DE3232660C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3232660C2 DE3232660C2 DE19823232660 DE3232660A DE3232660C2 DE 3232660 C2 DE3232660 C2 DE 3232660C2 DE 19823232660 DE19823232660 DE 19823232660 DE 3232660 A DE3232660 A DE 3232660A DE 3232660 C2 DE3232660 C2 DE 3232660C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- resins
- resin
- water
- aqueous
- acid
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
- C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
-
- 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
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/02—Emulsion paints including aerosols
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft wäßrige Beschichtungsmassen, die
harzartige, filmbildende Komponenten enthalten.
Beschichtungsmassen, die organische Lösungsmittel enthalten,
beinhalten aufgrund ihrer Brennbarkeit und ihrer
Explosionsgefährlichkeit ein Gefahrenmoment und sind darüber
hinaus physiologisch schädlich und tragen zur Umweltverschmutzung
bei. Es besteht daher ein steigender
Bedarf an wäßrigen Beschichtungsmassen. Um jedoch ein geeignetes
Harz in Wasser zu lösen oder zu dispergieren,
ist es erforderlich, ein Harz mit hydrophilen Gruppen
einzusetzen, ein Neutralisationsmittel zur Bildung eines
wasserlöslichen Salzes mit dem Harz zu verwenden und
Harze mit vergleichsweise niedrigem Molekulargewicht auszuwählen.
Dies hat zur Folge, daß die Eigenschaften eines
unter Verwendung derartiger Beschichtungsmittel hergestellten
Films, z. B. dessen Haltbarkeit und Wasserbeständigkeit,
unter den gewünschten Anforderungen liegen.
Darüber hinaus ist es nicht möglich, derartige wäßrige
Beschichtungsmassen mit einem hohen Gehalt an nichtflüchtigen
Bestandteilen herzustellen, so daß die Anwendungseigenschaften
dieser Beschichtungsmassen häufig
nicht zufriedenstellend sind. Es ist auch häufig schwierig,
Farbstoffe in wäßrigen Beschichtungsmassen zu dispergieren.
Aus diesem Grund ist ihr Einsatz begrenzt
und in Bereichen, wie z. B. der Automobilindustrie, bei
denen an Aussehen, Glanz und Schärfe der Konturen hohe
Anforderungen gestellt werden, ausgeschlossen.
Emulsionsbeschichtungsmassen, welche mit Hilfe der Emulsionspolymerisation
in wäßrigem Medium hergestellte Harze
enthalten, erlauben zwar die Verwendung von Harzen mit
relativ hohem Molekulargewicht, das Polymerisationsverfahren
zu deren Herstellung muß jedoch sehr sorgfältig
überwacht werden. Dabei kann die Zugabe von oberflächenaktiven
Mitteln oder Emulgatoren in der Folge die Haltbarkeit
und Wasserbeständigkeit eines aus derartigen Beschichtungsmassen
erhaltenen Films verringern.
Auch Pulverbeschichtungsmassen, die als Alternative zu
Beschichtungsmassen mit einem organischen Lösungsmittel
vorgeschlagen wurden, haben bei ihrer Anwendung Nachteile.
Wenn der Glasübergangspunkt des Harzes zu niedrig ist,
kommt es zu einem unerwünschten Blocking mit der Folge,
daß man einen Überzug mit schlechten Filmeigenschaften
erhält. Die Notwendigkeit, eine hohe Einbrenntemperatur
und eine spezielle Auftragvorrichtung anwenden zu müssen,
begrenzt die Anwendungsbereiche derartiger Beschichtungsmassen.
Es sind auch Beschichtungsmassen bekannt, die ein Pulver
enthalten, das in Wasser aufgeschlämmt ist. Derartige Beschichtungsmassen
können keinen hohen Gehalt an nichtflüchtigen
Bestandteilen haben, so daß es schwierig ist,
einen dicken Überzug und/oder zufriedenstellende Filmadhäsion
(was zu Rissen in Film führen kann) zu erzielen.
Die Anwendung dispergierter Pulverbeschichtungsmassen
bei der Sprühbeschichtung gestaltet sich schwierig und
führt zu Filmen mit geringem Glanz. Weitere Nachteile
sind darüber hinaus die Neigung der aufgeschlämmten Pulver,
sich beim Lagern abzusetzen, und, da üblicherweise
ein Dispersionsmittel verwendet wird, die häufig geringe
Wasserbeständigkeit der mit diesen Beschichtungsmassen
erhaltenen Filme. Derartige Beschichtungsmassen haben im
allgemeinen noch keinen Eingang in die Praxis gefunden.
Man hat vielfach versucht, den im Zusammenhang mit Beschichtungsmitteln
in Form von wäßrigen Dispersionen
auftretenden Problemen beizukommen, insbesondere durch
Zugabe eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Harzes. Beispielsweise beschreiben die japanischen Patentanmeldungen
1 27 151/74, 25 224/76 und 31 636/76 Beschichtungsmittel,
die als Hauptbestandteil ein wasserunlösliches,
dispergiertes Harz zusammen mit geringen
Mengen eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren
Harzes enthalten. Die japanischen Patentanmeldungen
74 606/79 und 1 70 262/79 beschreiben Beschichtungsmassen,
die ein pulverisiertes Harz und ein Carboxylgruppen enthaltendes,
wasserlösliches Harz in einem Gewichtsverhältnis
von 0,1 bis 100 : 1, bezogen auf den Gehalt an Feststoffen,
enthalten. Aus den Beispielen wird jedoch ersichtlich,
daß der Gehalt an wasserlösliches Harz etwa
10 bis 20% des pulverförmigen Harzes beträgt, so daß das
wasserlösliche Harz lediglich als Dispersionsstabilisator
in diesem Dispersionssystem zu betrachten ist. Das
gleiche gilt für die JA-AS 4149/80, die eine Beschichtungsmasse
in Form einer wäßrigen Dispersion beschreibt,
die wenigstens zwei wasserunlösliche, harzartige Pulver
und ein oder mehrere wasserlösliche Harze enthält.
Bei der Anwendung von Beschichtungsmassen in Form einer
wäßrigen Dispersion stellt die Dispersionsstabilität
des Pulvers immer ein Problem dar. Es wurden daher verschiedene
Versuche unternommen, feingepulverte Harze oder
Dispersionshilfsmittel zu verwenden. Da die bekannten
Systeme jedoch aufgrund der Annahme entwickelt wurden,
die Dispersionsstabilität verbessere sich aufgrund der
Affinität des wasserlöslichen Harzes zum wäßrigen Medium,
wenn das Pulver von einem wasserlöslichen Harz umgeben
ist, ist es nicht überraschend, daß die bekannten Beschichtungsmassen
lediglich eine geringe Menge an wasserlöslichem
Harz im Vergleich zu der Menge an dispergiertem
Harz enthalten.
Erfindungsgemäß wurde nun eine wäßrige Beschichtungsmasse
gefunden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie 45 bis
98 Gew.-Teile (Feststoffe) eines oder mehrerer wäßriger
Harze und 2 bis 55 Gew.-Teile (Feststoffe) eines oder mehrerer
feinverteilter, wasserunlöslicher Harze enthält,
wobei wenigstens ein Teil des oder der wäßrigen Harze ausgewählt
ist unter
- (A) kationischen Harzen mit Aminogruppen und einem Aminstickstoff-Äquivalentgewicht von 40 bis 2000, wobei diese Harze eine Wassertoleranz (die im folgenden definiert wird) von mehr als 4 und in 1 gew.-%iger wäßriger Lösung eine Oberflächenspannung von weniger als 5,1 · 10-2 N/m aufweisen muß, und
- (B) einem amphoteren Harz mit 0,2 bis 4 mMol/g Carboxylgruppen und 0,01 bis 3 mMol/g Aminogruppen.
