DE3726956A1 - Ueberzugsmittel - Google Patents
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- DE3726956A1 DE3726956A1 DE19873726956 DE3726956A DE3726956A1 DE 3726956 A1 DE3726956 A1 DE 3726956A1 DE 19873726956 DE19873726956 DE 19873726956 DE 3726956 A DE3726956 A DE 3726956A DE 3726956 A1 DE3726956 A1 DE 3726956A1
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- C08L61/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
Description
Lösungsmittelfreie, lösungsmittelhaltige und wasserverdünnbare
Überzugsmittel auf der Basis von hydroxylgruppenhaltigen Acrylat
harzen bzw. Copolymerisaten und/oder hydroxylgruppenhaltigen
Polyestern und ganz oder teilweise verätherten Aminoplasten und/
oder carboxylgruppenhaltigen Derivaten von ganz oder teilweise
verätherten Aminoplasten sind Stand der Technik.
Selbstverständlich können diese Überzugsmittel auch übliche
Zusatz- und Hilfsstoffe enthalten, z. B. Pigmente, z. B. Titan
dioxid, Eisenoxid, Ruß, Grafit, Zinkstaub, Aluminiumbronze,
Füllstoffe, z. B. Bariumsulfat, oberflächenaktive Mittel, z. B.
Netz- und Verlaufmittel auf Siliconbasis, Antiabsetzmittel,
Verdickungsmittel, z. B. hochdisperse Kieselsäure, Lichtschutz
mittel, z. B. auf der Basis von Benztriazolderivaten und HALS-
Verbindungen, Amine, z. B. Dimethylaminoethanol, Thixotropie
rungsmittel, Korrekturharze, z. B. Epoxidharze, Fettsäuren,
z. B. Ricinenfettsäure, mehrwertige Alkohole, z. B. Propylen
glycol, Polyglycole, Lactone, und Weichmachungsmittel, z. B.
Dibutylphthalat, Trikresylphosphat, Ricinusöl, Härter, z. B.
p-Toluolsulfonsäure, Phosphorsäure, Butylmonomaleinat.
Aufgabe und Ziel der Erfindung sind die Verbesserung dieser
bekannten Überzugsmittel.
Eine weitere Aufgabe und ein weiteres Ziel der Erfindung sind,
die wirtschaftlichen und leicht zugängigen Verbindungen Harn
stoff und Dicyandiamid einer möglichst breiten und einfachen
Verwendung auf dem Gebiet der Überzugsmittel zuzuführen.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch verschiedene Aus
führungsformen der Erfindung gelöst. Alle Ausführungsformen
beruhen auf der Verwendung von Harnstoff und/oder Dicyandiamid
zur Herstellung von Überzugsmitteln.
Die Herstellung von urethanisierten Polyestern durch Um
esterung von Alkylurethanen, z. B. Butylurethan, mit hy
droxylgruppenhaltigen Polyestern ist bekannt. Die so her
gestellten urethanisierten Polyester werden jedoch noch
weiter mit Formaldehyd zu methylolierten Urethanharzen um
gesetzt, bevor sie zur Herstellung von Überzugsmitteln ver
wendet werden. Die ganz oder teilweise Verwendung von Dicyan
diamid anstelle von Harnstoff oder die Verwendung von hydroxyl
gruppenhaltigen Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten, z. B. her
gestellt nach der DE-PS 29 36 623, ist nicht bekannt.
In der DE-PS 22 08 006 ist ein Verfahren zur Herstellung von
modifizierten Epoxidharzen beschrieben. Nach Anspruch 2 werden
zunächst hydroxylgruppenhaltige Alkydharze und Harnstoff mit
einander umgesetzt und danach die Umsetzung mit den Epoxidver
bindungen mit mehr als einer Epoxidgruppe je Durchschnitts
molekulargewicht vorgenommen. Nach Abschnitt 2, Zeilen 24-31,
kann diese Erfindung auch als die Verwendung einer festen
oder flüssigen Lösung von Harnstoff in einem hydroxylgruppen
haltigen Alkydharz oder als die Verwendung eines Urethanharzes
aus Harnstoff und einem hydroxylgruppenhaltigen Alkydharz als
Härter für Epoxidverbindungen mit mehr als einer Epoxidgruppe
je Durchschnittsmolekulargewicht verstanden werden. In Beispiel
6 ist die Herstellung eines entsprechenden Urethanharzes be
schrieben. Aus dieser Patentschrift kann jedoch nicht entnommen
werden, daß die danach hergestellten Urethanharze in Kombination
mit Aminoplasten ohne den Einsatz von Epoxidharzen ausgezeichnete
Überzugsmittel ergeben. Dicyandiamid und hydroxylgruppenhaltige
Acrylatharze bzw. Copolymerisate sind nicht erwähnt. Ein Gehalt
von Harnstoff und/oder Dicyandiamid in Überzugsmitteln ist eben
falls nicht vorgesehen.
Ein Erfindungsgegenstand ist ein Überzugsmittel auf der Basis
von hydroxylgruppenhaltigen Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten
und/oder hydroxylgruppenhaltigen Polyestern und ganz oder teil
weise verätherten Aminoplasten und/oder carboxylgruppenhaltigen
Derivaten von ganz oder teilweise verätherten Aminoplasten, wo
bei das Überzugsmittel gegebenenfalls übliche Zusatz- und Hilfs
stoffe enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Überzugs
mittel anstelle von hydroxylgruppenhaltigen Acrylatharzen bzw.
Copolymerisaten und/oder hydroxylgruppenhaltigen Polyestern
ganz oder teilweise das Umsetzungsprodukt von hydroxylgruppen
haltigem Polyester und Harnstoff und/oder Dicyandiamid enthält.
Vorzugsweise werden zur Herstellung des Umsetzungsproduktes
80 bis 99 Gew.-% Polyester und 1 bis 20 Gew.-% Harnstoff und/
oder Dicyandiamid verwendet und bei erhöhter Temperatur, z. B.
80 bis 160°C, umgesetzt. Die Menge an Harnstoff und/oder Dicyan
diamid ist abhängig vom Hydroxylgehalt des Polyesters sowie
dessen Säurezahl und kann durch einfache Versuche leicht er
mittelt werden.
Die Herstellung hydroxylgruppenhaltiger Polyester ist in der
Literatur ausreichend beschrieben. Bevorzugt ist die Verwendung
von Polyestern mit einem Hydroxylgehalt über 4%. Diese Polyester
können auch modifiziert sein, z. B. mit Monocarbonsäuren, z. B.
Fettsäuren, Benzoesäure, Ethylhexansäure, Hydroxycarbonsäuren,
und/oder mit Styrol und/oder Vinyltoluol und/oder (Meth)Acryl
säure. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von gesättigten
Polyestern mit einem Hydroxylgehalt über auf der Basis von
Phthalsäure bzw. deren Derivaten, z. B. Phthalsäureanhydrid,
Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid,
Isophthalsäure, Dimethylterephthalat, bzw. deren Gemische,
und aliphatischen Dicarbonsäuren, insbesondere Adipinsäure
sowie geradkettigen und/oder verzweigten Diolen, gegebenen
falls mit einem untergeordneten Anteil an Triolen, z. B.
