestigkeit an senkrechten Flächen während des EinbrennensThe coatings produced with the coating agents according to the invention have a wealth of good properties. They are high-gloss, easy to pigment and adhere very well - especially to metals. In salt spray tests, tropical tests and weatherometer tests they show excellent corrosion protection and weather resistance. Furthermore, they show good storage stability, especially when using non-ionic blocked catalysts or using more highly reactive melamine resins. In addition, the systems are characterized by good stability on vertical surfaces during baking.
&iacgr;&ogr; aus.&iacgr;&ogr; out.
Eine herausragende Eigenschaft der erfindungsgemäßen Überzugsmittel ist die Möglichkeit, selbst dann hartelastische Überzüge zu erhalten, wenn die Einbrenntemperatur über einen weiten Bereich variiert wird. Die bisher bekannten lösemittelfrei bzw. lösemittelarm applizierbaren Polyester/Aminoplast-Bindemittel ergeben nur dann hartelastische sowie auch übcrbrennsiäbile LJber'ü^e, wsnn sie bei Ternn£rs!urs" von >130°C bzw. >150°C eingebrannt worden sind.An outstanding property of the coating agents according to the invention is the possibility of obtaining hard-elastic coatings even when the baking temperature is varied over a wide range. The previously known solvent-free or low-solvent polyester/aminoplast binders only produce hard-elastic and burnable coatings when they have been baked at temperatures of >130°C or >150°C.
Bei den Produkten des Standes der Technik können zwar auch tiefere Einbrenntemperaturen angewendet werden, in diesem Fall muß aber die Verlängerung der Einbrenndauer auf eine nicht der Praxis angemessene Zeit in Kauf genommen werden oder aber es muß die Katalysatormenge so stark heraufgesetzt werden, daß die Qualität der Überzüge nicht mehr auf allen Anwende igsgebieten den Forderungen der Praxis gerecht wird. Die erfindungsgemäßen Überzüge sind in der Lage, die geschilderten Nachteile zu vermeiden. MitWith the products of the state of the art, lower baking temperatures can be used, but in this case the baking time must be extended to a time that is not appropriate in practice, or the amount of catalyst must be increased so much that the quality of the coatings no longer meets the practical requirements in all areas of application. The coatings according to the invention are able to avoid the disadvantages described.
&iacgr;&ogr; anderen Worten durch die erfindungsgemäßen Überzugsmittel ist dem Verarbeiter ein System an die Hand gegeben, bei dem er unabhängig von der Art der vorhandenen Einbrennaggregate sowohl bei höheren als auch bei tieferen Temperaturen die Härtung durchführen kann.In other words, the coating agents according to the invention provide the processor with a system that allows him to carry out curing at both higher and lower temperatures, regardless of the type of curing units present.
Da die erfindungspemaßen Überzugsmittel ■ keine oder nur wenig organische Lösungsmittel enthalten, sind sie ausgesprochen-umweltfreundlich, so daß die Kosten für die Nachverbrennung vermindert bzw. sogar eingespart werden können. Aufgrund dieser Tatsache und der guten Überbrennstabilitäi bieten sich die erfindungsgemäßen Überzugsmittel insbesondere fürSince the coating agents according to the invention contain no or only a small amount of organic solvents, they are extremely environmentally friendly, so that the costs for afterburning can be reduced or even saved. Due to this fact and the good overburning stability, the coating agents according to the invention are particularly suitable for
• die industrielle Großserienlackierung an.• industrial mass-production painting.