Der Erfindung liegt die Beobachtung zugrunde, daß bei Verwendung
bestimmter, wasserlöslicher oder wasserdispergierbarer
Harze (im folgenden als "wäßrige Harze" bezeichnet)
der Gehalt an wasserunlöslichem Harz in den wäßrigen Beschichtungsmassen
erhöht werden kann, ohne die Viskosität
der Beschichtungsmasse zu vergrößern. Die auf diese
Weise erhaltene Beschichtungsmasse ist aufgrund ihrer besonderen
rheologischen Eigenschaften selbst in Abwesenheit
eines oberflächenaktiven Mittels oder Dispersionsmittels
stabil. Dadurch werden beim Lagern und bei der
Anwendung der Beschichtungsmasse die Sedimentation und
Separation von Feststoffen und eine Koagulation des Harzes
vermieden, so daß es möglich ist, eine dicke Beschichtung
von guter Qualität herzustellen, die nach dem Härten
einen Film mit guter Haltbarkeit, chemischer Beständigkeit
und anderen wünschenswerten Eigenschaften liefert.
In den erfindungsgemäßen Mitteln können auch Farbstoffe
ausgezeichnet dispergiert werden. Die erfindungsgemäßen
Mittel, die ein in einem Wasser/Harz-System feinverteiltes,
wasserunlösliches Harz enthalten, sind nicht zu
verwechseln mit den bekannten Mitteln, die Wasser und ein
Pulverharz enthalten, wobei ein wasserlösliches Harz als
Modifikator zugegeben ist.
Die erfindungsgemäß verwendeten, wäßrigen Harze können
in folgende zwei Gruppen eingeteilt werden:
Erstens kationische Harze mit Aminogruppen, wie beispielsweise
Erstens kationische Harze mit Aminogruppen, wie beispielsweise
- (1) Amin-Additionsprodukte von Epoxyharzen oder modifizierten Epoxyharzen,
- (2) polymerisierbare Harze mit Aminogruppen,
- (3) Polyesterharze mit Aminogruppen, und
- (4) Polyäthyleniminharze.
Als unter Punkt (1) angegebene Epoxyharze kann man jedes
herkömmliche Epoxyharz verwenden. Beispiele derartiger
Harze sind Bisphenol A-Epoxyharze, Bisphenol F-Harze und
deren halogenierte Produkte; Phenolharze vom Polyalkohol-,
Dimersäure-, Trimersäure- und Novolak-Typ, deren Epoxygruppen
durch Reaktion mit Epichlorhydrin eingeführt wurden;
Polyoleinfharze, deren Epoxygruppen durch Reaktion
mit Peroxid eingeführt wurden; und alicyclische Epoxyharze.
Am bevorzugtesten verwendet man Epoxyharze vom
Typ Bisphenol A.
Primäre oder sekundäre Amine für die Herstellung obiger
Amin-Addukte sind Mono- und Dialkylamine (z. B. Propylamin,
Butylamin, Diäthylamin, Dipropylamin); Mono- und
Dialkanolamine (z. B. Äthanolamin, Propanolamin, Diäthanolamin,
Dipropanolamin); alicyclische Monoamine (z. B.
Cyclohexylamin, Pyrrolidon, Morpholin); und Polyamine
(z. B. Äthylendiamin, Hexamethylendiamin, Diäthylentriamin,
Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin, Propylendiamin,
Dipropylentriamin, Butylendiamin, N-Aminoäthanolamin,
Diäthyläthylendiamin, Diäthylaminopropylamin, Piperazin,
N-Methylpiperazin, N-Aminoäthylpiperazin). Aromatische
Amine (z. B. Anilin, N-Methylanilin, Toluidin, Benzylamin,
m-Xyloldiamin, m-Phenylendiamin, 4,4′-Diaminodiphenylmethan)
können zusammen mit den obigen aliphatischen
Aminoverbindungen verwendet werden.
Modifizierte Epoxyharze sind beispielsweise Fettsäure-modifizierte
Harze; Polyamid-modifizierte Harze; Epoxyharze,
modifiziert mit teilweise blockierten Polyisocyanatverbindung
(wobei der durchschnittliche Gehalt an freien
Isocyanatgruppen kleiner als 1/Molekül ist); Reaktionsprodukte
obiger Fettsäure-modifizierter Harze mit
teilweise blockierten Polyisocyanatverbindungen; und
Reaktionsprodukte Polyamid-modifizierter Harze mit teilweise
blockierten Polyisocyanatverbindungen. Obige Fettsäuren
können Fettsäuren vom Typ nicht-trocknendes, halbtrocknendes
oder trocknendes Öl sein, wie z. B. Saffloröl-,
Leinsamenöl-, Sojabohnenöl-, Tallöl-, Baumwollsamenöl-,
Kokosnußöl-, Holzöl-, Oiticicaöl-, dehydriertes Rizinusöl-
und Hidien-Fettsäuren.
Polyamidharze zur Modifizierung von Epoxyharzen sind vorzugsweise
Aminogruppen enthaltende Polymere, die durch
Kondensation von zweibasischen Säuren (z. B. Phthalsäure,
Adipinsäure, Sebacinsäure, dimerisierte Fettsäure) und
Polyaminen (z. B. Äthylendiamin, Hexamethylendiamin, Diäthylentriamin,
Triäthylentetramin, Propylendiamin, Butylendiamin)
erhalten werden. Es können jedoch auch andere
Polyamide, die beispielsweise durch Kondensation obiger
Polyamine mit Oligomeren, hergestellt durch Ringöffnungspolymerisation
von Lactamen (z. B. ε-Caprolactam), erhalten
werden, und Polyesterpolyamide, die man durch Verwendung
von Alkanolamin (z. B. Äthanolamin, Propanolamin)
anstelle obiger Polyamine erhält, in zufriedenstellender
Weise verwendet werden. Diese Polyamidharze enthalten
alle Amino- oder Amidgruppen, die mit Epoxygruppen reagieren
können.
Als Polyisocyanatverbindungen kann man aromatische oder
aliphatische Diisocyanate (z. B. m- oder p-Phenylendiisocyanat,
4,4′-Diphenylmethandiisocyanat, 2,4- oder 2,6-
Tolylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Dimersäurediisocyanat,
Isophorondiisocyanat), Additionsprodukte
eines Überschusses an obigen Diisocyanaten mit Polyolen
(z. B. Äthylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan,
Pentaerythrit) oder Trimere obiger Diisocyanate
verwenden. Diese Verbindungen sind blockiert
mit flüchtigen, niedermolekularen Verbindungen, die ein
aktives Wasserstoffatom aufweisen, wie aliphatische oder
aromatische Monoalkohole (z. B. Methanol, Äthanol, Propanol,
Butanol, Hexanol, Cyclohexanol, Benzylalkohol,
Äthylenglykolmonoäthyläther, Äthylenglykolmonobutyläther),
Hydroxy-tert.-amine (z. B. Dimethyl- oder Diäthylaminoäthanol),
Oxime (z. B. Acetoxim, Methyläthylketonoxim),
Phenol, Cresol und Lactame (z. B. ε-Caprolactam).
