DE3402827A1 - Harzmasse fuer beschichtungszwecke - Google Patents
Harzmasse fuer beschichtungszweckeInfo
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Description
PROF. DR. DR. J. REITSTÖ7-TER DR. WERNER KINZEBACH
DR. ING. WOLFRAM BUNTE <Ι3Ββ-,β7β>
EUROPÄISCHEN PATENTAMT EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
TELEFON: (OB9) 2 71 SS Θ3
TELEX: Ο52152Ο8 ISAR D BAUERSTRASSE 22, D-SOOO MÜNCHEN 4O
• München, 27. Januar 1984
UNSERE AKTE: M/25 006
OUR REF:
BETREFF:
Nippon Paint Co., Ltd.
1-2, Oyodokita 2-chome,
Oyodo-ku, Osaka-shi, Japan
Harzmasse für Beschichtungszwecke
M/25 006 H
Die Erfindung "betrifft Harzmassen für Beschichtungazwecke,
die ein amphoteres Harz, ein Amino-Formaldehydharz
und/oder eine Isocyanatverbindung umfassen. Die erfindungsgemäßen Harzmassen besitzen ausgezeichnete
Pigmentdispergierbarkeit.
Amphotere Harze, die aus einer sauren Harzkomponente, wie einem ölfreien Polyester-, Alkyd- oder Acrylharz
und dergl., und aus einer basischen Harzkomponente, wie einem Harnstoff-, Melamin-, Polyamid- oder Polyurethanharz oder deren Präpolymerisate, und/oder einer basi-
sehen Verbindung, wie Hydroxylaminen, Aminosäuren,
primären oder sekundären Aminen und dergl., bestehen, weisen sowohl saure als auch basische Gruppen im Molekül auf. Diese amphoteren Harze besitzen deshalb ausgezeichnete Verträglichkeit mit einer Reihe von Harzen,
welche üblicherweise für die Herstellung von Beschichtungsmassen verwendet werden, und eine gute Affinität
gegenüber verschiedenen Pigmentypen. Aus diesen Gründen kommen derartige Harze auch ganz allgemein zur
Anwendung.
Die Kombination aus amphoterem Harz, verethertem Amino-Formaldehydharz
und/oder Isocyanatverbindung besitzt eine ausgezeichnete Verträglichkeit mit anderen Harzen
für Beschichtungszwecke und ausgezeichnete Eigenschaften
hinsichtlich der Anwendbarkeit, dem Aussehen des Deckanstrichs (Glanz, Glitzereigenschaften) und der
Wetterbeständigkeit. Die besagte Kombination ist deshalb in vielen Punkten den Anstrichmitteln vom Aminoalkyd-
oder Aminoacrylharz-Typ, welche bisher als'
M/25 006 k
Deckbeschichtung für Automobilkarosserien und dergl.
verwendet wurden, überlegen.
Die Anmelderin.hat schon früher gefunden, daß eine Beschichtungsmasse,
die ein amphoteres Harz und ein Amino-Forraaldehydharz, das mit einem C^__^»Monoalkohol
verethert ist, umfaßt, ausgezeichnete Wetterbeständigkeit, mechanische Eigenschaften der Beschichtung,
interlaminare Adhäsion, Härtbarkeit und Pigmentdispergierbarkeit besitzt und insbesondere als Deckbeschichtung
für Automobilkarosserien und dergl. brauchbar ist (JA-PA 154210/82). Dabei ist das erwähnte amphotere
Harz erhältlich durch Umsetzung eines Polyesterharzes, wobei 10 bis 80 Mol-% der sauren Komponente aus einer
gesättigten, alicyclischen PoIycarbonsäure bestehen und 10 bis 100 Mol-% der Carboxylgruppen, welche im
Harz eine Säurezahl ergeben, von einer Polycarbonsäure abstammen, die bei der nichtwäßrigen, potentiometrischen
Titration in dem Zustand, der. zur Bildung der Säurezahl im Harz führt, ein Halbstufenpotential (midpoint
titration potential) von mehr als -350 mV besitzt, mit einem basischen Harz und/oder einer basischen
Verbindung. Die in der erwähnten japanischen Patentanmeldung offenbarte Erfindung zielt unter Erhalt
der auf die Verwendung von Polyesterharzen zurückzuführenden vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich
tfetterbeständigkeit, mechanischen Eigenschaften der Beschichtung, interlaminarer Adhäsion und dergl. darauf
ab, die bisherigen Nachteile, wie geringe Verträglichkeit mit Aminoharzen, durch Amphoterisierung zu
beseitigen und eine BeSchichtungsmasse mit ausgezeich-
M/25 006 $
neten Eigenschaften zur Herstellung von Deckbeschichtungen zur Verfügung zu stellen. Da diese Beschichtungsmassen
das erwähnte, amphotere Harz enthalten, er zielt man auch hinsichtlich der Dispergierbarkeit von
Pigmenten relativ gute Ergebnisse. Ein derartiger Effekt kann nie durch bloßes Vermischen eines sauren
und eines basischen Harzes und/oder einer basischen Verbindung erzielt werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die erwähnten Harzmassen bei Verwendung sog. schwer dispergierbarer Pigmen- te mit Chinacridon-Struktur, wie Cinquaciarot und dergl, keine zufriedenstellenden Ergebnisse liefern, wobei häufig der Glanz verlorengeht, eine weißliche Verfärbung eintritt und dergl. Darüber hinaus hat sich
gezeigt, daß das Problem der Pigmentdispergierbarkeit von der Art und Menge des in dem amphoteren Harz enthaltenen, basischen Harz und/oder der basischen Verbindung abhängig ist.
25 Aufgabe der Erfindung war es, eine Harzmasse für Be-
schichtungszwecke mit erheblich verbesserter Pigmentdi
spergierbarkeit zur Verfügung zu stellen. Insbeson dere hat die Erfindung zur Aufgabe, Harzmassen für Beschichtungszwecke
zn schaffen, die für die Deckbeschichtung von Automobilkarosserien und dergl.. brauchbar sind,
und eine ausgezeichnete Dispersionsstabilität gegenüber schwerdispergierbaren Pigmenten, welche üblicherweise
weißliche Verfärbungen verursachen, den Glanz erniedrigen und dergl., sowie die gewünschte Anwendbarkeit und
verschiedene weitere vorteilhafte Filmeigenschaften besitzen
.
M/25 006 X
Diese Aufgabe wird gelöst durch die erfindungsgemäßen
Harzmassen für Beschichtungszwecke, die eine stark
verbesserte Pigmentdispergierbarkeit aufweisen und die ein amphoteres Harz auf Basis einer sauren Harzkomponente
und einer basischen Komponente aus einem basischen Harz und/oder einer basischen Verbindung,
ein Amlno-Formaldehydharz, das mit einem Monoalkohol
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen verethert ist, und/oder ©ine Isocyanatverbindung umfassen und die dadurch gekennzeichnet
sind, daß die basische Komponente des amphoteren Harzes aus einem basischen Harz und/oder
einer basischen Verbindung besteht, deren Halbstufenpotential
bei der nichtwäßrigen, potentiometrischen Titration in dem im Harz vorliegenden Zustand weniger
als 450 mV beträgt,und die Basizität des amphoteren Harzes im Bereich von 1,0 χ 10 bis 1,0 mMol/g Feststoff
liegt. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen
Harzmassen 45 bis 95 Gew.% des amphoteren Harzes und 55 bis 5 Gew.% des Amino-Formaldehyd~
harzes und/oder der Isocyanatverbindung. Weiterhin sind die erf indungs gemäßen Harzmassen vorzugsweise dadurch
gekennzeichnet, daß die saure Harzkomponente des amphoteren Harzes aus einer Polycarbonsäure besteht,
die in dem Zustand, der zur Ausbildung einer Säurezahl im Harz führt, ein Halbstufenpotential
(titration n.idpoint potential) bei der nichtwäßrigen, potentiometrischen Titration von mehr als -350 mV
. aufweist, und daß die Azidität des amphoteren Harzes im Bereich von 2,0 χ 10"2 bis 3,0 mMol/g Feststoff
liegt.
M/25 006 ^
In den erfindungsgemäßen Harzmassen kommt ein amphoteres
Harz zur Anwendung, das sowohl eine saure Harzkomponente als auch eine basische Komponente aus
einem basischen Harz und/oder einer basischen Verbindung umfaßt. Das saure Harz kann daher ein Harz sein,
das funktioneile Gruppen, welche in der Lage sind, mit den funktioneilen Gruppen des basischen Harzes oder der basischen
Verbindung zu reagieren, z.B. aktive Wasserstoffatome, aktive Alkoxygruppen oder Gruppen, die in der
Lage sind, mit den erwähnten Gruppen zu reagieren, sowie saure Gruppen aufweist, z.B. Carboxyl- oder SuI-fogruppen
oder dergl. Beispiele für derartige saure Harze sind ölfreie Polyester-, Alkyd- oder Acrylharze
und dergl.
Das basische Harz und/oder die basische Verbindung
kann eine Substanz sein, welche sowohl funktionelle Gruppen, die mit den funktioneilen Gruppen des sauren
Harzes reagieren können, z.B. Gruppen, die mit aktiven Wasserstoffatomen oder aktiven Alkoxygruppen reagieren
können, aktive Wasserstoffatome oder aktive Alkoxy-
25 gruppen , als auch basische Gruppen aufweist, z.B.
Amino- oder Iminogruppen und dergl. Beispiele derartiger Substanzen sind Harnstoff-, Melamin-, Polyamidoder
Polyurethanharze, Hydroxylamin, Aminosäuren, primäre oder sekundäre Amine unddergl.
Von den durch Umsetzung von sauren Harzen und basischen Harzen und/oder basischen Verbindungen erhältlichen,
amphoteren Harzen kommen erfindungsgemäß solche zur Anwendung,
deren basische Komponenten aus solchen basischen Harzen und/oder basischen Verbindungen bestehen,
welche bei der nichtwäßrigen, potentiometrischen Titra-
M/25 006 &
AO
tion in dem im Harz vorliegenden Zustand jeweils ein
Halbstufenpotential von weniger als 450 mV besitzen und deren Basizität im Bereich von 1,0 χ 10 bis
1,0 mMol/g Feststoff liegt.
