DE60114790T2 - Verzweigtes hydroxy-funktionelles polyesterharz und seine verwendung in wässrigen vernetzbaren bindemittelzusammensetzungen - Google Patents

Verzweigtes hydroxy-funktionelles polyesterharz und seine verwendung in wässrigen vernetzbaren bindemittelzusammensetzungen Download PDF

Info

Publication number
DE60114790T2
DE60114790T2 DE60114790T DE60114790T DE60114790T2 DE 60114790 T2 DE60114790 T2 DE 60114790T2 DE 60114790 T DE60114790 T DE 60114790T DE 60114790 T DE60114790 T DE 60114790T DE 60114790 T2 DE60114790 T2 DE 60114790T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyester resin
acid
aqueous
koh
groups
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60114790T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60114790D1 (de
Inventor
Roelof Buter
Andre Steenbergen
Taco Scherer
Johannes Petrus GEURINK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akzo Nobel Coatings International BV
Original Assignee
Akzo Nobel Coatings International BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akzo Nobel Coatings International BV filed Critical Akzo Nobel Coatings International BV
Application granted granted Critical
Publication of DE60114790D1 publication Critical patent/DE60114790D1/de
Publication of DE60114790T2 publication Critical patent/DE60114790T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/06Polyurethanes from polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0828Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing sulfonate groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4244Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain containing oxygen in the form of ether groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/46Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain having heteroatoms other than oxygen
    • C08G18/4676Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain having heteroatoms other than oxygen containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/66Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
    • C08G63/668Polyesters containing oxygen in the form of ether groups derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C09D167/025Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds containing polyether sequences

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein verzweigtes Hydroxy-funktionelles Polyesterharz mit einer durchschnittlichen Hydroxyl-Funktionalität von > 2, einer Hydroxylzahl von 25–300 mg KOH/g und einem Zahlenmittel der Molmasse im Bereich von 500 bis 3000, wobei das Polyesterharz Polyalkylenoxid-Gruppen und gegebenenfalls Sulfonat-Gruppen umfasst.
  • Polyesterharze und ihre Verwendung in Zweikomponenten-Beschichtungszusammensetzungen auf wässriger Basis sind bekannt, u.a. aus EP-A-0 537 568 und WO 94/28043. Das mit Wasser verdünnbare Polyesterharz, das darin offenbart wird, enthält sowohl Sulfonatgruppen als auch Hydroxylgruppen. Obwohl Überzugsschichten hoher Qualität mit den bekannten Beschichtungszusammensetzungen auf wässriger Basis erhalten werden können, ist der Feststoffgehalt der wässrigen Polyester-Dispersionen, die in den bekannten Zusammensetzungen verwendet werden, zu gering, um bei vielen Anwendungen konkurrenzfähig zu sein, wie Beschichtungszusammensetzungen, die in Autoreparaturlackierungswerkstätten verwendet werden sollen. Die Konzentration der Polyester-Teilchen in den Beispielen der beiden Veröffentlichungen des Standes der Technik, übersteigt nicht 35 Gew.-%. Darüber hinaus ist die Lagerungsbeständigkeit der wässrigen Polyester-Dispersionen schlecht. Um die hydrophoben Polyisocyanate in EP-A-0 537 568 zu emulgieren, muss darüber hinaus häufig von einem äußeren Emulgator Gebrauch gemacht werden, während in den Beispielen von WO 94/28043 immer ein Polyisocyanat, das mit Polyethylenoxidglycol modifiziert ist, verwendet wird.
  • Der Nachteil eines hohen Wassergehalts besteht darin, dass die Eliminierung dieses Wassers viel Zeit und Energie erfordert, nachdem die Zusammensetzung u.a. zu einer Überzugsschicht geformt wurde. Ein weiterer Nachteil der bekannten Beschichtungszusammensetzungen besteht darin, dass die Bindemittel-Zusammensetzungen, die in WO 94/28043 veranschaulicht sind, eine Gelierzeit von 3 bis 6 Stunden haben sollen, während andererseits die Härtungsgeschwindigkeit der Bindemittel-Zusammensetzungen, die in WO 94/28043 veranschaulicht sind, ziemlich langsam ist (> 12 h bei 50°C).
  • Die Erfindung stellt nun ein verzweigtes Hydroxy-funktionelles Polyesterharz bereit, das eine durchschnittliche Hydroxyl-Funktionalität von > 2 hat, eine Hydroxylzahl von 25–300 mg KOH/g und ein Zahlenmittel der Molmasse im Bereich von 500 bis 3000 hat, wobei das Polyesterharz Polyalkylenoxid-Gruppen und gegebenenfalls Sulfonat-Gruppen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyesterharz das Reaktionsprodukt aus Folgendem umfasst:
    • 1) einer Mischung von Carbonsäuren, umfassend 50–80 Mol-% einer m- und/oder p-aromatischen und/oder cycloaliphatischen Dicarbonsäure, 20–50 Mol-% einer aliphatischen Dicarbonsäure und/oder aliphatischen Monocarbonsäure mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls einer trifunktionellen oder höherfunktionellen Säure, und
    • 2) einer Mischung von Alkoholen, umfassend ein aliphatisches Diol mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen und/oder ein cycloaliphatisches Diol mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen, ein C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxidglycol und/oder C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxid-1,3-diol mit einem Zahlenmittel der Molmasse von 500 bis 3000 und gegebenenfalls einen trifunktionellen oder höherfunktionellen Polyalkohol, wobei
    das Polyesterharz eine Carbonsäurezahl von ≤ 20 mg KOH/g (≤ 0,357 Milliäquivalente COOH-Gruppen pro g Harz) und gegebenenfalls eine Sulfonatzahl von ≤ 4 mg KOH/g (≤ 0,070 Milliäquivalente Sulfonat-Gruppen pro g Harz) aufweist, wobei die Säuregruppen wenigstens teilweise neutralisiert sind.
  • Gemäß der Erfindung wird auch eine wässrige Dispersion bereitgestellt, die das verzweigte Hydroxy-funktionelle Polyesterharz und eine wässrige vernetzbare Bindemittel-Zusammensetzung umfasst, die das verzweigte Hydroxy-funktionelle Polyesterharz und ein organisches hydrophobes Polyisocyanat umfasst. Weiterhin wird gemäß der Erfindung die Verwendung der wässrigen vernetzbaren Bindemittel-Zusammensetzung in Beschichtungszusammensetzungen, Lackzusammensetzungen und Klebstoffen bereitgestellt. Schließlich stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung solcher wässrigen Beschichtungszusammensetzungen bei Autoneparaturlackierungs-Anwendungen bereit.
  • Die Lagerungsbeständigkeit des verzweigten Hydroxy-funktionellen Polyesterharzes gemäß der Erfindung ist ausgezeichnet. Wässrige Dispersionen, die das verzweigte Hydroxy-funktionelle Polyesterharz umfassen, können einen Feststoffgehalt von mehr als 45 Gew.-% bei einer Viskosität von bis zu 5 Pa·s haben. Das verzweigte Hydroxy-funktionelle Polyesterharz kann organische hydrophobe Polyisocyanate in Abwesenheit von äußeren Emulgatoren dispergieren. Wässrige vernetzbare Bindemittel-Zusammensetzungen, die ein verzweigtes Hydroxyfunktionelles Polyesterharz und ein organisches hydrophobes Polyisocyanat umfassen, haben eine akzeptierbare Gebrauchsdauer und Härtungsgeschwindigkeit. Wässrige Beschichtungszusammensetzungen, die die wässrige vernetzbare Bindemittel-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen, ergeben Überzüge mit ausgezeichneten Eigenschaften, wie Glanz, Härte und Bildschärfe (DOI).
  • Das verzweigte Hydroxy-funktionelle Polyesterharz kann unter Verwendung konventioneller Polymerisationsverfahren hergestellt werden, die für die Polyesterharz-Synthese als effizient bekannt sind. Die Reaktion zur Herstellung des Polyesterharzes kann in einem oder mehreren Schritten durchgeführt werden. Um ein verzweigtes Polyesterharz zu erhalten, wird die Kondensationsreaktion in Gegenwart eines Verzweigungsmittels durchgeführt, das eine trifunktionelle oder höherfunktionelle Säure und/oder ein trifunktioneller oder höherfunktioneller Alkohol sein kann. Bezüglich der trifunktionellen oder höherfunktionellen Säure wird eine Säure bevorzugt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Trimellithsäure und Pyromellithsäure oder den Anhydriden derselben. Bezüglich des trifunktionellen oder höherfunktionellen Polyalkohols wird ein Polyalkohol bevorzugt, der aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus 1,1,1- Trimethylolpropan, 1,1,1-Trimethylolethan, 1,2,3-Trimethylolpropan, Pentaerythrit und Mischungen derselben. Mehr bevorzugt wird die Verwendung eines trifunktionellen oder höherfunktionellen Polyalkohols. Am meisten bevorzugt wird die Verwendung von 1,1,1-Trimethylolpropan.