Zur Herstellung der Amin-Addukte von modifizierten Epoxyharzen
können die oben erwähnten Modifikatoren direkt
mit zuvor hergestellten Amin-Addukten von Epoxyharzen
umgesetzt werden. Die Modifikatoren können aber auch zuerst
mit Epoxyharzen und dann mit den oben erwähnten,
primären oder sekundären Aminen zur Reaktion gebracht werden.
Beispielsweise kann zur Herstellung eines Fettsäuremodifizierten
Harzes das Epoxyharz zuerst mit einer Fettsäure
bei 80 bis 130°C und anschließend mit einem Amin
zur Reaktion gebracht werden, oder man setzt zuerst das
Epoxyharz mit einem Amin zu einem Amin-Addukt des Epoxyharzes
um, das in einer nachfolgenden Stufe mit einer
Fettsäure zur Reaktion gebracht werden kann, wobei man in
diesem Fall vorzugsweise ein sekundäres Amin verwendet.
Die Reaktion der Hydroxy- oder Aminogruppen mit den Fettsäuren
kann mehrere Stunden bei 180 bis 230°C durchgeführt
werden.
Die unter (2) aufgeführten Harze, d. h. polymerisierbare
Harze mit Aminogruppen, können auf herkömmliche
Weise hergestellt werden, indem man für eines der Monomeren
ein polymerisierbares Monomer mit einer oder mehreren
Aminogruppen verwendet. Die Menge dieses Monomeren kann
3 bis 60 Gew.-% der verwendeten Gesamtmonomeren betragen.
Beispiele solcher Monomeren mit Aminogruppen sind Dimethylamino-
äthylacrylat, Dimethylamino-äthylmethacrylat,
Diäthylamino-äthylacrylat, Diäthylamino-äthylmethacrylat,
N-(Dimethylaminopropyl)-acrylamid, N-(Dimethylaminopropyl)-
methacrylat, 2-Vinylpyridin und 4-Vinylpyridin.
Mit diesen Monomeren können folgende Verbindungen umgesetzt
und copolymerisiert werden: Acryl- oder Methacrylester
(z. B. Methylester, Äthylester, n-Propylester, Isopropylester,
n-Butylester, Isobutylester, t-Butylester,
2-Äthylhexylester, n-Octylester, Laurylester, Stearylester,
Tridecylester, Glycidylester, 2-Butoxyäthylester,
Benzylester); Hydroxyalkylacylate oder -methacrylate
[z. B. 2-Hydroxyäthyl-(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl-
(meth)acrylat, 3-Hydroxypropyl-(meth)acrylat, 4-Hydroxybutyl-
(meth)acrylat]; Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril,
Methacrylnitril, Styrol, Vinylacetat, Vinyltoluol,
Äthylen, Propylen, Butadien und Vinylchlorid.
Polyesterharze mit Aminogruppen, angegeben unter (3),
sind beispielsweise Polymere, die man durch Polykondensation
von polybasischen Säuren (z. B. Phthalsäureanhydrid,
Isophthalsäure, Terephthalsäure,
Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid,
Trimellitsäureanhydrid, Methylcyclohexentricarbonsäureanhydrid
und Pyromellitsäureanhydrid) mit
Alkanolaminen (z. B. Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin,
Monoisopropanolamin, Dimethyläthanolamin)
erhält. In einigen Fällen kann man Epoxyharze verwenden.
Die unter (4) angegebenen Polyäthyleniminharze sind geradkettige
oder verzweigte Polymere mit einer sich wiederholenden
Einheit der Formel
Sie sind im Handel erhältlich, wie z. B. Epomine,
Corcat und dergl., sie können
aber auch leicht hergestellt werden. Falls gewünscht,
kann man Harze vom Ionen-Typ verwenden, die beispielsweise
durch die Menshutkin-Reaktion von Polyaminen (vorzugsweise
Diaminen) mit Polyhalogeniden (vorzugsweise
Dihalogeniden) erhältlich sind und die aus einer sich
wiederholenden Basiseinheit der Formel
[-(N⊕(R₁)(R₂)-R-)m]X⊖
bestehen, worin R₁ und R₂ gleich oder verschieden sind
und jeweils eine C1-6-Alkylgruppe bedeuten, R eine
C1-12-Polyalkylengruppe bedeutet, X für ein Halogenatom
(F, Cl, Br, J) steht und m für eine ganze Zahl von 3
bis 1000 steht.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen
kann man die obigen angegebenen, kationischen, wäßrigen
Harze in nicht neutralisierter oder durch organische
Säuren (z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Hydroxyessigsäure,
Propionsäure, Buttersäure, Milchsäure, Valeriansäure,
Capronsäure, Önanthsäure, Caprylsäure, Pelargonsäure,
Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure,
Palmitinsäure, Stearinsäure) oder anorganische Säuren
(z. B. Phosphorsäure, Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure)
neutralisierter Form verwenden.
Das Amin-Stickstoff-Äquivalentgewicht dieser wäßrigen
Harze muß jedoch in einem Bereich von 40 bis 2000 liegen.
Falls das Stickstoff-Äquivalentgewicht außerhalb dieses
Bereiches liegt, erhöht sich die Viskosität der Beschichtungsmasse,
während die Korrosions- und Alkalibeständigkeit
des gebildeten Films sich verringert. Darüber hinaus
müssen die wäßrigen Harze eine Wassertoleranz von
mehr als 4 und in 1 gew.-%iger wäßriger Lösung eine Oberflächenspannung
von weniger als 5,1 · 10-2 N/m (51 dyn/cm) aufweisen.
Wenn man einen wäßrigen Harzlack, der eine Viskosität
innerhalb des zur Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen
geeigneten Bereichs hat, mit steigenden
Mengen Wasser verdünnt, steigt die Löslichkeit des
Harzes nicht an, sondern fällt nach Durchlaufen eines
maximalen Löslichkeitspunktes. Dabei verliert die Harzlösung
ihre Transparenz und wird trübe. Die Wassertoleranz
ist ein Maß für die Verdünnbarkeit eines wäßrigen
Harzes und wird ausgedrückt als Wasserverdünnungszahl bei
derjenigen Verdünnungsstufe, die es gerade nicht mehr
erlaubt, die Kennzeichnung Nr. 1 (26-Punkte-Typ) eines
Testpapiers in einem Test abzulesen, bei dem man 5 g eines
wäßrigen Lackes exakt in ein 100-ml-Becherglas gibt,
steigende Mengen entsalztes Wasser zugibt und die Kennzeichnung
betrachtet.
Es wurde gefunden, daß eine Korrelation zwischen der
Wassertoleranz und der Oberflächenspannung des wäßrigen
Harzlacks, der Dispersionsstabilität des feinverteilten
Harzes und der Viskosität einer Mischung dieser Harze
besteht, und daß eine Beschichtungsmasse mit guter Dispersionsstabilität
und guten Anwendungseigenschaften
mit Hilfe eines wäßrigen Harzes hergestellt werden kann,
das eine Wassertoleranz von mehr als 4 und in 1 gew.-%iger
wäßriger Lösung eine Oberflächenspannung von weniger als
51 dyn/cm aufweist. Es ist noch unklar, warum die Verwendung
von Harzen, die diesen Anforderungen entsprechen,
Beschichtungsmassen mit den gewünschten Eigenschaften
ergibt. Wenn die Wassertoleranz jedoch kleiner als 4 ist,
wird die Viskosität der Beschichtungsmasse zu hoch und
die Dispersionsstabilität zu gering. Ein ähnliches Verhalten
wird beobachtet, wenn die Oberflächenspannung den
Wert von 5,1 · 10-2 N/m (51 dyn/cm) überschreitet.