Amphotere Harze sind im allgemeinen in Wasser unlöslieh.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung mußten daher bestimmte Methoden zur Bestimmung der Azidität und
Basizität derartiger Harze geschaffen werden. Ein derartiges Verfahren besteht darin, daß man das zu untersuchende
Harz zuerst in Pyridin löst, anschließend
15 eine nichtwäßrige, potentiometrische Titration mit
m-Tetrabutyl-ammoniumhydroxid als Titriermittel durchführt
und die Azidität des Harzes aus dem zur Neutralisation des Harzes verbrauchten, molaren Volumen des
Titriermittels bestimmt. Zur Bestimmung der Basizität
20 löst man das zu untersuchende Harz in Essigsäure,
führt anschließend eine nichtwäßrige, potentiometrische Titration mit Perchlorsäure als Titriermittel
durch und berechnet die Basizität aus dem für die Neutralisation des Harzes verbrauchten, molaren Volumen
25 des Titriermittels.
V/eiter wurde die Korrelation zwischen der Dispergierbarkeit
von Pigmenten in den erfindungsgemäßen Harznassen und die Azidität und Basizität der darin enthaltenen,
amphoteren Harze bestimmt.
Es wurde gefunden, daß man hinsichtlich der Dispergierung üblicher Pigmente ziemlich gute Ergebnisse bei
Verwendung amphoterer Harze mit einem relativ großen
Aziditätsbereich, z.B. 3,0 bis 2,0 χ 10~2 mMol/g Fest-
M/25 006 V
Ah
stoff, und einem relativ großen Basizitätsbereich, z. B. 1,0 bis 5 x 10"' inMoü/g Feststoff, erhält. Bei Verwendung
schwerdispergierbarer Pigmente mit Chinacridon-Struktur,
wie Cinquaciarot und dergl., erhält man mit den erwähnten, amphoteren Harzen keine zufriedenstellenden
Resultate, wenn man lediglich deren Azidität
10 und Basizität berücksichtigt. In letzterem Fall wird
die Pigmentdispergierbarkeit stark vom Typ und der Menge
der die amphoteren Harze bildenden Bestandteile, insbesondere der basischen Komponenten, beeinflußt. Um
eine stabile Dispersion eines schwerdispergierbaren
15 Pigments zu erhalten, ist es daher wesentlich, dem
amphoteren Harz ein basisches Harz und/oder eine basische Verbindung, die bei der nichtwäßrigen, potentiometrischen
Titration in dem im Harz vorliegenden Zustand ein Halbstufenpotential (titration midpoint potential)
von weniger als 450 mV besitzt, in einer solchen Menge einzuverleiben, daß dem Harz eine Basizität von 1,0 χ
10~2 bis 1,0 mMol/g Feststoff verliehen wird. Darüber hinaus wurde gefunden, daß die Art der sauren Komponente
nicht so entscheidend ist, vorausgesetzt, sie ver-
25 leiht dem amphoteren Harz die geeignete Azidität.
Beispiele basischer Harze und/oder basischer Verbindungen, die bei der nichtwäßrigen, potentiometrischen Titration
in dem im Harz vorliegenden Zustand jeweils ein Kalbstufenpotential von weniger als 450 mV aufweisen,
sind Polyethylenimin, Triethanolamin, Diethanolamin,
N-Methyldiethanolamin, N,N-Dibuty!ethanolamin, N,N-Diethylethanolamin,
Ν,Ν-Dimethylethanolamin, N,N-Diisopropylethanolamin,
N-Methyl-3-piperidinmethanol oder
35 3-Pyridinmethanol und dergl.
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Der andere Bestandteil der erfindungsgemäßen Harzmasse ist ein Amino-Formaldehydharz und/oder eine Isocyanatverbindungo
Beispiele derartiger Harze und/oder Verbindungen sind Melamin-, Guanamin- oder Harnstoffharze
und dergl., die jeweils mit einem Monoalkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methanol und Ethanol, verethert
sind. Besonders bevorzugt sind Melaminharze. Geeignete Isocyanatverbindungen sind beispielsweise aromatische
Polyisocyanate, alicyclische Polyisocyanate, Fettsäure-modifizierte Polyisocyanate und dergl. Das
Gewichtsverhältnis von amphoterem Harz zu Amino-Formaldehydharz
und/oder Isocyanatverbindung liegt im allgemeinen im Bereich von 45 bis 95 Gew.Teilen, vorzugsweise
60 bis 80 Gew.Teilen, an amphoterem Harz zu 55 bis 5 Gew.Teilen, vorzugsweise 40 bis 20 Gew.Teilen,
an Amino-Formaldehydharz und/oder Isocyanatverbindung.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das Gewichtsverhältnis
jedoch beliebig in Abhängigkeit von dem mit dem formulierten Mittel beabsichtigten Zweck variiert
werden.
Die er findungs gemäßen Harzbeschichtungsmassen sind aufgrund ihrer ausgezeichneten Verträglichkeit mit anderen
Harzen, ihrer ausgezeichneten Härtbarkeit und ihrer ganz besonders verbesserten Pigmentdispergierbarkeit
zur Herstellung von Deckbeschichtungsmassen für
30 Automobilkarosserien und dergl. brauchbar.
Weiter wurde, obwohl nicht erfindungswesentlich, gefunden, daß bei Verwendung eines amphoteren Harzes,
das aus einer bestimmten, sauren Harzkomponente, die auf einer Polycarbonsäure basiert, welche bei der
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nichtwäßrigen, potentiometrischen Titration in dem Zustand, der zur Bildung einer Säurezahl im Harz führt,
ein Halbstufenpotential von mehr als -350 mV aufweist, wobei man die Menge dieser Säure so wählt, daß sich
eine Azidität von 2,0 χ 10~2 bis 3,0 mMol/g Feststoff
ergibt, und der erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden,
basischen Komponente besteht, die so erhaltene Harzmasse die bei weitem beste Pigmentdispergierbarkeit sowie
ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich Haltbarkeit, Aussehen des Finishes, Wetterbeständigkeit, interlaminarer
Adhäsion, Schlagzähigkeit und dergl. besitzt.
15 Erfindungsgemäß wird daher eine Harzmasse geschaffen,
die u.a. eine ausgezeichnete Pigmentdispergierbarkeit für schwerdispergierbare Pigmente aufweist.
Bei den Deckbeschichtungen für Automobilkarosserien ist Jedoch, neben anderen Eigenschaften, vor allem die
Wetterbeständigkeit von Bedeutung. Es wurde versucht, den Harzmassen einen Photostabilisator zuzusetzen, der
in der Lage ist, die Wetterbeständigkeit zu verbessern. Derartige Versuche führten jedoch zu schlechten Ergebnissen,
weil die bisher vorgeschlagenen und mechanisch mit der BeSchichtungsmasse vermischten Photostabilisatoren
innerhalb der Beschichtung zur Migration neigten und aus dem System leicht herausgelöst wurden, v/enn man
die Beschichtung der natürlichen Umgebung aussetzte, so daß die ursprünglich erzielte Wirkung nicht erhalten
blieb.
Vor kurzem fand eine basische Verbindung, die sowohl
eine Polyalkylpiperidingruppe als auch Esterbindungen 35 aufweist, Aufmerksamkeit als Photostabilisator. In
eine Polyalkylpiperidingruppe als auch Esterbindungen 35 aufweist, Aufmerksamkeit als Photostabilisator. In
M/25 006 tQ
den JA-PAen Kokai 14188/77 und 63183/77 ist eine Reihe
von Photostabilisatoren vom Typ gehindertes Amin (HA-Typ) mit Polyalkylpiperidingruppen und Esterbindungen
beschrieben. Es ist auch eine Reihe derartiger Produkte im Handel erhältlich, z„B» Sanol LS-770, Sanol LS-744,
Sanol LS-292, Sanol LS-440 (Ciba Geigy) und dergl. Da
die beschriebenen Photostabilisatoren basische Verbindungen sind* würde man erwarten, daß die Reaktion dieser
Photostabilisatoren mit einem Carboxylgruppen aufweisenden s, sauren Harz ein amphoteres Harz ergibt. Es
hat sich jedoch gezeigt, daß in Wirklichkeit .Amphoterisierung
aufgrund der sterischen Hinderung der die Basizität bedingenden, funktionellen Gruppen kaum stattfindet«,
Als Ergebnis intensiver Untersuchungen der Reaktionsmechanismen, die bei der Herstellung amphoterer
Harze aus sauren Harzen und basischen Harzen und/oder basischen Verbindungen beteiligt sind, konnte gefunden
werden, daß eine Umesterung (Ester-Ester-Austauschreaktion)
unter den verschiedenen anderen Möglichkeiten , welche auf einer Reaktion zwischen den funktionellen
Gruppen der jeweiligen Materialien beruhen, beispielsweise Additions- und Kondensationsreaktionen,
ein geeignetes Mittel zur Bindung der erwähnten Harze darstellt.
Die erwähnten Photostabilisatoren vorn Typ gehindertes Arain besitzen im Molekül jeweils E::verbindungen, die
sich von den die Basizität bedingenden, funktionellen Gruppen unterscheiden. Es erschien deshalb wahrscheinlich,
daß die Umesterungsreaktion dazu brauchbar ist, die Stabilisatoren dem Harz einzuverleiben. Im Rahmen
der vorliegenden Erfindung wurde nun gefunden, daß durch
H/25 006 "Ν
/5
Umsetzung eines Esterbindungen aufweisenden, sauren
Harzes mit Photosensibilisatoren vom HA-Typ mit Esterbindungen,
d.h. durch Umesterung, das gewünschte, amphotere Harz in vorteilhafter Weise erhältlich ist.
Darüber hinaus wurde gefunden, daß ein Estergruppen aufweisendes, amphoteres Harz, das durch Umsetzung ei-
10 nes sauren Harzes mit einem basischen Harz und/oder
einer basischen Verbindung erhältlich ist, in gleicher Weise für die Umesterungsreaktion mit den Estergruppen
aufweisenden Photostabilisatoren vom HA-Typ brauchbar ist. Auf dieser Grundlage wurden die erfindungsgemäßen
Harzmassen mit ausgezeichneter Pigmentdispergierbarkeit und verbesserter Photostabilität geschaffen.
Die Erfindung betrifft deshalb auch Harzmassen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie 45 bis 95 Gew.96
eines amphoteren Harzes und 55 bis 5 Gew.% eines Amino-Formaldehydharzes,
das mit einem Niedrigalkohol verethert ist, und/oder einer Isocyanatverbindung enthalten,
wobei dem amphoteren Harz ein Photostabilisator vom Typ gehindertes Amin einverleibt ist und wobei
dieses amphotere Harz, das funktioneile Gruppen aufweist, welche sowohl mit Vernetzungsmitteln als auch
mit Ssterbindungen reagieren können, erhältlich ist durch Umesterung des Basisharzes, ausgewühlt unter sauren
Harzen oder amphoteren Harzen, die von den erwähnten sauren Harzen und basischen Harzen und/oder basischen
Verbindungen stammen, mit dem Esterbindungen aufweisenden Photostabilisator vom Typ gehindertes Amin.
Insbesondere ist das hier verwendete, amphotere Harz dadurch charakterisiert, daß ihm ein Photostabilisator
vom Typ gehindertes Amin einverleibt ist. Derartige
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Al
Harze können in vorteilhafter Weise hergestellt wer-5 den, indem man ein saures Harz, das mit Vernetzungsmitteln und Esterbindungen reagierende, funktioneile
Gruppen aufweist, mit einem Photostabilisator mit Esterbindungen vom Typ gehindertes Amin, z.B. den
oben erwähnten Photostabilisatoren mit Polyalkyl-(
piperidingruppen, umsetzt. Alternativ können diese
Harze durch Umesterung eines amphoteren Harzes, das durch Umsetzung eines sauren Harzes mit funktioneilen
Gruppen, welche mit Vernetzungsmitteln und Esterbindungen
reagieren können, mit einem basischen Harz und/ oder einer basischen Verbindung erhältlich ist, mit
Photostabilisatoren mit Esterbindungen vom Typ gehindertes Amin hergestellt werden.
Wie bereits erwähnt, wird der Photostabilisator vom Typ gehindertes Amin dem Basisharz durch Umesterung
einverleibt, so daß sich das Produkt von einer bloßen Mischung aus diesem Stabilisator und dem Basisharz
unterscheidet. Es kann daher nicht vorkommen, daß der Photostabilisator aus dem System entfernt werden kann.
Mit anderen Worten, die erfindungsgemäßen Harzmassen
besitzen neben anderen wünschenswerten Eigenschaften, wie Pigmentdispergierbarkeit und dergl., ausgezeichnete
Eigenschaften hinsichtlich der Photostabilitut,
d.h. der Wetterbeständigkeit.
Das in den erfindungsgemäßen Mitteln zur Anwendung kommende, amphotere Harz soll eine Basizität von 1,0x
10~2 bis 1,0 mMol/g Feststoff und vorzugsweise eine
Azidität von 2,0 χ 10~2 bis 3,0 mMol/g Feststoff zur Erzielung
der charakteristischen Pigmentdispergierbarkeit und Harzverträglichkeit haben.
M/25 006 ^
Da der erfindungsgemäß zur Anwendung kommende Photo-'stabilisator
vom Typ gehindertes Amin eine Art einer basischen Verbindung darstellt, kann er die Rolle der
basischen Komponente für die Herstellung des amphoteren Harzes übernehmen. Im Hinblick auf die erforderliche
Basizität kann der Photostabilisator vom Typ gehinder tes Amin daher 100 bis 2,0 Mol-% der gesamten Basizi
tät ausmachen. Dies ist für die vorliegende Erfindung jedoch nicht unbedingt erforderlich, die tatsächliche
Menge an Photostabilisator vom Typ gehindertes Amin kann beliebig in Abhängigkeit vom gewünschten Effekt,
dem Anwendungszweck und dergl. gewählt werden. Als
Photostabilisator vom Typ gehindertes Amin kann man jede der bekannten Verbindungen verwenden, vorausgesetzt, sie enthält Esterbindungen.
Es ist bereits bekannt, daß man, wenn das amphotere Harz aus einem bestimmten, sauren Harz besteht und
wobei · 10 bis 80 Mol-% der sauren Komponente* durch
gesättigte, alicyclische Polycarbonsäuren ersetzt sind, eine bessere Wetterbeständigkeit erzielt. Es ist daher
leicht verständlich, daß man eine weit bessere Wetterbeständigkeit mit dem amphoteren Harz, das als saure
Harzkomponente einen bestimmten Harztyp mit Esterbindungen und als basische Komponente einen Photostabilisatcr
mit Ssterbindungen vom Typ gehindertes Amin auf-
30 v;eist, erzielen kann, wobei 10 bis 80 Mol-% der
sauren Komponente durch gesättigte, alicyclische Polycarbonsäuren ersetzt sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann man durch die Auswahl einer geeigneten, sauren Harzkomponente und ei-
M/25 006 1\
ner geeigneten» basischen Komponente ein maßgeschneidertesp
amphoteres Harz mit den gewünschten Eigenschaften einschließlich Pigmentdispergierbarkeit, Harzverträglichkeit,
Wetterbeständigkeit, mechanischen Eigenschaften und dergl. zusammenstellen.
Hinsichtlich der Herstellung derartiger amphoterer Harze wird auf die JA-PA 154210/82 der Anmelderin verwiesene
Diese Anmeldung ist Teil der vorliegenden Erfindung»
Di© nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Wenn nicht anders angegeben, sind alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.
Beispiel 1 20 HjBrstel3jjn^jdje3__amBhoteren Harzlacks I
In einen mit Heizvorrichtung, Rührer, Rückflußvorrichtung „ Wasserabscheider, Destillierturm und Thermometer
ausgerüsteten Reaktionstank gibt man 133 Teile Isophthalsäure, 29,2 Teile Adipinsäure, 25,1 Teile TrimethyIo!ethan,
52,8 Teile Neopentylglykol und 56 Teile 1,6-Hexandiol und erhitzt die Mischung. Man beginnt
mit dera Rühren 9 sobald die aufgegebenen Materialien
gelöst sind und steigert die Temperatur im Tank auf
30 2200C9 Im Bereich von 160 bis 2200C erhöht man die
Temperatur mit konstanter Geschwindigkeit während 3 h. Das gebildete, kondensierte Wasser wird aus dem System
entfernt. Sobald die Temperatur 2200C erreicht hat, hält man die Reaktionsmischung 1 h bei dieser Temperatür,
gibt allmählich 5 Teile Xylol als Rückflußlösungs-
H/25 006 ^5
mittel zu und führt die Reaktion als Kondensations reaktion in Gegenwart eines Lösungsmitte Us weiter. Man
beendet die Reaktion, sobald eine Säurezahl von 8,0 erreicht ist, und läßt die Mischung abkühlen.(Das so
erhaltene, saure Harz wird als Harz A bezeichnet.) Zu der Reaktionsmischung gibt man dann bei 14O°C 3f8 Teile
Triethanolamin und 0,13 Teile FASCAT 4201 (M&T Chemicals Inc.) und führt bei 1600C eine Umesterung durch, bis
der charakteristische Fleck des Triethanolamine im TLC (Dünnschichtchromatogramm) verschwunden ist. Nach
dem Abkühlen gibt man 118,2 Teile Xylol und 13,7 Teile Cellosolveacetat zu, wobei man den amphoteren Harzlack
I erhält. Die Eigenschaften dieses Lacks sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
20 Amphoterer Harzlack II
Zu 100 Teilen des gemäß Beispiel 1 hergestellten, sauren Harzes A gibt man 1,3 Teile N-Methyl-3-piperidinmethanol
und 0,05 Teile FASCAT 4201 und führt bei 16O°C eine Umesterung durch, bis der charakteristische Fleck
von N-Methyl-3-piperidinmethanol im TLC verschwunden
ist. Nach dem Abkühlen gibt man 46,3 Teile Xylol und 5,4 Teile Cellosolveacetat zu, wobei man den amphoteren
Harslack II erhält. Die Eigenschaften dieses Lacks
30 sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Beispiel 3 Amphoterer Harzlack III
Zu 100 Teilen des gemäß Beispiel^1 hergestellten, sauren
M/25 006 t6
Harzes A gibt man 0,26 Teile N-Methyl-3-piperidinmethanol
und 0,01 Teile FASCAT und läßt die Mischung, wie in Beispiel 2 beschrieben, reagieren. Nach dem
Abkühlen gibt man 45,8 Teile Xylol und 5,3 Teile Cellosolveacetat
zu, wobei man den amphoteren Harzlack III erhält. Die Eigenschaften dieses Lacks sind in Tabel-Ie
1 zusammengestellt.
Amp ho ter er Har zlack i nIV
Zu 100 Teilen des gemäß Beispiel 1 hergestellten, sauren Harzes A gibt man 9,1 Teile N-Methyl-3-piperidinmethanol
und 0,1 Teile FASCAT 4201 und läßt die Mischung, wie in Beispiel 2 beschrieben, reagieren. Nach dem Abkühlen
gibt man 50 Teile Xylol und 5,8 Teile Cellosolveacetat zu, wobei man den amphoteren Harzlack IV erhält.
Die Eigenschaften dieses Lacks sind in Tabelle 1 zusammengestellt .
25 Ampjioterer Harzlack V
88,6 Teile Kokosöl, 22,1 Teile dahydratisiertes Rizinusöl,
39,9 Teile Trimethyloletlian und 0,1 Teile Lithiumnaphthenat gibt man in einen Reaktionstank und
erhitzt die Mischung auf 2400C. Bei dieser Temperatur erfolgt eine Umesterung. Anschließend gibt man 38,6 Teile
Trimethylolethan, 49,9 Teile Isophthalsäure, 103,7 Teile Phthalsäureanhydrid, 31,6 Teile Neopentylglykol
und 7 Teile Xylol zu, erhitzt die Mischung auf 220 bis 230°C und setzt die Dehydratisierungsreaktion
M/2b 006 Ή
fort, bis die Säurezahl des Harzes 8,0 beträgt. Danach
läßt man die Rsaktiorismischung abkühlen. Bei einer
Tanktemperatur von 1400C gibt man 3,8 Teile 3-Pyridinmethanol zu und führt bei 16O°C eine Umesterung durch,
bis der charakteristische Fleck des 3-Pyridinmethanols im TLC verschwunden ist. Nach dem Abkühlen gibt man
209,5 Teile Xylol und 24,1 Teile Cellosolveacetat zu, wobei man den amphoteren Harzlack V erhält. Die Eigenschaften dieses Lacks sind in Tabelle 1 aufgeführt.