Glycerin, Trimethylolpropan.
Sofern das Umsetzungsprodukt zur Herstellung von wasserverdünn
baren Überzugsmitteln verwendet werden soll, wird die Verwendung
der in der DE-OS 35 37 855 beschriebenen Polyester bevorzugt.
Vorzugsweise erfolgt die Umsetzung von Polyester und Harnstoff
und/oder Dicyandiamid in der Schmelze unter schonenden Bedin
gungen, insbesondere bei Temperaturen unter 100°C. Es ist aus
reichend, wenn flüssige oder feste Lösungen von Harnstoff und/
oder Dicyandiamid in dem Polyester vorliegen. Auch hierunter
wird ein Umsetzungsprodukt von Polyester mit Harnstoff und/oder
Dicyandiamid verstanden. Die Umsetzung bzw. Lösung von Harnstoff
und/oder Dicyandiamid in dem Polyester ist ausreichend, wenn
sich bei Lagerung bei Raumtemperatur kein Harnstoff und/oder
Dicyandiamid mehr abscheiden. Die weitere Umsetzung des Poly
esters mit Harnstoff und/oder Dicyandiamid, z. B. zu Urethan
harz, wird erfindungsgemäß dabei erst nach dem Aufbringen des
erfindungsgemäßen Überzugsmittels auf eine Unterlage im Film
durchgeführt. Von Vorteil ist die einfache Herstellung der er
findungsgemäß zu verwendenden Umsetzungsprodukte.
Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein lösungsmittelhaltiges,
insbesondere lösungsmittelarmes, Überzugsmittel auf der Basis
von hydroxylgruppenhaltigen Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten
und/oder hydroxylgruppenhaltigen Polyestern und ganz oder teil
weise verätherten Aminoplasten und/oder carboxylgruppenhaltigen
Derivaten von ganz oder teilweise verätherten Aminoplasten, wo
bei das Überzugsmittel gegebenenfalls übliche Zusatz- und Hilfs
stoffe enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Überzugs
mittel anstelle von hydroxylgruppenhaltigen Acrylatharzen bzw.
Copolymerisaten und/oder hydroxylgruppenhaltigen Polyestern
ganz oder teilweise das Umsetzungsprodukt von hydroxylgruppen
haltigen Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten und Harnstoff und/
oder Dicyandiamid enthält.
Vorzugsweise werden zur Herstellung des Umsetzungsproduktes
80 bis 99 Gew.-% Acrylatharz bzw. Copolymerisat und 1 bis
20 Gew.-% Harnstoff und/oder Dicyandiamid verwendet und bei
erhöhter Temperatur, z. B. 80 bis 160°C, und in Gegenwart von
organischen Lösungsmitteln, z. B. aromatische Kohlenwasser
stoffe, z. B. Xylol, Alkohole, z. B. Butanol, Glycoläther,
z. B. Butylglycol, Ketone, z. B. Aceton, Methylethylketon,
Ester, z. B. Methoxypropylacetat, umgesetzt. Die Menge an
Harnstoff und/oder Dicyandiamid ist abhängig vom Hydroxyl
gehalt des Acrylatharzes bzw. Copolymerisates und kann durch
einfache Versuche leicht ermittelt werden. Auch die etwaige
Säurezahl des Acrylatharzes bzw. Copolymerisates ist zu berück
sichtigen.
Die Herstellung hydroxylgruppenhaltiger Acrylatharze bzw. Co
polymerisate ist in der Literatur ausreichend beschrieben.
Bevorzugt ist die Verwendung von Acrylatharzen bzw. Copoly
merisaten, die in der DE-PS 29 36 623 beschrieben sind.
Vorzugsweise erfolgt die Umsetzung von Acrylatharz bzw. Co
polymerisat in Gegenwart von organischen Lösungsmitteln unter
schonenden Bedingungen, insbesondere bei Temperaturen unter
100°C. Es ist ausreichend, wenn flüssige oder feste Lösungen
von Harnstoff und/oder Dicyandiamid in dem Acrylatharz bzw.
Copolymerisat vorliegen. Auch hierunter wird ein Umsetzungs
produkt von Acrylatharz bzw. Copolymerisat mit Harnstoff und/
oder Dicyandiamid verstanden. Die Umsetzung bzw. Lösung von
Harnstoff und/oder Dicyandiamid in dem Acrylatharz bzw. Copoly
merisat ist ausreichend, wenn sich bei Lagerung bei Raumtempe
ratur kein Harnstoff und/oder Dicyandiamid mehr abscheiden.
Die weitere Umsetzung des Acrylatharzes bzw. Copolymerisates
mit Harnstoff und/oder Dicyandiamid, z. B. zu Urethanharz,
erfolgt danach erfindungsgemäß erst nach dem Aufbringen des
erfindungsgemäßen Überzugsmittels auf eine Unterlage, also
im Film. Von Vorteil ist die einfache Herstellung der erfin
dungsgemäß zu verwendenden Umsetzungsprodukte.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, solche Umsetzungsprodukte
zu verwenden, die durch Umsetzung von hydroxylgruppenhaltigem
Acrylatharz bzw. Copolymerisat im Überschuß gegenüber Harnstoff
und/oder Dicyandiamid, bezogen auf die Äquivalente der Hydroxyl
gruppen des Acrylatharzes bzw. Copolymerisates zu den reaktiven
Gruppen von Harnstoff und Dicyandiamid, und unter schonenden Be
dingungen, vorzugsweise unter 100°C, in Gegenwart von organischen
Lösungsmitteln, vorzugsweise niedere einwertige Alkohole, z. B.
Butanol, Methoxypropanol, hergestellt wurden, oder solche, die
durch nur teilweise Umsetzung von hydroxylgruppenhaltigem Acry
latharz bzw. Copolymerisat mit Harnstoff und/oder Dicyandiamid
unter schonenden Bedingungen und in Gegenwart von organischen
Lösungsmitteln, vorzugsweise niedere einwertige Alkohole, her
gestellt wurden, wobei überschüssiger Harnstoff und/oder Dicyan
diamid gelöst in dem Acrylatharz bzw. Copolymerisat verbleiben,
so daß in beiden Fällen Umsetzungsprodukte mit einem Hydroxylge
halt von mindestens 1% erhalten werden. Ebenso ist es ganz be
sonders vorteilhaft, solche Umsetzungsprodukte zu verwenden,
die durch Umsetzung von hydroxylgruppenhaltigem Polyester im
Überschuß gegenüber Harnstoff und/oder Dicyandiamid, bezogen
auf die Aquivalente der Hydroxylgruppen des Polyesters zu den
reaktiven Gruppen von Harnstoff und Dicyandiamid, vorzugsweise
unter schonenden Bedingungen, insbesondere unter 100°C, gege
benenfalls in Gegenwart von niederen einwertigen Alkoholen,
oder die durch nur teilweise Umsetzung von hydroxylgruppen
haltigem Polyester mit Harnstoff und/oder Dicyandiamid unter
schonenden Bedingungen hergestellt wurden, gegebenenfalls in
Gegenwart organischer Lösungsmittel, vorzugsweise niedere ein
wertige Alkohole, wobei nicht umgesetzter Harnstoff und/oder
Dicyandiamid jedoch gelöst in dem Polyester verbleiben, so daß
in beiden Fällen Umsetzungsprodukte mit einem Hydroxylgehalt
von mindestens 1%, vorzugsweise über 2%, erhalten werden.