Es scheint, daß das Zahlenmittel des Molekulargewichts
des wäßrigen Harzes die Eigenschaften der Beschichtungsmasse
und des Films beeinflußt, wobei dieser Faktor für
die Erfindung jedoch nicht entscheidend ist. Um optimale
Dispersionsstabilität des feinverteilten Harzes und der
Farbstoffe, gute Filmeigenschaften, wie Korrosionsbeständigkeit,
Adhäsion, Glätte und dergl., und gute Anwendungseigenschaften
gleichzeitig zu erzielen, soll das
Zahlenmittel des Molekulargewichts des wäßrigen Harzes
vorzugsweise im Bereich von 500 bis 30 000, am bevorzugtesten
im Bereich von 700 bis 15 000, liegen. Die erfindungsgemäßen
Beschichtungsmassen können zusätzlich zu dem
oder den wäßrigen Harzen, die obige Anforderung erfüllen,
ein oder mehrere wäßrige Harze enthalten, die diese Anforderungen
nicht erfüllen. Die Menge dieser zusätzlichen
Harze muß so beschaffen sein, daß sie keinen nachteiligen
Einfluß auf die Dispersionsstabilität und Lagerstabilität
der Beschichtungsmassen ausübt. In der Praxis soll die
Menge an wäßrigem Harz des kationischen Typs vorzugsweise
mehr als 50 Gew.-% der Gesamtmenge an wäßrigen Harzen ausmachen.
Diese wäßrigen Harze der ersten Gruppe können funktionelle
Gruppen aufweisen, die in der Lage sind, mit den funktionellen
Gruppen des oder der anderen erforderlichen
Harze zu reagieren. Derartige funktionelle Gruppen sind
Hydroxy-, Oxiran-, aktive Methylolgruppen, ungesättigte
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen, (blockierte oder nichtblockierte)
Isocyanatgruppen, Halogenatome und dergl.
Die zweite Gruppe der in den erfindungsgemäßen Mitteln zur
Anwendung kommenden wäßrigen Harze umfaßt amphotere Harze
mit Carboxylgruppen und Aminogruppen. Beispiele derartiger
wäßriger Harze sind in bezug auf polymerisierte
Harze Vinylharze, die man durch Copolymerisation
von Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren und Aminogruppen
enthaltenden Monomeren erhält. Insbesondere sind
Carboxylgruppen enthaltende Monomere α, β-ungesättigte
Carbonsäuren, wie z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Zimtsäure,
Crotonsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Maleinsäureanhydrid
und Itaconsäure. Aminogruppen enthaltende
Monomere sind Acryl- oder Methacrylester [z. B. Aminomethylester,
2-Aminoäthylester, Dimethylaminomethylester,
Diäthylaminomethylester, Dimethylaminoäthylester, Diäthylaminoäthylester,
2-(Dimethylamino)-äthylester, 2-(Diäthylamino)-
äthylester, 4-Piperidylester, 4-Anilinophenylester,
2-(1-Aziridinyl)-äthylester]; Acrylamid- oder Methacrylamid-
Derivate [z. B. N-(Dimethylaminomethyl)-(meth)
acrylamid, N-(Dimethylaminoäthyl)-(meth)acrylamid].
Weitere Monomere, die gegebenenfalls bei der Herstellung
obiger Harze verwendet werden können, sind Acryl- oder
Methacrylester (z. B. Methylester, Äthylester, n-Propylester,
Isopropylester, n-Butylester, Isobutylester, t-Butylester,
2-Äthylhexylester, n-Octylester, Laurylester,
Stearylester, Tridecylester, Glycidylester, 2-Butoxyäthylester,
2-Hydroxyäthylester, 2-Hydroxypropylester,
3-Hydroxypropylester, 4-Hydroxypropylester); Acrylamid,
Methacrylamid und deren Derivate [z. B. N-Methyl-(meth)
acrylamid, N-Äthyl-(meth)acrylamid, N-Propyl-(meth)acrylamid,
N-Butyl-(meth)acrylamid, N,N-Dimethyl-(meth)acrylamid,
N,N-Diäthyl-(meth)acrylamid, N,N-Dipropyl-(meth)
acrylamid, N-Hydroxymethyl-(meth)acrylamid, N-Hydroxyäthyl-
(meth)acrylamid]; Acrylnitril, Styrol und deren
Derivate (z. B. α-, o-, m- oder p-Methylstyrol, p-t-Butylstyrol),
Vinyltoluol, Dimethylitaconat und dergl.
Als amphotere, wäßrige Harze kann man auch solche vom
Kondensationstyp verwenden, die durch Reaktion polybasischer
Säuren mit Polyalkoholen hergestellt werden. Die
Aminogruppen können durch Verwendung von Aminogruppen
enthaltenden Monomeren, wie Alkanolaminen [z. B. Monoäthanolamin,
Diäthanolamin, Triäthanolamin, Monoisopropanolamin,
Diisopropanolamin, Dimethyläthanolamin, Diäthyläthanolamin,
Isopropyläthanolamin, 2-Amino-2-methylpropanolamin,
2-(Dimethylamino)-2-methylpropanol] und
Aminosäuren (z. B. Glycin, α-Alanin, β-Alanin, α-Aminobuttersäure,
β-Aminobuttersäure, γ-Aminobuttersäure,
Valin, δ-Aminovaleriansäure, Leucin, Isoleucin, ε-Amino-
Capronsäure, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Lysin) eingeführt
werden. Bei Polykondensationsreaktionen führen
höhere Temperaturen (ungefähr 200°C) häufig zu Amidierungen,
so daß man die Reaktion vorzugsweise bei vergleichsweise
niedriger Temperatur (ungefähr 150°C) durchführt
oder Monomere mit eine tertiären Aminogruppe verwendet,
wie z. B. Triäthanolamin, Dimethyläthanolamin,
Diäthyläthanolamin und 2-(Dimethylamino)-2-methylpropanol.
Es ist auch möglich, zur Herstellung der amphoteren,
wäßrigen Harze Epoxyharze, Öle und Fettsäuren natürlicher
Herkunft zu verwenden.
Amphotere, wäßrige Harze enthalten wünschenswerterweise
0,2 bis 4 mMol/g, vorzugsweise 0,3 bis 3 mMol/g, Carboxylgruppen
und 0,01 bis 3 mMol/g, vorzugsweise 0,05 bis
2 mMol/g, Aminogruppen. Ist der Gehalt an funktionellen
Gruppen zu gering, entsprechen Dispergierbarkeit, Glanz
und andere Eigenschaften nicht den gewünschten Anforderungen.
Ein zu hoher Gehalt an funktionellen Gruppen
führt zu geringerer Wasserbeständigkeit und zur Entfärbung
der Beschichtung.
Die amphoteren, wäßrigen Harze können darüber hinaus reaktive
Gruppen, wie Sulfonsäure-, Phosphorsäure-,
Hydroxy-, Oxiran-, aktive Methylol-, reaktive, ungesättigte
Kohlenstoff-Kohlenstoff-, Isocyanat-, blockierte
Isocyanat- und Halogengruppen enthalten. Zur Einführung
derartiger Gruppen kann man in zufriedenstellender Weise
jede bekannte Methode, wie Auswahl eines Monomeren und
Überwachung der Polymerisation, verwenden.