Beispiele
1. PolyesterherstellungExamples
1. Polyester production
Ein Gemisch aus 248 g Ethylengiykol (4MoI), i«g Propandiol-(1.2) (IMoI). 600 g Dimethylhexahydroterephthalat (3MoI) und 194 g Dimethylterephthalat (1 Mol) wird nach Zugabe von 0.8 ml einer Titantetraisopropylatlösung (10 VoL-% in Isopropanol) unter Rühren, gelindem Stickstoffstrom und ständigem Abdestillieren des gebildeten Methanols für 2 bis 3 h auf 180 bis 190° C erhitzt Anschließend wird die Temperatur langsam auf 2100C gesteigert Nach insgesamt 22 h sind nahezu 256 g Methanol abgespalten. Das klareA mixture of 248 g ethylene glycol (4 mol), 1«g propanediol-(1.2) (1 mol), 600 g dimethyl hexahydroterephthalate (3 mol) and 194 g dimethyl terephthalate (1 mol) is heated to 180 to 190°C for 2 to 3 hours after adding 0.8 ml of a titanium tetraisopropylate solution (10% by volume in isopropanol) with stirring, a gentle stream of nitrogen and constant distillation of the methanol formed. The temperature is then slowly increased to 210 0 C. After a total of 22 hours, almost 256 g of methanol have been split off. The clear
&mgr; farblose Estergemisch weist eine Säurezahl von 0.9 mg KOH/g und eine Hydroxylzahl von 128 mg KOH/g auf — entsprechend einem mittleren Molgewicht von 869. Von dem Polyester wird eine Lösung in Ethylglykolacetat (80prozentig) hergestelltµm colorless ester mixture has an acid number of 0.9 mg KOH/g and a hydroxyl number of 128 mg KOH/g - corresponding to an average molecular weight of 869. A solution of the polyester is prepared in ethyl glycol acetate (80 percent)
II. Aufsäuern eines PolyestersII. Acidification of a polyester
Zu 100 g eines lösemittelfreien Polyesters gemäß I. werden bei 170°C unter Rühren 1,72 gTrimellitsäurean-To 100 g of a solvent-free polyester according to I. 1.72 g of trimellitic acid are added at 170°C with stirring.
hydrid gegeben und ca. ! h unter Stickstoff bei dieser Temperatur belassen. Das erhaltene Produkt weist nach dem Abkühlen eine Säurezahl von 9,7 mg KOH/g auf. Anschließend wird der Polyester in Ethylglykolacetat (80prozeniig) gelöst.hydride and left at this temperature for about 1 h under nitrogen. After cooling, the product obtained has an acid number of 9.7 mg KOH/g. The polyester is then dissolved in ethyl glycol acetate (80%).
Hl. Herstellung eines BindemittelsHoly preparation of a binding agent
Der Polyester bzw. die Polyesierlösung wird mit einem handelsüblichen Hexamethylolmelaminderivai oder einer Lösung eines Melamin-Formaidehyd-Alkanol-Kondensates im gewünschten Feststoffverhältnis vermischt. Sollten Ester und Aminoplast nicht miteinander verträglich sein, so wird das Gemisch der beiden Komponenten, das bei der Verwendung von Aminoplast-Lösungen Lösungsmittel enthält, 10 bis 60 min auf 50 bis 100c C erwärmt.The polyester or the polymerization solution is mixed with a commercially available hexamethylolmelamine derivative or a solution of a melamine-formaldehyde-alkanol condensate in the desired solids ratio. If the ester and aminoplast are not compatible with each other, the mixture of the two components, which contains solvent when using aminoplast solutions, is heated to 50 to 100 ° C for 10 to 60 minutes.
IV. Herstellung eines ÜberzugsmittelsIV. Preparation of a coating agent
Zur Herstellung eines Überzugsmittels wird — gegebenenfalls nach Zusatz von Lösemitteln — im gewünschten Bindemittel/Pigment-Verhältnis durch Einarbeiten der entsprechenden Menge Pigment, z. B. auf einem Dreiv/alzenstuhl pigmentiert.To produce a coating agent, pigmentation is carried out in the desired binder/pigment ratio by incorporating the appropriate amount of pigment, e.g. on a three-phase pigment mill, possibly after adding solvents.
V. Herstellung und Prüfung der ÜberzügeV. Production and testing of coatings
Zur Prüfung wird das Überzugsmittel bei Zimmertemperatur auf Probebleche und Glasplatten aufgebracht und eingebrannt. Zur Erniedrigung der Einbrenntemperatur wird bei Verwendung der reaktionsträgeren Aminoplaste p-Toluolsulfonsäure oder ein nichtionogener geblockter Katalysator zugesetzt. Die Schichtdicke der Filme, an denen die Prüfung erfolgt, beträgt in der Regel ca. 40 &mgr;. Die Härteprüfung erfolgt gemäß DIN 53 157 durch Ermiüiung der Peiideihäfie nach König. Die Elastizität von Überzügen wird durch den Erichsen-Tiefungstest (DIN 53 156) bestimmt. Als Maß für die Dehnbarkeit wird die Tiefung des lackierten Bleches in mm angegeben, bei der der Überzug zu reißen beginnt. Wesentlich für dieses Prüfverfahren ist die langsame Verformung des Überzuges (Vorschub: 0,2 mm/sec).For testing, the coating agent is applied to test sheets and glass plates at room temperature and baked. To reduce the baking temperature, p-toluenesulfonic acid or a non-ionic blocked catalyst is added when using the less reactive aminoplasts. The layer thickness of the films on which the test is carried out is usually approx. 40 μm. The hardness test is carried out in accordance with DIN 53 157 by determining the pendulum strength according to König. The elasticity of coatings is determined by the Erichsen cupping test (DIN 53 156). The cupping of the painted sheet in mm at which the coating begins to crack is given as a measure of the extensibility. The slow deformation of the coating (feed rate: 0.2 mm/sec) is essential for this test method.
Mit Buchstaben gekennzeichnete Beispiele sind Vergleichsbeispiele. Alle Angaben zu Mengenverhältnissen, Zeit etc, die unter IH. bis V. nicht erwähnt sind, können den Tabellen entnommen werden.Examples marked with letters are comparative examples. All information on proportions, time, etc. that are not mentioned under IH. to V. can be found in the tables.
ca. 36 g Wasser wird ein klarer Polyester mit einer Hydroxylzahl von 237 mg KOH/g und einer Säurezahl von 4,7 mg KOH/g erhalten, was einem mittleren Molekulargewicht von ca. 465 entspricht. Aus diesem Polyester und einem handelsüblichen, bei Raumtemperatur in Substanz flüssigen, weitgehend methylveretherten Hexamethylolmelamin und Titandioxid wird ein Überzugsmittel hergestellt, das 70 Teile Polyester, 30 Tei.le Aminoplast, 80 Teile Titandioxid, 8 Teile einerApproximately 36 g of water gives a clear polyester with a hydroxyl number of 237 mg KOH/g and an acid number of 4.7 mg KOH/g, which corresponds to an average molecular weight of approx. 465. A coating agent is produced from this polyester and a commercially available, largely methyl-etherified hexamethylolmelamine, which is liquid at room temperature, and titanium dioxide, which contains 70 parts of polyester, 30 parts of aminoplast, 80 parts of titanium dioxide, 8 parts of a
in 50prozentigen Lösung eines handelsüblichen nichtionogen geblockten Säurekatalysators und 20 Gewichtsprozent Ethylglykolacetat enthält. Die bei 120°C/30min eingebrannten Überzüge zeigen folgende Werte:in a 50 percent solution of a commercially available non-ionic blocked acid catalyst and 20 percent by weight of ethyl glycol acetate. The coatings baked at 120°C/30min show the following values:
Beispiel A
(DE-PS 23 43 436. Beispiel 8)Example A
(DE-PS 23 43 436. Example 8)
