DE3390189T1 - Harzzusammensetzung für Beschichtungszwecke, die ein mit einer gesättigten alicyclischen Säure modifiziertes, amphoteres Polyesterharz enthält - Google Patents
Harzzusammensetzung für Beschichtungszwecke, die ein mit einer gesättigten alicyclischen Säure modifiziertes, amphoteres Polyesterharz enthältInfo
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Classifications
-
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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-
- 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
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
Description
Die Erfindung betrifft Harzzusammensetzungen für Beschichtungszwecke, die für die Herstellung von
Deckbeschichtungen für Automobi1karosserien und dg],
brauchbar sind. Die Harzzusammensetzungen ergeben Beschichtungen, die eine ausgezeichnete Wetterbeständigkeit,
laminare Adhäsion und insbesondere Haltbarkeit sowie hervorragende mechanische Eigenschaften des Films
besitzen.
Seit kurzem findet eine Beschichtungsmasse auf Basis
lü eines ölfreien Polyester-/Aminoaldehydharzsystems
steigende Beachtung als Deckbeschichtung für Automobilkarosserien und dgl., weil sie eine Beschichtung
mit ausgezeichneter Wetterbeständigkeit und interlaminarer
Adhäsion und hervorragenden mechanischen Eigenschaften
des Films ergibt. Bei der Anwendung derartiger Be-
.Ssstyrichtungsmassen ist es jedoch schwierig ,wegen der Blasenbildung
eine gleichmäßige Beschichtung herzustellen, cc daß man eine Oberfläche mit nichtzufriedenstellendem
Glanz erhält. Darüberhinaus ist die Verträglichkeit
mit Aminoharzen gering, so daß die praktische Anwendung zum Beschichten von Automobi1karossieren und dgl.
große Schwierigkeiten mit sich bringt. Zur Oberwindung
der Schwierigkeiten, wie Anwendungsprobleme, geringer Glanz, nichtzufriedenstellende Verträglichkeit mit
Aminoharzen und dgl., die die bisher bekannten Beschichtungsmassen
auf Basis ölfreier Polyester-/Aminoharze mit sich brachten, jedoch unter Beibehaltung der
Vorteile davon, wurde nun vorgeschlagen, eine größere Menge einer gesättigten alicyclischen Polycarbonsäure
35. oder einer Kombination aus einer aromatischen Polycarbonsäure
und einer gesättigten alicyclisehen Polycarbonsäure
als Säurekomponente ölfreier Polyesterharze zu verwenden (japanische Patentanmeldung Kokai No. 20068/81).
M/25 092 -Jt- JJc)U I
säuremodifizierter Polyesterharze (im folgenden nur mehr
5
als modifizierte Polyesterharze bezeichnet) trägt j.edoch
nur beschränkt zur Verbesserung hinsichtlich der Blasenbildung, des Glanzes und der Verträglichkeit mit den
Aminoharzen bei. Es erscheint deshalb nach wie vor
schwierig, die oben erwähnten Nachteile zu überwinden.
y>
der erwähnten gesättigten alicyclischen Säure in ungenügenden Härtungseigenschaften ein neues Problem auf,
das die praktische Anwendung des Harzes schwierig
gestaltet.
15
15
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Beschichtungsmasse zu schaffen, die die Vorteile von Beschichtungsmassen ölfreier Polyester-ZAminoharze, aber nicht die
durch die Verwendung modifizierter Polyesterharze
20
auftretenden schlechten Härtungseigenschaften besitzt.
Darüberhinaus soll die Beschichtungsmasse einen ausgezeichneten Glänz und hervorragende Wetterbeständigkeit
der Beschichtung ergeben.
alicyclischer Polycarbonsäuren als Teil der.Säurekomponente eines Polyesterharzes wirksam zur Verbesserung
der Wetterbeständigkeit der Beschichtung beiträgt.
Wenn dagegen das Harz mit einem Melaminharz vermischt
30
und zur Filmbildung gehärtet wird, stellt sich heraus,
daß der ursprüngliche Glanz verringert wird.und die
Härtung nicht zufriedenstellend ist. Weiter wurde gefunden,
daß die Verwendung aromatischer Polycarbonsäuren insofern
vorteilhaft ist, als ein Film mit verbessertem Glanz.und
35
besseren Härtungseigenschaften erhalten wird., Dagegen
wird die Wetterbeständigkeit des Films auf diese Weise nicht verbessert.
M/25 092. ·>»-
Darüberhinaus wurde gefunden, daß selbst bei gemeinsamer Verwendung einer gesättigten alicyclisehen Polycarbonsäure
und einer aromatischen Polycarbonsäure zur Erzielung einer ausgezeichneten Wetterbeständigkeit, eines ausgezeichneten
Glanzes und hervorragender Härtungseigenschaften
die erfindungsgemäße Aufgabe, ein Harz mit verbesserten Härtungseigenschaften, das einen Film mit ausgezeichneter
Wetterbeständigkeit ergibt, nicht gelöst wird. Der Grund dafür liegt in der ziemlich geringen Reaktivität
der gestättigten alicyclischen Säure, wohingegen
I^ die aromatische Polycarbonsäure wesentlich rascher der
Polyesterkette einverleibt wird. Weiter stammen die Carboxylgruppen, die zur Bildung einer Säurezahl im
Harz beitragen, von einer alicyclischen Carbonsäure,
welche in nichtwässrigem Medium eine geringe Dissoziationskonstante besitzt, was eine Harzzusammensetzung
mit geringer Acidität ergibt.
Um die erfindungsgemäße Aufgabe zu lösen, ist es deshalb
wesentlich, daß neben der Modifikation des Polyesters mit einer gesättigten alicyclischen Säure (zur Verbesserung
der Wetterbeständigkeit) die Art der Carboxylgruppen, die zur Bildung einer Säurezahl im Harz beitragen,
kontrolliert wird und daß wenigstens ein Teil dieser Gruppen von einer aromatischen Polycarbonsäure stammt,
von der angenommen wird, daß sie zur Verbesserung des Glanzes und der Härtungseigenschaften beiträgt.