Um einen wäßrigen Harzlack zu erhalten, kann das amphotere
Harz zur Neutralisation mit einer basischen Substanz
(z. B. Monomethylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Monoäthylamin,
Diäthylamin, Triäthylamin, Monoisopropylamin,
Diisopropylamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin,
Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, Monoisopropanolamin,
Diisopropanolamin, Dimethyläthanolamin,
Morpholin, Methylmorpholin, Piperazin, Ammoniak, Natriumhydroxid,
Kaliumhydroxid und Lithiumhydroxid) oder mit
einer Säure (z. B. organischen Säuren, wie Ameisensäure,
Essigsäure, Hydroxyessigsäure, Propionsäure, Buttersäure,
Milchsäure, Valeriansäure, Capronsäure, Önanthsäure,
Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Laurinsäure,
Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure und anorganischen
Säuren, wie Phosphorsäure, Schwefelsäure und
Chlorwasserstoffsäure) behandelt werden.
Erfindungsgemäß kann man die so erhaltenen Harzlacke als
wäßrige Harzlackkomponente oder als Teil der wäßrigen
Harzlackkomponente verwenden. Im letzteren Fall kann man
alle herkömmlichen, wäßrigen Harze, wie Alkydharze, Aminoharze,
Phenolharze und Acrylharze, in zufriedenstellender
Weise einsetzen. Um jedoch eine Verbesserung der Dispergierbarkeit
des wasserunlöslichen Feinpulverharzes und
eine Verbesserung des Glanzes der Beschichtung zu erreichen,
sollte das amphotere, wäßrige Harz vorzugsweise
mehr als 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Harz
in dem wäßrigen Lack, ausmachen.
Erfindungsgemäß verwendet man den oben erwähnten, wäßrigen
Harzlack zusammen mit dem feinverteilten, wasserunlöslichen
Harz. Beispiele solcher Harze sind Acryl-,
Polyester-, Alkyd-, Epoxy-, Urethan-, Amino-, Phenol-,
Polyolefin-, Vinyl-, Cellulose-, Polyalkadien-, Polyamid-,
Polycarbonat- und Fluorharze. In den erfindungsgemäßen
Mitteln können ein oder mehrere wasserunlösliche
Harze zum Einsatz kommen. Diese Harze sollen wasserunlöslich
sein und daneben bei Umgebungstemperatur als Feststoff
vorliegen und beim Erhitzen mit anderen in den
erfindungsgemäßen Mitteln vorhandenen Harzen verträglich
sein. Vorzugsweise haben solche Harze eine Glasübergangstemperatur
(Tg) von mehr als 40°C. Ein Tg-Wert von weniger
als 40°C hat häufig Schwierigkeiten bei der Herstellung
der Beschichtungsmassen und eine Verringerung der
Lagerstabilität zur Folge.
Die Teilchengröße der wasserunlöslichen Harze ist nicht
entscheidend, sie liegt jedoch im allgemeinen bei 0,1 bis
100 µm, vorzugsweise bei 0,2 bis 70 µm. Wenn die Teilchengröße
100 µm übersteigt, verschlechtern sich die mechanischen
Eigenschaften, während die Viskosität der Beschichtungsmassen
zu hoch wird, wenn die Teilchengröße
kleiner als 0,1 µm ist.
Die Auswahl derartiger Harze ist im Hinblick auf ihre Reaktivität
nicht begrenzt. Die wasserunlöslichen Harze
können funktionelle Gruppen aufweisen, die beim Erhitzen
mit den funktionellen Gruppen anderer Harze reagieren.
Derartige funktionelle Gruppen können Carboxyl-,
Hydroxyl-, aktive Methylol-, Oxiran-, Isocyanat-, blockierte
Isocyanat-, Aminogruppen und reaktive Kohlenstoff-
Kohlenstoff-Bindungen sein. Da das Vorhandensein funktioneller
Gruppen nicht entscheidend ist, können die erfindungsgemäßen
Beschichtungsmassen thermoplastische
oder hitzehärtbare Beschichtungsmassen sein.
Derartige Harze in Form feiner Pulver können gemäß herkömmlicher
Techniken und Verfahren hergestellt werden.
Beispielsweise können Vorrichtungen und Techniken zur
Herstellung von Pulverbeschichtungen unmittelbar verwendet
werden. Falls gewünscht, können an dieser Stelle
Farbstoffe und weitere Additive (Modifikatoren, Dispersionshilfsstoffe,
Regulatoren und dergl.) zugegeben werden.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen enthalten 45
bis 98 und vorzugsweise 50 bis 90 Gew.-Teile eines oder
mehrerer wäßriger Harze und 2 bis 55 und vorzugsweise 10
bis 50 Gew.-Teile eines oder mehrerer wasserunlöslicher
Harze. Diese Mengen sind auf den Gehalt an Feststoffen
bezogen. Wenn die Gewichtsverhältnisse der Harze nicht
in den angegebenen Bereichen liegen, ist es schwierig
oder sogar unmöglich, eine stabile Beschichtungsmasse mit
optimalen rheologischen Eigenschaften zu erhalten. Wenn
beispielsweise der Gehalt an wäßrigem Harz zu niedrig
ist, ist die Dispersionsstabilität des wasserunlöslichen
Harzes zu gering, was zu Schäden am Verlauf der Filmschicht
führt. Ist die Menge an wäßrigem Harz zu hoch,
wird auch die Viskosität der Beschichtungsmasse zu hoch,
so daß es sich nicht vermeiden läßt, den Feststoffgehalt
zu verringern, was zu Bläschen- und Läuferbildung führt
und somit anwendungstechnische Schwierigkeiten zur Folge
hat.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen umfassen somit
als filmbildende Komponenten das oder die kationischen
oder amphoteren, wäßrigen Harze und das oder die wasserunlöslichen
Harze und ein wäßriges Medium. Vernetzung
zwischen den wäßrigen Harzen, zwischen den wasserunlöslichen
Harzen oder zwischen dem wäßrigen und dem wasserunlöslichen
Harz kann man gegebenenfalls mit Hilfe der
funktionellen Gruppen oder durch Verwendung anderer Vernetzungsmittel,
wie blockierten Isocyanaten, Epoxyharzen
und Aminoharzen, erreichen.