Ein Gemisch aus 62 g Ethylenglykol (1 Mol) und 100 g Dimethylhexahydroterephthalat (0,5 Mol) wird nach Zugabe von 1 ml einer lOvolumenprozentigen isopropanolischen Lösung von Titantetraisopropylat unter Rühren, gelindem Stickstoffstrom und ständigem Abdestillieren des Methanols für 2 bis 3 h auf 180 bis 190° C erhitzt. Anschließend steigert man die Temperatur langsam auf 200°C Nach insgesamt 16 h sind ca. 32 g Methanol abgespalten. Nach Abkühlen des Gemisches werden 124 g Ethylenglykol (2 Mol), 148 g Phthalsäureanhydrid (i Mol) und 73 g Adipinsäure (0,5 fvioi) hinzugefügt und nach folgendem Temperatur-Zeit-Plan erhitzt: 2 h bei 1400C, 2 h bei 1600C, 4 h bei 180°C, 4 h bei 1900C und 3 bis 4 h bei 200°C Nach Abspaltung vonA mixture of 62 g of ethylene glycol (1 mol) and 100 g of dimethyl hexahydroterephthalate (0.5 mol) is heated to 180 to 190°C for 2 to 3 hours with stirring, a gentle stream of nitrogen and constant distillation of the methanol after addition of 1 ml of a 10% by volume isopropanolic solution of titanium tetraisopropylate. The temperature is then slowly increased to 200°C. After a total of 16 hours, approximately 32 g of methanol have been split off. After cooling the mixture, 124 g of ethylene glycol (2 mol), 148 g of phthalic anhydride (1 mol) and 73 g of adipic acid (0.5 fvioi) are added and heated according to the following temperature-time schedule: 2 h at 140 0 C, 2 h at 160 0 C, 4 h at 180°C, 4 h at 190 0 C and 3 to 4 h at 200°C After elimination of
< 50 see< 50 sea
>10mm>10mm
Beispiel B
DE-PS 24 57 775, Beispiel 8)Example B
DE-PS 24 57 775, Example 8)
i. Aus 3,5 Molen Ethylenglykol, 0.5 Mol Propandiol-(1.2) und 3 Molen DMHT wird nach der unter Polyesterherstellung beschriebenen Methode ein PoIyester hergestellt, der eine Hydroxylzahl von 170 mg KOH/g aufweist, entsprechend einem mittleren Molekulargewicht von 659. Aus 75 Teilen des Polyesters, 25 Teilen des in dem Beispiel A eingesetzten Aminoplasten, 80 Teilen Titandioxid, 2,5 bzw. 5,0 Teilen eineri. From 3.5 moles of ethylene glycol, 0.5 moles of propanediol-(1.2) and 3 moles of DMHT, a polyester is produced using the method described under Polyester production, which has a hydroxyl number of 170 mg KOH/g, corresponding to an average molecular weight of 659. From 75 parts of the polyester, 25 parts of the aminoplast used in Example A, 80 parts of titanium dioxide, 2.5 or 5.0 parts of a
id 20prozentigen, isopropanolischen p-Toluolsulfonsäurelösung und 43 g Ethylglykolacetat wird ein Überzugsmittel hergestellt, das Überzüge mit folgenden Werten ergibt:A coating agent is produced using 20 percent isopropanolic p-toluenesulfonic acid solution and 43 g ethyl glycol acetate, which produces coatings with the following values:
120/30120/30
120/30120/30
120/90120/90
0,5 pTS
1,0 pTS
0,5 pTS0.5 pTS
1.0 pTS
0.5 pTS
83
127
14983
127
149
ii. Werden die 2,5 Teile der p-Toluolsulfonsäurelösung durch 8 Teile der im Beispiel A beschriebenen Kaialysatorlösung ersetzt, resultieren bei 120°C/30 min folgende Überzugseigenschaften:ii. If the 2.5 parts of the p-toluenesulfonic acid solution are replaced by 8 parts of the catalyst solution described in Example A, the following coating properties result at 120°C/30 min:
H:<50sec
T:>10mmH:<50sec
T:>10mm
iii. Zu 87,5 g einer 80prozentigen Lösung des mit Trimellitsäureanhydrid bis zu einer Säurezahl von 9,9 mg KOH/g aufgesäuerten Polyesters gemäß Beispiel B/i. in Ethylglykolacetat werden 333 g einer handelsüblichen Lösung eines teilmethylierten, höherreaktiven Melaminharzes (90prozentig in Isopropanol) gegeben. Anschließend wird mit 80 g Titandioxid pigmentiert und nach Zusatz von 24,2 g Ethylglykolacetat bei 1200C/ 30 min eingebrannt:iii. 333 g of a commercially available solution of a partially methylated, highly reactive melamine resin (90 percent in isopropanol) are added to 87.5 g of an 80 percent solution of the polyester acidified with trimellitic anhydride to an acid number of 9.9 mg KOH/g in ethyl glycol acetate as per Example B/i. The mixture is then pigmented with 80 g of titanium dioxide and, after adding 24.2 g of ethyl glycol acetate, baked at 120 0 C/ 30 min:
H:56sec
T : >10mmH:56sec
T: >10mm
Beispiel C (DE-QS 24 37 217, Beispiel 1)Example C (DE-QS 24 37 217, Example 1)