Λ-
Gegenstand der Erfindung ist eine Harzzusammensetzung
für Beschichtungszwecke, mit einem Gehalt von 60-90
5
Gew.-% eines Polyesterharzes und 40-10 Gew.-% eines
Aminoformaldehydharzes, das mit einem Monoalkohol mit
1-4 Kohlenstoffatomen verethert ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Polyesterharz von
einer Säurekomponente aus
A) einer gesättigten alicyclisehen Polycarbonsäure,
B) einer Polycarbonsäure, deren Halbstufenpotential
15
(titration midpoint potential) bei der nichtwässrigen potentiometrischen Titration in dem
im Harz vorliegenden Zustand mehr als -350 mV beträgt und
,gewünschtenfalls
C)''einer weiteren Polycarbonsäure und/oder Monocarbonsäure und
einer Polyalkoholkomponente stammt, wobei die Säure(A)
10-80 Molprozent der gesamten Säurekomponente ausmacht 25
und 10-100 Molprozent der Carboxylgruppen, die zur Bildung einer Säurezahl im Harz beitragen, auf der
Säure (B) basieren (im folgenden als säurekontrolliertes,
modifiziertes Polyesterharz bezeichnet).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "in dem im Harz vorliegenden Zustand" eine
Carbonsäure, die dem Polyesterharz als alleinige Säurekomponente einverleibt ist und deren Carboxylgruppen noch
in freier Form vorliegen und zur Bildung einer Säurezahl
35
im Harz beitragen. Der Ausdruck "Carboxylgruppen , die zur Bildung einer Säurezahl beitragen" bedeutet
Carboxylgruppen, die im Harz in freier Form vorliegen
M/25 092 -Ji- J^U I Ö3
und zur Bildung der Säurezahl des Polyesterharzes 5
beitragen. Der Ausdruck "Polyesterharz" umfaßt sowohl
ölfreie Polyester als auch Alkydharze. Der Ausdruck "Haibstufenpotential" entspricht dem von
Douglas B. Bruss et al. in Anal.Chem. 2^,232-235 (1957).
definierten Ausdruck. Weiter bedeutet der Ausdruck "säurekontrolliert, modifiziert" ein Polyesterharz,
dessen Carboxylgruppen, die zur Bildung einer Säurezahl
im Harz bei tragen:und die von einer bestimmten Säure
stammen, ebenso prozentual definiert sind, wie die
Menge der bestimmten Säure,bezogen auf die gesamte 15
Säurekomponente. Figur 1 zeigt die Kurve einer nichtwäßrigen potentiometrischen Titration des Polyesterprepolymerisats
A-1 (2) und der säurekontrollierten modifizierten Polyesterharzlösung A (1), erhalten
gemäß Beispiel 1. Dabei ist auf der Ordinate das elektrische Potential und auf der Abszisse die Menge des verbrauchten
n-Tetrabutylammoniumhydroxyds als Titriermittel
aufgetragen.
Das erfindungsgemäße säurekontrollierte modifizierte
25
Polyesterharz ist durch folgende Kombination charakterisiert:
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.
(A) a Molprozent einer gesättigten alicyclischen PoIycarbonsäure,
(B) b Molprozent einer Polycarbonsäure, deren Halbstufenpotential
bei der nichtwäßrigen potentiometrischen Titration in dem im Harz vorliegenden Zustand mehr
als -350 mV beträgt, und
(C) c Molprozent weiterer Poly- und/oder Monocarbonsäuren,
wobei die Beziehungen
5
5
a+b+c«1.0 Mol
IO < ~ χ 100
< 80 Molprozent
' — a + b + c —
0 £ c ' Mol
10
10
gelten.
Derartige Polyesterharze können, wie in der japanischen
Patentanmeldung Nr. 154209/82 beschrieben, durch
Kombination folgender Stufen hergestellt werden:
Umsetzung einer Säuremischung aus (a) Mol einer Säure (A),
(b-b, )Moehner Säure(B) und (c) Mol einer Säure (C) mit
einem Polyalkohol, wobei man ein Polyesterprepolymerisat
mit einer Säurezahl M erhält, wobei die Beziehung
M-N (1 ·- y^q)
gilt, und
das so erhaltene Prepolymerisat mit b. Mol einer Säure (B)
verestert» wobei man ein Harz mit einer Säurezahl N erhält«
ba ist dabei gleich oder kleiner als b und bezeichnet die
Henge an (B)9 die später zugesetzt wird. b. berechnet
sich nach folgender Gleichung:
χ W ι
r—
A - 100
Λ-
worin N für die Säurezahl im Endprodukt steht (mg KOH5 die zur Neutralisation von 1 g des Harzes
als Feststoff erforderlich sind); W für das Gewicht des Polyesterharzes steht; f die Zahl der funktionel1 en
Gruppen von (B) bedeutet; P die prozentuale Umsetzung {%) von (B) in der zweiten Reaktionsstufe bedeutet;
χ für Molprozent (B) steht, das einverleibt werden ". soll und dessen Carboxylgruppen zur Säurezahl beitragen,
und im Bereich von
10 < χ < 100
- -
- -
1iegt.
Das Verfahren zur Herstellung des säurekontrollierten
modifizierten Polyesterharzes ist dadurch charakterisiert,
daR man zuerst eine weniger reaktive alicyclische
Säure in die Polyesterkette eintreten läßt und anschließend eine Veresterung mit einer bestimmten Menge
der später zuzugebenden Polycarbonsäure (B) durchführt.,
die eine beträchtliche Acidität besitzt,, wobei man einen
Polyester erhält, in dem die Säure (B) einen bestimmten Prozentsatz der Carboxylgruppen ausmacht, die zur Säurezahl
im Harz beitragen. Beispiele einer gesättigten al !cyclischen Polycarbonsäure (A) sind alicyclische Säuren
mit einem Cyciohexanring, wie 1,1-Cyclohexandicarbonsäure,
Hexahydrophthal säure und deren Anhydrid, 1 ,S-Cyclohexandicarbonsäure, 1.,4~Cyel ohexanclicarbonsäure s
Methylhexahydrophthalsäure und deren Anhydrid3 Hexahydrotrimel1itsäure
und deren Anhydrids Hexahydro~2-methyl■ trimel1itsäure und deren Anhydrid.
M/25 092 ~*
Beispiele von Polycarbonsäuren mit einem Halbstufenpotential
in dem im Harz vorliegenden Zustand von mehr als -350 mV sind aromatische Polycarbonsäuren, wie
Phthalsäureanhydrid, .Isophthalsäure, Terephthalsäure,
Trimellitsäureanhydrid, Pyromellitsäureanhydrid und dgl.
Derartige Polycarbonsäuren per se ergeben bei der nichtwäßrigen potentiometrisehen Titration mit TBAH als
Titriermittel eine Kurve mit mehreren Wendepunkten. Wenn diese Säuren dagegen in eine Polyesterkette einverleibt
sind, verbleibt wenigstens eine Carboxylgruppe im freien Zustand, so daß die Titrationskurve eine entsprechend
verringerte Zahl an Wendepunkten aufweist.
Erfindungsgemäß verwendet man zur Einverleibung in eine
Polyesterkette vorteilhafterweise Polycarbonsäuren mit
einer Säurestärke, die ein Haibstufenpotential von mehr
als -350 mV ergibt.
Gewünschtenfal1s können auch weitere Poly- und/oder Monocarbonsäuren als Säurekomponenten vorhanden sein.
Als derartige Säuren können alle üblicherweise als
Säurekomponente für Polyesterharze verwendete Säuren zur Anwendung kommen, einschließlich aliphatischer und
teilweise gesättigter alicyclischer Säuren, wie
Bernsteinsäure und deren Anhydrid, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Tetrahydrophthalsäureanhydrid,
Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, Itaconsäure und dgl.