15 Amphoterer Harzlack VI
In einen Reaktionstank gibt man 40 Teile Xylol, 10 Teile Cellosolveacetat, 33,2 Teile Methylmethacrylat,
48 Teile Ethylacrylat, 16 Teile 2-Hydroxyethylmeth acrylat, 1 Teil Methacrylsäure und 1,8 Teile Diethyl- aminoethylmethacrylat und erhitzt die Mischung auf 1100C.
Bei dieser Temperatur tropft man eine Lösung von 40 Teilen Xylol, 10 Teilen Cellosolveacetat, 1 Teil Azo-bisisobutyronitril und 0,25 Teilen Laury!mercaptan während 3 h bei konstanter Geschwindigkeit zu. Danach hält man die Mischung 2 h, gibt 2,6 Teile Phthalsäureanhydrid
zu und läßt bei 14O°C reagieren, bis die Säurezahl des Har2.es 17,0 beträgt. Man erhält auf diene Weise
den arapliot.oren Harzi-acl: VI, dessen "ii.r-enschaften in
30 Tabelle 1 zusammengestellt sind.
eispiel 7
Saurer Harzlack VII zu Vergleichszwecken
Zu 100 Teilen des gemäß Beispiel 1 erhaltenen, sauren
M/25 006 1>B
Harzes A gibt man 45,6 Teile Xylol .und 5,3 Teile CeI-B
losolveacetatj wobei man den sauren Harzlack VII erhält
ο Die Eigenschaften dieses Lacks sind in Tabelle zusammengestellt.
B_j i s ρ 1 e 1 8 10 Am^hoterer Harzlack VIII zu Vergleichszwecken
Zu 100 Teilen des gemäß Beispiel 1 hergestellten, sauren Harzes A gibt man 5 Teile des Melaminharzes U-20SE
(Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen 60%; hergestellt von Mitsui Tohatsu K.K.) und läßt die Mischung
bei einer Tanktemperatur von 10O0C reagieren, bis man eine Viskosität des Lacks (Gardner-Viskosität, 250C)
von Y erreicht, und läßt dann abkühlen. Die Eigenschaften des so erhaltenen, amphoteren Harzlacks VIII
sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Die basische Komponente dieses amphoteren Harzes besitzt ein Halbstuf
enpotential von 460 mV, das außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs liegt.
Beispiel Nr. 1 2 3 4 5 6 7
Harzlack I II III IV V VI VII VIII ^T
Gehalt an nichtflücht.
Bestandteilen, % 65,4 64,9 65,1 64,7 60,1 51,2 65,2 64,8 ο
Viskosit.d.Lacks+1 ^
Azidität(mMol/gFestst. Halbstufenpotential d. sauren Komp., mV+2
Basizität(mMol/gFestst.) 0,11
Halbstufenpotential d. basischen Kompon.,mV+3
+1 - Gardner-Viskosität, 250C
+2 - Die Probe wird in Pyridin gelöst und quantitativ mittels nichtwäßriger, potentiometrischer
Titration mit n-Tetrabutylammoniumhydroxid titriert. Die Azidität wird dann aus
der für die Neutralisation verbrauchten,molaren Menge des Titriermittels bestimmt. Das
Potential im Titrationsmittelpunkt der Titrationskurve ist das Halbstufenpotential der
sauren Komponente (titration midpoint potential).
+3 - Die Probe wird in Essigsäure gelöst und quantitativ mittels nichtwäßriger, potentiometrischer
Titration mit Perchlorsäure titriert. Die Basizität wird dann aus der für die Neutralisation verbrauchten, molaren Menge des Titriermittels bestimmt. Das Potential
im Titrationsmittelpunkt der Titrationskurve ist das Halbstufenpotential der basischen Komponente (titration midpoint potential).
65,4 | 64,9 | 65,1 | 64,7 | 60,1 | 51,2 | 65,2 | 64,8 |
V-W | ¥ | V-W | W-X | U-V | Y-Z | V | γ |
0,18 | 0,18 | 0,18 | 0,18 | 0,17 | 0,39 | 0,18 | 0,17 |
-310 | -310 | -310 | -310 | -290 | -290 | -310 | -310 |
0,11 | 0,12 | 0,02 | 0,83 | 0,12 | 0,11 | 0,15 | |
387 | 382 | 382 | 382 | 430 | 380 | 460 |
O K) CO
M/25 006 2Ό
Es wurde eine weiße Dispersionspaste unter Verwendung des gemäß Beispiel 1 hergestellten, amphcteren Harzlacks
I bereitete Man verwendete dabei die in der nachfolgenden Tabelle A-1 angegebene Formulierung.
10
Titanweiß
(D
Tabelle A-1 | Summe | Teile |
60 | ||
27 | ||
15 | ||
0,05 | ||
102,05 |
amphoterer Harzlack I
(2) Solvesso 100v '
Dispergiermittel'5' ·
Anschließend wurde eine weiße Primärfarbbeschichtungsmasse
durch Vermischen der folgenden Bestandteile hergestellt.
Tabelle A-2 weiße Dispersionspaste 102,05
amphoterer Harzlack I 42,0
(U)
Melaminharze 32,0
Melaminharze 32,0
n~Butanol 5,0
Triethylamin 0,6
Summe 181,65
(1) Titanium R5N, hergestellt von Sakai Kagaku K.K.
(2) Lösungsmittelgemisch der Esso Standard Co.
(3) 10% Lösung von KF-69, hergestellt von Shinetsu
Silicon K.K.
(4) Super Beckamine 16-508, hergestellt von Dainippon Ink K.K,
M /25 006 2Cl
Die so hergestellte, weiße Primärfarbbeschichtungsmasse
wurde mittels Flow-coating auf eine Glasplatte aufgetragen und 30 min bei 14O°C unter Verwendung eines Heißlufttrockners
eingebrannt. Der TI-Wert der weißen Dispersionspaste und der Glanz bei 20° der eingebrannten
Beschichtung wurden gemessen und die Pigmentdispergierbarkeit bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt
.
Eine orange und eine rote Dispersionspaste wurden auf der Grundlage der in den Tabellen B-1 und C-1 angegebenen
Formulierungen hergestellt. Anschließend wurde eine orange und eine rote Primärfarbbeschichtungsmasse
durch Vermischen der in den Tabellen B-2 und C-2
20 angegebenen Materialien bereitet.
Novaperm orange HL-70v l
amphoterer Harzlack I Solvesso 100
Dispergiermittel
Dispergiermittel
Summe
orange Dispersionspaste 102,05
amphoterer Harzlack I 42,0
Heiaminharz 32,0
n-Butanol 5,0
Triethylamin 0,5
Summe 181,55 (1) BenzimidezoIon-Reihe von Hoechst
1-1/25 006
.+1
Clnquaciarot Y-RT 759D amphoterer Karzlack I
Solvesso 100
Dispergiermittel
Dispergiermittel
Tabelle O2 rote Dispersionspaste amphoterer Harzlack I
Melarainharz
n~Butanol
Triethylamin
n~Butanol
Triethylamin
+V- Chinacridon-Reihe von DuPont.
Summe
Summe
Teile
35
27
40
27
40
0,05 102,05
102,05 42,0
32,0 5,0 0,5 181,55
Die TI°¥erte der orangen und roten Disperionspasten und der Glanz bei 20° der eingebrannten Beschichtungen
wurden gemäß Beispiel 9 bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
25 B a i s ν i e 1 e 12 bis 20
Unter Verwendung des amphoteren Harzlackes II gemäß Beispiel 2, des amphoteren Harzlackes III gemäß Beispiel
3 oder des amphoteren Harzlackes IV gemäß Beispiel 4 anstelle des Harzlackes I in den Tabellen A,
B und C gemäß den Beispielen 9 bis 11, wurden weiße,
orange bzw ο rote Primarfarbbeschiclitungsmassen hergestellt»
Die TI-Werte derjeweiligen Dispersionspasten
und der Glanz bei 20° der eingebrannten Beschichtung wurden bestimmt und die Pigmentdispergierbarkeit in
H/25 006 ^
jedem Fall bewertet. Die Testergebnisse sind in Tabelle
2 zusammengestellt.
Unter Verwendung des amphoteren Harzlacks V gemäß Beispiel 5 anstelle des amphoteren Harzlackes I in den Tabellen
A, B und C gemäß den Beispielen 9 bis 11 wurden weiße, orange und rote Primärfarbbeschichtungs massen
hergestellt, wobei man jedoch "29 Teile" anstelle von "27 Teilen" und »46 Teile" anstelle von "42 Teilen"
verwendete. Die TI-Werte der so erhaltenen Dispersionspasten, der Glanz bei 20° der eingebrannten Beschichtungen
und die Pigmentdispergierbarkeit wurden bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
20 Beispiele 24 bis 26
Unter Verwendung des amphoteren Harzlacks VI gemäß Beispiel 6 anstelle des amphoteren Harzlacks I in den Tabellen
A, B und C gemäß den Beispielen 9 bis 11 bereitete man weiße, orange und rote Primärfarbbeschichtungsmassen,wobei
man jedoch "35 Teile" anstelle von "27 Teilen" und "55 Teile» anstelle von "42 Teilen"
verwendete. Die TI-Werte der so erhaltenen Dispersionspasten und der Glanz bei 20° der eingebrannten Beschich-
tungen wurden bestimmt, die Pigmentdispergierbarkeiten wurden bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt
.
M/25 006 2^
Bei spiele 27 bis 32 (Vergleichsbeispiele)
5
Unter Verwendung des amphoteren Harzlackes VII gemäß Beispiel 7 oder des amphoteren Harzlackes VIII gemäß
Beispiel 8 anstelle des Harzlackes I in den Tabellen A, B und C gemäß den Beispielen 9 bis 11 bereitete man
weiße j orange und rote Primärfarbbeschichtungsmassen.Die TI-Werte der so erhaltenen Dispersionspasten
und der Glanz bei 20° wurden bestimmt und die Pigmentdispergierbarkeiten bewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Aus den in Tabelle 2 zusammengestellten Ergebnissen ist ersichtlich» daß die erfindungsgemäßen Harzmassen eine
weit bessere Pigmentdispergierbarkeit, insbesondere für schwerdispergierbare Pigmente, besitzen.