  • Falls es erwünscht ist, kann das Polyesterharz einen Anteil an Carbonylamino-Verbindungsgruppen -C(=O)-NH- (d.h. Amid-Verbindungsgruppe) enthalten, indem man einen zweckmäßigen Amino-funktionellen Reaktionsteilnehmer als Teil der "Hydroxyl-Komponente" einschließt (solche Amid-Bedingungen sind in der Tat dahingehend brauchbar, dass sie hydrolysebeständiger und stärker hydrophil sind).
  • Um eine Hydroxyl-Funktionalität in dem sich ergebenden Polyesterharz zu erreichen, sollte ein stöchiometrischer Überschuss der Hydroxyl-Komponente verwendet werden. Um eine durchschnittliche Hydroxyl-Funktionalität von > 2, vorzugsweise von ≥ 2,3, mehr bevorzugt von ≥ 2,5 zu erreichen, muss das Polyesterharz weiterhin eine verzweigte Struktur haben.
  • Die Mischung von Carbonsäuren kann aromatische m-Dicarbonsäuren, aromatische p-Dicarbonsäuren, cycloaliphatische Dicarbonsäuren, aliphatische Dicarbonsäuren mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen und aliphatische Monocarbonsäuren mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen umfassen.
  • Geeignete Dicarbonsäuren zum Erreichen einer ausgezeichneten Hydrolysebeständigkeit sowie ausgezeichneter mechanischer Eigenschaften sind aromatische m-Dicarbonsäuren wie Isophthalsäure, aromatische p-Dicarbonsäuren wie Terephthalsäure und Dimethylterephthalat und cycloaliphatische Dicarbonsäuren wie 1,4-Cyclohexandicarbonsäure und Hexahydrophthalsäureanhydrid. Mischungen dieser Dicarbonsäuren können auch verwendet werden.
  • Geeignete aliphatische Dicarbonsäuren mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen schließen Azelainsäure und Sebacinsäure ein. Geeignete aliphatische Monocarbonsäuren mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen schließen Isononansäure, Decansäure, 2-Ethylhexylcarbonsäure und Dodecansäure ein. Mischungen dieser aliphatischen Dicarbonsäuren und/oder aliphatischen Monocarbonsäuren können auch verwendet werden.
  • Weiterhin kann die Mischung von Carbonsäuren eine geringe Menge eines Alkalisalzes einer Sulfonsäure-substituierten Mono- oder Dicarbonsäure oder eines Esters derselben enthalten. Vorzugsweise wird ein Alkalisalz einer Sulfonsäure-substituierten Dicarbonsäure oder eines Esters derselben verwendet, wie Natriumsulfobernsteinsäure und 5-(Natriumsulfo)isophthalsäure.
  • Die Mischung von Alkoholen kann aliphatische Diole mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen, cycloaliphatische Diole mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen, C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxidglycole und/oder C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxid-1,3-diole mit einem Zahlenmittel der Molmasse von 500 bis 3000 umfassen.
  • Geeignete (cyclo)aliphatische Diole für die Herstellung des Hydroxy-funktionellen Polyesterharzes sind Diole mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen, wie 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 2-Ethyl-2-propyl-1,3-propandiol, 1,2-, 1,3- und 1,4-Cyclohexandiole, das entsprechende Cyclohexandimethanol und Mischungen derselben.
  • Um ein hydrophobes organisches Polyisocyanat in die wässrige Polyesterharz-Dispersion ohne Verwendung äußerer Emulgatoren einzufügen, sollte das Polyesterharz eine C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxid-Gruppe umfassen. Die bevorzugten Alkylenoxid-Gruppen sind Ethylenoxidgruppen, alternativ dazu sind aber auch Propylenoxidgruppen oder Mischungen von Ethylenoxid- und Propylenoxidgruppen brauchbar. Z.B. können die Alkylenoxidgruppen C1-C4-Alkoxyether von Polyalkylenglycolen der folgenden Struktur sein:
    Figure 00050001
    wobei R1 ein Kohlenwasserstoff-Rest mit 1 bis 4, vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatomen ist; R2 eine Methylgruppe ist; x zwischen 0 und 40, vorzugsweise zwischen 0 und 20, am meisten bevorzugt zwischen 0 und 10 ist; y zwischen 0 und 50 ist und x + y zwischen 2 und 50, vorzugsweise zwischen 2 und 25 ist. Die Verteilung der Alkylenglycole kann eine zufällige, eine alternierende oder eine blockartige Verteilung sein. Beispiele sind C1-C4-AlkoxypolyC2(C3)alkylenoxidglycol and/oder C1-C4-AlkoxypolyC2(C3)alkylenoxid-1,3-diol, wobei PolyC2(C3)alkylenoxid Polyethylenoxid bedeutet, das gegebenenfalls Propylenoxid-Einheiten umfasst. Vorzugsweise umfasst das Polyesterharz 2,5 bis 15 Gew.-% C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxid-Gruppen mit einem Zahlenmittel der Molmasse von 500 bis 3000, vorzugsweise zwischen 500 und 1500, am meisten bevorzugt zwischen 500 und 1250, wobei ein Polyesterharz bevorzugt wird, das 5–10 Gew.-% C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxid-Gruppen umfasst. Optimale Ergebnisse werden mit einem Polyesterharz erhalten, in dem die Polyalkylenoxid-Gruppen Polyethylenoxid-Gruppen sind.
  • Geeignete C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxid-Verbindungen enthalten wenigstens eine Hydroxylgruppe. Beispiele sind MethoxypolyC2(C3)alkylenoxidglycole und MethoxypolyC2(C3)alkylenoxid-1,3-diole, wie Tegomer® D-3123 (PO/EO = 15/85; Mn = 1180), Tegomer® D-3409 (PO/EO = 0/100; Mn = 2240) und Tegomer® D-3403 (PO/EO = 0/100; Mn = 1180), die von Goldschmidt AG, Germany erhältlich sind, und MPEG 750 und MPEG 1000.
  • Gegebenenfalls können Monoalkohole zur Herstellung des Polyesterharzes verwendet werden. Beispiele von Monoalkoholen schließen die Folgenden ein: n-Hexanol, 2-Ethylhexanol, Cyclohexanol, tert-Butylcyclohexanol, Stearylalkohol, Dodecanol und Mischungen derselben.
  • Das Polyesterharz hat eine Carbonsäurezahl von ≤ 20 mg KOH/g (≤ 0,357 Milliäquivalente COOH-Gruppen pro g Harz). Vorzugsweise hat das Polyesterharz eine Carbonsäurezahl von 5–15 mg KOH/g (0,089–0,268 Milliäquivalente COOH-Gruppen pro g Harz). Gegebenenfalls kann das Polyesterharz eine Sulfonatzahl von 54 mg KOH/g (≤ 0,070 Milliäquivalente Sulfonat-Gruppen pro g Harz) haben.
  • Vorzugsweise hat das Polyesterharz eine Sulfonatzahl von 0,5–4 mg KOH/g (0,009 bis 0,070 Milliäquivalente Sulfonat-Gruppen pro g Harz), mehr bevorzugt von 1–3 mg KOH/g (0,0175 bis 0,0525 Milliäquivalente Sulfonat-Gruppen pro g Harz). Alternativ dazu hat das Polyesterharz eine Carbonsäurezahl von weniger als 10 mg KOH/g (weniger als 0,178 Milliäquivalente COOH-Gruppen pro g Harz), vorzugsweise zwischen 5 und 9 mg KOH/g (0,098–0,161 Milliäquivalente COOH-Gruppen pro g Harz), und eine Sulfonatzahl von wenigstens 0,5 mg KOH/g (wenigstens 0,009 Milliäquivalente Sulfonat-Gruppen), vorzugsweise von 1–3 mg KOH/g (wenigstens 0,0175–0,0525 Milliäquivalente Sulfonat-Gruppen pro g Harz).
  • Das Polyesterharz hat eine Hydroxylzahl von 25–300 mg KOH/g, vorzugsweise von 50–250 mg KOH/g, mehr bevorzugt von 100–220 mg KOH/g. Das Polyesterharz hat ein Zahlenmittel der Molmasse im Bereich von 500 bis 3000, vorzugsweise von 750 bis 2500, mehr bevorzugt von 1000 bis 2000.
  • Am Ende der Polykondensationsreaktion werden die Carbonsäuregruppen des Polyesterharzes wenigstens teilweise mit einem Neutralisationsmittel neutralisiert, wonach Wasser, vorzugsweise zu der heißen Schmelze, bei einer Temperatur gegeben wird, die bei 100–110°C beginnt, wonach die Temperatur allmählich auf Umgebungstemperatur erniedrigt wird.