M/25 092 -y-
/1/1-
Weiter können zur Regulierung des Molekulargewichts
des Harzes auch Monocarbonsäuren, wie Benzoesäure, p-t-Butylbenzoesäure und dgl. verwendet werden.
Der mit der erwähnten Säuremischung umzusetzende PoIyalkohol
mu3 keiner spezifischen Klasse angehören und wird geeigneterweise unter solchen Alkoholen ausgewählt,
die üblicherweise für die Herstellung von Polyesterharzen verwendet werden. Beispiele derartiger Alkohole sind
Ethylenglycol , Diethylenglycol, Propylenglycol , Neopentylglycol,
1,2-Butylenglycol, 1,3-Butylenglycol , 2,3-Butylenglycol,
1,4-Butylenglycol , 1,6-Hexandiol , 1 ,5-Pentandiol ,
2*5-Hexandiol , Trimethylolethan, Trimethylöl propan ,
Glycerin, Pentaerythrit, Diglycerin, Sorbit, 1,4-Cyclohexandimethanol
und dgl. Man kann einen oder mehrere Alkohole verwenden.
Wie bereits erwähnt, soll in dem säurekontrollierten
modifizierten Polyesterharz die gesättigte alicyclische
Polycarbonsäure (A) 10-80 Molprozent der Säurekomponente ausmachen. Darüberhinaus sollen 10-100 Molprozent der
Carboxylgruppen, die zur Bildung der Säurezahl im Harz beitragen, von der Polycarbonsäure (B) abgeleitet sein.
Die Kontrolle der Säuren auf diese Art ist wesentlich, weil, wenn der Gehalt an der gesättigten alicyclischen
Polycarbonsäure geringer ist als 10 Molprozent der gesamten Säurekomponente, die Gefahr besteht, daß die
Wetterbeständigkeit nicht verbessert wird. Wenn der Gehalt an gesättigter alicyclischer Polycarbonsäure
dagegen größer als 80 Molprozent ist, besteht die Gefahr, daß die chemische'Beständigkeit verringert wird. Wenn
weiterhin die Menge der Polycarbonsäure, deren Carboxylgruppen zur Bildung einer Säurezahl im Harz beitragen,
und die die spezifizierte Säurestärke besitzt, weniger als
M/25 092
- Kl-
10 Molprozent beträgt, besteht die Gefahr, daß der Glänz und die Härtungseigenschaften nicht zufriedenstellend
"
ausfallen, so daß die erfindungsgemäße Aufgabe nicht
gelöst werden kann. Für die Herstellung des erfindungsgemäßen säurekontrollierten modifizierten Polyesterharzes
stellt man zuerst ein Polyesterprepolymerisat aus einer (
Mischung der Säuren (A) und (C) (Polycarbonsäure und/oder Monocarbonsäure) und, falls gewünscht, einem Teil der
Säure (B), und einer Polyalkoholkomponente her. In der
anschließenden Stufe gibt man dann die verbleibende,Menge
der Säure (B) zu und setzt die Veresterung fort, wobei
man das säurekontrollierte modifizierte Polyesterharz
15
erhält.
Die in der ersten und zweiten Stufe eingesetzte Menge an Polycarbonsäure (B) kann im Hinblick auf die Zahl der
funktionellen Gruppen (f) der Polycarbonsäure (B), der
' .,it.:,,,
Säurezahl (M), dem Gewicht des Harzes (W), dem gewünschten
Anteil in Molprozent (x) an Carboxylgruppen, die von der Polycarbonsäure (B) stammen, bezogen auf die gesamte Anzahl
an Carboxylgruppen, die zur Säurezahl im Harz beitragen und dem Umsetzungsgrad (P) der in der zweiten Stufe
zuzusetzenden Polycarbonsäure (B) variiert werden. Die Mengen werden zu diesem Zweck jedoch folgendermaßen
bestimmt: Die Menge an (B), die in der zweiten Stufe zuzusetzen ist (b. Mol) wird zuerst anhand obiger
Gleichung bestimmt, und daraus die Menge an (B), die in der ersten Stufe einzusetzen ist, durch Differenzbildung
von b Mol und b, Mol berechnet. Der Umsetzungsgrad in
Prozent (P) der Polycarbonsäure (B), die in der zweiten
Stufe zuzusetzen ist, bedeutet denjenigen Prozentsatz
an Carboxylgruppen der später zuzusetzenden Säure (B),
35
der zum Ergebnis hat, daß die Polycarbonsäure in definierter Weise durch Veresterung der Polyesterkette
einverleibt wird. Dieser Wert beträgt z.B. mehr als
M/25 092
1
1
50 % im Falle einer Dicarbonsäure, wie Phthalsäureanhydrid,
und mehr als ungefähr 34 % im Falle einer Tricarbonsäure,
wie Trimel1itsäure.
5
5
Die Veresterung der Polycarbonsäure und des Polyalkohols
kann in üblicher Weise durchgeführt werden, wobei keine besonderen Maßnahmen erforderlich sind. Vorzugsweise
wird die Reaktion durchgeführt, bis man in der ersten
Stufe ein Polyesterprepolymerisat mit einer Säurezahl von 1-135 und in der zweiten Stufe eine Säurezahl von
1-150 erhält. Das zahlenmittlere Molekulargewicht des Harzes.wählt man so, daß es in dem Bereich liegt,
der üblicherweise den Polyesterharzen für Beschichtungs-15
zwecke zugrundegelegt wird. Auf diese Weise wird ein säurekontrol1iertes modifiziertes Polyesterharz geschaffen,
wobei die gesättigte alicyclische Polycarbonsäure 10-80
Molprozent der Säurekomponente ausmacht und 10-100 Molprozent der Carboxylgruppen, die zur Bildung" der
Säurezahl im Harz beitragen, von der Polycarbonsäure (B) stammen, deren Haibstufenpotential bei der nichtwäßrigen
potentiometrischen Titration, in dem im Harz vorliegenden Zustand, mehr als -350 mV beträgt.
Erfindungsgemäß wird das säurekontrollierte modifizierte
Polyesterharz zusammen mit einem Aminoformaldehydharz,
das mit einem Monoalkohol mit 1-4 Kohlenstoffatomen
veräthert ist, wie einem Melaminharz, Guanaminharz, Harnstoffharz und dgl.,verwendet.
'
M/25 092 yi
g Das Verhältnis von säurekontrolliertem modifiziertem
Polyesterharz und Aminoharz kann in einem auf das Feststoffgewichtsverhältnis bezogenen Bereich von
60-90 6ew.-% des Polyesterharzes und 40-10 Gew.-% des
Aminoharzes frei gewählt werden. Rar bevorzugte Bereich ist 70-80 Gew.-% Polyesterharz und 30-20 Gew.-% Aminoharz.