20 Tabelle 2
Beisp» | Harzlack | Primärfarbe | Glanz bei 20° | Tl-Wert* |
9 | I | W | 84 | 1,2 |
10 | I | 0 | 72 | 2,4 |
11 | I | R | 71 | 3,0 |
12 | II | ¥ | 89 | 1,1 |
13 | II | 0 | 78 | 1,8 |
14 | II | R | 76 | 2,7 |
15 | TIT | V/ | 82 | 1,2 |
16 | III | 0 | 70 | 2,6 |
17 | III | R | 69 | 3,8 |
18 | IV | W | 86 | 1,1 |
19 | IV | 0 | 78 | 1,6 |
20 | IV | R | 78 | 2,6 |
21 | V | W | 82 | 1,3 |
22 | V | 0 | 68 | 3,0 |
23 | V | R | 66 | 4,2 |
M /.25 006
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Bei5p. | Harzlack | Primärfarbe | Glanz bei 20° | TI-WertH" |
24 | VI | W | 86 | 1,2 |
25 | VI | 0 | 70 | 2,8 |
26 | VI | R | 72 | 3,1 |
27 | VII | W | 72 | 1,8 |
28 | VII | 0 | 15 | 5,4 |
29 | VII | R | 5< | 7,7 |
30 | VIII | W | 81 | 1,4 |
31 | VIII | 0 | 66 | 3,2 |
32 | VIII | R | 51 | 5,6 |
Viskositätsverhältnis bei 6 U/min und 60 U/min, Viskosimeter vom Typ BM, Spindel Nr. 3
¥ = weiße Primärfarbe; 0 = orange Primärfarbe; R = rote Primärfarbe.
In einen mit Heizvorrichtung, Rührer, Rückflußvorrichtung, Wasserabscheider, Destillationsturm und Thermometer
ausgerüsteten Reaktionstank gibt man 52,3 Teile Isophthalsäure, 11,5 Teile Adipinsäure, 9,9 Teile Trimethylolpropan,
20,8 Teile Neopentylglykol und 22,0 Teile 1,6-Hexandiol und erhitzt die Mischung. Sobald die
aufgegebenen Materialien gelöst sind, beginnt man mit dem Rühren und steigert die Tanktemperatur auf 220°C.
Im Bereich von 160 bis 220°C erhöht man die Temperatur während 3 h in konstanter Geschwindigkeit. Das gebildete,
kondensierte Wasser wird aus dem System entfernt. Sobald die Temperatur 220°C erreicht hat, hält man die
Reaktionsmischung 1 h bei dieser Temperatur, gibt allmählich 2 Teile Xylol als Rückflußlösungsmittel zu und
M/25 006 26
führt die Reaktion als Kondensationsreaktion in Gegenwart eines Lösungsmittels fort. Man beendet die Reaktion
bei einer Säurezahl des Harzes von 8,0 und läßt die Mischung abkühlen» (Das so erhaltene, saure Harz
wird mit B bezeichnet»)
Zu der Reaktionsmischung gibt man 46,5 Teile Xylol und
5j4 Teile Cellosolveacetatp wobei man den sauren Harzlack
B erhält'. Die Eigenschaften dieses Lacks sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
15 B__e l_s p„ i e 1 ?4
Amphoterer Harzlack Is enthaltend einen Photostabiligehindertes
Amin
Zu 100 Teilen des gemäß Beispiel 33 hergestellten, sauren
Harzes B gibt man 1,5 Teile Sanol LS-292 (Photostabilisator
vom Typ gehindertes Amin, der Polyalkylpiperidingruppen und Esterbindungen aufweist, hergestellt
von Ciba Geigy) und 0,01 Teile FASCAT 4201 (M&T Chemicals, Inc.) und führt bei 16O°C eine Umesterung
durchs bis der charakteristische Fleck des Sanol LS-292
im TLC verschwunden ist. Nach dem Abkühlen gibt man 49,2 Teile Xylol und 5,4 Teile Cellosolveacetat zu,
wobei man den amphoteren Harzlack I erhält. Die Eigenschaften dieses Lacks sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
B e. i S1 ρ i en 1 35
Amphoterer Harzlack II, enthaltend einen Ph'otostabili-
sator vom Typ gehindertes Amin
H/25 006 S7
Han läßt 53,1 Teile Isophthalsäure, 11,7 Teile Adipinsäure,
12,8 Teile Trimethylolpropan, 18,7 Teile Neopentylgkylol und 19,8 Teile 1,6-Hexandiol gemäß dem in
Beispiel 33 beschriebenen Verfahren reagieren, bis die Säurezahl im Harz 20,0 beträgt. Anschließend läßt man
die Reaktionsmischung abkühlen. Dann gibt man 9 Teile Sanol LS-292 und 0,05 Teile FASCAT 4201 zu und führt
eine Umesterung durch, bis der charakteristische Fleck des Sanol LS-292 im TLC verschwunden ist. Nach dem Abkühlen
gibt man 52,8 Teile Xylol und 5,8 Teile Cellosolveacetat zu, wobei man den amphoteren Harzlack II
erhält, dessen Eigenschaften in Tabelle 3 zusammengestellt sind.
Man läßt 25,5 Teile Kokosöl, 6,4 Teile dehydratisiertes Rizinusöl, 43,1 Teile Isophthalsäure, 4,2 Teile
Adipinsäure, 22,6 Teile Trimethylolethan und 9,1 Teile
Neopentylglykol reagieren, bis die Säurezahl im Harz 8,0 beträgt. Anschließend läßt man die Mischung abkühlen
und gibt 48,5 Teile Xylol und 5,4 Teile Cellosolveacetat zu. Man erhält den sauren Harzlack C, dessen Eigenschaften
in Tabelle 3 zusammengestellt sind.
30 3ei spiel 37
Amphoterer Harzlack III, enthaltend einen Photostabilisator vom Typ gehindertes Amin
Zu 100 Teilen des gemäß Beispiel 36 erhaltenen, sauren
Harzes C gibt man 3,0 Teile Sanol LS-292 und 0,02 Teile
M/25 006 &β
3α
FASCAT 4201 und führt bei 16O°C eine Umesterung durch,
"bis der charakteristische Fleck des Sanol LS-292 im TLC
verschwunden ist. Nach dem Abkühlen gibt man zu der Mischung 49»9 Teile Xylol und 5,5 Teile Cellosolveacetat,
wobei man den amphoteren Harzlack III erhält, dessen Eigenschaften in Tabelle 3 zusammengestellt sind.
10
B1 e i s P1 i, e 1 £8
^zu_ Vergleichs zwecken
In einen Reaktionstank gibt man 50 Teile 'Xylol, 35 Tei Ie Methylmethacrylat (MMA), 48 Teile Ethylacrylat (EA),
16 Teile 2-Hydroxyethyl-methacrylat (HEMA) und 1 Teil
Methacrylsäure (MAA) und steigert die Temperatur auf 11Q0C Unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur tropft
man dazu während 3 h bei konstanter Geschwindigkeit ©ine Lösung von 50 Teilen Xylol, 1 Teil Azo-bis-isobutyronitril
und 0925 TeileiLaurylmercaptan, hält die
Mischung 2 h und beendet dann die Reaktion. Die Eigenschaften des so erhaltenen, sauren Harzlacks D sind in
Tabelle 3 zusammengestellt.
25
25
Amphoterer Harzlack IV, enthaltend einen Photostabilivom.
Typ gehindertes Amin
Zu 200 Teilen des gemäß Beispiel 38 erhaltenen, sauren Harzlacks D gibt man 3,0 Teile Sanol LS-292 und 0,05
Teile FASCAT 4201 und läßt die Mischung bei 14O°C reagieren, bis der charakteristische Fleck des Sanol LS-292
im TLC verschwunden ist. Man erhält den amphoteren Harzlack IV, dessen Eigenschaften in Tabelle 3 zusammengestellt
sind.
11/25
Eigenschaften der Harzlacke Beisp. Lackbe- Geh.an
zeichn. nichtfl. tat d. Bestandt.,% Lacks"*"
Viskosi- Azidität Basizität tat d. mMol/g mMol/g
* Festst. Festst.
33 | B | 65,2 | V | 0,18 | — |
34 | I | 65,0 | V | 0,18 | 0,05 |
35 | II | 65,2 | T-U | 0,45 | 0,35 |
36 | C | 60,0 | U | 0,19 | - |
37 | III | 60,2 | U | 0,19 | 0,11 |
38 | D | 50,1 | Y-Z | 0,16 | - |
39 | IV | 50,7 | Y | 0,16 | 0,11 |
Gardner-Viskosität, 250C
Man bereitete, eine weiße Dispersionspaste unter Verwendung
des gemäß Beispiel 34 erhaltenen, amphoteren Harzlacks I mit der in der nachfolgenden Tabelle D-1 angegebenen
Formulierung.
Titanweiß^1'
amphoterer Harzlack I
(2)
Solvesso 100v ' Dispergiermittel
102,05
Anschließend bereitet-man eine weiße Primärfarbbeschich·
bungsmasse durch Vermischen der nachfolgenden Bestandteile.
M/25 006 X)
Teile
weiße Dispersionspaste 102,05
araphoterer Harzlack I 42,0
Melaminharz v^' 32,0
n-Butanol 5,0
Triethylamin 0,6
181,65 10
(1) Titanium R5N, hergestellt von Sakai Kagaku K.K.
(2) Lösungsmittelgemisch der Esso Standard Petroleum Co,
(3) Silicon KF-69, 10% Lösung, hergestellt von Shinetsu
Silicon K.K.
(4) Super Beckamine 16-508, hergestellt von Dainippon
Ink K.K.