Die in den vorstehenden Umsetzungsprodukten noch verbleibenden
Hydroxylgruppen reagieren bevorzug mit Aminoplasten.
Weiterer Erfindungsgegenstand ist ein lösungsmittelhaltiges
Überzugsmittel auf der Basis von hydroxylgruppenhaltigen Acrylat
harzen bzw. Copolymerisaten und/oder hydroxylgruppenhaltigen
Polyestern und ganz oder teilweise verätherten Aminoplasten und/
oder carboxylgruppenhaltigen Derivaten von ganz oder teilweise
verätherten Aminoplasten, wobei das Überzugsmittel gegebenen
falls übliche Zusatz- und Hilfsstoffe enthält, das dadurch ge
kennzeichnet ist, daß das Überzugsmittel Harnstoff und/oder
Dicyandiamid enthält, vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis
10 Gew.-%, bezogen auf Bindemittel, insbesondere 3 bis 10 Gew.-%,
bezogen auf Bindemittel.
Die Menge des Gehalts von Harnstoff und/oder Dicyandiamid in
dem Überzugsmittel richtet sich nicht nur nach dem Verwendungs
zweck, sondern auch nach der chemischen Zusammensetzung des
Bindemittels und der Lösungsmittel, z. B. aromatische Kohlen
wasserstoffe, z. B. Xylol, höhersiedende Erdölfraktionen,
höhere Alkohole, z. B. Butanol, Isobutanol, Methoxypropanol,
Ketone, z. B. Aceton, Methylisobutylketon, Isophoron, Glycol
ether, z.B. Butylglycol, Ester, z. B. Butylacetat, Methoxy
propylacetat, bzw. deren Gemische, wie sie üblicherweise
verwendet werden, z. B. Gemische von aromatischen Kohlenwasser
stoffen mit höheren Alkoholen, wobei der Anteil der Kohlenwasser
stoffe überwiegt.
Besonders richtet sich die Menge des Gehalts an Harnstoff und/
oder Dicyandiamid in dem Überzugsmittel nach dem Hydroxylgehalt
der verwendeten Acrylatharze bzw. Copolymerisate und der Poly
ester sowie nach deren Säurezahl. Mit steigendem Hydroxylgehalt
und steigender Säurezahl lassen sich erhöhte Mengen von Harn
stoff und/oder Dicyandiamid verwenden.
Sofern in dem Überzugsmittel als übliche Zusatz- und Hilfs
stoffe mehrwertige Alkohole, z. B. Di- oder Triole auf der
Basis von Caprolacton, Esterdiole, z. B. Hydroxypivalinsäure
neopentylglycolester, Polyäthylenglycol, Polypropylenglycol,
vorzugsweise in Mengen bis zu 10 Gew.%, bezogen auf Binde
mittel, enthalten sind, beeinflußen sie ebenfalls die Menge
des zu verwendenden Harnstoffs und/oder Dicyandiamids.
Harnstoff und/oder Dicyandiamid müssen in dem Überzugsmittel
in homogener Mischung oder in gelöster Form vorliegen. Bevor
zugt ist die Lösung von Harnstoff und/oder Dicyandiamid in dem
Überzugsmittel in der Wärme. Hierzu wird das Überzugsmittel er
wärmt, z. B. auf 40 bis 80°C, und Harnstoff und/oder Dicyandi
amid unter Rühren zugegeben und weiter erwärmt, bis aller
Harnstoff und/oder Dicyandiamid gelöst sind und sich in der
Kälte bzw. bei Raumtemperatur nicht mehr abscheiden.
Harnstoff (Schmelzpunkt 132,1°C) und Dicyandiamid (Schmelz-bzw. Zersetzungs
punkt 209°C) sind in den üblicherweise in Überzugsmittel ver
wendeten Lösungsmittelgemischen, z. B. Gemischen aus aromati
schen Kohlenwasserstoffen, z. B. Xylol, höhersiedende Erdöl
fraktionen, und höheren Alkoholen, z. B. Butanol, Diacetonal
kohol, praktisch unlöslich. Es ist daher ein Überraschungseffekt
der Erfindung, daß sich Harnstoff und/oder Dicyandiamid in
Überzugsmitteln weit unterhalb ihres Schmelz- bzw. Zersetzungs
punktes auflösen lassen. Dies wird vor allem auf die relativ
hohe Lösungsfähigkeit von hydroxylgruppenhaltigen Polyestern
und/oder hydroxylgruppenhaltigen Acrylatharzen bzw. Copolymeri
saten in Kombination mit Aminoplasten für Harnstoff und Dicyan
diamid zurückgeführt. Diese hohe Lösungsfähigkeit war nicht vor
auszusehen.
Weiterer Erfindungsgegenstand ist ein wasserverdünnbares
Überzugsmittel auf der Basis von nach ganz oder teilweiser
Neutralisation mit Basen, vorzugsweise Aminen, wasserver
dünnbaren carboxyl- und hydroxylgruppenhaltigen Polyestern,
gegebenenfalls im Gemisch mit carboxyl- und hydroxylgruppen
haltigen wasserverdünnbaren Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten,
vorzugsweise mit einem untergeordneten Anteil letzterer im
Gemisch, insbesondere weniger als 30 Gew.-%, bezogen auf das
Gemisch, und wasserverdünnbaren, mit niederen einwertigen
Alkoholen ganz oder teilweise verätherten Aminoplasten und/
oder deren carboxylgruppenhaltigen Derivaten, wobei das Über
zugsmittel gegebenenfalls übliche Zusatz- und Hilfsstoffe
enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Überzugs
mittel Harnstoff und/oder Dicyandiamid, vorzugsweise in
einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Bindemittel,
enthält, insbesondere 3 bis 10 Gew.-%, bezogen auf Bindemittel.
Harnstoff und Dicyandiamid sind, wenn auch unterschiedlich,
wasserlöslich, so daß es im allgemeinen genügt, dem Überzugs
mittel bei Raumtemperatur Harnstoff und/oder Dicyandiamid
unter Rühren zuzufügen, wobei Lösung in dem Überzugsmittel
erfolgt. Bei Verwendung höherer Mengen an Harnstoff und/oder
Dicyandiamid kann aber auch die Auflösung dieser Verbindungen
in dem Überzugsmittel in der Wärme, z. B. bei 40-80°C, erfol
gen, wobei das gute Lösungsvermögen von carboxyl- und hydroxyl
gruppenhaltigen Polyestern und Aminoplasten für Harnstoff und
Dicyandiamid zum Tragen kommt.
Die gegebenenfalls verwendeten Acrylatharze bzw. Copolymerisate
müssen mit den verwendeten Polyestern lacktechnisch verträglich
sein, was im Einzelfall durch einfache Versuche leicht ermittelt
werden kann. Bevorzugt ist die Verwendung von Acrylatharzen bzw.
Copolymerisaten nach der DE-PS 29 36 623. Im allgemeinen enthal
ten die erfindungsgemäßen wasserverdünnbaren Überzugsmittel sogen.
Co-Lösungsmittel, z. B. Butylglycol, Methoxypropanol, Butanol,
vorzugsweise in einer Menge unter 10 Gew.%, bezogen auf das
Überzugsmittel.
Weiter wird bemerkt, daß der Gehalt von Harnstoff und/oder
Dicyandiamid in den Überzugsmitteln gemäß den Ansprüchen 3 und 4
auch dadurch bewirkt werden kann, daß man anstelle der ganz
oder teilweise verätherten Aminoplaste und/oder deren carboxyl
gruppenhaltigen Derivaten und von Harnstoff oder Dicyandiamid
ganz oder teilweise eine homogene Mischung oder Lösung von mit
Monoalkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Molekül ganz
oder teilweise verätherten Aminoplasten und/oder deren carboxyl
gruppenhaltigen Derivaten und Harnstoff und/oder Dicyandiamid
verwendet. Auch falls diese homogene Mischung bzw. Lösung vor
kondensiert ist, z. B. bei erhöhter Temperatur, z. B. 40-80°C,
gegebenenfalls auch in Gegenwart von einwertigen Alkoholen mit
1 bis 4, insbesondere 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Molekül,
z. B. Butanol, jedoch noch freien Harnstoff oder Dicyandiamid
enthält, wird hierunter ein Überzugsmittel gemäß Anspruch 3
oder 4 verstanden. Mit einwertigen Alkoholen mit 2 bis 4 Kohlen
stoffatomen im Molekül ganz oder teilweise verätherte Aminoplaste,
insbesondere Melaminformaldehydharze, zeigen überraschenderweise
ein ausgeprägtes Lösungsvermögen für Harnstoff und/oder Dicyan
diamid, während bei Verwendung von Hexamethoxymethylmelamin im
allgemeinen nur homogene Mischungen erzielt werden.
Grundsätzlich ist davon auszugehen, daß es sich bei den vor
stehend beschriebenen homogenen Mischungen oder Lösungen von
Harnstoff und/oder Dicyandiamid in den Aminoplasten tatsächlich
um homogene Mischungen oder Lösungen handelt, da es Harnstoff
und Dicyandiamid an weiteren Reaktionspartnern, z. B. Formaldehyd,
mangelt. Auch eine etwaige Umsetzung von Harnstoff und/oder Di
cyandiamid mit den einwertigen Alkoholen zu Alkylurethanen er
scheint wenig wahrscheinlich; allenfalls kann mit der Entstehung
von nicht zu definierenden Anfangsprodukten gerechnet werden.
Es wird angenommen, daß es bei der Auflösung von Harnstoff und/
oder Dicyandiamid in den Aminoplasten zur Bildung von sogenannten
Einschlußverbindungen kommt.
Homogene Mischungen oder Lösungen von Harnstoff und/oder
Dicyandiamid in den vorstehend definierten Aminoplasten
sind deshalb nicht mit den bekannten Kondensationsprodukten
bzw. Aminoplasten, hergestellt durch Umsetzung von Harnstoff
oder Dicyandiamid mit überschüssigem Formaldehyd und an
schließender Verätherung mit Alkoholen, zu verwechseln.
Vorzugsweise werden homogene Mischungen oder Lösungen ver
wendet, die zu 80 bis 99 Gew.-% aus mit Monoalkoholen mit
1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Molekül ganz oder teilweise
verätherten Aminoplasten, insbesondere Melamin-Formaldehyd-
Kondensaten, und zu 1 bis 20 Gew.-% aus Harnstoff und/oder
Dicyandiamid bestehen.
Zu den einzelnen Komponenten der Überzugsmittel werden die
folgenden Angaben gemacht.
Die zu verwendenden hydroxylgruppenhaltigen Acrylatharze bzw.
Copolymerisate sind in der Literatur ausreichend beschrieben.
Bevorzugt ist die Verwendung von Acrylatharzen bzw. Copolymeri
saten nach der DE-PS 29 36 623, insbesondere solchen, die durch
Lösungspolymerisation in Gegenwart von organischen Lösungsmitteln,
hergestellt wurden. Diese Acrylatharze bzw. Copolymerisate können
sowohl Hydroxyl- als auch Carboxylgruppen enthalten. Bei ihrer
Herstellung können auch bevorzugt längerkettige Hydroxyalkyl
(meth)acrylate, z. B. auf der Basis von Caprolacton, Polypro
pylenglycolmonomethacrylat, gegebenenfalls auch im Gemisch
mit Glycidylmethacrylat, verwendet werden. Diese Monomeren
sind im allgemeinen im Handel erhältlich.
Die Herstellung hydroxylgruppenhaltiger Polyester ist in der
Literatur ausreichend beschrieben. Bevorzugt ist die Verwendung
von Polyestern mit einem Hydroxylgehalt über 4%. Diese Polyester
können auch modifiziert sein, z. B. mit Monocarbonsäuren, z. B.
Fettsäuren, Benzoesäure, Ethylhexansäure, Hydroxycarbonsäuren,
und/oder mit Styrol und/oder Vinyltoluol und/oder Meth- bzw.
Acrylsäure und/oder Crotonsäure. Besonders bevorzugt ist die
Verwendung von gesättigten Polyestern mit einem Hydroxylgehalt
über 4% auf der Basis von Phthalsäure bzw. deren Derivaten,
z. B. Phthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetra
hydrophthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Dimethylterephthalat,
bzw. deren Gemische, und aliphatischen Dicarbonsäuren, insbe
sondere Adipinsäure, sowie geradkettigen und/oder verzweigten
Diolen, z. B. Ethylenglycol, Hexandiol-1,6, Neopentylglycol,
Hydroxypivalinsäureneopentylglycolester, gegebenenfalls mit
einem untergeordneten Anteil an Triolen, z. B. Glycerin, Tri
methylolpropan. Sofern die Polyester zur Herstellung von wasser
verdünnbaren Überzugsmitteln verwendet werden, wird die Verwen
dung der in der DE-OS 35 37 855 beschriebenen Polyester bevor
zugt.
Die zu verwendenden ganz oder teilweise verätherten Aminoplaste
sind ebenfalls in der Literatur, vor allem der Patentliteratur,
ausreichend beschrieben. Bevorzugt ist die Verwendung handels
üblicher ganz oder teilweise verätherter Aminoplaste. Es handelt
sich hierbei um mit einwertigen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlen
stoffatomen im Molekül ganz oder teilweise verätherte Harnstoff-
Formaldehydharze, Benzoguanaminharze oder Melamin-Formaldehyd
harze, z. B. Hexamethoxymethylmelamin. Ganz besonders bevorzugt
ist die Verwendung von mit einwertigen Alkoholen mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen im Molekül ganz oder teilweise verätherten
Melamin-Formaldehydharzen.
Zur Herstellung der zu verwendenden carboxylgruppenhaltigen
Derivate von ganz oder teilweise verätherten Aminoplasten
wird auf die Patentliteratur, insbesondere auf die FP 8 90 760,
verwiesen. Insbesondere wird auf die auf Seite 4 dieser Patent
schrift enthaltene Tabelle aufmerksam gemacht, in der unter
anderen die Umsetzung eines verätherten Aminotriazin-Formalde
hyd-Kondensates mit Carbonsäuren wie Acrylsäure, Benzoesäure,
Sebazinsäure oder Phthalsäureanhydrid zu carboxylgruppenhaltigen
Derivaten beschrieben wird.
Die DE-OS und DE-AS 17 94 375 beschreiben lösungsmittelfreie
Einbrennlacke, die aus Mischungen von Umsetzungsprodukten
aus verätherten Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationspro
dukten mit cyclischen Carbonsäuren, insbesondere Polycarbon
säuren, z. B. Phthalsäure, Benzoltricarbonsäure, Benzoltetra
carbonsäure, oder deren Derivaten, z. B. Anhydride, und fett
säurefreien hydroxylgruppenhaltigen Polyestern mit einem Hydroxyl
gehalt von mindestens 4% bestehen.
Bevorzugt ist die Verwendung von carboxylgruppenhaltigen Deri
vaten von ganz oder teilweise verätherten Aminoplasten, die
durch Umsetzung letzterer mit Polycarbonsäuren bzw. deren An
hydride, z. B. Hexahydrophthalsäureanhydrid, Phthalsäurean
hydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Trimellitsäureanhydrid,
bzw. deren Gemische, insbesondere solche mit einem Gehalt an
Hexahydrophthalsäureanhydrid, hergestellt worden sind und bei
deren Herstellung mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise mehr als
70 Gew.-%, ganz oder teilweise verätherte Aminoplaste, beson
ders Hexamethoxymethylmelamin, verwendet wurden.
Die Verwendung von carboxylgruppenhaltigen Derivaten von ganz
oder teilweise verätherten Aminoplasten ermöglicht besondere
Effekte, da die Carboxylgruppen sowohl mit den Hydroxylgruppen
der Polyester und/oder Acrylatharze bzw. Copolymerisate als
auch mit Harnstoff und Dicyandiamid zu reagieren vermögen.
Bei einem Gehalt von carboxylgruppenhaltigen Derivaten von
ganz oder teilweise verätherten Aminoplasten in wasserver
dünnbaren Überzugsmitteln, werden die Carboxylgruppen der
vorstehenden Derivate mit Aminen ganz oder teilweise neutra
lisiert, so daß gute wasserverdünnbarkeit resultiert. Bevor
zugt ist dabei die Verwendung von carboxylgruppenhaltigen
Derivaten von ganz oder teilweise verätherten Aminoplasten,
insbesondere Hexamethoxymethylmelamin, mit einer Säurezahl
von 40 oder höher.
Harnstoff und Dicyandiamid werden zweckmäßigerweise in
pulverisierter Form verwendet. Ob Harnstoff oder Dicyan
diamid oder Gemische dieser verwendet werden, muß von Fall
zu Fall ermittelt werden. Im allgemeinen löst sich Harnstoff
leichter als Dicyandiamid. Dicyandiamid kann mit den in den
Überzugsmitteln enthaltenen hydroxylgruppenhaltigen Acrylat
harzen bzw. Copolymerisaten oder mit hydroxylgruppenhaltigen
ungesättigten Polyestern mischpolymerisieren.
Zur Lösung bzw. homogenen Mischung von Harnstoff und/oder
Dicyandiamid in den erfindungsgemäßen Überzugsmitteln oder
den verwendeten hydroxylgruppenhaltigen Acrylatharzen bzw.
Copolymerisaten und/oder hydroxylgruppenhaltigen oder ganz
oder teilweise verätherten Aminoplasten und/oder deren carboxylgruppen
haltigen Derivaten wird auf die bereits vorstehend gemachten
Ausführungen verwiesen.
Der Chemismus bei der Verfilmung der erfindungsgemäßen
Überzugsmittel nach dem Auftrag auf eine Unterlage ist un
geklärt. Es wird angenommen, daß sich beim Einbrennen der
Überzugsmittel die folgenden Reaktionen überlagern.
Neben der bekannten Vernetzungsreaktion zwischen hydroxyl
gruppenhaltigen Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten und/oder
hydroxylgruppenhaltigen Polyestern und ganz oder teilweise
verätherten Aminoplasten und/oder deren carboxylgruppen
haltigen Derivaten ist mit der Umsetzung von hydroxylgruppen
haltigen Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten und hydroxylgrup
penhaltigen Polyestern und Harnstoff oder Dicyandiamid zu
Urethanharzen, Umsetzung der aus den Aminoplasten freiwerden
den Alkohole mit Harnstoff/Dicyandiamid zu Alkylurethanen,
z. B. Butylurethan, Umsetzung der Urethanharze mit aus den
Aminoplasten freiwerdendem Formaldehyd zu methylolierten
Urethanharzen, Umsetzung dieser mit den Aminoplasten, Um
setzung der Alkylurethane mit den hydroxylgruppenhaltigen
Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten und den hydroxylgruppen
haltigen Polyestern zu höhermolekularen Urethanharzen, Umsetzung
dieser, insbesondere solcher mit noch freien Hydroxylgruppen,
mit den Aminoplasten, Umsetzung der Alkylurethane mit aus den
Aminoplasten freiwerdenden Formaldehyd zu methylolierten Alkyl
urethanen, Umsetzung dieser mit den Acrylatharzen bzw. Copoly
merisaten und/oder Polyestern, Umsetzung des aus den Amino
plasten freiwerdenden Formaldehyds mit Harnstoff oder Dicyan
diamid zu den entsprechenden Aminoplasten und Umsetzung dieser
mit den Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten und/oder Polyestern,
sowie mit Umsetzungen der gebildeten Zwischenprodukte unter
einander zu rechnen, so daß auch Polyurethane entstehen.
Die Erfindung kann deshalb auch so verstanden werden, daß die
neuen Überzugsmittel chemisch nicht zu definierende, isocyanat
freie, niedermolekulare und gut lösliche Vorstufen von Urethanen
enthalten. Erst nach dem Auftrag des Überzugsmittels auf eine
Unterlage in dünner Schicht reagieren die Vorstufen von Urethanen
beim Einbrennen im Film zu Polyurethanen mit Hydroxylgruppen,
die weiter mit Aminoplasten reagieren.
Überzugsmittel nach den Ansprüchen 1 und 2 können auch als
Überzugsmittel mit einem Gehalt von Urethanharzen aufgefaßt
werden, die durch isocyanatfreie Umsetzung von hydroxylgruppen
haltigen Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten oder hydroxylgrup
penhaltigen Polyestern mit Harnstoff und/oder Dicyandiamid her
gestellt wurden, vorzugsweise mit Hydroxylgruppen.
Die Bildung von Polyurethanen im Film ist möglicherweise die
Erklärung für die ausgezeichneten Eigenschaften, z. B. hohe
Härte bei gleichzeitiger hoher Elastizität, gute Wasser- und
Steinschlagbeständigkeit von Überzügen, die aus den erfindungs
gemäßen Überzugsmitteln erhalten wurden.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel sind wärmehärtbar und
werden im allgemeinen nach dem Auftrag auf eine Unterlage,
z. B. Metall, bei höheren Temperaturen, z. B. 80 bis 250°C
Objekttemperatur, eingebrannt. Bei entsprechender Zusammen
setzung, insbesondere einem relativ hohen Anteil von säure
härtenden Aminoplasten und Härtern, z. B. Salzsäure, sind
die erfindungsgemäßen Überzugsmittel auch kalthärtend.
Wärmehärtbare lösungsmittelfreie, lösungsmittelhaltige, ins
besondere lösungsmittelarme, und wasserverdünnbare Überzugs
mittel sind bevorzugt.
Das Mengenverhältnis hydroxylgruppenhaltige Acrylatharze bzw.
Copolymerisate und/oder hydroxylgruppenhaltige Polyester zu
Aminoplasten in den erfindungsgemäßen Überzugsmitteln ist nicht
nur von deren Verwendungszweck, sondern auch von der Zusammen
setzung der Acrylatharze bzw. Copolymerisate und der Polyester
sowie von der Art des Aminoplastes abhängig und kann innerhalb
weiter Grenzen schwanken. Bevorzugt sind Überzugsmittel, deren
Bindemittel zu 55 bis 85 Gew.-% aus Acrylatharz bzw. Copolymeri
sat und/oder Polyester und zu 15 bis 45 Gew.-% aus Aminoplast
besteht und die entsprechend der Erfindung Harnstoff und/oder
Dicyandiamid enthalten. Sinngemäß gelten die gleichen Mengen
verhältnisse bei Verwendung von Umsetzungsprodukten nach den
Ansprüchen 1 und 2 anstelle der Acrylatharze bzw. Copolymerisate
und/oder Polyester.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel sind sehr gut lagerstabil
und lassen sich nach allen üblichen Techniken, z. B. Tauchen,
Spritzen, Walzen, auftragen und auf den verschiedensten Sub
straten, z. B. Metall, Holz, Spanplatten, Kunststoff, Textil
gewebe, Papier, Pappe, verwenden.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel sind bei entsprechender
Zusammensetzung auch als Basis- oder Klarlack für die Mehr
schichtlackierung, besonders im Naß-in-naß-Verfahren, geeignet.
Weiter sind die erfindungsgemäßen Überzugsmittel bei ent
sprechender Zusammensetzung sehr gut als Überzugsmittel für
die Bandlackierung im sogen. Coil-Coating-Verfahren oder für
die Emballagenlackierung, z. B. als sogen. "Silberlack",
geeignet. Hierbei ist von Vorteil, daß man bei der Auswahl
geeigneter Polyester und/oder Acrylatharze bzw. Copolymerisate
zur Herstellung dieser Überzugsmittel einen größeren Spielraum
hat als er sich aus der Patentliteratur ergibt, weil die er
findungsgemäße Verwendung von Harnstoff und/oder Dicyandiamid
die Elastizität von Überzügen, die aus den erfindungsgemäßen
Überzugsmitteln erhalten wurden, verbessert ohne die Härte
negativ zu beeinflußen.
Es war nicht zu erwarten, daß gerade die Verwendung der kurz
kettigen Verbindungen Harnstoff und/oder Dicyandiamid diesen
Effekt bewirkt.
Es ist auch ein Überraschungseffekt, daß aus erfindungsgemäßen
Überzugsmitteln bei entsprechender Zusammensetzung koch- bzw.
sterilisationsbeständige Überzüge erhalten werden können, ob
wohl Harnstoff in heißem Wasser unbeschränkt und Dicyandiamid
erheblich löslich sind.
Manche wärmehärtbaren Überzugsmittel nach dem Oberbegriff
der Ansprüche 1 bis 4 neigen beim Einbrennen zur Bläschen
bildung, insbesondere in dickerer Schicht. Dagegen wird bei
Verwendung wärmehärtbarer erfindungsgemäßer Überzugsmittel
zur Herstellung von Überzügen die Neigung zur Bläschenbildung
beim Einbrennen unterdrückt. Dies zeigt sich besonders bei
wärmehärtbaren wasserverdünnbaren erfindungsgemäßen Überzugs
mitteln, so daß diese entgegen üblicher Praxis ohne bei Tem
peraturen unter 100°C erfolgende gesonderte Vortrocknung
durch Vortrockenzonen, Verlängerung bestehender Trockenöfen
oder spezielle Temperaturführung in Trockenöfen bei Tempera
turen über 100°C ohne Bläschenbildung beim Einbrennen einge
brannt werden können und sich damit analog lösungsmittelhal
tigen wärmehärtbaren Überzugsmitteln verarbeiten lassen.
Dies gilt auch für die Ablüftzeiten nach dem Auftrag auf eine
Unterlage.
Gegenüber wärmehärtbaren Überzugsmitteln nach dem Oberbegriff
der Ansprüche 1-4 zeigen wärmehärtbare erfindungsgemäße Überzugs
mittel ein verbessertes Trocknungsverhalten, so daß diese Über
zugsmittel niedrigere Einbrenntemperaturen und/oder verkürzte
Einbrennzeiten ermöglichen. Dieses Verhalten war nicht zu er
warten, da Harnstoff und Dicyandiamid nicht sauer reagieren
und wärmehärtbare Überzugsmittel nach dem Oberbegriff der An
sprüche 1 bis 4 zur Beschleunigung der Trocknung Carboxylgruppen
aufweisen und/oder Härter, z. B. p-Toluolsulfosäure, enthalten.
Der zur Erzielung praxisgerechter Einbrennbedingungen notwendige
Gehalt von Carboxylgruppen, z. B. durch Verwendung carboxyl
und hydroxylgruppenhaltiger Polyester und/oder carboxyl- und
hydroxylgruppenhaltiger Acrylatharze bzw. Copolymerisate, oder
von Härtern mit sauren Gruppen, z. B. p-Toluolsulfosäure, in
wärmehärtbaren Überzugsmitteln nach dem Oberbegriff der Ansprüche
1 bis 4, ist in bezug auf die Lagerbeständigkeit dieser Überzugs
mittel kritisch.
Vorzugsweise werden deshalb bei der Herstellung dieser Überzugs
mittel Härter verwendet, deren saure Gruppen durch Blockierungs
mittel ganz oder teilweise geblockt sind. Als besonders geeignet
haben sich dabei Härter auf der Basis von Sulfosäuren bzw. deren
Derivate, z. B. p-Toluolsulfosäure, und geeigneten Blockierungs
mitteln, z. B. Morpholin, erwiesen. Diese geblockten Härter be
einflußen zwar nicht die Lagerbeständigkeit, haben jedoch den
Nachteil, daß das Blockierungsmittel erst bei höheren Tempera
turen abspaltet und flüchtig ist.
Wärmehärtbare erfindungsgemäße Überzugsmittel sind, wie bereits
ausgeführt, sehr gut lagerstabil. Dies wird darauf zurückgeführt,
daß Harnstoff und Dicyandiamid bei Raum- oder wenig erhöhter
Temperatur saure Gruppen, besonders Carboxyl- und/oder Sulfo
säuregruppen, insbesondere von p-Toluolsulfosäure, praktisch
abblocken oder abpuffern und somit als Blockierungsmittel wir
ken. Im Gegensatz zu den bekannten Blockierungsmitteln werden
Harnstoff und Dicyandiamid jedoch beim Einbrennen chemisch in
den Überzug eingebaut. Diese Wirkung von Harnstoff und Dicyan
diamid war ebenfalls nicht zu erwarten.
Weiter wird der Festkörperanteil der beschriebenen bekannten
Überzugsmittel durch die erfindungsgemäße Verwendung von Harn
stoff und/oder Dicyandiamid erhöht.
Nach der Erfindung werden die ungiftigen, leicht zugängigen
und wirtschaftlichen Verbindungen Harnstoff und Dicyandiamid
einer neuen technischen Verwendung zugeführt und auch als
solche verwendet. Erfindungsgemäße Überzugsmittel weisen gegen
über den bekannten Überzugsmitteln gemäß dem Oberbegriff der
Ansprüche 1 bis 4 eine Reihe von Verbesserungen auf, die vor
stehend erläutert wurden.
In Ergänzung von Ansprüchen und Beschreibung dienen die nach
stehenden Beispiele zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
In einer üblichen Apparatur mit Rührer, Rückflußkühler, Thermo
meter und Dosiereinrichtung werden 800 Teile Methoxypropanol vor
gelegt und unter Rühren und Rückfluß zum Sieden erhitzt (ca.121°C).
Jetzt wird über einen Zeitraum von 2,5 h eine peroxidhaltige Mono
merenmischung aus 160 Teilen Styrol, 240 Teilen Hydroxypropyl
methacrylat, 320 Teilen Butylmethacrylat, 40 Teilen Acrylsäure,
40 Teilen Methacrylsäure und 40 Teilen tert.-Butylperbenzoat
(zusammen 840 Teile) bei Rückflußtemperatur zugetropft und nach
erfolgter Zugabe der Monomerenmischung noch weiter gerührt bis
die Temperatur auf 60°C gesunken ist. Viskosität 56 s/DIN 8mm/20°C.
Säurezahl 36 (Lösung).
80 Teile Glycerin, 225 Teile Ethylenglycol, 310 Teile Neopentyl
glycol, 395 Teile Adipinsäure, 270 Teile Polyethylenglycol 300
(durchschnittliches Molekulargewicht) und 540 Teile Phthalsäure
anhydrid werden in einer üblichen Apparatur bei 150-260°C bis zur
Säurezahl von 6 umgesetzt. Viskosität 102s/DIN 4mm/18°C, 75%ig
in Butanol.
100 Teile des Polyesters B werden bei ca. 160°C mit 9 Teilen
Trimellitsäureanhydrid angesäuert. Säurezahl 60. Viskosität,
80%ig in Butylglycol, 58s/DIN 8mm/20°C.
145 Teile Hexandiol-1,6, 200 Teile Ethylenglycol, 130 Teile Neo
pentylglycol, 385 Teile Hydroxypivalinsäureneopentylglycolester
und 450 Teile Dimethylterephthalat werden unter Verwendung von
0,9 Teilen Lithiumhydroxidhydrat in einer üblichen Apparatur bei
150-225°C umgesetzt bis alles Methanol abgespalten ist. Nach Ab
kühlung wird mit 345 Teilen Adipinsäure und 155 Teilen Isophthal
säure bei 160-251°C bis zur Säurezahl von 9,2 umgesetzt.
Viskosität 122s/DIN 4mm/20°C, 66,67%ig in Diacetonalkohol.
160 Teile der Acrylatharz- bzw. Copolymerisatlösung A werden
unter Rühren bei 80°C mit 3 Teilen Harnstoff umgesetzt bis
aller Harnstoff gelöst ist (max. 3h). Viskosität 137s/
DIN 8mm/20°C.
100 Teile des Polyesters D werden unter Rühren bei 80°C mit
5 Teilen Harnstoff umgesetzt bis aller Harnstoff gelöst ist
(max. ca. 5h). Viskosität, 66,67%ig in Diacetonalkohol,
128s/DIN 4mm/20°C.
100 Teile des Polyesters C werden unter Rühren bei 80°C mit
3 Teilen Dicyandiamid umgesetzt bis alles Dicyandiamid gelöst
ist (max. ca. 7h). Das Umsetzungsprodukt ist ein klares, leicht
gelbliches, bei Raumtemperatur noch fließfähiges Weichharz mit
einer Säurezahl von 51.
In 125 Teilen einer 80%igen Lösung eines käuflichen Melamin-
Formaldehydharzes in Isobutanol werden 3 Teile Harnstoff unter
Rühren bei 80°C zu einer klaren Lösung bzw. Mischung aufgelöst.
In der Mischung E wird anstelle von Harnstoff jetzt Dicyan
diamid verwendet.
120 Teile Polyester D, 66,67%ig in Diacetonalkohol, werden mit
20 Teilen Hexamethoxymethylmelamin vermischt und bei 80°C unter
Rühren 3 Teile Harnstoff darin aufgelöst, bis sich bei Raumtem
peratur kein Harnstoff mehr abscheidet (max. 2h). Nach Abkühlung
auf Raumtemperatur werden 6 Teile eines handelsüblichen ober
flächenaktiven Mittels, 10%ig in Butylglycol, 4 Teile eines
handelsüblichen geblockten Säurekatalysators auf Basis von
p-Toluolsulfosäure und 10 Teile eines handelsüblichen aroma
tischen Kohlenwasserstoffs, Dichte 0,987, Siedegrenzen 219 bis
282°C, zugemischt. Das klare Überzugsmittel hat eine Viskosität
von 64s/DIN 4mm/20°C. Nach dem Auftrag auf Weißblech in einer
Trockenfilmschichtdicke von 5 µm und einem Einbrennen von 10 min/
180°C Umlufttemperatur resultiert ein farbloser, hartelastischer
Überzug, der sich um die Blechstärke ohne Abplatzen, Riß- oder
Porenbildung biegen läßt und der außerdem kochbeständig ist,
weil zwanzigminutenlanges Eintauchen des lackierten Testbleches
in kochendem Wasser ohne Einwirkung bleibt.
155 Teile des Umsetzungsproduktes D I, 66,67%ig in Diaceton
alkohol, 25 Teile Hexamethoxymethylmelamin, 6 Teile der in Bei
spiel 1 verwendeten Lösung eines oberflächenaktiven Mittels in
Butylglycol, 4 Teile des in Beispiel 1 verwendeten Säurekataly
sators und 20 Teile des in Beispiel 1 verwendeten aromatischen
Kohlenwasserstoffs werden zu einem klaren Überzugsmittel ver
mischt. Viskosität 51s/DIN 4mm/20°C, Auftrag und Einbrennen
des Überzugsmittels erfolgt analog Beispiel 1. Man erhält eben
falls einen hartelastischen farblosen Überzug.
90 Teile des Umsetzungsproduktes A I (Lösung), 38 Teile einer
80%igen Lösung eines käuflichen verätherten Melamin-Formaldehyd
harzes in Isobutanol, 25 Teile eines aromatischen Kohlenwasser
stoffs, Dichte 0,874, Siedegrenzen 162-177°C, und 33 Teile des
Polyesters D, 66,67%ig in Diacetonalkohol, werden zu einem
klaren Überzugsmittel mit einer Viskosität von 150s/DIN 4mm/
20°C vermischt. Nach dem Auftrag auf Stahlblech in einer
Trockenfilmschichtdicke von 35 µm und einem Einbrennen von
20min/100°C resultiert ein klarer, farbloser und hartelasti
scher Überzug, der sich um die Blechstärke ohne Abplatzen
oder Rißbildung biegen läßt.
90 Teile der Acrylatharz- bzw. Copolymerisatlösung A, 38 Teile
der homogenen Mischung E, 25 Teile des in Beispiel 3 verwendeten
aromatischen Kohlenwasserstoffs und 7 Teile Diethylenglycol
monobutylether werden zu einem farblosen Überzugsmittel ver
mischt. Viskosität 99s/DIN 4mm/20°C. Auftrag und Einbrennen
erfolgt analog Beispiel 3. Man erhält einen farblosen, harten
Überzug, der sich um einen Dorn von 10mm ohne Abplatzen oder
Rißbildung biegen läßt.
Es wird analog Beispiel 4 verfahren, jedoch mit der Ausnahme,
daß anstelle der homogenen Mischung E jetzt die homogene
Mischung F verwendet wird. Viskosität des Überzugsmittels
108s/DIN 4mm/20°C. Auftrag, Einbrennen und Überzug analog
Beispiel 4.
Es wird analog Beispiel 1 verfahren, jedoch mit der Ausnahme,
daß anstelle von Harnstoff jetzt Dicyandiamid verwendet wird
und dem Überzugsmittel noch 7 Teile einer 10%igen Lösung von
p-Toluolsulfosäure in Butylglycol zugemischt werden. Viskosität
des Überzugsmittels 87s/DIN 4mm/20°C. Auftrag und Einbrennen
des Überzugsmittels erfolgen ebenfalls gemäß Beispiel 1. Man
erhält einen farblosen, hartelastischen Überzug, der sich um
die Blechstärke ohne Abplatzen oder Rißbildung biegen läßt.
103 Teile des Umsetzungsproduktes C I werden auf 40°C er
wärmt und mit 11 Teilen Butylglycol verdünnt. Danach werden
50 Teile Hexamethoxymethylmelamin und 3 Teile p-Toluolsulfo
säure, 25%ig in Butylglycol, zugemischt. Danach wird mit
11 Teilen Dimethylaminoethanol neutralisiert (pH-Wert ca. 8)
und 50 Teile entsalztes Wasser langsam unter Rühren zuge
setzt. Das klare Überzugsmittel hat eine Viskosität von
111s/DIN 4mm/22°C. In einer Trockenfilmschichtdicke von
30µm auf Stahlblech aufgetragen und sofort nach dem Auftrag
eingebrannt, erhält man nach einem Einbrennen von 10min/180°C
oder 15 min/165°C einen bläschenfreien, farblosen und hart
elastischen Überzug, der sich um die Blechstärke ohne Abplatzen
oder Rißbildung biegen läßt.
Das Überzugsmittel läßt sich mit Wasser weiter verdünnen.
Beispielsweise erhält man nach dem Verdünnen mit 50 Gew.-%
entsalztem Wasser, bezogen auf das Überzugsmittel, ein
opakes Überzugsmittel, das für den Spritzauftrag geeignet ist.
Claims (6)
1. Überzugsmittel auf der Basis von hydroxylgruppenhaltigen
Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten und/oder hydroxylgruppen
haltigen Polyestern und ganz oder teilweise verätherten Amino
plasten und/oder carboxylgruppenhaltigen Derivaten von ganz
oder teilweise verätherten Aminoplasten, wobei das Überzugsmittel
gegebenenfalls übliche Zusatz- und Hilfsstoffe enthält, dadurch
gekennzeichnet, daß das Überzugsmittel anstelle von hydroxyl
gruppenhaltigen Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten und/oder
hydroxylgruppenhaltigen, Polyestern ganz oder teilweise das Um
setzungsprodukt von hydroxylgruppenhaltigem Polyester und Harn
stoff und/oder Dicyandiamid enthält.
2. Lösungsmittelhaltiges Überzugsmittel auf der Basis von
hydroxylgruppenhaltigen Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten
und/oder hydroxylgruppenhaltigen Polyestern und ganz oder teilweise
verätherten Aminoplasten und/oder carboxylgruppenhaltigen Deri
vaten von ganz oder teilweise verätherten Aminoplasten, wobei
das Überzugsmittel gegebenenfalls übliche Zusatz- und Hilfsstoffe
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Überzugsmittel anstelle
von hydroxylgruppenhaltigen Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten
und/oder hydroxylgruppenhaltigen Polyestern ganz oder teilweise
das Umsetzungsprodukt von hydroxylgruppenhaltigen Acrylatharzen
bzw. Copolymerisaten und Harnstoff und/oder Dicyandiamid enthält.
3. Lösungsmittelhaltiges Überzugsmittel auf der Basis von
hydroxylgruppenhaltigen Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten
und/oder hydroxylgruppenhaltigen Polyestern und ganz oder
teilweise verätherten Aminoplasten und/oder carboxylgruppen
haltigen Derivaten von ganz oder teilweise verätherten Amino
plasten, wobei das Überzugsmittel gegebenenfalls übliche Zu
satz- und Hilfsstoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das
Überzugsmittel Harnstoff und/oder Dicyandiamid enthält.
4. Wasserverdünnbares Überzugsmittel auf der Basis von nach
ganz oder teilweiser Neutralisation mit Basen wasserverdünn
baren carboxyl- und hydroxylgruppenhaltigen Polyestern, ge
gebenenfalls im Gemisch mit carboxyl- und hydroxylgruppen
haltigen wasserverdünnbaren Acrylatharzen bzw. Copolymerisaten,
und wasserverdünnbaren, mit niederen einwertigen Alkoholen
ganz oder teilweise verätherten Aminoplasten und/oder deren
carboxylgruppenhaltigen Derivaten, wobei das Überzugsmitttel
gegebenenfalls übliche Zusatz- und Hilfsstoffe enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß das Überzugsmittel Harnstoff
und/oder Dicyandiamid enthält.
5. Überzugsmittel nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß es 0,5 bis 10 Gew.-% Harnstoff und/oder Dicyan
diamid, bezogen auf Bindemittel, enthält.
6. Überzugsmittel nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß es Harnstoff und/oder Dicyandiamid in Form einer
homogenen Mischung oder Lösung mit ganz oder teilweise mit Mono
alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Molekül verätherten
Aminoplasten und/oder deren carboxylgruppenhaltigen Derivaten
enthält.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873726956 DE3726956A1 (de) | 1987-08-13 | 1987-08-13 | Ueberzugsmittel |
DE19883811497 DE3811497C2 (de) | 1987-08-13 | 1988-04-06 | Überzugsmittel |
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