■ ■ '·
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen besitzen die1 ""■
Eigenschaften von Beschichtungsmassen auf Basis b'lfreier
ic Polyester, d.h. sie besitzen eine ausgezeichnete· ■'·'"
Wetterbeständigkeit, interlaminare Adhäsion und hervorragende mechanische Eigenschaften der Beschichtung'" ' "M ·
und dgl. Darüberhinaus weisen die erfindungsgemäßen!· '
Zusammensetzungen verbesserte Härtungseigenschafte'n' auf·1;··"
weil die Carboxylgruppen, die im Polyesterharz · zur·· Bildung
der Säurezahl bei tragen, ,der Herkunft nach kontrolliert
sind und das Härten mit einem Aminoharz auf grufid der· '·' ( ; ■·
großen Acidität glatt verläuft. Die erfindungsgemäßen··" Harzzusammensetzungen sind deshalb zur Herstellung von
Deckbeschichtungen für Automobi1karosserien und dgl.
besonders brauchbar.
Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen näher erläutert. Wenn nicht anders angegeben sind
alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.!
ι '. I
Herstellung einer Harzzusammensetzung, die ein säurekontrolliertes modifiziertesPolyesterharz
enthält, wobei 50 Molprozent der Säurekomponente Hexahydrophthalsäureanhydrid sind und 75 Molprozent
der Carboxylgruppen, die im Harz eine Säurezahl von 8 ergeben, von Isophthalsäure stammen.
Zusammensetzung des säurekontrollierten modifizierten
Polyesterharzes A:
Hexahydrophthalsäureanhydrid 77,4 Teile (0,5 Mol)
Isophthalsäure 66,48 Teile (0,4 Mol)
Adipinsäure 14,62 Teile (0,1 Mol)
Trimethylöl propan 25,61 Teile
Neopentylglycol 52,67 Teile
1,6-Hexandiol 55,40 Teile
292,18 Teile
Berechnung der Isophthalsäuremenge, die in der zweiten
Stufe zugegeben wird:
Gewünschte Werte für das Harz Säurezahl N=8,0
Gewicht des Polyesterharzes W=259,3 Zahl der funktionellen Gruppen
der Isophthalsäure f=2
Prozentuale Umsetzung der später zuzusetzenden Isophthalsäure P=90 %
Molprozent an Carboxylgruppen, die von Isophthalsäure stammen, bezogen
auf die Gesamtzahl an Carboxylgruppen, die im Harz zur Säurezahl beiträgt x=75
M/25 092 ->r-
Ai0-
Setzt man diese Werte in die oben erwähnte Gleichung ein, ρ- ergibt sich: · ...
b1 = 0,139 Mol (23,05 Teile).
In ein mit Heizvorrichtung, Rührer, Rückflußkühler,
Wasserabscheider, Fraktionierung und Thermometer ausgerüstetes Reaktionsgefäß gibt man die obigen sechs
Materialien und erhitzt die Mischung. Dazu gibt man 43,43 Teile (66,49 - 23,05 = 43,43 Teile) Isophthalsäure.
Wenn die Materialien geschmolzen sind,beginnt man zu ,_ rühren und erhitzt bis die Temperatur im Reaktionsgefäß
230° C erreicht hat. Von 160-230° C steigert man die Temperatur während 3 Stunden mit konstanter Geschwindigkeit.
Das gebildete Kondensationswasser wird aus dem System abdestilliert. Nach Erreichen von 230° C hält man
die Reaktionsmischung 1 Stunde bei dieser Temperatur. Anschließend gibt man 5 Teile Xylol (Rückflußlösungsmittel) allmählich zu und setzt die Kondensationsreäktion
in Gegenwart dieses Lösungsmittels fort. Die Reaktion
wird unterbrochen, sobald die Säurezahl den Wert 2,0, berechnet gemäß der Gleichung:
M = 8,0 (1 -
erreicht hat. Man läßt auf 100° C abkühlen, wobei man ° das Polyesterprepolymerisat A-I erhält. Dann gibt man
23,05 Teile (0,139 Mol) Isophthalsäure zu und erhöht die Temperatur im Reaktionsgefäß auf 210° C. Von 190-210° C
wird die Temperatur während 1 Stunde mit konstanter Geschwindigkeit
gesteigert. Das gebildete Kondensationswasser wird aus dem System abdestilliert. Nach Erreichen
einer Temperatur fön 210° C führt man die Reaktion bei dieser Temperatur fort. Die Reaktion wird unterbrochen,
M/25 092
1
1
sobald die Säurezahl den Wert 8,0 erreicht hat. Man läßt die Mischung abkühlen und gibt dann 106,1 Teile Xylol zu,
wobei man die säurekontrollierte modifizierte Polyesterharzlösung
A erhält, deren Carboxylgruppen, die zur Bildung der Säurezahl im Harz beitragen, ihrer Art nach
kontrolliert sind. Die Lösung A hat einen Gehalt an nichtfTüchtigen Bestandteilen von 70,1 Prozent, eine
Lackviskosität von Z, (Gardner Viskosität, 25° C) und
eine Säurezahl von 8,1.
Mit Pyridinlösungen des so erhaltenen Polyesterprepoly-
,_ merisats A-I und der so erhaltenen säurekontrollierten
15
modifizierten Polyesterharzlösung A führt man eine nichtwäßrige potentiometrisehe Titration unter Verwendung von
n-Tetrabutylammoniumhydroxyd (TBAH) als Titriermittel
durch. Die Titrationskurven sind in Figur 1 gezeigt.
Es ist ersichtlich, daß das Haibstufenpotential
(titration midpoint potential) (R) des Polyesterprepolymerisats
A-I (2) -400 mV beträgt. Dies stimmt mit dem Halbstufenpotential eines Polyesterharzes, das auf
„-der alleinigen Verwendung von HexahydrophthalSäureanhydrid
2b
als.Säurekomponente beruht, überein, wie aus Tabelle 1
ersichtlich ist. Damit wird bestätigt, daß die Carboxylgruppen, die zu einer Säurezahl des Polyesterprepolymerisats
A-I von 2,0 führen, alle von dem Hexahydrophthalsäure·
anhydrid stammen. Die Titrationskurve (1) der säure-
kontrollierten modifizierten Polyesterharzlösung (A)
besitzt 2 Wendepunkte, wobei die Halbstufenpotentiale
(P,Q) -313 mV und -405 mV betragen. Diese Werte stimmen mit den Halbstufenpotentialen von -310 mV und -400 mV für
Polyesterharze überein, deren Säurekomponenten Isophthal-35
säure alleine und Hexahydrophthalsäure alleine sind,
vgl. TabelIe 1.
,Ag-
Die Carboxylgruppen, die zur Bildung der Säurezahl von
8,1 der säurekontrollierten modifizierten Polyesterharz·
lösung A beitragen, stammen deshalb sowohl von Isophthalsäure als auch von Hexahydrophthalsäureanhydrid,
wobei das Äquivalentverhältnis dieser
Säuren 75/25 beträgt.