Die so erhaltene, weiße Primärfarbbeschichtungsmasse
wurda mittels Flow-coating auf eine Glasplatte aufgetragen
und unter Verwendung eines Heißlufttrockners 30 min bei 14O°C eingebrannt. Die TI-Werte der weißen Dispersionspaste
und der Glanz bei 20° der eingebrannten Beschichtung wurden' bestimmt und die Pigmentdispergierbarkeit
wurde bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabel-
25 Ie 4 aufgeführt.
B e i S, P i e 1 ei gii 41 und 42
!!an bereitete orange ur.d ιό te Dispersionspasten auf der
Grundlage der in den Tabellen E-1 und F-1 angegebenen
Formulierungen. Anschließend wurden orange und rote Priraärfarbbeschichtungsmassen durch Vermischen der in
den Tabellen E-2 und F-2 angegebenen Materialien hergestellt, j
ι
ι
M/25 006 JH
Teile
Novaperm orange HL-70 | Tabelle E-2 | 35 |
amphoterer Harzlack I | orange Dispersionspaste | 27 |
Solvesso 100 | amphoterer Harzlack I | 40 |
Dispergiermittel | Melaminharz | 0.05 |
n-Butanol | 102,05 | |
Triethylamin | ||
102,05 | ||
42,0 | ||
32,0 | ||
5,0 | ||
0.5 |
181,55 BenzimidazoIon-Reihe von Hoechst
20 Cinquacia Rot Y-RT 759D(1) 35
amphoterer Harzlack I 27
Solvesso 100 40
Dispergiermittel 0.05
Tabelle F-2 | rote Dispersionspaste | 102,05 | |
25 | amphoterer Harzlack I | ||
Heiaminharz | 102,05 | ||
n-3utanol | 42,0 | ||
Triethylamin | 32,0 | ||
5,0 | |||
30 | 0,5 | ||
181,55 (1) Chinacridon-Reihe von DuPont
Η/25 006 ^e
Die Tl-Werte der orangen und roten Dispersionspasten
und der Glanz bei 20° der eingebrannten Beschichtungen wurden gemäß Beispiel 40 bewertet. Die Testergebnisse
sind in Tabelle 4 aufgeführt.
B e i S11 ρ i e 1 e 43 bis 4ft
Unter Verwendung des amphoter en Harzlackes II gemäß Beispiel 35 anstelle des amphoteren Harzlackes I in
den Tabellen D, E und F gemäß den Beispielen 40 bis 42 wurden eine weiße, orange und rote Primärfarbbeschichtungsmasse
hergestellt. Die Pigmentdispergierbarkeiten wurden gemäß Beispiel 40 bewertet; die Ergebnisse sind
in Tabelle 4 aufgeführt.
Beispiele 46 bis 48
Unter Verwendung des amphoteren Harzlackes III gemäß Beispiel 37 anstelle des amphoteren Harzlackes I in
den Tabellen D, E und F gemäß den Beispielen 40 bis 42 wurden weiße, orange und rote Primärfarbbes.chichtungsmassen
hergestellt, wobei man jedoch "29 Teile" anstelle von "27 Teilen" und »46 Teile" anstelle von "42 Teilen"
verwendete. Die Pigmentdispergierbarkeiten wurden gemäß Beispiel 40 bewertet; die Ergebnisse sind in Tabelle
4 aufgeführt.
Unter Verwendung des amphoteren Harzlackes IV gemäß Beispiel 39 anstelle des amphoteren Harzlackes I in
den Tabellen D, E und F gemäß den Beispielen 40 bis 42
M/P.5 006 33
wurden eine weiße, orange und rote Primärfarbbeschichtungsmasse
hergestellt, wobei man jedoch "35 Teile" anstelle von "27 Teilen" und "55 Teile" anstelle von
"42 Teilen" verwendete. Die Pigmentdispergierbarkeiten
wurden gemäß Beispiel 40 bewertet; die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengestellt.
10
Unter Verwendung des sauren Harzlackes B gemäß Beispiel 33 anstelle des amphoteren Harzlackes I in den
Tabellen D, E und F gemäß den Beispielen 40 bis 42 wurden weiße, orange und rote Primärfarbbeschichtungsmassen hergestellt. Die Pigmentdispergierbarkeiten wurden
gemäß Beispiel 40 bewertet; die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.
Unter Verwendung des sauren Harzlackes C gemäß Beispiel 36 anstelle des amphoteren Harzlackes I in den Tabellen D, E .und F gemäß den Beispielen 40 bis 42 wurden weiße, orange und rote PrimärfarbbeSchichtungsmassen hergestellt, wobei man jedoch "29 Teile" anstelle
von "27 Teilen" und "46 Teile" anstelle von "42 Teilen" verv/endete. Die Pigmentdispergierbarkeiten wurden gsraäß
Beispiel 40 bewertet; die Ergebnisse sind, in Tabelle 4 zusammengestellt.
Beispiele 58 bis 60 (Vergleichsbeispiele) 35 Unter Verwendung des sauren Harzlackes D gemäß Bei-
M/25 006 \4
spiel 38 anstelle des amphoteren Harzlackes I in den
Tabellen D, E und F gemäß den Beispielen 40 bis 42 wurden weiße, orange und rote Primärfarbbeschichtungsmassen
hergestellt, wobei man jedoch "35 Teile" anstelle von "27 Teilen» und »55 Teile" anstelle von "42 Teilen"
verwendete. Die Pigmentdispergierbarkeiten wurden gemäß Beispiel 40 bewertet} die Ergebnisse sind in Tabelle 4
aufgeführt.
Bewertung der Pigmentdispergierbarkeit
Bewertung der Pigmentdispergierbarkeit
Tabelle 4(A) (Polyestergrundlage) Belsp. Lack Primärfarbe Glanz bei 20° Tl-Wert"1"
40 | I | W | 82 | 1,4 |
41 | I | 0 | 62 | 2,8 |
42 | I | R | 56 | 3,2 |
43 | II | ¥ | 86 | 1,2 |
44 | II | 0 | 78 | 2,2 |
45 | II | R | 73 | 2,8 |
52 | B | W | 72 | 1,8 |
53 | B | 0 | 15 | 5,4 |
54 | B | R | 5 | 7,7 |
+ Viskositätsverhältnis bei 6 U/min und 60 U/min
Viskosimeter vom Typ BM, Spindel Nr. 3 W ss weiße Primärfarbe; 0 = orange Primärfarbe;
R a rote Primärfarbe
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die auf den erfindungsgemäßen
Harzmassen basierenden Beschichtungsmassen im Gegensatz zu den gemäß den Vergleichsbeispielen
hergestellten Beschichtunesmassen eine ausgezeichnete
Pigmentdispergierbarkeit aufweisen, d.h. sie besitzen
einen großen Glanz bei 20° und niedrigen Tl-Wert.
M/25 006 | Lack | 3402827 | - | TI-Wert | 1,3 | |
III | 1,3 | 3,0 | ||||
III | 3\ | 2,6 | 3,8 | |||
1 | Beisp. | III | Tabelle | 2,9 | 1,8 | |
46 | C | Primärfarbe | 4(B) (Alkvdgrundlaee) | 1,6 | 6,0 | |
47 | C | W | Glanz bei 20° | 4,5 | 8,5 | |
5 | 48 | C | 0 | 90 | 6,5 | |
55 | R | 84 | 4(C) (Acrvlharzgrundlage) | |||
56 | IV | W | 79 | 78 | ||
57 | IV | 0 | 76 | 66 | ||
IV | R | 50 | 60 | |||
10 | 49 | D | Tabelle | 20 | 68 | |
50 | D | W | 10 | |||
51 | D | 0 | 5 | |||
58 | R | |||||
15 | 59 | ¥ | ||||
60 | 0 | |||||
R | ||||||
Aus diesen Tabellen ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen im Vergleich zu denjenigen
gemäß den Vergleichsbeispielen eine weit bessere Pigmentdispergierbarkeit
aufweisen. Um die ausgezeichnete Wetterbeständigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Be-Schichtungsmassen
zu demonstrieren, wurden die folgenden Harzlacke, Primärfarbbeschichtungsmassen und Mischfarbenbeschichtungsmassen
hergestellt.
Beispiel 61
30 Amphoterer Karzlack E zu Vergleichszwecken
30 Amphoterer Karzlack E zu Vergleichszwecken
52,7 Teile Isophthalsäure, 11,6 Teile Adipinsäure, 11,3 Teile Trimethylolpropan, 19,7 Teile Neopentylglykol
und 20,9 Teile 1,6-Hexandiol bringt man gemäß Beispiel 33 zur Reaktion, bis die Säurezahl des Harzes
M/25 006 >6
14,0 beträgt. Man läßt die Mischung abkühlen und gibt dann 2,4 Teile Dibutylethanolamin und 0,05 Teile FASCAT
4201 ZUo Man führt bei 160 bis 1700C eine Umesterung
durch, bis der charakteristische Fleck des Dibutylethanolamins im TLC verschwunden ist«, Nach dem Abkühlen
gibt man 49,6 Teile Xylol und 5,5 Teile Cellosolveacetat zu, wobei man den amphoteren Harzlack E erhält.
Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen = 64,856; Gardner-Viskosität (250C) = U-V; Azidität = 0,30 mMol/g Feststoff;
Basizität = 0,21 mMol/g Feststoff.
15 j3_e_j^s ρ i e 1 62
Amphoterer Harzlack V, enthaltend einen Photostabilisator vom Typ gehindertes Amin
53s8 Teile Isophthalsäure, 11,8 Teile Adipinsäure,
15,2 Teile Trimethylolpropan, 16,9 Teile Neopentylglykol
und 18,0 Teile 1,6-Kexandiol bringt man gemäß Beisöiel 33 zur Reaktion und läßt abkühlen, sobald die
Säurezahl des Harzes 30,0 beträgt. Anschließend gibt man
2,4 Teile Dibutylethanolamin und 0,05 Teile FASCAT 4201 zu. Man läßt gemäß Beispiel 61 reagieren und versetzt
dann mit 9,6 Teilen Sanol LS-770 (Photostabilisator
vom Typ gehindertes Amin, hergestellt von Ciba Geigy). Man führt bei 16O°C eine Umesterung durch, bis der charakteristische
Fleck des Sanol LS-770 verschwunden ist.
Nach dem Abkühlen gibt man 54,3 Teile Xylol und 6,0 Teile Cellosolveacetat zu, wobei man den amphoteren Harzlack
V erhält, der einen Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen von 64,9%, eine Viskosität U, eine Azidität
von 0,66 mMol/g Feststoff und eine Basizität von
35 0,63 mMol/g Feststoff besitzt.
H/25 006 57
Beispiele 63 bis 65
5
Unter Verwendung der gemäß den Beispielen 40 bis 42
hergestellten Primärfarbdispersionspasten, einer blauen Dispersionspaste (Fastgen blue 700-3 Pigment von Dainippon Ink K.K.), einer roten Oxiddispersionspaste
hergestellten Primärfarbdispersionspasten, einer blauen Dispersionspaste (Fastgen blue 700-3 Pigment von Dainippon Ink K.K.), einer roten Oxiddispersionspaste
(Tenyo red oxide von Tone Sangyo K.K.) und einer gelben
Dispersionspaste (Mapico yellow LL-XLO von Titanium
Kogyo K.K.) bereitet man weiße, orange und rote Beschichtungsmassen mit den in den Tabellen G, H und I angegebenen Formulierungen.
Kogyo K.K.) bereitet man weiße, orange und rote Beschichtungsmassen mit den in den Tabellen G, H und I angegebenen Formulierungen.
Tabelle G (weiß)
weiße Dispersionspaste blaue Dispersionspaste amphoterer Harzlack I
20 Melaminharz
n-Butanol
Triethylamin
Oberflächen-Konditionierungsmittel (1)
n-Butanol
Triethylamin
Oberflächen-Konditionierungsmittel (1)
192,8 25
Tabelle H (orange)
orange Dispersionspaste 90
gelbe Dispersionspaste 6
rote Dispersionspaste 3
weiße Dispersionspaste 1
amphoterer Harzlack I 135
Kelaminharz 74
n-Butanol 6
Triethylamin 0,6
Oberflächen-Konditionierungsmittel n c
M/25 006
Tabelle I (rot)
rote Dispersionspaste 62
rote Oxiddispersionspaste 35
weiße Dispersionspaßte 2
amphoterer Harzlack I 115
Melaminharz 63
n°Butanol 5
Triethylamin , 0,5
Oberflächen-Konditionierungsmittel 0,5
274,0
(1) Modaflow 50?£ Lösung von Monsanto Chem.
In jeder Zusammensetzung beträgt das Verhältnis amphoterer Harzlack I/Melaminharz 7/3 (Feststoff-Gewichts-
J©d© der drei obigen Beschichtungsmassen wurde mit einem
Lösurigsmitt©!gemisch, bestehend aus 10 Teilen Toluol,
20 Teilen Solveseo 100, 50 Teilen Solvesso 150 (Kohlenwasserstoff
-GemJksch, hergestellt von Esso Standard)
und 20 Teilen Butylacetat, zur Einstellung der Fordcup-Viskosität
(200C) auf 23 sec/Nr.4 verdünnt. Das so er-
25 haltene Anstrichmittel für Deckbeschichtungen wurde
auf matte Stahlplatten, die mit Zinkphosphatlösung vorbehandelt waren,, aufgesprüht, einer kationischen
elektrophoretischen Beschichtung unterzogen und mit einer Zwischenschicht aufgetragen. Nachdem die Stahl-
30 platten eine bestimmte Zeitspanne gestanden hatten,
wurden sie 30 min bei 1400C eingebrannt. Die bei einem
Kurzzeitversuch zur Bestimmung der Wetterbeständigkeit und der Außenbewitterung erhaltenen Ergebnisse sind
in Tabelle 5 aufgeführt.
μ /25 οο6
Seispiele 66 bis 68
5
Man bereitete auf der Grundlage der in den Tabellen G, H und I angegebenen Formulierungen eine weiße, orange
und rote Beschichtungsmasse unter Verwendung der Primärfarbdispersionspasten,
die auf dem amphoteren Harzlack II basieren und gemäß den Beispielen 43 bis 45 erhalten
wurden. Die bei einem Kurztest zur Bestimmung der Wetterbeständigkeit
und der Außenbewitterung erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengestellt.
15 Beispiele 69 bis 74
Man bereitete auf der Grundlage der Formulierungen in den Tabellen G, H und I (amphoterer Harzlack/Melaminharz
= 7/3) weiße, orange undrote Beschichtungsmassen unter Verwendung der Primär farbdispers ionspa s ten, die
auf dem amphoteren Harzlack III und IV basieren und gemäß den Beispielen 46 bis 48 und 49 bis 51 erhalten
wurden. Wie in den Beispielen 63 bis 65 beschrieben, wurden die Testplatten einem Kurztest zur Bestimmung
25 der Wetterbeständigkeit und der Außenbewitterung der Beschichtung unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle
5 zusammengestellt.
Man bereitete eine weiße, orange und rote Primärfarbdispersionspaste,
indem man den amphoteren Harzlack I in den Tabellen D, Ξ und F gemäß den Beispielen 40
bis 43 anstelle des amphoteren Harzlacks V, erhalten gemäß Beispiel 62, ersetzte. Anschließend wurden weiße,
M/25 006 to
orange und rote BeSchichtungsmassen unter Verwendung
der obigen Dispersionspasten und auf der Grundlage der in den Tabellen G, H und I gemäß den Beispielen 63 bis
65 angegebenen Formulierungen hergestellt. Man führte dann einen Kurztest zur Bestimmung der Wetterbeständigkeit
und der Außenbewitterung durch; die Testergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt.
Beispiele 73 bis 86 (Vergleichsbeispiele)
Unter Verwendung der Primärfarbdispersionspasten, die auf dem gemäß den Beispielen 52 bis 54 erhaltenen, sauren
Harzlack B basieren, der Dispersionspasten, die auf dem gemäß den Beispielen 55 bis 57 erhaltenen, sauren Harzlack
C basieren und der Dispersionspasten, die auf dem gemäß den Beispielen 58 bis 60 erhaltenen, sauren Harzlack
D basieren, bereitete man auf der Grundlage der in den Tabellen D, E und F (das Melaminharz wurde in einer
solchen Menge verwendet, daß das Verhältnis saurer Harzlack/Melaminharz =7/3 war, bezogen auf Feststoffbasis)
-angegebenen Formulierungen weiße, orange und rote Beschichtungsmassen. Mit den erhaltenen Beschichtungen
wurde ein Kurztest zur Bestimmung der Wetterbeständigkeit und der Außenbewitterung gemäß den Beispielen
63 bis 65 durchgeführt; die Testergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengestellt.
Be i s P1 i e I 1 e _ 87 bis 89 (Vergleichsbeispiele)
Unter Verwendung des gemäß Beispiel 61 erhaltenen, amphoteren Harzlackes Ξ anstelle des amphoteren Harzlackes
I in den Tabellen D, E und F gemäß den Bei-
M/25 006 ^
H<5
spielen 40 bis 42 bereitete man weiße, orange und rote Primärfarbdispersionspasten. Anschließend stellte man
unter Verwendung dieser Dispersionspasten und auf der Grundlage der in den Tabellen G, H und I angegebenen
Formulierungen weiße, orange und rote Beschichtungsmassen
her. Ein Kurztest zur Bestimmung der Wetterbeständigkeit
und der Außenbewitterung wurde gemäß den Beispielen 63 bis 65 durchgeführt; die Testergebnisse
sind in Tabelle 5 aufgeführt.
Tabelle 5 (die bei einem Kurztest z0Bestimm.doWetterbeständ0ued.Außenbewitt0erhalt.Ergebnisse)
Beispo Harzlack Farbe Glanz bo60 Kurzzeit-WetterbestsCOUV^ Außenbewi tterung (Okinawa)"~
vor doTest Glanzreten^" "BestanaTSei Glanzreten= Bestand.,bei dT ;
tion,, % deWachsbehc^ tion3 % Wachsbehandlung
63 | I | ¥ | 94 | 86 |
64 | I | 0 | 91 | 82 |
65 | I | R | 89 | 84 |
66 | II | Y/ | 94 | 92 |
67 | II | 0 | 90 | 88 |
68 | II | R | 90 | 88 |
75 | V | V/ | 95 | 93 |
76 | V | 0 | 93 | 92 |
77 | V | R | 92 | 90 |
78 | B | V/ | 92 | 68 |
79 | B | 0 | 82 | 55 |
80 | B | R | 78 | 50 |
87 | E | Yi | 94 | 64 |
88 | E | 0 | 92 | 68 |
89 | E | R | 90 | 63 |
Δ | 85 | Δ |
Δ | 83 | Δ |
93 | ||
0 | 90 | 0 |
0 | 88 | 0 |
92 | ||
0 | 90 | 0 |
0 | 90 | 0 |
65 | ||
X | 50 | X |
X | 52 | X |
66 | ||
X | 59 | Δ-Χ |
X | 55 | X |
[V)
VJI
VJI
CO 4^ CD
69 III W 94 80 82 S
70 III 0 92 78 0-Δ 79 0-Δ Jo
71 III R " 91 78 0-Δ 75 0-Δ ο
81 C V/ 93 23 38 ^
82 C 0 85 20 X 21 X
83 C R 80 15 X 28 X
72 IV W 94 91 93
73 IV 0 92 87 0 90 0 ^J
74 IV R 90 85 0 90 0 ο
84 E W 92 76 73 ^
85 E 0 80 73 Δ 70 Δ N)
86 E R 74 66 Δ 68 Δ «" ^
W = weiß; 0 = orange; R = rot; Vernetzungsmittel = Melaminharz 1 - 500 Stunden-Test
2-24 Monate-Test
2-24 Monate-Test
Μ/25 ΟΟβ A4
Mg
3 - Beständigkeit bei der V/achsbehandlung Eine kleine Menge Automobilwachs (Soft 99, hergestellt
von Nitoh Kagaku K.K.) wurde auf ein weißes Leinentuch
gegeben. Die Beschichtung wurde dann durch starkes Reiben mit dem Tuch mittels des Zeigefingers behandelt
(10 cm Länge, 10 Mal vor und zurück)» Anschließend wurde überschüssiges Wachs mit einem frischen Leinentuch
weggewischt und das Aussehen der Beschichtung beurteilt. Die Beständigkeit bei einer Wachsbehandlung wurde anhand
der Verminderung des Glanzes, der in der Beschichtung vorhandenen Kratzer und der Färbung des weißen
Leinentuches bewertet.
0 - keine Glanzverminderung, keine Kratzer und
keine Färbung des Tuches Δ - leichte Verminderung des Glanzes, wenige
Kratzer und geringe Färbung des Tuches
X- starke Verminderung des Glanzes, viele Kratzer und beträchtliche Färbung des Tuches.
In Tabelle 5 wurde ein Melaminharz als Vernetzungsmittel für die entsprechenden BeSchichtungsmassen verwendet.
In allen Fällen der Verwendung von Polyester-, Alkyd-
und Acrylbasisharzen besitzen die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen
im Vergleich zu denjenigen gemäß den Vergleichsbeispielen eine ausgezeichnete Wetterbeständigkeit,
was aus der ausgezeichneten Glanzretention und der verbesserten Beständigkeit bei einer Wachsbehandlung
ersichtlich ist.
M/25 006 %
Beispiele 90 bis
5
Unter Verwendung der Primärfarbdispersionspasten, die auf dem amphoteren Harzlack I gemäß den Beispielen 40
bis 42 basieren, der blauen Dispersionspaste, der roten Oxiddispersionspaste und der gelben Dispersionspaste
10 bereitet man auf der Grundlage der in den Tabellen J, K und L angegebenen Formulierungen weiße, orange und
rote Beschichtungsmassen.
Tabelle J (weiß)
Teile
weiße Dispersionspaste | 100 |
blaue Dispersionspaste | 0,2 |
amphoterer Harzlack I | 60 |
Sumidule N^ | 24 |
n-Butanol | 2 |
Dibutylzinndilaurat | 0,02 |
Oberflächen-Konditionierungsmittel | 0.4 |
186,8 | |
Tabelle K (orange) | |
orange Dispersionspaste | 90 |
gelbe Dispersionspaste | 6 |
rote Dispersionspaste | 3 |
weiße Dispersionspaste | 1 |
amphoterer Harzlack I | 135 |
oumidule N | 46 |
n-Butanol | 6 |
Dibutylzinndilaurat | 0,06 |
Oberflächen-Konditionierungsmittel | 0,6 |
288,2 35
Μ/25 ΟΟό A^
Tabelle L (rot)
Teile | |
rote Dispersionspaste | 62 |
rote Oxiddispersionspaste | 35 |
weiße Dispersionspaste | 2 |
amphoterer Harzlack I | 115 |
Sumidule N | 38 |
n-Butanol | VJl |
Dibutylzinndilaurat | 0,05 |
Oberflächen-Konditionierungsmittel | 0,5 |
15 (1) aliphatisches Polyisocyanat 7596
Cellosolveacetat/Xylol = 1/1 hergestellt von Sumitomo Bayer Urethane K.K,
Das Verhältnis OH-Äquivalente/NCO-Äquivalente beträgt
in den Zusammensetzungen 1/1.
Die drei obigen BeSchichtungsmassen wurden mit einem
Lösungsraittelgemisch, bestehend aus 10 Teilen Toluol,
20 Teilen Solvesso 100, 50 Teilen Solvesso 150 (Kohlenwasserstoff gemisch) und 20 Teilen Butylacetat, zur Einstellung
der Viskosität auf 23 sec/Nr. 4 Fordcup (200C) verdünnt. Die erhaltene Beschichtungsmasse wurde auf
matte Stahlplatten, die mit Zinkphosphat vorbehandelt waren, aufgesprüht, einer kationischen elektrophoretischen
Beschichtung unterzogen und mit einer Zwischenschicht aufgetragen. Nachdem die Platten eine definierte
Zeitspanne gestanden hatten, wurden sie 20 min bei 1000C eingebrannt. Anschließend wurde ein Kurztest zur
Bestimmung der Wetterbeständigkeit und der Außenbewitterung mit den Stahlplatten durchgeführt. Die Ergeb-
35 nisse sind in Tabelle 6 zusammengestellt.
M/25 006
Beispiele 95 bis 96
5
5
Unter Verwendung der Primärfarbdispersionspasten, die auf dem amphoteren Harzlack II gemäß den Beispielen 43
bis 45 basieren, und der Primärfarbpasten, die auf dem amphoteren Harzlack V gemäß den Beispielen 75 bis 77 bail
O sieren, bereitete man auf der Grundlage der in den Tabellen J, K und L angegebenen Formulierungen weiße,
orange und rote Beschichtungsmassen. Man wiederholt dann die in den Beispielen 90 bis 92 angegebenen Verfahren.
Die bei einem Kurztest zur Bestimmung der Wetterbeständigkeit und der Außenbewitterung erhaltenen Testergebnisse
sind in Tabelle 6 aufgeführt.
Beispiele 99 bis 104 (Vergleichsbeispiele)
Unter Verwendung der Primärfarbdispersionspasten, die auf dem sauren Harzlack B gemäß den Beispielen 52 bis
54 und auf dem amphoteren Harzlack E gemäß den Beispielen 87 bis 89 basieren, bereitete man auf der Grundlage
der in den Tabellen J, K und L (hinsichtlich des ampho-
25 teren Harzlacks C wurde Sumidule N in einer solchen
Menge verwendet, daß das Verhältnis OH-Äquivalente/NCO-Äquivalente
1/1 war) angegebenen Formulierungen weiße, orange und rote Beschichtungsmassen. Gemäß den Beispielen
90 bis 92 wurde ein Kurztest zur Bestimmung der Wetterbeständigkeit
und der Außenbewitterung durchgeführt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 6.
Aus Tabelle 6 ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen
Beschichtungsmassen im Vergleich zu denjenigen der Vergleichsbeispiele eine ausgezeichnete Wetterbeständigkeit
besitzen (hohe Glanzretention und bessere Beständigkeit bei einer Wachsbehandlung).
(Die bei einem Kurztest zur Bestimmung d „Weiterbestand.u.d.AußenbewLtto erhalt .Ergebnis se)
Beisp* Harzlack Farbe Glanz b„60° Kurzzeit-Wetterbest»(QUV) 1 Außenbewitterung(Okinawa)2
vor doTest
99
100
101
102
103
104
100
101
102
103
104
II
II
II
Glanzreten=
tion, %
tion, %
Bestand <> bei,
d. Wachs ben o-^
Glanzreten tion* %
Bestand„bei d
Wachsbehandl.
V 0
R W 0 R W 0 R W 0 R W 0 R
94 92 89 95 91 90
95 93 93 92 84 80 94 90 88
89 86 86 93 89 89 93 92 90 84 78 70 82 80 73
0 0
0 0
0 0
Δ Δ
Δ Δ
90 85 82 92 88 89 92 92 91
76 68 80
73 68
0 0
0 0
0 0
Δ Δ
Δ Δ
VJl
ο ο cn
CD ΓΟ OO
W = weiß; 0 = orange; R = rot; Vernetzungsmittel = Isocyanatverbindung
(1) - 500 Stunden-Test; (2) - 24 Monate-Test
Claims (7)
- PatentansprücheHarzmasse für Beschichtungszwecke, die ein "amphoteres Harz auf Basis einer sauren Harzkomponente und einer basischen Komponente aus einem basischen Harz und/oder einer basischen Verbindung, ein Amino-Formaldehyd-Harz, das mit einem Monoalkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen verethert ist, und/oder eine Isocyanatverbindung umfaßt, dadurch gekennzeich· net, daß die basische Komponente des amphoteren Harzes aus einem basischen Harz und/oder einer basischen Verbindung besteht, deren Halbstufenpotentiale bei der nichtwäßrigen, potentiometrisehen Titration in dem im Harz vorliegenden Zustand weniger als 450 mV betragen, und die Basizität des amphoteren Harzes im Bereich von 1,0 χ 10 bis 1,0 mMol/g Feststoff liegt.
- 2. Harzmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 45 bis 95 Gew.% des amphoteren Harzes und 55 bis 5 Gew.% des Amino-Formaldehyd-Harzes und/oder der Isocyanatverbindung enthält.
- 3. Harzmasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die saure Harzkomponente des amphoteren Harzes aus einer PoIycarbonsäure besteht,die, wenn sie in dem Zustand vorliegt, der im Harz zur Bildung einer Säurezahl führt, bei der nichtwäßrigen, po-tentiometrischen Titration ein Halbstufenpotential von mehr als -350 mV besitzt, und die Azidität des amphoteren Harzes im Bereich von 2,0 χ 10~ bis 3,0 mMol/g Feststoff liegt.M/25 006 2
- 4. Harzmasse für Beschichtungszwecke, dadurch gekennzeichnet, daß sie 45 bis 95 Gew.% eines amphoteren Harzes9 dem ein Photostabilisator vom Typ gehindertes Amin einverleibt ist, und 55 bis 5 Gew.% eines Amino-Formaldehyd-Harzes, das mit einem niedrigen Monoalkohol verethert ist, oder eine Isocyanatverbindung enthält, wobei das amphotere Harz,das funktionelle Gruppen aufweist, welche sowohl mit Vernetzungsmitteln als auch mit Esterbindungen reagieren können, erhältlich ist durch Umesterung (Ester-Ester-Austauschreaktion) zwischen d@m Basisharz, das unter sauren Harzen und amphoteren Harzen ausgewählt ist, und einem Photostabilisator vom Typ gehindertes Amin, der Esterbindungen aufweist.
- 5« Harzmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das amphotere Harz, dem ein Photostabilisator vom Typ gehindertes Amin einverleibt ist, eine Azidität von 2,0 χ 10"2 bis 3,0 mMol/g Feststoff und eine Basizität von 1,0 χ 10 bis 1,0 mMol/g Feststoff aufweist, wobei die auf dem Photostabilisator basierende Basizität 100 bis 2,0 Jfol-tf der gesamten Basizität ausmacht.
- 6. Harzmasse nach einem der Ansprüche 4. oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Photostabilisator vom Typ gehindertes Amin eine Verbindung mit einer PoIyalkylpiperidingruppe ist.
- 7. Harzmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das saure Harz ein Polyesterharz ist, 10 bisM/25 006 380 Mol-% der sauren Komponente aus einer gesättigten, alicyclischen Polycarbonsäure bestehen und 10 bis 100 Mol-% der Carboxylgruppen, welche im Harz zur Ausbildung einer Säurezahl führen, von einer Polycarbonsäure stammen, deren Halbstufenpotential bei der nichtwäßrigen, potentiometrischen Titration in dem Zustand, der im Harz zur Ausbildung dieser Säurezahl führt, mehr als -350 mV beträgt.
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