i. 519,4 g Phthalsäureanhydrid, 57 g Adipinsäure, 160 g Propandio!-{1.2), 159,6 g Ethylenglykol und 81 g Neopentylglykol werden unter allmählicher Temperatursteigerung innerhalb von 8 h auf 200°C erhitzt und unter Durchleiten von Stickstoff und kontinuierlicher Abführung des entstehenden Reaktionswassers bis zu einer Säurezahl von 12,6 mg KOH/g umgesetzt und anschließend in Ethylglykolacetat (80prozentig) gelöst. Die Polyesterlösung wird im Feststoff-Verhältnis 80 :20 mit Hexakis-(methoxi)-methylmelamin vermischt und dann mit 80 Teilen Titandioxid abgerieben. Nach Zugabe von 1 g einer 20prozentigen isopropanolischen p-Toluolsulfonsäurelösung wird mit 24 g Ethylglykolacetat verdünnt und nach Beschichtung 30 min bei i/ö"C eingebrannt. Der resultierende Überzug ist hari und spröde.i. 519.4 g phthalic anhydride, 57 g adipic acid, 160 g propanedioic acid, 159.6 g ethylene glycol and 81 g neopentyl glycol are heated to 200°C over 8 hours with a gradual increase in temperature and reacted to an acid number of 12.6 mg KOH/g while passing through nitrogen and continuously removing the resulting water of reaction and then dissolved in ethyl glycol acetate (80 percent). The polyester solution is mixed with hexakis-(methoxy)-methylmelamine in a solids ratio of 80:20 and then rubbed with 80 parts titanium dioxide. After adding 1 g of a 20% isopropanolic p-toluenesulfonic acid solution, it is diluted with 24 g of ethyl glycol acetate and, after coating, baked for 30 minutes at 12°C. The resulting coating is hard and brittle.
H: 188 see
T : 1,2 mmH: 188 sea
T: 1.2mm
ii. Die 80prozentige Lösung des im Beispiel C/i. beschriebenen Polyesters wird im Feststoff-Verhältnis 7:3 mit dem im Beispiel B/iii. beschriebenen teilmethylierten Melaminharz vermischt, anschließend mit Titandioxid im Verhältnis 1:0,8 pigmentiert.ii. The 80% solution of the polyester described in Example C/i. is mixed in a solids ratio of 7:3 with the partially methylated melamine resin described in Example B/iii., then pigmented with titanium dioxide in a ratio of 1:0.8.
2u2u
Einbrennbedingung Burn-in condition
(°C/min)(°C/min)
(sec)(sec)
[mm][mm]
120/30
170/30120/30
170/30
126
182126
182
9,5
0,79.5
0.7
iii. Aus 100 Teilen der 80prozentigen Polyesterlösung gemäß Beispiel C/i, 20 Teilen des im. Beispiel A beschriebenen Melaminharzes, 80 Teilen Titandioxid und 1 Teil einer 20gewichtsprozentigen isopropanolischen p-Toluolsulfonsäurelösung wird ein Überzugsmittel hergestellt. Durch Zugabe von Ethylglykolacetat wird es auf eine Viskosität von 40 see im DIN-4 mm-Becher (20°C) verdünnt. Anschließend wird eine 1 mm starke Blechplatte (70 &khgr; 200 mm) mit einem Rakel beschichtet, so daß nach Einbrennen in der Waagerechten Schichtdicken von 50±3&mgr;&pgr;&igr; resultieren würden. Der untere Teil der Platte (5 cm) wird nicht beschichtet. Nach 10 min Ablüftzeit wird die Platte senkrecht hängend eingebrannt. (Bei mangelnder Standfestigkeit bildet sich ein Schichtdickengradient aus — die Meßpunkte sind 1,5 cm vom oberen bzw. unteren Rand der Beschichtung entfernt. Bei starker Ablaufneigung sind im unbeschichteten unteren Bereich der Platte Läufer zu sehen.)iii. A coating agent is prepared from 100 parts of the 80 percent polyester solution according to Example C/i, 20 parts of the melamine resin described in Example A, 80 parts of titanium dioxide and 1 part of a 20 percent by weight isopropanolic p-toluenesulfonic acid solution. By adding ethyl glycol acetate it is diluted to a viscosity of 40 see in a DIN 4 mm cup (20°C). A 1 mm thick sheet metal plate (70 x 200 mm) is then coated with a doctor blade so that after baking in the horizontal layer thicknesses of 50±3μπα would result. The lower part of the plate (5 cm) is not coated. After 10 minutes of drying time, the plate is baked hanging vertically. (If the stability is insufficient, a layer thickness gradient forms - the measurement points are 1.5 cm from the upper and lower edges of the coating. If there is a strong tendency to run off, runs can be seen in the uncoated lower area of the panel.)
Aus 3 Molen Äthylenglykoi, l Mol Propandiol-(1.2), 1,8 Molen Dimethylhexahydrolerephthalat und 1,2 Molen Dimethylterephthalat wird nach der beschriebenen Methode ein Polyester mit einer Hydroxylzahl von 163 mg KOH/g und einer Säurezahl von 0,6 mg KOH/g entsprechend einem Molekulargewicht von 685 hergestellt Das erhaltene Produkt ist bei Zimmertemperatur teilkristalün und läßt sich in Lacklösemitteln, wie beispielsweise Xylol, Butylacetat, n-Butanol, Äthyigly- &ohgr; kolacetat eto, nicht klar lösen.A polyester with a hydroxyl number of 163 mg KOH/g and an acid number of 0.6 mg KOH/g, corresponding to a molecular weight of 685, is prepared from 3 moles of ethylene glycol, 1 mole of propanediol-(1.2), 1.8 moles of dimethyl hexahydroerephthalate and 1.2 moles of dimethyl terephthalate using the method described. The product obtained is partially crystalline at room temperature and does not dissolve clearly in paint solvents such as xylene, butyl acetate, n-butanol, ethyl glycol acetate, etc.
Alle Mengenangaben beziehen sich — sofern nicht anders angegeben — auf das GewichtAll quantities refer to the weight unless otherwise stated
AbkürzungenAbbreviations
PES: gesättigter PESPES: saturated PES
EG: EthylenglykolEG: Ethylene glycol
PG: Propandiol-(1.2)PG: Propanediol-(1.2)
CHDM: 1.4-Bis-(hydroximethyl)-cyclohexanCHDM: 1.4-Bis(hydroxymethyl)cyclohexane
GIy: GlycerinGIy: Glycerin
DM HT: DimethylhexahydroterephthalatDM HT: Dimethylhexahydroterephthalate
DMT: DimethylterephthalatDMT: Dimethyl terephthalate
TMSA: TrimellitsäureanhydridTMSA: Trimellitic anhydride
pTS: p-To!uolsulfonsäurepTS: p-To!ulenesulfonic acid
HMM: weitgehend methylverethertes handelsübliches HexsmethyloimelaminHMM: largely methyl etherified commercially available hexmethylomelamine
MFK: höherreaktives, teilweise methylverethertes handelsübliches Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt; 90prozentig in IsopropanolMFK: highly reactive, partially methyl etherified commercial melamine-formaldehyde condensation product; 90 percent in isopropanol
gebl. Kat: ca. 50prozentige Lösung einer nichtionogen geblockten handelsüblichen Katalysatorsaure blown cat: approx. 50% solution of a non-ionic blocked commercial catalyst acid
S-Z.: SäurezahlS-Z.: Acid number
H: Pendelhärte (DIN 53 157)H: Pendulum hardness (DIN 53 157)
T: Elastizität (DIN 53 156)T: Elasticity (DIN 53 156)
1,25 EG
1,25 PG
1,275 DMHT
0,225 DMT1.25 EC
1.25 PG
1.275 DMHT
0.225 DMT
3 EG3 EC
1 PG1 PG
2,5 DMHT2.5 DMHT
0,5 DMT0.5 DMT
385385
710710
EG
PGEC
PG
DMHT
DMTDMHT
DMT
865865
10201020
1 EG1 EC
3 PG3 PG
1 CHDM1 CHDM
3,5 DMHT3.5 DMHT
0,5 DMT0.5 DMT
(mit TMSA zur
S. Z. 9,6 umgesetzt) (with TMSA for
SZ 9.6 implemented)
3,5 EG 14253.5 EC 1425
3,5 PG3.5 PG
5,05 DMHT5.05 DMHT
0,95 DMT 0.95 DMT
7,5:2,5:8 7,5:2,5:87.5:2.5:8 7.5:2.5:8
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