Damit wird bestätigt, daß die Art der Carboxylgruppen,
die zur Bildung der Säurezahl im Harz beiträgt, so kontrolliert ist, wie es dem oben angegeben Wert von
x=75 % unter "gewünschte Werte für das Harz" angegeben.
Halbstufenpotentiale für verschiedene Carbonsäuren
in dem im Harz vorliegenden Zustand
Potential (mV)
HHPA -400
AdA -390
Sebacinsäure -420
PAn ' -290
IPHA -310
TMAn -240
HHPA ... Hexahydrophthalsäureanhydrid
AdA ... Adipinsäure
PAn ... Phthalsäureanhydrid
IPHA ... Isophthalsäure
TMAn ... Trimellitsäureanhydrid
"^
Auf der Grundlage der in Tabelle 2 angegebenen Harzzusammensetzungen
werden die säurekontrollierten modifizierten Polyesterharzlösungen B-E gemäß dem in
Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Eigenschaften dieser Lacke sind in Tabelle 2
IQ zusammengestellt.
Auf der Grundläge der in Tabelle 2 angegebenen Harzig zusammensetzungen werden die modifizierten Polyesterharzlösungen
F und G (deren Carboxylgruppen nicht säurekontrolliert sind) gemäß üblichen Veresterungen zu
Vergleichszwecken hergestellt.
Die Eigenschaften dieser Lacke sind ebenfalls in Tabelle 2 zusammengestellt.
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Beispiel Nr. Harzlösung |
1 | 2 | 3 | 4 |
Zusammensetzung des Polyesterprepolymerisats |
A | B | C | D |
Hexahydrophthalsäureanhydrid | 77.4 (0.5) |
71 .98 (0.465) |
75.85 (0.490) |
30.96 (0.2) |
Isophthalsäure | 43.43 (0.261) |
66.48 (0.4) |
66.48 (0.4) |
63.48 (0.382) |
Adipinsäure | 14.62 (0.1) |
14.62 (0.1) |
14.62 (0.1) |
14.62 (0.1) |
Trimethylöl propan | 25.61 | 25.^1 | 25.61 | 25.17 |
Neopentylglycol | 52.67 | 52.67 | 52.67 | 70.32 |
156-Hexandiol | 55.40 | 55.40 | 55.40 | 60.90 |
Zusammensetzung der später zugegebenen Polycarbonsäure (B) |
5.19 (0.035) |
|||
Phthalsäureanhydrid | 23.05 (0.139) |
52.86
(0.318) |
||
Isophthalsäure | 1.97 (0.010) |
|||
Trimellitsäureanhydrid | 259.30 | 259.07 | 259.72 | 254.88 |
Harzdesign . | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 |
Gewicht W des Polyesterharzes | 2 | 2 | 3 | 2 |
Säurezahl N | 90 | 60 | 40 | 95 |
Zahl der funktionellen Gruppen der später zugegebenen (B) f |
75 | 75 | 50 | 87.5 |
Umsetzung % P von (B) | Z, | Z-Zi | Za-Zs | Z, |
Mol % (B) an. Carboxyl gruppen, die die Säurezahl χ ergeben |
8.1 | 7.8 | 8.2 | 7.9 |
Lackeigenschaften | 70,1 | 69.6 | 70.5 | 70.0 |
Viskosität | ||||
Säurezahl im Endprodukt | ||||
Gehalt an nichtflUchtioen Rp<;tanHtp-i1pn -(%) |
( ) bedeutet Mol
M/25 092
Oi ...
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Beispiel Harzlösung |
5 | 6 | 7 |
Zusammensetzung des Polyester- prepolvmeri sats |
E | F | G |
Hexahydrophthaisäureanhydrid | 96.44 (0.623) |
77.4 (0.5) |
108.36 (0.7) |
Isophthalsäure | 66.48 (0.4) |
||
Adipinsäure | 49.86 (0.3) |
14.62 (0.1) |
49.86 (0.3) |
T.rimethylolpropan | 46.70 | 25.61 | 46.70 |
Neopentylglycol | 30.82 | 52.67 | 30.82 |
1,6-Hexandiol | 64.83 | 55.40 | 64.83 |
Zusammensetzung der später zugegebenen Polycarbonsäure (B) |
11.44 (0.077) |
||
Phthalsäureanhydrid | |||
Isophthalsäureanhydrid | |||
Trimellitsäureanhydrid | 259.27 | 259.30 | 259.75 |
Harzdesiqn | 20.0 | 8.0 | 20.0 |
Gewicht W des Polyesterharzes | 2 | ||
Säurezahl N | 70 | ||
Zahl der funktionellen Gruppen der später zugegebenen (B) f |
50 | ||
Umsetzung % P von (B) | Y | Z-Zi | Y-Z |
Mol % (B) an Carboxylgruppen, die die Säurezahl χ ergeben |
19.8 | 8.3 | 19.6 |
Lackeigenschaften | 70.3 | 69.6 | 70.3 |
Viskosität | |||
Säurezahl im Endprodukt | |||
üenait an nichtflüchtigen Bestandteilen {%) |
( ) bedeutet Mol
M/25 092 £& J03U lö3
5 Beispiel 8
Unter Verwendung der gemäß Beispiel 1 hergestellten
säurekontrollierten modifizierten Polyesterharzlösung
auf der Grundlage der in den Tab Ilen 3,4,5 und 6 angegebenen
Zusammensetzungen werde weiße sowie mit 1^ rotem Eisenoxid, Cyaninblau und Anthraquinonrot
gefärbte Dispersionspasten hergestellt.
Formulierung der weißen Dispersionspaste
Titaniumweiß (Anm.2) 60 Teile
säurekontrollierte modifizierte Polyesterharzlösung A 25 "
Solvesso 100 (Anm.3) 15
Dispersionsmittel (Anm.4) 0,05 100,05
Tabelle 4 Formulierung der Dispersionspaste auf Basis von
rotem Eisenoxid
Rotes Eisenoxid (Anm.5) säurekontrollierte modifizierte
Polyesterharzlösung A
Solvesso 100
Dispersionsmittel
100,05
Dispersionsmittel
100,05
50 | Tei | Ie |
30 | ||
20 | ||
0 | ,05 |
M/25 092 -2A-
5 Tabelle 5
Formulierung der Dispersionspaste auf Basis von Cyaninblau
Cyaninblau (Anm.6) 20 Teile
säurekontrollierte modifizierte Polyesterharzlösung A 56
Solvesso 100 30
Dispersionsmittel 0,0 5
100,05
Formulierung der Dispersionspaste auf Basis von Anthraquinonrot
Anthraquinonrot (Anm.7)
säurekontrollierte modifizierte
Polyesterharzlösung A
20 Solvesso 100
Dispersionsmittel
100,05
Anm. 2 ... Titanium R 5N hergestellt von Sakai Chem.Co.
2^ Anm. 3 ... Lösungsmittelgemisch hergestellt von Esso Standard
Petroleum Co.
Anm. 4 ... KF-69 10%ige Lösung, hergestellt von
Shinetsu Silicon K.K.
Anm. 5 ... Tenyo rotes Eisenoxid 501, hergestellt von Tone Sangyo K.K.
Anm. 6 ... Fastgen-Blau 700-3, hergestellt von
Dainippon Ink Co.
Anm. 7 ... Chromophthal-Rot A3B, hergestellt von
Ciby-Geigy
Gemäß den nachfolgenden Zusammensetzungen stellt man
weiße-und rote Beschichturrgsmassen airf der Grundlage
obiger Dispersionen her.
16 | Tei | Ie |
34 | ||
50 | ||
0 | ,05 |
M/25 092
1
1
Formulierung der weißen Beschichtungsmasse
Weiße Dispersionspaste 100 Teile
Blaue Dispersionspaste 0,2
säurekontrollierte modifi zierte
Polyesterharzlösung A 60
Mel ami nharz 32,2
n-Butanol 2
Triethylamin 0,2
Oberflächenkonditionierungsmittel 0,4
(Anm.8) 195>1
Anm. 8 ... Modaflow 50 %ige Lösung, Monsanto Chem. Co
2Q Formulierung der roten Beschichtungsmasse
Rote Dispersionspaste 62 Teile
Rote Eisenoxid-Dispersionspaste 35
Weiße Dispersionspaste 3
säurekontrollierte modifizierte
Polyesterharzlösung A 115
MeIaminharz 57
n-Butanol 5
Triethylamin 0,5
Oberflächenkonditionierungsmittel
0,5
278,0
Μ/25 092 ι ^ O Jau I O3
Jede dieser Beschichtungsmassen wird mit einem
5
Lösungsmittelgemisch aus 10 Teilen Toluol,
20 Teilen Solvesso 100, 50 Teile Solvesso (Lösungsmittelgemisch hergestellt von Esso Standard
Petroleum Co.) und 20 Teilen Butylacetat verdünnt, um die Viskosität auf 23 sek/No. 4 Ford Cup (20° C)
einzustellen. Die jeweiligen Beschichtungsmassen werden mittels Sprühbeschichtung auf spc-1 matte'.
Stahlplatten aufgetragen, die mit Zinkphosphat vorbehandelt, einem kationischen Elektrotauchverfahren
unterzogen und dann mit einer Zwischenbeschichtung
15
versehen wurden. Man läßt die Platten nach dem Beschichten eine bestimmte Zeitspanne stehen und brennt
sie dann 30 Minuten bei 140° C ein.
Gelfraktion, Wetterbeständigkeit und Fi Imei gen'schaf ten
der so erhaltenen Beschichtung sind in der nachfolgenden
Tabelle 9 zusammengestellt (die Gelfraktion wird auch
für eine Beschichtung, die 30 Minuten bei 120° C eingebrannt wird, bestimmt).
Unter Verwendung der gemäß den Beispielen 2 bis 5 hergestellten säurekontrollierten modifizierten Polyesterharzlösungen
B,C,D und E wurden auf der Grundlage der 30
in den Tabellen 3-6 angegebenen Zusammensetzungen Primärfarbbeschichtungspasten hergestellt. Daraus
bereitet man gemäß den in den Tabellen 7 und 8 angegebenen Zusammensetzungen .weiße und rote Beschichtungsmassen,
wobei man als säurekontrollierte modifizierte Polyester-35
harzlösung die oben angegebenen Lösungen B bis E verwendet. Diese Beschichtungsmassen werden wie in
Beispiel 8 beschrieben auf Stahlplatten aufgetragen.
Μ/25 092 -JA-
Anschließend werden die Gelfraktion, die Wetterbeständigkeit, die Filmeigenschaften bestimmt, die Ergebnisse
sind in Tabelle 9 zusammengestellt.
B eispieie 13 und 14 (Vergl eichsbe'i *;piel e)
Unter Verwendung der gemäß den Beispielen.6 und 7 hergestellten modifizierten Polyesterharzlösungen F
und G stellt man auf der Grundlage der in den Tabellen 3: bis 6 angegebenen Zusammensetzungen Primärfarbbeschichtungspasten
her. Daraus bereitet man gemäß den in den Tabellen 7 und 8 angegebenen Zusammensetzungen
weiße und rote Beschichtungsmassen, wobei man als
säurekontrollierte modifizierte Polyesterharzlösungen
die erwähnten Lösungen B bis E verwendet. Diese Beschichtungsmassen werden dann wie in Beispiel 8 beschrieben
auf Stahlplätten aufgetragen. Man bestimmt ; die Gelfraktion, die Wetterbeständigkeit und die Filmeigenschaften,
die Ergebnisse sind in Tabelle 9 zusammengestellt.