Falls gewünscht, können die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen
zusätzlich zum wäßrigen Medium eine kleine
Menge hydrophiler, polarer, organischer Lösungsmittel
enthalten. Beispiele solcher organischer Lösungsmittel
sind Äthylenglykol-monomethyläther, Äthylenglykol-monoäthyläther,
Äthylenglykol-monobutyläther, Methanol,
Äthanol, Isopropanol, n-Butanol, sek.-Butanol, t-Butanol
und Dimethylformamid. Falls gewünscht, können die erfindungsgemäßen
Beschichtungsmassen darüber hinaus Farbstoffe
und weitere Additive (z. B. Modifikatoren, Dispersionshilfsstoffe,
Oberflächenkonditionierungsmittel und
dergl.) enthalten. Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen
können nach jedem herkömmlichen Verfahren hergestellt
werden. Beispielsweise gibt man zur Herstellung
einer farbigen Beschichtungsmasse Farbstoffe zu einem
Teil des wäßrigen Harzlacks, wobei man eine Farbpaste
erhält, zu der die restliche Menge des wäßrigen Harzlacks,
das wasserunlösliche Harz in Form eines feinen
Pulvers und alle weiteren Additive gegeben werden. Die
gesamte Masse wird dann unter Verwendung bekannter Mischvorrichtungen
gut durchgerührt. Die so erhaltene Beschichtungsmasse
kann dann mit oder ohne Verdünnung mit Wasser
mit Hilfe einer herkömmlichen Beschichtungstechnik aufgetragen
werden. Mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen
werden alle Nachteile herkömmlicher wäßriger und
Pulverbeschichtungsmassen überwunden. Die erfindungsgemäßen
Beschichtungsmassen weisen ausgezeichnete Anwendungseigenschaften,
Dispersionsstabilitäten und Filmeigenschaften
auf, welche mit den herkömmlichen Beschichtungsmassen
in Form einer Aufschlämmung nicht realisiert werden
können.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern mit Hilfe von Vergleichsbeispielen
die Erfindung. Sofern nicht anders angegeben,
beziehen sich alle Teile auf das Gewicht.
Wäßriges Harz (1) (Feststoff) | |
109 Teile | |
Feinharzpulver (1) | 23 Teile |
Vernetzungsmittel (1) | 11 Teile |
Titandioxid vom Rutiltyp | 50 Teile |
entsalztes Wasser | 150 Teile |
Diese Mischung wird in ein 900 ml Glasgefäß gegeben und
unter Verwendung eines Konditionierers für Anstrichmittel
1,5 h gut gerührt, wobei man eine weiße Beschichtungsmasse
(1) erhält.
Feinpulverharz (1)
Polyesterharz, Tm 100°C, Hydroxylzahl 30, Säurezahl 9, n 4000.
Vernetzungsmittel (1)
blockiertes Isocyanat.
Polyesterharz, Tm 100°C, Hydroxylzahl 30, Säurezahl 9, n 4000.
Vernetzungsmittel (1)
blockiertes Isocyanat.
Man stellt Beschichtungsmasse unter Verwendung der in
der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengestellten Materialien
gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren her.
Folgende wäßrige Harze, Feinpulverharze und Vernetzungsmittel
sind in Tabelle 1 angegeben:
Nr. 2:
Stickstoff enthaltendes Acrylharz, Stickstoffäquivalentgewicht 1570; Wassertoleranz mehr als 10; Oberflächenspannung 4,7 N/m; Neutralisationsgrad 100%; Feststoffgehalt 33 Gew.-%; n 4500.
Stickstoff enthaltendes Acrylharz, Stickstoffäquivalentgewicht 1570; Wassertoleranz mehr als 10; Oberflächenspannung 4,7 N/m; Neutralisationsgrad 100%; Feststoffgehalt 33 Gew.-%; n 4500.
Nr. 3:
Stickstoff enthaltendes Acrylharz, Stickstoffäquivalentgewicht 390; Wassertoleranz mehr als 10; Oberflächenspannung 4,2 N/m; Neutralisationsgrad 100%; Feststoffgehalt 33 Gew.-%; n 4600.
Stickstoff enthaltendes Acrylharz, Stickstoffäquivalentgewicht 390; Wassertoleranz mehr als 10; Oberflächenspannung 4,2 N/m; Neutralisationsgrad 100%; Feststoffgehalt 33 Gew.-%; n 4600.
Nr. 4:
Amin-modifiziertes Epoxyharz, Stickstoffäquivalentgewicht 1570; Wassertoleranz 4; Neutralisationsgrad 60%; Oberflächenspannung 4,4 N/m; Feststoffgehalt 35 Gew.-%; n 2500.
Amin-modifiziertes Epoxyharz, Stickstoffäquivalentgewicht 1570; Wassertoleranz 4; Neutralisationsgrad 60%; Oberflächenspannung 4,4 N/m; Feststoffgehalt 35 Gew.-%; n 2500.
Nr. 5:
Amin-modifiziertes Epoxyharz, Stickstoffäquivalentgewicht 1100; Wassertoleranz 5; Neutralisationsgrad 100%; Oberflächenspannung 4,1 N/m; Feststoffgehalt 25 Gew.-%; n 2200.
Amin-modifiziertes Epoxyharz, Stickstoffäquivalentgewicht 1100; Wassertoleranz 5; Neutralisationsgrad 100%; Oberflächenspannung 4,1 N/m; Feststoffgehalt 25 Gew.-%; n 2200.
Nr. 6:
Polyäthylenimin, Stickstoffäquivalentgewicht 43; Wassertoleranz mehr als 10; Oberflächenspannung 4,8 N/m; Neutralisationsgrad 50%; Feststoffgehalt 100 Gew.-%; n 600.
Polyäthylenimin, Stickstoffäquivalentgewicht 43; Wassertoleranz mehr als 10; Oberflächenspannung 4,8 N/m; Neutralisationsgrad 50%; Feststoffgehalt 100 Gew.-%; n 600.
Nr. 7:
Polyäthylenimin, Stickstoffäquivalentgewicht 43; Wassertoleranz mehr als 10; Oberflächenspannung 3,0 N/m; Neutralisationsgrad 50%; Feststoffgehalt 100 Gew.-%; n 1800.
Polyäthylenimin, Stickstoffäquivalentgewicht 43; Wassertoleranz mehr als 10; Oberflächenspannung 3,0 N/m; Neutralisationsgrad 50%; Feststoffgehalt 100 Gew.-%; n 1800.
Nr. 8:
Polyäthylenimin, Stickstoffäquivalentgewicht 43; Wassertoleranz mehr als 10; Oberflächenspannung 3,5 N/m; Neutralisationsgrad 30%; Feststoffgehalt 30 Gew.-%; n 15 000.
Polyäthylenimin, Stickstoffäquivalentgewicht 43; Wassertoleranz mehr als 10; Oberflächenspannung 3,5 N/m; Neutralisationsgrad 30%; Feststoffgehalt 30 Gew.-%; n 15 000.
Nr. 9:
Stickstoff enthaltendes Kondensationsharz, Stickstoffäquivalentgewicht 850; Wassertoleranz 4; Oberflächenspannung 4,9 N/m; Neutralisationsgrad 70%; Feststoffgehalt 50 Gew.-%; n 2500.
Stickstoff enthaltendes Kondensationsharz, Stickstoffäquivalentgewicht 850; Wassertoleranz 4; Oberflächenspannung 4,9 N/m; Neutralisationsgrad 70%; Feststoffgehalt 50 Gew.-%; n 2500.
Nr. 10:
Stickstoff enthaltendes Kondensationsharz, Stickstoffäquivalentgewicht 2200; Wassertoleranz 2; Oberflächenspannung 3,8 N/m; Neutralisationsgrad 90%; Feststoffgehalt 45 Gew.-%; n 3500.
Stickstoff enthaltendes Kondensationsharz, Stickstoffäquivalentgewicht 2200; Wassertoleranz 2; Oberflächenspannung 3,8 N/m; Neutralisationsgrad 90%; Feststoffgehalt 45 Gew.-%; n 3500.
Nr. 11:
Alkydharz, Stickstoffäquivalentgewicht -; Wassertoleranz 2; Oberflächenspannung 5,5 N/m; Neutralisationsgrad 100%; Feststoffgehalt 30 Gew.-%; n 1400.
Alkydharz, Stickstoffäquivalentgewicht -; Wassertoleranz 2; Oberflächenspannung 5,5 N/m; Neutralisationsgrad 100%; Feststoffgehalt 30 Gew.-%; n 1400.
Nr. 2: Polyesterharz, Tm 110°C;
Hydroxylzahl 0; Säurezahl 55; n 3800.
Nr. 3: Epoxy enthaltendes Acrylharz; Epoxyäquivalentgewicht 473.
Nr. 4: Nylon-12, Nylonharz.
Nr. 5: Vinylacetat-modifiziertes Polyäthylen.
Nr. 6: Epoxyharz; Epoxyäquivalentgewicht 950.
Nr. 7: Epoxyharz; Epoxyäquivalentgewicht 1850.
Nr. 8: Styrol-Butadien-Polymer.
Nr. 3: Epoxy enthaltendes Acrylharz; Epoxyäquivalentgewicht 473.
Nr. 4: Nylon-12, Nylonharz.
Nr. 5: Vinylacetat-modifiziertes Polyäthylen.
Nr. 6: Epoxyharz; Epoxyäquivalentgewicht 950.
Nr. 7: Epoxyharz; Epoxyäquivalentgewicht 1850.
Nr. 8: Styrol-Butadien-Polymer.
Nr. 2: Hexamethoxymethylolmelamin.
Die gemäß Beispiel 1 hergestellte Beschichtungsmasse wird
so auf eine matte Stahlplatte aufgetragen, daß die Schichtdicke
nach dem Trocknen 30 µm beträgt. Nach 30minütigem
Anziehen wird die Beschichtung einer 30minütigen Hitzetrocknung
bei 160°C unterworfen, wobei man eine dreidimensionale
Vernetzung erhält. Die Filmeigenschaften (Wasserbeständigkeit,
Korrosionsbeständigkeit, Alkalibeständigkeit)
und Anwendungseigenschaften werden untersucht. Die
Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 2 aufgeführt.
Die für die Bewertung verwendeten Zeichen haben folgende
Bedeutungen:
Wasserbeständigkeit | |
Zeichen | |
Nach 240stündigem Eintauchen in Wasser (40°C) | |
○ | |
keine Veränderungen | |
∆ | schwacher Glanzverlust |
× | starker Glanzverlust - Abblättern |
Korrosionsbeständigkeit | |
○ | |
Breite des mit dem Klebeband abgezogenen Streifens weniger als 3 mm auf jeder Seite nach 72stündigem Behandeln mit Salzsprühnebel | |
∆ | Breite des mit dem Klebeband abgezogenen Streifens weniger als 3 mm auf jeder Seite nach 24stündigem Behandeln mit Salzsprühnebel und vollständiges Abblättern nach 72stünd. Behandeln mit Salzsprühnebel |
× | vollständiges Abblättern nach 24stündigem Behandeln mit Salzsprühnebel |
Alkalibeständigkeit | |
Zeichen | |
Nach 24stündigem Eintauchen in 2%iger wäßrige NaOH-Lösung | |
○ | |
keine Veränderung | |
∆ | schwacher Glanzverlust |
× | Entfärbung oder Bildung von Blasen oder Abblättern |
Eingebrannte Trockenbeschichtungen werden mit den in den
Beispielen 2 bis 10 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 beschriebenen
Beschichtungsmassen gemäß den in Beispiel 11
beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Anwendungs- und
Filmeigenschaften sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Zu 110 Teilen der in Beispiel 1 beschriebenen Beschichtungsmasse
gibt man 115 Teile entsalztes Wasser, wobei man
eine einheitliche, wäßrige Dispersion erhält (Feststoffgehalt
etwa 17 Gew.-%; pH 6 bis 7). Unter Verwendung dieser
Dispersion als Bad für elektrophoretisches Beschichten
behandelt man eine mit Zinkphosphat behandelte Stahlplatte
(Kathode) 1 min bei 27°C unter Anlegen einer Spannung
von 150 V. Anschließend wird die Platte 30 min bei
180°C einer Einbrennbehandlung unterworfen, wobei man eine
harte Beschichtung erhält (35 µm Stärke; Bleistifthärte
2H).
In ein 450 ml Gefäß gibt man 140 Teile des in Tabelle 3
angegebenen, wäßrigen Harzlacks Nr. 12, 95 Teile entsalztes
Wasser, 58 Teile Titandioxid vom Rutiltyp und 45 Teile
des in Tabelle 4 angegebenen Feinpulverharzes Nr. 9
und rührt die Mischung 1 h unter Verwendung eines Konditionierens
für Anstrichmittel, wobei man eine weiße,
wäßrige Beschichtungspaste erhält. 150 Teile dieser Paste
werden unter Verwendung eines Mischers mit 5 Teilen Aminoharz
vermischt, wobei man eine weiße Beschichtungsmasse
erhält. Diese Masse wird auf eine polierte
Stahlplatte mit einer Schichtdicke von 35 µm aufgetragen
und 20 min bei 150°C getrocknet, wobei man eine
weiße Beschichtung mit glatter Oberfläche erhält. Der
Glanz (60° Glanzwert) dieser Beschichtung ist 56, die minimale
Filmstärke, bei der keine Bläschenbildung zu beobachten
ist, beträgt 51 µm und die minimale Filmstärke,
bei der keine Läuferbildung zu beobachten ist, beträgt
59 µm.
Man stellt eine weiße Beschichtung gemäß dem in Beispiel
14 beschriebenen Verfahren her, wobei man jedoch
anstelle des wäßrigen Harzlacks Nr. 12 170 Teile des
wäßrigen Harzlacks Nr. 18 verwendet. Diese Beschichtung
hatte einen Glanz von 32 bei einem Reflexionswinkel von
60°. (60° gloss).
Unter Verwendung der in Tabelle 5 angegebenen Materialien
werden Beschichtungen gemäß dem in Beispiel 14 beschriebenen
Verfahren hergestellt. Die Filmeigenschaften
sind in Tabelle 6 aufgeführt.
In ein 450 ml Gefäß gibt man 95 Teile des wäßrigen Harzlacks
Nr. 14, 95 Teile entsalztes Wasser und 35 Teile
Feinpulverharz Nr. 11 und rührt die Mischung 1 h unter
Verwendung eines Konditionierers für Anstrichmittel. In
der so erhaltenen Masse beträgt der mittlere Teilchendurchmesser
7 µm, bestimmt unter Verwendung eines automatischen
Geräts vom Zentrifugal-Typ zur Bestimmung der
Teilchengröße CAPA-500.
Unter Verwendung des wäßrigen Harzlackes Nr. 19 anstelle
des wäßrigen Harzlackes Nr. 14 stellt man eine ähnliche
Beschichtungsmasse wie in Beispiel 20 beschrieben her.
Der mittlere Teilchendurchmesser beträgt 38 µm.
Claims (9)
1. Wäßrige Beschichtungsmasse, dadurch gekennzeichnet,
daß sie 45 bis 98 Gew.-Teile (an Feststoffen)
eines oder mehrerer wäßriger Harze und 2 bis
55 Gew.-Teile (an Feststoffen) eines oder mehrerer feinverteilter,
wasserunlöslicher Harze enthält, wobei wenigstens
ein Teil des wäßrigen Harzes ausgewählt ist unter
- (A) einem kationischen Harz mit einer oder mehreren Aminogruppen, das ein Amin-Stickstoffäquivalentgewicht von 40 bis 2000 besitzt und das eine Wassertoleranz von mehr als 4 und in 1 gew.-%iger wäßriger Lösung eine Oberflächenspannung von weniger als 5,1 · 10-2 N/m aufweist, und
- (B) einem amphoteren Harz mit 0,2 bis 4 mMol/g Carboxylgruppen und 0,01 bis 3 mMol/g Aminogruppen.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie wenigstens zwei Harze mit funktionellen
Gruppen enthält, die bei erhöhter Temperatur
miteinander reagieren.
3. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das kationische Harz ausgewählt
ist unter Amin-Addukten von Epoxyharzen, Amin-Addukten
von modifizierten Epoxyharzen, Aminogruppen enthaltenden
Acrylharzen, Aminogruppen enthaltenden Polyesterharzen
und Polyäthyleniminharzen.
4. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das amphotere Harz ausgewählt ist
unter Acrylharzen und Alkydharzen.
5. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das wasserunlösliche
Harz ausgewählt ist unter Epoxy-, Polyester-,
Acryl-, Alkyd-, Phenol-, Urethan-, Amino-, Polyolefin-,
Vinyl-, Cellulose-, Polyalkadien-, Polyamid-, Polycarbonat-
und Fluorharzen.
6. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere
Teilchendurchmesser des feinverteilten, wasserunlöslichen
Harzes 0,1 bis 100 µm beträgt.
7. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das wasserunlösliche
Harz eine Glasübergangstemperatur von mehr als
40°C hat.
8. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie 50 bis
90 Gew.-Teile (an Feststoffen) eines oder mehrerer wäßriger
Harze und 10 bis 50 Gew.-Teile (an Feststoffen) eines
oder mehrerer wasserunlöslicher Harze enthält.
9. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich
ein polares, organisches Lösungsmittel enthält.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56138859A JPS5840369A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | 水性塗料組成物 |
JP56158929A JPS5859266A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 水性塗料組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3232660A1 DE3232660A1 (de) | 1983-03-24 |
DE3232660C2 true DE3232660C2 (de) | 1991-10-17 |
Family
ID=26471797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823232660 Granted DE3232660A1 (de) | 1981-09-02 | 1982-09-02 | Waessrige beschichtungsmasse |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3232660A1 (de) |
FR (1) | FR2512045B1 (de) |
GB (1) | GB2108127B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4125459A1 (de) * | 1991-08-01 | 1993-02-04 | Herberts Gmbh | Verfahren zur herstellung steinschlagresistenter mehrschichtlackierungen und hierzu verwendbare fuellermassen |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4518724A (en) * | 1982-10-04 | 1985-05-21 | Nippon Paint Co., Ltd. | Aqueous coating composition |
JPS601266A (ja) * | 1983-06-18 | 1985-01-07 | Nippon Paint Co Ltd | 水性塗料組成物ならびにその製造法 |
GB2144752B (en) * | 1983-08-18 | 1987-01-07 | Nippon Paint Co Ltd | Coloured base composition and paint composition containing the same |
US4524107A (en) * | 1984-03-20 | 1985-06-18 | Westinghouse Electric Corp. | Toughened thermoset laminates |
JPS62181367A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-08 | Nippon Paint Co Ltd | 樹脂分散型水性塗料組成物 |
GB2269385A (en) * | 1992-07-14 | 1994-02-09 | Coates Brothers Plc | Coating compositions |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2210483B2 (de) * | 1972-03-04 | 1980-01-03 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Überzugs-, Imprägnierung«- und Verklebungsmittel |
DE2636797B2 (de) * | 1976-08-16 | 1981-06-04 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Wäßriges Beschichtungs-, Imprägnierungs- und Verklebungsmittel |
US4277383A (en) * | 1979-02-15 | 1981-07-07 | Dai Nippon Toryo Co., Ltd | Aqueous cationic thermosetting urethane resin coating compositions |
JPS56857A (en) * | 1979-06-15 | 1981-01-07 | Nissan Motor Co Ltd | Water-dispersible coating composition |
DE3044495C2 (de) * | 1980-11-26 | 1983-10-13 | Basf Farben + Fasern Ag, 2000 Hamburg | Verfahren zum Herstellen eines Überzuges |
-
1982
- 1982-09-01 GB GB08224958A patent/GB2108127B/en not_active Expired
- 1982-09-01 FR FR8214963A patent/FR2512045B1/fr not_active Expired
- 1982-09-02 DE DE19823232660 patent/DE3232660A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4125459A1 (de) * | 1991-08-01 | 1993-02-04 | Herberts Gmbh | Verfahren zur herstellung steinschlagresistenter mehrschichtlackierungen und hierzu verwendbare fuellermassen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2512045A1 (fr) | 1983-03-04 |
FR2512045B1 (fr) | 1987-05-07 |
GB2108127A (en) | 1983-05-11 |
GB2108127B (en) | 1985-01-16 |
DE3232660A1 (de) | 1983-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4442247A (en) | Aqueous coating compositions | |
DE2934485C2 (de) | Durch Michael-Addition härtbare, in einem wässrigen Medium dispergierbare Polyaminharzüberzugszusammensetzung | |
DE3339230C2 (de) | Wäßrige Beschichtungsmasse | |
DE2541234C3 (de) | Kationische elektrophoretische Beschichtungsmassen | |
EP0178531B1 (de) | Wässriges Elektrotauchlack-Überzugsmittel und dessen Verwendung zum Beschichten von Gegenständen | |
EP0893155A2 (de) | Versalzungsprodukte von Polyaminen und deren Einsatz als Dispergiermittel für Pigmente und Füllstoffe | |
DE2751869A1 (de) | Verfahren zur elektrischen beschichtung einer als kathode dienenden oberflaeche | |
EP0057389B1 (de) | Hitzehärtbare Bindemittelmischung | |
EP0120466A1 (de) | Hitzehärtbare Überzugsmittel und deren Verwendung | |
DE3436346A1 (de) | Fremdvernetzendes, epoxidgruppenfreies amino-poly(meth)acrylatharz, verfahren zu seiner herstellung, dessen verwendung, es enthaltendes ktl-bad und dessen verwendung zum beschichten von gegenstaenden | |
DE3231683C2 (de) | ||
EP0138922B1 (de) | Hitzehärtbare bindemittelmischung | |
EP0134983B1 (de) | Stickstoffbasische Gruppen tragendes Kunstharz, dessen Herstellung und Verwendung | |
DE69208834T2 (de) | Wässrige Harzdispersionen | |
DE3232660C2 (de) | ||
DE2715259B2 (de) | Kationische elektrophoretische Anstrichmasse | |
EP0136411B1 (de) | Hitzehärtbare Bindemittelmischung | |
DE4331061A1 (de) | Lösemittelfreie, wäßrige Kunstharzdispersion | |
DE3689615T2 (de) | Aromatische Dicarbonsäure-Polyamide. | |
DE2339398A1 (de) | Elektrisch-ablagerbare zusammensetzungen | |
EP0123879B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Harnstoffkondensationsprodukten und deren Verwendung | |
EP0544182B1 (de) | Polymere Umsetzungsprodukte | |
DE2131060A1 (de) | Verfahren zur elektrischen beschichtung mit einer kationischen elektrisch ablagerbaren zubereitung | |
DE2728470C2 (de) | ||
EP0272427A2 (de) | Durch Protonierung mit Säure wasserverdünnbare Bindemittel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |