DE3712442C2

DE3712442C2 - Verwendung von sauren Polykondensaten zur Herstellung von wasserverdünnbaren Einbrennfüllern, Einbrenndecklacken und Einbrennklarlacken

Info

Publication number: DE3712442C2
Application number: DE19873712442
Authority: DE
Inventors: Alfred Krueger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-11
Filing date: 1987-04-11
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2007-04-12
Also published as: DE3712442A1

Description

Der Stand der Technik ist in der nicht vorveröffentlichten DE-35 37 855 A1 und DE-35 37 855 C2 sowie der darin angezogenen DE-29 36 623 C2 beschrieben.

Aufgabe und Ziel der Erfindung sind identisch mit der DE-35 37 855 A1/C2 und bestehen darin, wasserverdünnbare Einbrennlacke herzustellen, die analog lösungsmittelverdünnbaren (nicht wäßrigen) anwendbar sind. Dies bedeutet entgegen üblicher Praxis den Wegfall der Vortrocknung, z. B. 10 min/80°C.

Erfindungsgegenstand ist die Verwendung von sauren Polykondensaten zur Herstellung von wasserverdünnbaren Einbrennfüllern, Einbrenndecklacken und Einbrennklarlacken gemäß nachstehendem Anspruch.

In bezug auf Art und Menge der zur Herstellung der sauren Polykondenssate eingesetzten Komponenten wird auf die vorstehend angeführten Unterlagen, insbesondere die DE-35 37 855 A1 verwiesen, jedoch mit der Ausnahme, daß gemäß nachstehendem Anspruch keine carboxylgruppenhaltigen Derivate von ganz oder teilweise veretherten Aminoplasten, sondern letztere als solche verwendet werden und keine carboxyl- und hydroxylgruppenhaltigen Acrylharze zum Einsatz kommen.

In bezug auf gegebenenfalls in den erfindungsgemäßen Einbrennlacken als Zusatz enthaltenen anderen wasserverdünnbaren Harzen, z. B. Polyurethanharze, auch in Form ihrer wäßrigen Dispersionen, und/oder üblichen Zusatz- und Hilfsstoffen, wird auf die DE-35 37 855 C2, Spalte 6, Zeile 17-45, verwiesen.

In bezug auf die Anwendung und den technischen Fortschritt der erfindungsgemäßen Einbrennlacke wird ebenfalls auf die DE-35 37 855 C2, Spalte 6, Zeilen 46-68, und ff. Spalte 7, Zeilen 1-20, verwiesen.

Die nachstehenden Beispiele erläutern die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten sauren Polykondensate als nach ganz oder teilweise Neutralisation wasserverdünnbare Bindemittel zur Herstellung von wasserverdünnbaren Einbrennfüllern, Einbrenndecklacken und Einbrennklarlacken in Ergänzung zu Anspruch und Beschreibung. Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile.

Herstellung des Polyesters A

225 T. Ethylenglycol, 80 T. Glycerin, 310 T. Neopentylglycol, 270 T. Polyethylenglycol 300 (durchschnittliches Molekulargewicht), 395 T. Adipinsäure und 540 T. Phthalsäureanhydrid werden in einer üblichen Apparatur bei 150-260°C bis zur Säurezahl von 6 umgesetzt. Hydroxylgehalt 4,4%. Viskosität 75%ig in Butanol 102 sec/DIN 4 mm/18°C.

Herstellung des Polyesters B

100 T. des Polyesters A werden bei 160°C mit 9 T. Trimellitsäureanhydrid angesäuert. Säurezahl 60. Viskosität 80%ig in Butylglycol 58 sec/DIN 8 mm/20°C.

Anmerkung

Soll der Polyester zur Herstellung von sauren Polykondensaten eingesetzt werden, die zur Herstellung von wasserverdünnbaren Einbrennlacken verwendet werden, die in dickerer Schicht, z. B. über 50 µm, aufgetragen werden, so wird Trimellitsäureanhydrid ganz oder teilweise durch Hexahydrophthalsäureanhydrid ersetzt.

Beispiel 1

740 T. Polyester B, 270 T. Hexamethoxymethylmelamin, 120 T. Hexahydrophtalsäureanhydrid, 30 T. Propylenglycol-1,2 und 60 T. Glycerin werden in einer üblichen Apparatur bei 65-75°C bis zur Säurezahl 58 umgesetzt. Danach wird mit 100 T. Butylglycol verdünnt und unter Beachtung der exothermen Reaktion langsam nach und nach 180 T. Dimethylaminoethanol zugegeben. Sobald die Temperatur fällt, wird mit 500 T. entsalztem Wasser verdünnt. Einbennrückstand ca. 50% (15 min/165°C). Viskosität 63 sec/DIN 6 mm/20°C, pH-Wert ca. 8,0. Nach dem Auftrag auf Stahlblech und einem Einbrennen von 15 min/165°C (Umlufttemperatur) in einer Trockenfilmschichtdicke von 30 µm resultiert ein bläschenfreier hartelastischer Überzug, der sich um die Blechstärke ohne Abplatzen oder Rißbildung biegen läßt.

50 T. der vorstehenden Bindemittellösung werden im Verhältnis 1 : 1 Bindemittel/Pigment mit einem Gemisch aus Titandioxid Rutil/Bariumsulfat 1 : 1 unter Verwendung von 0,3 T. hochdisperser Kieselsäure, 0,03 T. eines handelsüblichen Gaßrußes und 0,1 T. eines Dispergierhilfsmittels in üblicher Weise mittels Dissolver und Dynomill unter Zugabe von 25 T. entsalztem Wasser pigmentiert. Danach werden 0,2 Teile eines handelsüblichen oberflächenaktiven Mittels und 0,2 T. eines handelsüblichen Entschäumers hinzugefügt. Jetzt wird mit entsalztem Wasser auf eine Viskosität von 30 sec/DIN 4 mm/20°C eingestellt. Der Einbrennfüller oder seidenmatte Einbrenndecklack wird durch Spritzauftrag auf kathodisch beschichtete zinkphosphatierte Stahlbleche in einer Trockenfilmschichtdicke von 25-30 µm aufgetragen und nach einer Ablüftzeit von 3 min bei Raumtemperatur 15 min/165°C oder 190°C eingebrannt. Man erhält einen bläschenfreien, hartelastischen Überzug. Auf diesen wird in einer Trockenfilmschichtdicke von 40 µm ein handelsüblicher Autodecklack aufgetragen und 20 min/130°C eingebrannt, (Farbton des Autodecklackes weiß). Es resultiert ein Lackaufbau, der sich durch gute Wasser- und Steinschlagbeständigkeit auszeichnet.

Die Wasserbeständigkeit des Lackaufbaus kann z. B. durch Eintauchen der lackierten Testbleche in 32-34°C warmen entsalztem Wasser während 240 Stunden geprüft werden. Die Steinschlagbeständigkeit wird mit einem Steinschlagprüfgerät wie es in der Automobilindustrie üblich ist (Gerät Type VDA, Modell 508, Lieferant Firma Erichsen) geprüft. Hierbei wird z. B. mit dem zum Gerät gehörenden Graugußschrot das Testblech bei einem eingestellten Überdruck von 2 bar während 30 sec mit 2 kg des Graugußschrots beschossen. Durch Verwendung einer 5%igen Kupfersulfatlösung, die mit 2-3% konz. Schwefelsäure sauer eingestellt ist, lassen sich etwaige Durchschläge bis auf das Blech leicht feststellen. Weiter kann die Haftung des Autodecklackes auf dem Einbrennfüller beurteilt werden.

Beispiel 2

40 T. der nach Beispiel 1 erhaltenen Bindemittellösung werden mit 10 T. eines im Handel befindlichen wasserverdünnbaren Ricinenalkydharzes (Ölgehalt/Triglycerid ca. 34%, Phthalsäureanhydrid ca. 25%), 55%ig in einem Lösergemisch aus ca. 17,5 T. Butylglycol, 17,5 T. Butanol, 3,5 T. Dimethylaminoethanol und 6,5 T. Wasser, vermischt und 0,2 T. eines oberflächenaktiven Mittels zugesetzt. Man erhält eine leichte trübe Lösung. Diese wird mit Dimethylaminoethanol auf einen pH-Wert von 8,0 eingestellt.

Auftrag auf Stahlblech in einer Trockenfilmschichtdicke von ca. 25 µm. Ablüftzeit 5 min bei Raumtemperatur. Einbrennen 25 min/140°C Umlufttemperatur. Es resultiert ein bläschenfreier, klarer, durch das mitverwendete Ricinenalkydharz ganz leicht vergilbter Überzug, der hart, kratzbeständig und elastisch ist und sich um die Blechstärke ohne Abplatzen oder Rißbildung biegen läßt.

Claims

Verwendung von sauren Polykondensaten, hergestellt in üblicher Weise bei Temperaturen über 40°C mit oder ohne Gegenwart von Lösungsmitteln durch Umsetzung der folgenden Komponenten:
- (I) 15-40% ganz oder teilweise veretherte Aminoplaste,
- (IIa) mehr als 30% carboxyl- und hydroxylgruppenhaltige Polyester mit einem Hydroxylgehalt über 4% sowie mit einem Gehalt von Polyetherpolyol- Einheiten in ihrer Struktur, gegebenenfalls angesäuert mit Polycarbonsäuren bzw. deren Anhydriden,
- (IIb) 3-10% mehrwertige Alkohole, und
- (III) 5-15% cyclische Polycarbonsäuren mit mindestens zwei Carboxylgruppen bzw. deren Anhydride, Prozentangaben bezogen auf das Gesamtgewicht der lösungsmittelfreien Komponenten,
als nach ganz oder teilweiser Neutralisation wasserverdünnbares Bindemittel zur Herstellung von wasserverdünnbaren Einbrennfüllern, Einbrenndecklacken oder Einbrennklarlacken, gegebenenfalls nach Zusatz anderer wasserverdünnbarer Harze und/oder üblicher Zusatz- und Hilfsstoffe, wobei diese Einbrennlacke ohne bei Temperaturen unter 100°C üblicherweise erfolgende gesonderte Vortrocknung durch Vortrockenzonen oder spezielle Temperaturführung in Trockenöfen bei Temperaturen über 100°C ohne Bläschenbildung beim Einbrennen eingebrannt werden können.