M/25 092
ι Beispiel Nr. | 8 | weiß | rot | 9 | weiß | rot | 10 | weiß | rot |
Harzlösung | A | 88 94 |
87 94 |
90 95 |
91 94 |
C | 91 96 |
90 95 |
|
Farbe | O | .Δ | O | Δ | O | Δ | |||
Gelfraktion [%) eingebrannt bei 120° C eingebrannt bei 140° C (Anm.9) |
93 | 85 | 92 | 86 | 93 | 87 | |||
Aussehen des Finish ; (Glanz) (Anm.10) |
H | H | H | H | H | H | |||
Glanz bei 60° (mirror) (Anm.11) |
35 | 35 | 30 | 35 | 35 | 35 | |||
Bleistifthärte | gut | gut | gut | gut | gut | gut | |||
Schlaqfestigkeit (cm) DuPorft type Φ=» 1/2" 500g |
gut | gut | gut | gut | gut | gut | |||
\ Säurebeständigkeit (Anm.12) | 0/100 | 0/100 | 0/100 | 0/100 | 0/100 | 0/100 | |||
Al kaiibeständigkeit (Arm. 13) |
86 78 |
88 81 |
88 82 |
85 75 |
87 78 |
86 79 |
|||
Interlaminare Adhäsion (Anm.14) |
83 | 76 O |
62 | 77 O |
84 | 80 O |
|||
akzelerierte Wetterbeständi gkei t QUV 300H 60° Glanz- retention QUV 600H 60° Glanz- retention |
|||||||||
Außenbewitterung bei Okinawa Glanz bei 60° nach 18 Monaten Wachsbeständigkeit nach 18 Monaten (Anm.15) |
JiZ'
M/25 092
Tabelle 9 (Fortsetzung)
Beispiel Nr. | 11 | weiß | rot | 12 | weiß | rot |
Harzlösung | D | 91 96 |
91 95 |
E | 92 96 |
92 97 |
Farbe | O | Δ | O | Δ | ||
Gelfraktion (%) eingebrannt bei 120° C eingebrannt bei 1400C (Anm.9) |
93 | 86 | 91 | 86 | ||
Aussehen des Finish (Güänz) (Anm.10) |
H | H | H | H | ||
Glanz bei 60° (mirror) (Anm.11) |
35 | 35 | 35 ( | 35 | ||
Bleistifthärte | gut | gut | gut | gut- | ||
Schlagfestigkeit (cm) DuPont type Φ-1/2" 500 g |
gut | gut | gut | gut | ||
Säurebeständigkeit (Anm.12)· |
0/100 | 0/100 | 0/100 | 0/100 | ||
Alkalibeständigkeit (Anm.13) |
87 79 |
86 80 |
86 79· ' i |
83 76 |
||
Interlaminare Adhäsion (Anm.14) |
83 | 82 O |
83 | 80 O |
||
akzeleriefcte Wetterbeständigkeit QUV 300H 60° Glanz- retention QUV 600H 60° Glanz- ■ retention |
||||||
Außenbewitterung bei Okinawa Glanz bei 60° nach "18 Monaten' Wachsbeständigkeit nach 18 Monaten (Anm.15) |
M/25 092
--27-
Tabelle 9 (Fortsetzung)
Beispiel Nr. | 13 | weiß | rot | IA | weiß | rot |
Harzlösung | F | 80 86 |
79 84 |
G | 78 88 |
79 89 |
Farbe | O | Δ | O | Δ | ||
Gelfraktion eingebrannt'bei 120° C eingebrannt bei 140° C (Anm.9) |
93 | 86 | 92 | 85 | ||
Aussehen des Finish (Glanz) (Anm.10) |
FH | FH | FH | FH | ||
Glanz bei 60° (mirror) .. (Anm.11) |
35 | 30 | 35 | 35 | ||
Bleistifthärte | 1 etwas entfärbt |
gut | etwas entfärbt |
gut | ||
Schlagfestigkeit (cm) DuPont type Φ-1/2" 500 g |
Entfärbung, Blasenbil- dunq |
etwas entfärbt |
Entfärbung, Blasenbil- duna |
etwas entfärbt |
||
Säurebeständigkeit (Anrn.12) |
0/100 | 0/100 | 0/100 | 0/100 | ||
Alkalibeständigkeit (Anm.13). |
77 71 |
78 69 |
82 75 |
78 73 |
||
Interlaminare Adhäsion (Anra.14) |
76 | 72 O |
76 | 70 O |
||
akzelerierte Wetterbeständigkeit QUV 3OOH 6O*Glanz- retention QUV 6OOH 60° Glanz- retention |
||||||
Außenbewitterung bei Okinawa Glanz bei 60° nach 18 Monaten . Wachsbeständigkeit nach 18 Monaten (Anm.15) |
Testmethode:
Anm.9: Gelfraktion
Teststücke der eingebrannten Beschichtung werden
5 Stunden bei 70° C unter Verwendung eines Soxhlet-Extraktors, einer Lösungsmittelextraktion mit
Aceton/Methanol = 1/1 (Gewichtsverhältnis) unterzogen.
Der Extrakt wird 30 Minuten bei 120° C in einem Trockner getrocknet und anschließend in einem
Exikator abgekühlt. Man wiegt den Extrakt und berechnet daraus die Gelfraktion.
Anm.10: Das Aussehen des Finish
Das Aussehen des Finish wird visuell anhand des Glanzes unter Zugrundelegung folgender Maßstäbe bewertet:
V^/ * * | sehr gut |
O ·· | • gut |
Δ . . | • mäßig |
χ . . | schlecht |
OR ■ ·
Anm. 11: Glanz bei 60° (Spiegel) Die Reflexion bei 60° wird unter Verwendung eines
Murakami-Glossmeters GM-3M bestimmt.
Anm.12: Säurebeständigkeit
Man tropft 5 ml N/10 H2SO- in einen Glaszylinder (innerer
Durchmesser 38 mm, Höhe 15 mm), der sich auf der Beschichtung befindet. Nach 24stündigem Stehen bei
20° C wird die Beschichtung mit Wasser gewaschen und auf Runzeln, Blasen und Farbänderungen hin
untersucht.
Anm.13: Alkalibeständigkeit
Man gibt 5 ml N/10 NaOH in einen Glaszylinder wie oben
unter der Anm.12 beschrieben. Nach 4stündigem Stehen in
einem Trockner (55° C) und anschließendem Waschen mit
Wasser untersucht man die Beschichtung auf Runzeln, Blasen und Färbänderungen hin.
Anm.14: Interlaminare Adhäsion
Die gemäß den einzelnen Beispielen erhaltenen Beschichtungsmassen
werden auf ein Substrat aufgetragen und 30 Minuten bei 160° C eingebrannt. Anschließend
wird dieselbe Beschichtungsmasse mittels Sprühbeschichtung
als Deckbeschichtung aufgetragen und 30 Minuten bei 140° C eingebrannt (zwei Beschichtungen
mit derselben Beschichtungsmasse). 20
Anschließend bringt man mit eiiier Klinge Kreuzschnitte
mit einer Schnittbreite von 2 mm an (cross cuts with 2 mm width cut) und führt einen Abreißtest mit einem
CeIlophanfilm durch. Die Beschichtung wird anhand der
Zahl der abgeschälten Stücke pro Quadrat mit 2 cm Kanten-25
lange bewertet.
Anm.15: Wachsbeständigkeit (Beständigkeit beim Wachsen)
Eine geringe Menge eines Autowachses (Soft 99,Typ semi-geknetet, hergestellt von Nitto Chem.Co.) wird
auf ein weißes Leinentuch gegeben und intensiv mit den Fingern über eine Länge von 10 cm 10mal vor und zurück
intensiv gegen die Beschichtung gerieben, überschüssiges
Wachs auf der Beschichtung wird mit einem frischen Leinentuch entfernt. Die Bewertung der Beschichtungsoberfläche
erfolgt visuell und beruht auf der Erniedrigung des Glanzes, dem Auftreten von Abrasionen und einer
Färbung des weißen Leinentuchs.
M/25 092 ">*"
O ··· keine Glanzerniedrigung der Beschichtung, keine Abrasionen auf der Beschichtung und
keine Färbung des weißen Leinentuchs
ZX ... geringe Gl anzerniedrigunc', geringe Abrasionen
und geringfügige Färbung ies weißen Leinentuchs
χ ... beträchtliche Glanzerniedrigung und beträchtliche
Abrasionen sowie deutliche Färbung des weißen ; Lei nentuchs.
:
:
Auf der Grundlage der in Tabelle 10 angegebenen Zusammensetzungen werden die säurekontrollierten
modifizierten Polyesterharzlösungen H,I und J wie in
Beispiel 1 beschrieben hergestellt. Die Eigenschaften
dieser Lacke sind in Tabelle 10 zusammengestellt:
Bei spiele 18 und 19 ' ί
Unter Verwendung der säurekontrollierten modifizierten ι
Polyesterharzlösungen H und I werden auf der Grundlage der in den Tabellen 3 bis 6 gemäß Beispiel 8 angegebenen j
Zusammensetzungen Primärfarbdispersionspasten hergestellt.
Danach bereitet man gemäß den in den Tabellen 7 und 8 '
angegebenen Formulierungen weiße und rote Beschichtungspasten,
wobei man die oben angegebenen Lösungen H und I als säurekontrollierte modifizierte Polyesterharzlösungen
verwendet.
M/25 092 "^"
Diese Beschichtungsmassen werden dann wie in Beispiel 1 beschrieben aufgetragen und die dann erhaltenen Testergebnisse
(Gelfraktion, Wetterbeständigkeit und FiIm-5
eigenschaften) sind in Tabelle 11 zusammengestellt.
Unter Verwendung der gemäß Beispiel 17 hergestellten
modifizierten Polyesterharzlösung J werden auf der
Grundlage der in den Tabellen 3 bis 6 gemäß Beispiel 8 angegebenen Zusammensetzungen Primärfarbdispersionspasten
hergestellt. Danach bereitet man auf der Grundlage der in den Tabellen 7 und 8 angegebenen Zusammensetzungen
weiße und rote Beschichtungsmassen (wobei man die Lösung J anstelle der säurekontrollierten modifizierten Polyesterharzlösungen
verwendet). Diese Beschichtungsmassen werden dann wie in Beispiel 1 beschrieben aufgetragen, die
damit erhaltenen Testergebnisse (Gel fraktion, Wetterbe-20
ständigkeit und Filmeigenschaften) sind in Tabelle
zusammengestellt.
Die Testmethoden und Bewertungsstandards entsprechen den oben angegebenen.
M/25 092 Ta |
-Vt- belle 10 : |
16 | J | * | X 8.1 70.2 |
Beispiel Nr. | 15 | I | 117.9 | 78 86 |
|
Harzlösung | H | 117.9 | |||
Kokosöl | 30.11 | ||||
DMCD | 46.44 (0.3) |
||||
DD-100 | 46.44 (0.3) |
116.34 | |||
Hexahydrophthalsäure- anhydrid. |
46.44 (0.3) |
83.1 (0.5) |
70.51 | ||
I s ο ph thai säure | 91.11 (0.53; |
70.51 | A3.89 | ||
T r imethy lolpropan | 28.96 | 43.89 .. . | 9.08 | ||
N eopentylglycol | 82.39 | 9.08 | - | ||
1 ,6 - Hexandiol | 17.50 | 33.24 (0.2) |
|||
Später zugegebene Isophthalsäure (B) |
25.23 (0.15) |
370.5 8.0 |
|||
Vorbestimmte Polyesterwerte | 283.9 8.0 |
370.5 8.0 . |
|||
Harzgewicht W Säurezahl N |
2 90.0 |
2 90.0 |
|||
Zahl der funktionellen Gruppen der später zugegebenen (B),f Umsetzung % P |
75 | 75 | |||
Anteil von B in Molprozent ian Carboxylgruppen mit Säurezahl χ |
Y-Z 7.9 70.2 |
W-X 7.8 70.5 |
|||
Lackeigenschaften | 88 94 |
88 94 |
|||
Viskosität Säurezahl nichtflüchtige Bestandteile % |
|||||
Gelfraktion % | |||||
eingebrannt bei 120° C eingebrannt bei 140° C |
( ) bedeutet Mol
M/25 092
3390189 | Tabelle 1 | weiß | rot | ! | 19 | weiß | rot | 2C | weiß | rot |
Beispiel Nr. \ | 18 | I | J | |||||||
Harzlösung | H | 89 95 |
88 96 |
90 94 |
88 95 |
74 86 |
77 86 |
|||
Farbe | O | Δ | O | Δ | O | Δ | ||||
Gel fraktion [%) | 93 | 86 | 92 | 88 | 92 | 87 | ||||
eingebrannt bei 120° C eingebrannt bei 140° C (Anm.9) |
FH | FH | HB | HB | HB | HB | ||||
Aussehen des Finish (Glanz) (Anm.10) |
35 | 35 | 40 | 40 | 40 | 40 | ||||
Glanz bei 60° (mirror) (Anm.11) |
gut | gut | gut | gut | ||||||
Bleistifthärte | gut | gut | gut | gut | .· * | |||||
Schlagfestigkeit (cm) DuPont type Φ=1/2" 500 g |
0/100 | 0/100 | 0/100 | 0/100 | 0/100 | 0/100 | ||||
Säurebeständigkeit (Anm.12) |
86 78 |
85 79 |
84 78 |
84 77 |
72 58 |
70 60 |
||||
Alkalibeständigkeit (Anm.13) |
84 | 82 O |
82 | 80 O |
69 | 66 Δ |
||||
Interlaminare Adhäsion (Anra.14) |
||||||||||
akzelerierte Wetterbeständigkeit QUV 300H 60° Glanz- retention QUV 600H 60° Glanz- rete'ntion |
||||||||||
Außenbewitterung bei Okinawa Glanz bei 60? nach 18 Monaten Wachsbeständigkeit nach 18 Monaten (Anm.15) |
entfärbt, Blasen
etwas entfärbt
etwas entfärbt
M/25 092 -ßrf-
Industrielle Anwendungsmöglichkeit:
Die erfindungsgemäßen Harzzusammensetzungen ergeben
bei Verwendung als Harzträger in klaren oder gefärbten Beschichtungsmassen eine ausgezeichnete Beschichtung
hinsichtlich Wetterbeständigkeit, mechanischen Eigenschaften
und interlaminarer Adhäsion. Insbesondere sind deren Hartungseigenschaften verbessert, so daß
die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen besonders für die Herstellung von Deckbeschichtungen für Automobilkarosserien
und dgl. brauchbar sind. 15
Claims (1)
1. Harzzusammensetzung für Beschichtungszwecke, enthaltend 60-90 Gew.-% eines säurekontrollierten
modifizierten Polyesterharzes und 40-10 Gew.-% eines Aminoformaldehydharzes, das mit einem Monoalkohol
mit 1-4 Kohlenstoffatomen verethert ist, wobei bei dem Polyesterharz 10-80 Molprozent der
Säurekomponente von einer gesättigten alicyclisehen Polycarbonsäure und 10-100 Molprozent der Carboxylgruppen,
die zur Bildung einer Säurezahl im Harz beitragen, von einer Polycarbonsäure stammen, die
in dem im Harz vorliegenden Zustand bei der nichtwäßrigen potentiometrisehen Titration im Semi-
Äquivalenzpunkt ein Potential von mehr als -350 mV aufweist.
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---|---|---|---|
JP57155632A JPS59131667A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 末端酸種の制御された脂環族酸変性ポリエステル樹脂を含む塗料用樹脂組成物 |
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