  • Die wässrige Polyesterharz-Dispersion, die auf diese Weise erhalten wurde, kann einen Feststoffgehalt von mehr als 45 Gew.-%, vorzugsweise von 45–65 Gew.-%, mehr bevorzugt von 50–60 Gew.-%, bei einer Viskosität von bis zu 5 Pa·s, vorzugsweise von 0,1–3 Pa·s, haben. Die durchschnittliche Teilchengröße der so erhaltenen Dispersion liegt im Bereich von 30–300 nm und vorzugsweise im Bereich von 50–200 nm. Die so erhaltene Dispersion hat einen pH zwischen 6 und 9, vorzugsweise zwischen 6,5 und B.
  • Beispiele von Neutralisationsmitteln schließen Alkalimetallhydroxide, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Lithiumhydroxid, Ammoniak und Amine ein. Geeignete Amine schließen primäre, sekundäre und tertiäre Amine ein. Geeigne te primäre Amine sind z.B. Isopropylamin, Butylamin, Ethanolamin, 3-Amino-1-propanol, 1-Amino-2-propanol, 2-Amino-2-methyl-1-propanol oder 2-Amino-2-methyl-1,3-propandiol. Sekundäre Amine, die verwendet werden können, sind z.B. Morpholin, Diethylamin, Dibutylamin, N-Methylethanolamin, Diethanolamin oder Diisopropanolamin. Beispiele geeigneter tertiärer Amine schließen die Folgenden ein: Trimethylamin, Triethylamin, Triisopropylamin, Triisopropanolamin, N,N-Dimethylethanolamin, Dimethylisopropylamin, N,N-Diethylethanolamin, 1-Dimethylamino-2-propanol, 3-Dimethylamino-1-propanol, 2-Dimethylamino-2-methyl-1-propanol, N-Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin, N-Butyldiethanolamin, N-Ethylmorpholin. Tertiäre Amine werden bevorzugt. Mehr bevorzugt wird N,N-Dimethylethanolamin.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf eine wässrige vernetzbare Bindemittel-Zusammensetzung, umfassend
    • A) wenigstens ein verzweigtes Hydroxy-funktionelles Polyesterharz und
    • B) wenigstens ein organisches hydrophobes Polyisocyanat.
  • Das organische hydrophobe Polyisocyanat (Komponente B) schließt polyfunktionelle, vorzugsweise freie Polyisocyanate mit einer durchschnittlichen NCO-Funktionalität von mehr als 2, vorzugsweise von 2,5 bis 5 ein und kann von (cyclo)aliphatischer, araliphatischer oder aromatischer Art sein. Vorzugsweise hat das hydrophobe organische Polyisocyanat eine Viskosität bei 22°C von 0,1 bis 5 Pa·s. Beispiele der hydrophoben organischen Polyisocyanate schließen die Folgenden ein: 1,6-Diisocyanatohexan, Isophorondiisocyanat, 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, 4,4'-Bis(isocyanatocyclohexyl)methan, 1,4-Diisocyanatobutan, 1,5-Diisocyanato-2,2-dimethylpentan, 2,2,4-Trimethyl-1,6-diisocyanatohexan, 1,10-Diisocyanatodecan, 4,4-Diisocyanatocyclohexan, 2,4-Hexahydrotoluoldiisocyanat, 2,6-Hexahydrotoluoldiisocyanat, Norbornandiisocyanat, 1,3-Xylylendiisocyanat, 1,4-Xylylendiisocyanat, 1-Isocyanato-3-(isocyanatomethyl)-1-methylcyclohexan, m-α,α,α',α'-Tetramethylxylylendiisocyanat und Mischungen derselben. Das hydrophobe Polyisocyanat kann Biuret-, Urethan-, Uretdion- und Isocyanurat-Derivate der oben erwähnten Verbindungen einschließen. Normalerweise sind diese Produkte bei Umgebungstemperatur flüssig und im großen Maßstab im Handel erhältlich. Besonders bevorzugte Isocyanat-Härtungsmittel sind Triisocyanate und Addukte. Beispiele derselben sind 1,8-Diisocyanato-4-(isocyanatomethyl)octan, das Addukt von 3 mol Toluoldiisocyanat an 1 mol Trimethylolpropan, das Isocyanurat-Trimer von 1,6-Diisocyanatohexan, das Isocyanurat-Trimer von Isophorondiisocyanat, das Uretdion-Dimer von 1,6-Diisocyanatohexan, das Biuret-Trimer von 1,6-Diisocyanatohexan, das Addukt von 3 mol m-α,α,α',α'-Tetramethylxyloldiisocyanat an 1 mol Trimethylolpropan und Mischungen derselben. Mehr bevorzugt werden die Isocyanurate und Uretdione von 1,6-Hexandiisocyanat und Isophorondiisocyanat. Üblicherweise enthalten diese Verbindungen geringe Mengen ihrer höheren Homologe.
  • Gegebenenfalls kann die wässrige vernetzbare Bindemittel-Zusammensetzung auch eine organische hydrophile Polyisocyanat-Verbindung umfassen, die mit nichtionischen Gruppen, wie den oben erwähnten C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxid-Gruppen, substituiert ist. Vorzugsweise können 30 Gew.-% nichtionische Gruppen, bezogen auf die gesamte feste Polyisocyanat-Verbindung, d.h. organisches hydrophobes und hydrophiles Polyisocyanat, vorliegen, mehr bevorzugt 20 Gew.-%, am meisten bevorzugt 15 Gew.-%. Bevorzugt werden die Isocyanurate von 1,6-Hexandiisocyanat und Isophorondiisocyanat, das mit Methoxypolyethylenglycol substituiert ist.
  • Das Polyisocyanat und die wässrige Polyesterharz-Dispersion sollten in einem solchen Verhältnis vermischt werden, dass das NCO:OH-Verhältnis im Bereich von 0,5–3:1, vorzugsweise von 0,75–2,5:1 und mehr bevorzugt von 1–2:1 liegt.
  • Die organische hydrophobe Polyisocyanat-Verbindung B) und gegebenenfalls das organische hydrophile Polyisocyanat können mit der Komponente A) durch irgendeine geeignete Technik vermischt werden. Einfaches Rühren ist üblicherweise jedoch ausreichend. Zuweilen kann es nützlich sein, das Polyisocyanat mit einem organischen Lösungsmittel, wie Butylacetat oder 1-Methoxy-2-propylacetat, etwas zu verdünnen, um die Viskosität des Polyisocyanats zu reduzieren.
  • Die Bindemittel-Zusammensetzung kann Katalysatoren enthalten, wie Amine und Katalysatoren auf Sn-Basis, wie Dibutylzinndilaurat und Dibutylzinnacetat. Die Gebrauchsdauer bei Umgebungstemperatur liegt üblicherweise zwischen 4 und 12 Stunden, und zwar in Abhängigkeit von der Verwendung der Katalysatoren und ihrer Menge.
  • Die Beschichtungszusammensetzungen können weiterhin andere Bestandteile, Additive oder Hilfsstoffe umfassen, wie andere Polymere oder Polymer-Dispersionen, Pigmente, Farbstoffe, Emulgatoren (Tenside), Pigment-Dispersionshilfsmittel, Netzmittel, Egalisierhilfsmittel, Mittel gegen die Kraterbildung, Antischaummittel, Lackläuferverhinderungsmittel, Wärmestabilisatoren, UV-Absorber, Antioxidationsmittel und Füllstoffe.
  • Geeignete Typen anderer Polymer-Dispersionen schließen Acrylpolymer-Emulsionen und wässrige Polyurethan-Dispersionen ein.
  • In den Bindemittel- oder Beschichtungszusammensetzungen der Erfindung können ebenfalls reaktive Verdünnungsmittel, wie wasserlösliche einwertige oder (vorzugsweise) mehrwertige Alkohole, eingeschlossen sein. Beispiele von einwertigen Alkoholen schließen die Folgenden ein: Hexylglycol, Butoxyethanol, 1-Methoxypropanol-2, 1-Ethoxypropanol-2, 1-Propoxy-propanol-2, 1-Butoxypropanol-2, 2-Methoxybutanol, 1-Isobutoxypropanol-2, Dipropylenglycolmonomethylether, Diacetonalkohol, Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, 2-Butanol, Pentanol, Hexanol, Benzylalkohol, und Mischungen derselben. Beispiele von mehrwertigen Alkoholen schließen die Folgenden ein: Ehylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, isomere Butandiole, die Polyethylenoxidglycole oder Polypropylenoxidglycole, 1,1,1-Trimethylolpropan, 1,2,3-Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Glycerin und Mischungen derselben.
  • Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung besteht im Wesentlichen aus Wasser und ist eine wässrige Zusammensetzung. Jedoch können etwa 20 Gew.-% des Flüssigkeitsgehalts der Zusammensetzung ein organisches Lösungsmittel sein. Als geeignete organische Lösungsmittel können die Folgenden erwähnt werden: Dimethyldipropylenglycol, der Methylether von Diacetonalkohol, Ethylacetat, Butylacetat, Ethylglycolacetat, Butylglycolacetat, 1-Methoxy-2-propylacetat, Butylpropionat, Ethoxyethylpropionat, Toluol, Xylol, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Methylamylketon, Ethylamylketon, Dioxolan, N-Methyl-2-pyrrolidon, Dimethylcarbonat, Propylencarbonat, Butyrolacton, Caprolacton und Mischungen derselben. Das VOC der Zusammensetzung kann von 9 bis 400 g/l, vorzugsweise von 0 bis 250 g/l reichen.
  • Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auf jedes Substrat aufgetragen werden. Das Substrat kann z.B. Metall, Kunststoff, Holz, Glas, Keramik oder irgendeine andere Überzugsschicht sein. Die andere Überzugsschicht kann aus der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung bestehen oder eine andere Beschichtungszusammensetzung sein. Die Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind besonders als Klarlacke, Grundlacke, pigmentierte Decklacke, Primer und Füllstoffe brauchbar. Die Beschichtungszusammensetzungen können durch konventionelle Mittel, wie Spritzpistole, Bürste oder Walze, aufgetragen werden, wobei das Spritzen bevorzugt wird. Die Härtungstemperaturen liegen vorzugsweise zwischen 0°C und 80°C und mehr bevorzugt zwischen 10°C und 60°C. Die Zusammensetzungen sind für die Herstellung von beschichteten Metallsubstraten besonders geeignet, wie in der Reparaturlackierungsindustrie, insbesondere der Karrosseriewerkstatt, um Automobile und Transportfahrzeuge zu reparieren und große Transportfahrzeuge, wie Züge, Lastwagen, Busse und Flugzeuge, einer Reparaturlackierung zu unterziehen.
  • Es wird bevorzugt, die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung als Klarlack zu verwenden. Klarlacke müssen hochtransparent sein und gut an der Grundlack-Schicht haften. Weiterhin ist es notwendig, dass der Klarlack den ästhetischen Aspekt des Grundlacks nicht durch Anlaufenlassen ("strike-in") verändert, d.h. eine Verfärbung des Grundlacks aufgrund seiner Solvatisierung durch die Klarlack-Zusammensetzung, oder durch Vergilbung des Klarlacks bei der Außenbewitterung. Ein Klarlack, der auf der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung basiert, weist diese Nachteile nicht auf.
  • In dem Falle, dass die Beschichtungszusammensetzung ein Klarlack ist, kann der Grundlack ein konventioneller, in der Technik bekannter Grundlack sein. Beispiele sind Grundlacke auf Lösungsmittel-Basis, z.B. Autobase® von Akzo Nobel Coatings BV, auf der Basis von Celluloseacetobutyrat und Acrylharzen, und Grundlacke auf wässriger Basis, z.B. Autowave® von Akzo Nobel Coatings BV, die auf einer Arylharz-Dispersion basieren. Weiterhin kann der Grundlack Pigmente (Farbpigmente, Metallpigmente und/oder Perlen), Wachs, Lösungsmittel, Fließmittel, Neutralisationsmittel und Entschäumer umfassen. Auch Grundlacke mit hohem Feststoffgehalt können verwendet werden. Dies sind z.B. solche, die auf Polyolen, Iminen und Isocyanaten basieren. Die Klarlack-Zusammensetzung wird auf die Oberfläche eines Grundlacks aufgetragen und dann gehärtet. Ein intermediärer Härtungsschritt für den Grundlack kann eingeführt werden.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert. Diese Beispiele dienen natürlich nur dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen nicht den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise einschränken.
  • Beispiele
  • In den folgenden Beispielen wird die Herstellung einer Anzahl von Polyesterharz-Dispersionen auf wässriger Basis und von Bindemittel-Zusammensetzungen gemäß der Erfindung offenbart. Die Eigenschaften dieser Dispersionen, die gemessen wurden, sind in der Tabelle 1 aufgeführt. Die durchschnittliche Teilchengröße der Dispersionen, die in dieser Tabelle angegeben ist, wurde mit Hilfe der dynamischen Lichtstreuung bestimmt, wobei die Dispersionen auf einen Feststoffgehalt von etwa 0,1 Gew.-% verdünnt wurden. Die Viskosität wurde mit einem Brookfield-Viskosimeter (LV – 4; 60 U/min) bestimmt. Der Feststoffgehalt wurde gemäß der ASTM Methode Nr. 1644-59 bestimmt, wobei während einer Zeitspanne von 30 Minuten auf 140°C erwärmt wurde. Mn wurde mittels GPC und mit Polystyrol als Standard gemessen.
  • Herstellung verzweigter Polyesterharz-Dispersionen auf wässriger Basis
  • Beispiel 1: Herstellung des verzweigten Polyesterharzes
  • Ein 3-l-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Rückflusskühler und einem Stickstoffeinlass versehen ist, wurde mit einer Mischung beschickt, die Folgendes umfasst:
    597,6 g Sebacinsäure
    398,4 g Isophthalsäure
    426,2 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    314,5 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    246,6 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    0,25 g Fascat 4100 (Katalysator auf Sn-Basis)
  • Nach dem Entlüften wurde eine Stickstoffatmosphäre in den Kolben eingeführt. Die Inhaltsstoffe des Kolbens wurden auf 150°C erwärmt, wonach die Temperatur während einer Zeitspanne von 2 Stunden allmählich auf 200°C erhöht wurde. Die Temperatur von 200°C wurde in dem Kolben gehalten, bis eine klare Reaktionsschmelze erhalten wurde. Nach dem Sammeln von 171 ml Destillationswasser wurde eine klare Reaktionsmischung erhalten. Die Mischung wurde auf 140°C gekühlt, wonach die folgenden Komponenten zugegeben wurden:
    172,6 g Isophthalsäure und
    180 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 750).
  • Die Reaktionsmischung wurde allmählich auf 210°C erwärmt und bei dieser Temperatur gehalten, bis eine Säurezahl von 14,0 mg KOH/g erhalten wurde.
  • Die tatsächliche OH-Zahl war 130 mg KOH/g, die ON-Funktionalität war 3,0 und Mn = 1376.
  • Beispiel 1a: Herstellung einer Dispersion aus dem verzweigten Polyesterharz des Beispiels 1
  • Ein 2-l-Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Rückflusskühler und einem Tropftrichter versehen ist, wurde mit 500 g des Polyesterharzes des Beispiels 1 gefüllt.
  • Die Inhaltsstoffe des Kolbens wurden auf 110°C erwärmt, wobei bei dieser Temperatur Folgendes zugegeben wurde:
    9,5 g N,N-Dimethylethanolamin (entsprechend einem Neutralisationsgrad (N. R.) der Carboxylgruppen von 80%) und anschließend während einer Zeitspanne von 3 Stunden: 433,9 g deionisiertes Wasser, wonach die Temperatur allmählich von 100°C auf 30°C reduziert wurde.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 1b: Herstellung einer Dispersion aus dem verzweigten Polyesterharz des Beispiels 1
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 1a offenbart wurde, wurde eine Dispersion mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal die folgenden Inhaltsstoffe in den Kolben gegeben wurden, der 500 g des Polyesterharzes des Beispiels 1 enthält:
    8,9 g N,N-Dimethylethanolamin und 383,9 g deionisiertes Wasser.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 2
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 1 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    597,6 g Sebacinsäure
    398,4 g Isophthalsäure
    426,2 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    253,3 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    321,6 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    0,25 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    185,9 g Isophthalsäure und
    180 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 750).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 13,0 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 147, eine OH-Funktionalität von 3,25 und ein Mn von 1487.
  • Beispiel 2a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    500 g des Polyesterharzes des Beispiels 2, wonach 8,3 g N,N-Dimethylethanolamin und 472,1 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 2b
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 2a offenbart wurde, wurde eine Dispersion mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal die folgenden Inhaltsstoffe in den Kolben gegeben wurden, der 500 g des Polyesterharzes des Beispiels 2 enthält:
    7,25 g N,N-Dimethylethanolamin und 370 g deionisiertes Wasser.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 3
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 1 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    409,0 g Sebacinsäure
    237,0 g Isononansäure
    503,0 g Isophthalsäure
    399,6 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    82,0 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    496,5 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    0,25 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    161,8 g Isophthalsäure und
    191,3 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 750).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 14,0 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 136, eine OH-Funktionalität von 3 und ein Mn von 1370.
  • Beispiel 3a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    500 g des Polyesterharzes des Beispiels 3, wonach 8,35 g N,N-Dimethylethanolamin und 462,5 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 3b
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 3a offenbart wurde, wurde eine Dispersion mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal die folgenden Inhaltsstoffe in den Kolben gegeben wurden, der 500 g des Polyesterharzes des Beispiels 3 enthält:
    7,2 g N,N-Dimethylethanolamin und 377,8 g deionisiertes Wasser.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 4
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 1 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    348,5 g Sebacinsäure
    237,0 g Isononansäure
    552,8 g Isophthalsäure
    399,6 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    82,0 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    496,5 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    0,25 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    161,8 g Isophthalsäure und
    191,3 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 750).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 13,5 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 136, eine OH-Funktionalität von 3 und ein Mn von 1381.
  • Beispiel 4a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der Kolben mit folgendem gefüllt wurde:
    500 g des Polyesterharzes des Beispiels 4, wonach 6,45 g N,N-Dimethylethanolamin und 370,7 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 5
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 1 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    597,6 g Sebacinsäure
    398,4 g Isophthalsäure
    569,1 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    321,6 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    0,25 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    199,2 g Isophthalsäure und
    168 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 750).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 14,6 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 151, eine OH-Funktionalität von 3,5 und ein Mn von 1443.
  • Beispiel 5a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    500 g des Polyesterharzes des Beispiels 5, wonach 8,1 g N,N-Dimethylethanolamin und 417,8 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 6
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 1 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    348,4 g Sebacinsäure
    237,0 g Isononansäure
    550,4 g Isophthalsäure
    376,7 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    504,5 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    0,25 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    186,7 g Isophthalsäure und
    180 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 750).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 13,3 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 135, eine OH-Funktionalität von 3,5 und ein Mn von 1352.
  • Beispiel 6a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    500 g des Polyesterharzes des Beispiels 6, wonach 6,9 g N,N-Dimethylethanolamin und 402,2 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 7
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 1 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    21,4 g 5-(Natriumsulfo)-isophthalsäure
    192,6 g Isophthalsäure
    426,2 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    253,4 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    321,6 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    25,0 g deionisiertem Wasser
    0,25 g Fascat 4100.
  • Die homogenierte Mischung wurde allmählich auf 180°C erwärmt und bei dieser Temperatur gehalten, bis eine klare Mischung erhalten wurde. Nachdem 62 ml Destillationswasser gesammelt wurden, wurde die klare Reaktionsmischung auf 140°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur wurde Folgendes zugegeben:
    597,9 g Sebacinsäure und
    192,5 g Isophthalsäure.
  • Nachdem die Temperatur der Reaktionsmischung allmählich auf 195°C erhöht wurde, wurde die Mischung bei dieser Temperatur gehalten, bis 201 ml Destillationswasser gesammelt wurden und eine klare Reaktionsschmelze erhalten wurde. Nachdem die Reaktionsmischung auf 140°C abgekühlt wurde, wurden die folgenden Komponenten zugegeben:
    172,6 g Isophthalsäure und
    180,0 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 750).
  • Die Reaktionsmischung wurde allmählich auf 215°C erwärmt und bei dieser Temperatur gehalten, bis eine Säurezahl von 6,7 mg KOH/g erhalten wurde. Die tatsächliche OH-Zahl war 144, die OH-Funktionalität betrug 3,25 und Mn war 1593.
  • Beispiel 7a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    500 g des Polyesterharzes des Beispiels 7, wonach 3,2 g N,N-Dimethylethanolamin und 496,8 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 7b
  • Beispiel 7a wurde wiederholt, außer dass dieses Mal
    1,6 g N,N-Dimethylethanolamin und 424,3 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der erhalten Polyesterharz-Dispersion sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 8
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 7 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    194,2 g Isophthalsäure
    16,1 g 5-(Natriumsulfo)-isophthalsäure
    579,1 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    321,6 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    20,0 g deionisiertem Wasser
    0,25 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    194,2 g Isophthalsäure und
    597,9 g Sebacinsäure.
  • Nachdem diese Reaktionsmischung klar geworden war, wurden die folgenden Komponenten zugegeben:
    185,9 g Isophthalsäure und
    168,0 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 750).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 8,4 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 150 mg KOH/g, eine OH-Funktionalität von 3,5 und ein Mn von 1875.
  • Beispiel 8a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    500 g des Polyesterharzes des Beispiels 8, wonach 2,7 g N,N-Dimethylethanolamin und 497,3 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 9
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 7 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    269,9 g Isophthalsäure
    17,1 g 5-(Natriumsulfo)-isophthalsäure
    376,7 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    504,5 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    20,0 g deionisiertem Wasser
    0,25 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    269,8 g Isophthalsäure
    348,4 g Sebacinsäure und
    237,0 g Isononansäure.
  • Nachdem diese Reaktionsmischung klar geworden war, wurden die folgenden Komponenten zugegeben:
    174,3 g Isophthalsäure und
    180,0 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 750).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 6,7 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 134 mg KOH/g, eine OH-Funktionalität von 3,25 und ein Mn von 1548.
  • Beispiel 9a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    500 g des Polyesterharzes des Beispiels 9, wonach 2,13 g N,N-Dimethylethanolamin und 459,4 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 10
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 7 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    219,1 g Isophthalsäure
    21,4 g 5-(Natriumsulfo)-isophthalsäure
    426,2 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    253,4 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    321,6 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    25,0 g deionisiertem Wasser
    0,25 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    219,1 g Isophthalsäure und
    533,3 g Sebacinsäure.
  • Nachdem diese Reaktionsmischung klar geworden war, wurden die folgenden Komponenten zugegeben:
    172,6 g Isophthalsäure und
    180,0 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 750).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 6,5 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 145 mg KOH/g, eine OH-Funktionalität von 3,25 und ein Mn von 1817.
  • Beispiel 10a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    500 g des Polyesterharzes des Beispiels 10, wonach 1,55 g N,N-Dimethylethanolamin und 478,8 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 11
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 7 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal ein 2-l-Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    145,7 g Isophthalsäure
    13,0 g 5-(Natriumsulfo)-isophthalsäure
    266,4 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    152,3 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    201,0 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    35,0 g deionisiertem Wasser
    0,70 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    145,7 g Isophthalsäure und
    266,3 g Sebacinsäure.
  • Nachdem diese Reaktionsmischung klar geworden war, wurden die folgenden Komponenten zugegeben:
    145,7 g Isophthalsäure und
    111,0 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 1000).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 8,0 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 146 mg KOH/g, eine ON-Funktionalität von 3,5 und ein Mn von 1773.
  • Beispiel 11a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass ein 1-l-Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    250 g des Polyesterharzes des Beispiels 11, wonach 1,0 g N,N-Dimethylethanolamin und 196,4 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 12
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 7 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal ein 2-l-Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    160,3 g Isophthalsäure
    13,0 g 5-(Natriumsulfo)-isophthalsäure
    266,4 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    152,3 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    201,0 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    35,0 g deionisiertem Wasser
    0,70 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    160,3 g Isophthalsäure und
    212,9 g Sebacinsäure.
  • Nachdem diese Reaktionsmischung klar geworden war, wurden die folgenden Komponenten zugegeben:
    160,3 g Isophthalsäure und
    109,0 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 1000).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 8,0 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 147 mg KOH/g, eine OH-Funktionalität von 3,5 und ein Mn von 1767.
  • Beispiel 12a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass ein 1-l-Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    250 g des Polyesterharzes des Beispiels 12, wonach 1,0 g N,N-Dimethylethanolamin und 196,4 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 13
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 7 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal ein 2-l-Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    171,0 g Isophthalsäure
    13,0 g 5-(Natriumsulfo)-isophthalsäure
    266,4 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    150,8 g 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol
    201,0 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    35,0 g deionisiertem Wasser
    0,70 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    169,6 g Isophthalsäure und
    177,6 g Sebacinsäure.
  • Nachdem eine Reaktionsmischung klar geworden war, wurde Folgendes zugegeben:
    169,6 g Isophthalsäure und
    109,0 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 1000).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 5,1 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 144 mg KOH/g, eine OH-Funktionalität von und ein Mn von 1908.
  • Beispiel 13a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass ein 1-l-Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    250 g des Polyesterharzes des Beispiels 13, wonach 0,6 g N,N-Dimethylethanolamin und 250 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 14
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 7 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal ein 6-l-Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    385,1 g Isophthalsäure
    42,9 g 5-(Natriumsulfo)-isophthalsäure
    852,5 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    1265 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    50,0 g deionisiertem Wasser
    0,50 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    385,1 g Isophthalsäure und
    1195,8 g Sebacinsäure.
  • Nachdem diese Reaktionsmischung klar geworden war, wurden die folgenden Komponenten zugegeben:
    345,3 g Isophthalsäure und
    360,0 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 750).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 6,4 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 199 mg KOH/g, eine OH-Funktionalität von 4,9 und ein Mn von 1771.
  • Beispiel 14a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der 2-l-Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    500 g des Polyesterharzes des Beispiels 14, wonach 1,5 g N,N-Dimethylethanolamin und 425,9 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 15
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 7 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal ein 2-l-Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    145,7 g Isophthalsäure
    13,4 g 5-(Natriumsulfo)-isophthalsäure
    266,4 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    395,3 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    35,0 g deionisiertem Wasser
    0,70 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    145,7 g Isophthalsäure und
    266,3 g Sebacinsäure.
  • Nachdem diese Reaktionsmischung klar geworden war, wurden die folgenden Komponenten zugegeben:
    145,7 g Isophthalsäure und
    114,0 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 1000).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 6,4 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 200 mg KOH/g, eine ON-Funktionalität von 5,1 und ein Mn von 1801.
  • Beispiel 15a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    250 g des Polyesterharzes des Beispiels 15, wonach 0,8 g N,N-Dimethylethanolamin und 221,7 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
  • Beispiel 16
  • In einer Weise, die derjenigen analog ist, die im Beispiel 7 offenbart wurde, wurde ein Polyesterharz mit der Maßgabe hergestellt, dass dieses Mal der 2-l-Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    171,0 g Isophthalsäure
    13,4 g 5-(Natriumsulfo)-isophthalsäure
    266,4 g 1,4-Cyclohexandimethylol
    395,3 g 1,1,1-Trimethylolpropan
    35,0 g deionisiertem Wasser
    0,70 g Fascat 4100.
  • Nachdem eine klare Reaktionsmischung erhalten wurde, wurde Folgendes zugegeben:
    169,6 g Isophthalsäure und
    177,6 g Sebacinsäure.
  • Nachdem diese Reaktionsmischung klar geworden war, wurden die folgenden Komponenten zugegeben:
    169,6 g Isophthalsäure und
    112,5 g Methoxypolyethylenoxidglycol (Mn = 1000).
  • Das Endprodukt hatte eine Säurezahl von 7,9 mg KOH/g, eine tatsächliche OH-Zahl von 204 mg KOH/g, eine OH-Funktionalität von 5,1 und ein Mn von 1893.
  • Beispiel 16a
  • Beispiel 1a wurde mit der Maßgabe wiederholt, dass der Kolben mit Folgendem beschickt wurde:
    250 g des Polyesterharzes des Beispiels 16, wonach 0,9 g N,N-Dimethylethanolamin und 270,8 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Eigenschaften der so erhaltenen Polyesterharz-Dispersion auf wässriger Basis sind in den Tabellen 1 und 1a aufgeführt.
  • Tabelle 1
    Figure 00300001
  • Tabelle 1a
    Figure 00310001
  • Beispiele 17 bis 48
  • Die wässrigen Polyesterharz-Dispersionen (Komponente A) wurden mit mehrfachfunktionellen Isocyanat-Vernetzungsmitteln (Komponente B) in einem Verhältnis von NCO:OH = 1,5 vermischt. Die Polyesterharz-Dispersionen wurden mit Butylglycol (10 Gew.-% auf Feststoffe) verdünnt. Die Isocyanat-Komponenten wurden mit Methoxyisopropylacetat (80 Gew.-% auf Feststoffe) verdünnt.
  • Für die Isocyanat-Vernetzungsmittel wurden zwei Polyisocyanate verwendet, die beide von Bayer im Handel erhältlich sind:
    • a) Desmodur LS 2025 (ein hydrophobes Isocyanurat, das auf 1,6-Hexamethylendiisocyanat basiert) und
    • b) Bayhydur LS 2032 (ein hydrophiles Isocyanurat, das auf 1,6-Hexamethylendiisocyanat basiert, welches mit etwa 12 Gew.-% Methoxypolyethylenoxidglycol modifiziert ist).
  • Ein Katalysator wurde nicht verwendet.
  • Die Mischungen mit LS 2025 gemäß der Erfindung hatten alle einen Feststoffgehalt von mehr als 50 Gew.-%, während die Mischungen mit dem hydrophilen LS 2032 (Vergleich) einen maximal erreichbaren Feststoffgehalt zwischen 40 Gew.-% und 45 Gew.-% hatten.
  • Die Mischungen von Polyesterharz-Dispersionen und Isocyanat-Komponenten wurden in einer Trockenschichtdicke zwischen 60 und 80 μm auf Glasplatten aufgetragen. Die Platten ließ man 1 Woche lang bei Umgebungstemperatur (Raumtemperatur, RT) trocknen.
  • Die Persoz-Härte wurde gemäß der französischen industriellen Standardmethode NF T30-016 gemessen, wobei das Ergebnis in Sekunden ausgedrückt wird und in der Tabelle 2 angegeben ist.
  • Die Härte der Überzugsschichten, die mit LS 2025 hergestellt wurden, war sehr viel größer als diejenige der Überzugsschichten, die mit LS 2032 hergestellt wurden, und sie wiesen eine ausgezeichnete Wasser- und Lösungsmittelbeständigkeit auf.
  • Tabelle 2
    Figure 00330001
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die Überzugsschichten der Beispiele 11a bis 13a (Beispiele 37 bis 42) an Härte gewannen, wenn das Verhältnis von Isophthalsäure zu Sebacinsäure zunahm. Das Gleiche gilt für die Zunahme der OH-Funktionalität.
  • Beispiele 49 bis 68
  • Mischungen der Polyesterharz-Dispersionen mit LS 2025 unter Verwendung von 0,1 Gew.-% Sn-dilaurat als Katalysator wurden auf Spritzviskosität verdünnt, auf einen metallischen Grundlack auf wässriger Basis (Autowave® von Akzo Nobel Coatings BV) gespritzt und 30 Minuten lang bei 60°C sowie bei Raumtemperatur (RT) trocknen gelassen. Das NCO:OH-Verhältnis war 1,5.
  • Nach 1 Tag wurden die D.O.I (Bildschärfe) und der Glanz gemäß ASTM D-523 bei 20° und 60° gemessen. Eine D.O.I zwischen 60 und 80 ist annehmbar, während ein Glanzwert auf einem Grundlack bei 20° von größer als 80 als hoch angesehen wird, während ein Glanzwert bei 60° von größer als 90 als sehr hoch angesehen wird.
  • Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 aufgeführt.
  • Tabelle 3
    Figure 00340001
  • Beispiele 69 bis 74
  • Die wässrigen Polyesterharz-Dispersionen (Komponente A) wurden mit mehrfachfunktionellen Isocyanat-Vernetzungsmitteln (Komponente B) in einem Verhältnis von NCO:OH = 1,5 vermischt, wobei 0,1 Gew.-% Sn-dilaurat als Katalysator verwendet wurden. Die wässrige Beschichtungszusammensetzung wurde mit Methoxyisopropylacetat verdünnt, um ein VOC von 250 g/l zu erhalten.
  • Für die Isocyanat-Vernetzungsmittel wurden vier Polyisocyanate verwendet, die alle von Bayer im Handel erhältlich sind:
    • a) Desmodur LS 2025 (ein hydrophobes Isocyanurat, das auf 1,6-Hexamethylendiisocyanat basiert),
    • b) Desmodur LS 2550 (ein hydrophobes Uretdion, das auf 1,6-Hexamethylendiisocyanat basiert),
    • c) Bayhydur LS 2032 (ein hydrophiles Isocyanurat, das auf 1,6-Hexamethylendiisocyanat basiert, welches mit etwa 12 Gew.-% Methoxypolyethylenoxidglycol modifiziert ist) und
    • d) Desmodur LS 2150 (ein hydrophiles Isocyanurat, das auf Isophorondiisocyanat basiert, welches mit etwa 9 Gew.-% Methoxypolyethylenoxidglycol modifiziert ist).
  • Die Mischungen von Polyesterharz-Dispersionen und Isocyanat-Komponenten wurden auf Stahlbleche aufgetragen. Die Bleche ließ man 1 Woche lang bei Umgebungstemperatur (Raumtemperatur, RT) trocknen. Die Persoz-Härte wurde gemäß der französischen industriellen Standardmethode NF T30-016 gemessen, wobei das Ergebnis in Sekunden ausgedrückt wird und in der Tabelle 4 angegeben ist. Tabelle 4
    Figure 00350001
    • * Die Menge an Polyisocyanat ist 1/1 oder 1/1/1, bezogen auf die Funktionalität.
  • Beispiele 75 bis 80
  • Die wässrigen Polyesterharz-Dispersionen (Komponente A) wurden mit mehrfachfunktionellen Isocyanat-Vernetzungsmitteln (Komponente B) in einem Verhältnis von NCO:OH = 1,5 vermischt, wobei 0,1 Gew.-% Sn-dilaurat als Katalysator verwendet wurden. Die wässrige Beschichtungszusammensetzung wurde mit Methoxyisopropylacetat verdünnt, um ein VOC von 250 g/l zu erhalten.
  • Die wässrigen Beschichtungszusammensetzungen wurden auf einen metallischen Grundlack auf wässriger Basis (Autowave® von Akzo Nobel Coatings BV) gespritzt und 30 Minuten lang bei 60°C trocknen gelassen. Nach 1 Tag wurden die D.O.I (Bildschärfe) und der Glanz gemäß ASTM D-523 bei 20° und 60° gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 5 aufgeführt.
  • Tabelle 5
    Figure 00360001
  • Vergleichsbeispiel I
  • Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass 597,6 g Sebacinsäure durch 431,9 g Adipinsäure ersetzt wurden.
  • Das Polyesterharz hatte eine Säurezahl von 15,2 mg KOH/g und eine tatsächliche ON-Zahl von 150,0 mg KOH/g.
  • Vergleichsbeispiel Ia
  • Beispiel 1a wurde wiederholt, außer dass der Kolben mit 500 g des Polyesterharzes des Vergleichsbeispiels I gefüllt wurde und nicht mit 500 g des Polyesterharzes des Beispiels 1, wonach 9,6 g N,N-Dimethylethanolamin und 490,4 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Polyesterharz-Dispersion hatte die folgenden Eigenschaften:
    pH = 7,7; Teilchengröße (nm) = 72; Gew.-% Feststoffe: 50,0.
  • Vergleichsbeispiel II
  • Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass 398,6 g Isophthalsäure durch 355,4 g Phthalsäureanhydrid ersetzt wurden.
  • Das Polyesterharz hatte eine Säurezahl von 16,0 mg KOH/g und eine tatsächliche ON-Zahl von 138 mg KOH/g.
  • Vergleichsbeispiel IIa
  • Beispiel 1a wurde wiederholt, außer dass der Kolben mit 500 g des Polyesterharzes des Vergleichsbeispiels II gefüllt wurde und nicht mit 500 g des Polyesterharzes des Beispiels 1, wonach 10,2 g N,N-Dimethylethanolamin und 415,7 g deionisiertes Wasser zugegeben wurden.
  • Die Polyesterharz-Dispersion hatte die folgenden Eigenschaften:
    pH = 7,8; Teilchengröße = 97 nm; Gew.-% Feststoffe: 54.
  • Die Polyesterharz-Dispersionen auf wässriger Basis des Beispiels 1a, des Vergleichsbeispiels Ia, des Vergleichsbeispiels IIa und des Beispiels 7b wurden einem Stabilitätstest in einem Ofen bei 35°C unterzogen. Die Dispersionen hatten am Start ein Alter von etwa 3 Wochen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 6 aufgeführt.
  • Tabelle 6
    Figure 00370001
  • Die Polyesterharz-Dispersionen gemäß der Erfindung (Beispiele 81 und 82) lassen sich nach einer einjährigen Lagerung bei 35°C gut anwenden und ergeben in etwa die gleichen Beschichtungseigenschaften wie frisch hergestellte Dispersionen. Die Polyesterharz-Dispersionen, die gemäß den Vergleichsbeispielen (A und B) hergestellt wurden, sind nach einer sechsmonatigen Lagerung bei 35°C nicht mehr brauchbar.

Claims (14)

  1. Verzweigtes Hydroxy-funktionelles Polyesterharz mit einer durchschnittlichen Hydroxyl-Funktionalität von > 2, einer Hydroxylzahl von 25–300 mg KOH/g und einem Zahlenmittel der Molmasse im Bereich von 500 bis 3000, wobei das Polyesterharz Polyalkylenoxid-Gruppen und gegebenenfalls Sulfonat-Gruppen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyesterharz das Reaktionsprodukt von Folgendem umfasst: 1) einer Mischung von Carbonsäuren, umfassend 50–80 Mol-% einer m- und/oder p-aromatischen und/oder cycloaliphatischen Dicarbonsäure, 20–50 Mol-% einer aliphatischen Dicarbonsäure und/oder aliphatischen Monocarbonsäure mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen und gegebenenfalls einer trifunktionellen oder höherfunktionellen Säure, und 2) einer Mischung von Alkoholen, umfassend ein aliphatisches Diol mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen und/oder ein cycloaliphatisches Diol mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen, ein C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxidglycol und/oder C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxid-1,3-diol mit einem Zahlenmittel der Molmasse von 500 bis 3000 und gegebenenfalls einen trifunktionellen oder höherfunktionellen Polyalkohol, wobei das Polyesterharz eine Carbonsäurezahl von ≤ 20 mg KOH/g (≤ 0,357 Milliäquivalente COOH-Gruppen pro g Harz) und gegebenenfalls eine Sulfonatzahl von ≤ 4 mg KOH/g (≤ 0,070 Milliäquivalente Sulfonat-Gruppen pro g Harz) aufweist, wobei die Säuregruppen wenigstens teilweise neutralisiert sind.
  2. Verzweigtes Hydroxy-funktionelles Polyesterharz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die trifunktionelle oder höherfunktionelle Säure aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Trimellithsäure und Pyromellithsäure oder den Anhydriden derselben.
  3. Verzweigtes Hydroxy-funktionelles Polyesterharz gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der trifunktionelle oder höherfunktionelle Polyalkohol aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus 1,1,1-Trimethylolpropan, 1,1,1-Trimethylolethan, 1,2,3-Trimethylolpropan und Pentaerythtrit.
  4. Verzweigtes Hydroxy-funktionelles Polyesterharz gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxid-Gruppen in dem Polyesterharz im Bereich von 2,5 bis 15 Gew.-% liegt.
  5. Verzweigtes Hydroxy-funktionelles Polyesterharz gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an C1-C4-Alkoxypolyalkylenoxid-Gruppen in dem Polyesterharz im Bereich von 5 bis 10 Gew.-% liegt.
  6. Wässrige Dispersion eines verzweigten Hydroxy-funktionellen Polyesterharzes gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der Polyesterharz-Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 30–300 nm bei einer Viskosität von bis zu 5 Pa·s 45 Gew.-% bis 65 Gew.-% ist.
  7. Wässrige vernetzbare Bindemittel-Zusammensetzung, umfassend A) wenigstens ein verzweigtes Hydroxy-funktionelles Polyestesterharz gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche und B) wenigstens ein organisches hydrophobes Polyisocyanat.
  8. Wässrige vernetzbare Bindemittel-Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das NCO:OH-Äquivalentverhältnis, basierend auf den Isocyanatgruppen der Komponente (B) und den Hydroxylgruppen der Komponente (A), im Bereich von 0,5:1 bis 3:1 liegt.
  9. Wässrige vernetzbare Bindemittel-Zusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Isocyanatgruppen der Komponente (B) freie Isocyanatgruppen sind.
  10. Wässrige vernetzbare Bindemittel-Zusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung einen anderen Typ von Polymer oder Polymer-Dispersion einschließt.
  11. Wässrige vernetzbare Bindemittel-Zusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 7, 8, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung ein reaktives Verdünnungsmittel einschließt.
  12. Verwendung der wässrigen vernetzbaren Bindemittel-Zusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11 als Bindemittel für Lacke, Beschichtungen oder Dichtungsmassen.
  13. Wässrige Beschichtungszusammensetzung, die die wässrige vernetzbare Bindemittel-Zusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11 umfasst.
  14. Verwendung der wässrigen Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 13 bei Autoreparaturlackierungs-Anwendungen.
DE60114790T 2000-04-20 2001-04-13 Verzweigtes hydroxy-funktionelles polyesterharz und seine verwendung in wässrigen vernetzbaren bindemittelzusammensetzungen Expired - Fee Related DE60114790T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00201423 2000-04-20
EP00201423 2000-04-20
PCT/EP2001/004316 WO2001081441A1 (en) 2000-04-20 2001-04-13 Branched hydroxyl-functional polyester resin and its use in aqueous cross-linkable binder compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60114790D1 DE60114790D1 (de) 2005-12-15
DE60114790T2 true DE60114790T2 (de) 2006-07-27

Family

ID=8171373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60114790T Expired - Fee Related DE60114790T2 (de) 2000-04-20 2001-04-13 Verzweigtes hydroxy-funktionelles polyesterharz und seine verwendung in wässrigen vernetzbaren bindemittelzusammensetzungen

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6562899B2 (de)
EP (1) EP1274756B1 (de)
JP (1) JP2003531258A (de)
CN (1) CN1169855C (de)
AT (1) ATE309278T1 (de)
AU (2) AU2001263863B2 (de)
BR (1) BR0110167A (de)
DE (1) DE60114790T2 (de)
ES (1) ES2252238T3 (de)
RU (1) RU2265620C2 (de)
WO (1) WO2001081441A1 (de)
ZA (1) ZA200208425B (de)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4458456B2 (ja) * 2002-03-29 2010-04-28 関西ペイント株式会社 水性中塗り塗料及び複層塗膜形成方法
US20050255330A1 (en) * 2004-05-15 2005-11-17 Meyer Walter C Water reducible polyester resin compositions with mixed ionic / nonionic stabilization
EP1833869B1 (de) 2004-12-15 2008-10-01 Akzo Nobel Coatings International BV Thiolfunktionelle verbindungen enthaltende wässrige beschichtungszusammensetzung
BRPI0616802B1 (pt) * 2005-10-04 2017-05-30 Akzo Nobel Coatings Int Bv preparação de pigmento sólida compreendendo um pigmento e uma resina dispersante; processo para preparar uma preparação de pigmento; processo para preparar uma composição de revestimento pigmentada; e uso de uma resina dispersante
DE602006005946D1 (de) * 2005-10-04 2009-05-07 Akzo Nobel Coatings Int Bv Pigmentzubereitung
DE102006006100A1 (de) * 2006-02-10 2007-08-16 Basf Coatings Ag Wässrige Mehrkomponentensysteme, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE102006048288A1 (de) * 2006-10-12 2008-04-17 Bayer Materialscience Ag Polyesterpolyole, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE102006062041A1 (de) * 2006-12-29 2008-07-03 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Beschichtung von Metallbändern
KR101500019B1 (ko) * 2007-02-07 2015-03-09 키모토 컴파니 리미티드 무전해 도금 형성재료, 촉매 부착용 도포액, 무전해 도금 형성방법, 및 도금방법
AU2008216781B2 (en) * 2007-02-09 2012-11-22 Solventum Intellectual Properties Company System and method for managing reduced pressure at a tissue site
DE102007026724A1 (de) * 2007-06-06 2008-12-11 Basf Coatings Japan Ltd., Yokohama Bindemittel mit hoher OH-Zahl und sie enthaltende Klarlackzusammensetzungen mit guten optischen Eigenschaften und guter Kratz- und Chemikalienbeständigkeit
US8383719B2 (en) * 2007-10-23 2013-02-26 PRC De Soto International, Inc. Water-borne polyurethane coatings
US20090131581A1 (en) * 2007-11-19 2009-05-21 Wylie Amy S Aqueous, stain-resistant coating compositions
US8399554B2 (en) * 2007-11-19 2013-03-19 Basf Se Use of highly branched polymers in polymer dispersions for gloss colours
CN102782007B (zh) * 2009-12-18 2015-09-16 巴斯夫欧洲公司 用于加溶微溶性活性成分的具有疏水性核的超支化聚酯
KR101144865B1 (ko) * 2009-12-31 2012-05-14 주식회사 노루홀딩스 폴리에스테르 수지 조성물 및 이를 사용하여 제조되는 골프공 코팅용 도료 조성물
JP2015038162A (ja) * 2010-04-20 2015-02-26 日本ビー・ケミカル株式会社 ポリエステル樹脂及びその用途
EP2605863B1 (de) 2010-08-20 2016-10-05 Coatings Foreign IP Co. LLC Verfahren zur bildung einer mehrschichtigen beschichtung
CN102485448A (zh) * 2010-12-03 2012-06-06 北京博维特投资有限公司 一种环保型人造板及其制备方法
RU2532191C2 (ru) * 2012-08-30 2014-10-27 Открытое акционерное общество "Русские краски" Композиция для защиты конструкций
US9586070B2 (en) * 2013-01-22 2017-03-07 Miraculum, Inc. Flame retardant and fire extinguishing product for fires in solid materials
KR101813819B1 (ko) * 2013-06-21 2018-01-30 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 용기 코팅 조성물
US9359524B2 (en) * 2013-10-15 2016-06-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Polyesters and coatings containing the same
CN106232665B (zh) * 2014-05-14 2019-10-08 巴斯夫涂料有限公司 至少两种聚合物树脂的水分散体和包含它的用于施加面漆的水性涂料组合物
EP3347397B1 (de) 2015-09-07 2022-01-26 Basf Se Wasseremulgierbare isocyanate mit verbesserten eigenschaften
PL3428209T3 (pl) 2017-07-13 2020-05-18 Henkel Ag & Co. Kgaa Częściowo krystaliczna mieszanina poliestropolioli i ich zastosowanie
TWI725229B (zh) * 2017-09-13 2021-04-21 台北智慧材料股份有限公司 織物表面處理用聚酯組成物及使用其之積層體
WO2020230692A1 (ja) 2019-05-15 2020-11-19 東洋紡株式会社 変性共重合ポリエステル樹脂及びその水分散体
US11186745B2 (en) 2019-05-30 2021-11-30 Nexen Corporation Coating composition for golf balls
KR102234168B1 (ko) * 2019-05-30 2021-03-31 주식회사 넥센 골프공용 코팅 조성물
CN110330620B (zh) * 2019-08-02 2021-08-24 山西省应用化学研究所(有限公司) 塑料薄膜用水性聚氨酯油墨连接料及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2097005B (en) * 1981-04-16 1985-08-21 Toyo Boseki Polyester resin aqueous dispersion
DE4134064A1 (de) * 1991-10-15 1993-04-22 Bayer Ag Bindemittelkombination, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE4227355A1 (de) * 1992-08-19 1994-02-24 Hoechst Ag Wasserverdünnbare Zweikomponenten-Überzugsmasse
GB9311139D0 (en) * 1993-05-28 1993-07-14 Zeneca Resins Bv Aqueous crosslinkable coating compositions

Also Published As

Publication number Publication date
ZA200208425B (en) 2003-08-01
BR0110167A (pt) 2003-02-25
US20020013404A1 (en) 2002-01-31
DE60114790D1 (de) 2005-12-15
WO2001081441A1 (en) 2001-11-01
AU6386301A (en) 2001-11-07
CN1169855C (zh) 2004-10-06
RU2002131159A (ru) 2004-03-27
AU2001263863B2 (en) 2005-06-02
RU2265620C2 (ru) 2005-12-10
ATE309278T1 (de) 2005-11-15
US6562899B2 (en) 2003-05-13
EP1274756A1 (de) 2003-01-15
ES2252238T3 (es) 2006-05-16
CN1425032A (zh) 2003-06-18
EP1274756B1 (de) 2005-11-09
JP2003531258A (ja) 2003-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60114790T2 (de) Verzweigtes hydroxy-funktionelles polyesterharz und seine verwendung in wässrigen vernetzbaren bindemittelzusammensetzungen
DE60129319T2 (de) Wässrige vernetzbare bindemittelzusammensetzung und beschichtungs-, lack- oder dichtmittelzusammensetzung, die diese bindemittelzusammensetzung beinhaltet
EP0496205B1 (de) Wässrige Bindemittelkombination, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP0576952B1 (de) Einbrennlacke aus in Wasser löslichen oder dispergierbaren Polyisocyanatgemischen
EP1914282B1 (de) Wässriges Beschichtungsmittel auf Basis eines Bindemittelgemisches als Basislack
EP2271686B1 (de) Wässrige Polyurethanlösungen
EP0729991B1 (de) Wässrige Bindemittel auf Polyester-Polyurethan-Basis
DE10216896A1 (de) Wässrige Polysiloxan-Polyurethan-Dispersion, ihre Herstellung und Verwendung in Beschichtungsmitteln
WO2009127365A1 (de) Wässrige polyurethanlösungen für polyurethan-systeme
EP0583728B1 (de) Wasserverdünnbare Zweikomponenten-Überzugsmasse
AU2001263863A1 (en) Branched hydroxyl-functional polyester resin and its use in aqueous cross-linkable binder compositions
DE102007021013A1 (de) Wasserbasierende Zweischicht-Beschichtungssysteme auf Urethanbasis, ihre Verwendung und mit ihnen beschichtete Substrate
DE102005036654A1 (de) Selbstvernetzende PUR-Dispersionen mit Uretdionstruktur
EP1790674B1 (de) Wässrige, Urethangruppen enthaltende, hydroxyfunktionelle Polyester-Dispersionen
EP0879255B1 (de) Bindemittel fur lacke auf polyurethanbasis
AT408658B (de) Wässriges überzugsmittel
EP0751197B1 (de) Wässrige Bindemittelkombination mit langer Verarbeitungszeit, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP1110983A2 (de) Wässriges Überzugsmittel
EP1312629A1 (de) Beschichtungsmittel
DE102006021728A1 (de) Wässrige Dispersionen mit bimodaler Teilchengrößenverteilung
EP1417262A1 (de) Beschichtungsmittel, ein verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung zur erzeugung von strukturierten lackoberflächen
DE19542626A1 (de) Aus mindestens 3 Komponenten bestehendes Beschichtungsmittel, Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung
EP0993479B1 (de) Polyurethanharz, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung in wässrigen zweikomponenten-klarlacken
EP0791614B1 (de) Verwendung urethanisierter Polyester als Additiv für wässrige Lacksysteme
KR100728463B1 (ko) 분지형 히드록시-관능성 폴리에스테르 수지 및 수성 가교성 결합제 조성물에 사용되는 이의 용도

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee