DE60124384T2

DE60124384T2 - Verfahren zur herstellung von pasten zur automatischen einstellung der härtungseigenschaften von gelbeschichtungen auf basis ungesättigter polyester sowie verwendung solcher pasten

Info

Publication number: DE60124384T2
Application number: DE60124384T
Authority: DE
Inventors: Outi FÄRM; Heikki Ratia; Tuomo SJÖBERG; Aki JÄRVENTAUSTA; Tuula Blomqvist
Original assignee: Ashland Licensing and Intellectual Property LLC
Current assignee: Ineos Composites IP LLC
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2021-04-12
Also published as: DE60124384D1; ATE344820T1; WO2001079333A1; AU2001254852A1; ES2274882T3; CN1221595C; EP1274774B1; CN1427862A; FI20000895A0; FI20000895A; FI110431B; EP1274774A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und zur Verwendung von Pastensystemen zur automatischen Einstellung, welche zur Herstellung von Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester geeignet sind, und die insbesondere zur Herstellung von automatisch gefärbten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester und zur Einstellung ihrer Härtungseigenschaften geeignet sind.
Pigmentpasten, Tönungstechnologie und Tönungsmaschinen werden in der Farbenindustrie zur Herstellung von farbigen Anstrichen und Beschichtungen breit verwendet. Gefärbte Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester werden durch Einbringen von Farbpasten oder Farbstoffen in Grundgelbeschichtungen hergestellt. Das Färben oder Tönen von Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester wird üblicherweise in offenen Mischbehältern mit manueller Tönung oder in geschlossenen Behältern unter Verwendung einer automatischen Tönung durchgeführt. Das manuelle Färbeverfahren ist ein langwieriges Verfahren mit mehreren Qualitätskontrollen und anschließenden Einstellungsschritten, und es werden dabei beträchtliche Mengen Abfall erzeugt. Die Emission von flüchtigen organischen Verbindungen, wie Styrol, während der manuellen Tönung von Gelbeschichtungen auf Basis von ungesättigten Polyestern ist ein bedeutsames Risiko für die Umwelt- und die Arbeitssicherheit.
Bei dem automatischen Tönungsverfahren werden die Farbpasten in eine Grundgelbeschichtung eingebracht und die Produktekübel werden geschlossen, gemischt und gelagert, um sie zu den Endverwendern ohne Qualitätskontrolle oder weitere Einstellungsschritte zu versenden und die Härtungseigenschaften der erhaltenen Gelbeschichtungen variieren beträchtlich. Verschiedene Pigmente werden in verschiedenen Mengen verwendet, um Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester mit verschiedenen Farben herzustellen. Es ist bekannt, dass Pigmente oder Kombinationen davon die Härtungsreaktion von Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester hemmen, und die Härtungseigenschaften von getönten Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester, wie die Gelzeit, können bei dem üblichen automatischen Tönungsverfahren nicht verändert oder eingestellt werden.
Im Hinblick auf den Stand der Technik besteht zweifellos ein Bedarf für ein schnelles, einfaches und wiederholbares Verfahren zur Einstellung der Härtungseigenschaften von getönten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester nach individuellen Erfordernissen, unabhängig von der verwendeten Farbe oder dem verwendeten Pigment, und auch ein Bedarf für ein Verfahren zur automatischen Herstellung von Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester, die Paraffin enthalten.
US-A-5,998,532 betrifft eine farbpigmentierte, bei Feuchtigkeit härtende, Polyurethanbeschichtung, welche eine einstellbare Trocknungszeit besitzt, und außerdem Verfahren zur Herstellung der Beschichtung.
US-A-6,063,864 beschreibt eine härtbare Zusammensetzung auf Basis von ungesättigtem Polyester, umfassend, auf Gewichtsbasis, einen ungesättigten Polyester und 1 bis 60% Styrol und 1 bis 50% Vinylethermonomere.
WO-A-00/23495 offenbart ungesättigte Polyesterharze mit höherem Molekulargewicht, niedrige Viskosität und hoher Löslichkeit, besonders in reaktiven Verdünnungsmitteln.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Pastensystemen zur automatischen Einstellung, die Verwendung dieser Pastensysteme zur automatischen Einstellung und die Verwendung eines Pastensystems zur automatischen Einstellung bei der Herstellung von gefärbten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester und die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von gefärbten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester mit eingestellten Härtungseigenschaften.
Charakteristische Merkmale des Verfahrens zur Herstellung von Pasten zur automatischen Einstellung, der Verwendung der Pasten zur automatischen Einstellung und von Pastensystemen zur automatischen Einstellung bei der Herstellung von farbigen Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester und des Verfahrens zur Herstellung von farbigen Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester mit eingestellten Härtungseigenschaften sind in den Ansprüchen angegeben.
Es wurde nun gefunden, dass die Nachteile und Probleme des Standes der Technik, bezogen auf das Färben und das Tönen von Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester gemäß der erfindungsgemäßen Lösung vermieden oder beträchtlich vermindert werden können. Gemäß der Erfindung können gefärbte und/oder getönte Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen l Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester auf eine schnelle, einfache und wiederholbare Weise mit eingestellten und vorbestimmten Härtungseigenschaften aus Grundgelbeschichtungen, Farbpasten und einem Pastensystem zur automatischen Einstellung hergestellt werden. Die Grundgelbeschichtung kann jede geeignete Gelbeschichtung auf Basis eines ungesättigten Polyesters sein und die Farbpasten können alle geeigneten Farbpasten sein, welche bei dem Färben von Gelbeschichtungen verwendet werden.
Das Pastensystem zur automatischen Einstellung umfasst eine Beschleunigerpaste (A), welche die Härtungsreaktion einer Gelbeschichtung fördert, eine Inhibitorpaste (B), welche die Härtungsreaktion einer Gelbeschichtung hemmt, und eine Paraffinpaste (C), welche die Gelbeschichtung in eine Deckbeschichtung/Emaille durch Modifizierung ihrer Oberfläche während des Trocknens und des Härtens umwandelt. Es ist bekannt, dass viele organische Pigmente, wie Phthalocyaninblau, die Härtungsreaktion von Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester hemmen. Gemäß der Erfindung werden eine oder mehrere Komponenten, ausgewählt aus einer Beschleunigerpaste (A), einer Inhibitorpaste (B) und einer Paraffinpaste (C), in einer geregelten Weise in die Gelbeschichtung eingebracht. Durch das Einbringen der Beschleunigerpaste (A) und/oder der Inhibitorpaste (B) in einer geregelten Weise in die Gelbeschichtung während des Tönungsverfahrens ist es möglich, die Verzögerung des Härtens, die durch einige Pigmente verursacht wird, zu kompensieren und auch die Härtungseigenschaften der getönten Gelbeschichtung oder der Deckbeschichtung/Emaille einzustellen, z. B. verschiedene Gelierzeiten und Filmhärtungszeiten gemäß den Bedürfnissen und Erfordernissen der Endverwender zu erzielen.
Die Paraffinpaste (C) kann auch ohne die Pasten (A) und (B) verwendet werden und durch automatisches Einbringen der Paraffinpaste (C) während der Tönung ist es möglich, gefärbte oberflächenmodifizierte Deckbeschichtungen/Emaillen leicht herzustellen. Das Einbringen wird automatisch durchgeführt. Die Paraffinpaste (C) kann auch als ein halbfertiges Produkt bei der üblichen Herstellung von Deckbeschichtungen/Emaillen und auch bei der Herstellung von LSE-Laminierungsharzen verwendet werden, um die Zugabe von Paraffinwachs zu erleichtern, wobei auf diese Weise ein kontinuierliches Schmelzen und Handhaben des Wachses vermieden wird.
Erfindungsgemäße Pastensysteme zur automatischen Einstellung sind nachstehend ausführlich beschrieben.
Erfindungsgemäß umfasst das Pastensystem zur automatischen Einstellung eine Beschleunigerpaste (A), eine Inhibitorpaste (B) und eine Paraffinpaste (C).
Die Beschleunigerpaste (A) umfasst 10 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-%, eines Beschleunigers oder eines Promotors (I) oder eine Kombination davon, 21 bis 88 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 50 Gew.-%, eines Polyesterpolymers (II), vorzugsweise eines ungesättigten Polyesterpolymers und besonders bevorzugt ein monomerfreies ungesättigtes Polyesterpolymer, das gegebenenfalls mit einem polaren Lösungsmittel (III) in einem Verhältnis zwischen 4:1 und 1:4, vorzugsweise zwischen 3:1 und 1:3, kombiniert ist, und 1 bis 9 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 8 Gew.-%, eines thixotropen Mittels, das im Fachgebiet bekannt ist und gewöhnlich in Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester verwendet wird.
Die Inhibitorpaste (B) umfasst 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 40 Gew.-%, eines Inhibitors (IV) oder einer Kombination von Inhibitoren, 38 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 75 Gew.-%, eines polaren Lösungsmittels (III), das gegebenenfalls mit einem Polyesterpolymer (II), vorzugsweise einem ungesättigten Polyesterpolymer und besonders bevorzugt mit einem monomerfreien ungesättigten Polyesterpolymer, in einem Verhältnis zwischen 4:1 und 1:4, vorzugsweise zwischen 3:1 und 1:3, kombiniert ist, und 1 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%, eines thixotropen Mittels, das im Fachgebiet bekannt ist und gewöhnlich in Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester verwendet wird.
Die Paraffinpaste (C) umfasst 3 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-%, eines Paraffinwachses (V), 81 bis 94 Gew.-%, vorzugsweise 84 bis 88 Gew.-%, eines unpolaren Lösungsmittels (VI) und 3 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 6 Gew.-%, eines thixotropen Mittels, das im Fachgebiet bekannt ist und gewöhnlich in Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester verwendet wird.
Geeignete thixotrope Mittel sind hydrophile und hydrophobe pyrogene Kieselsäure, gefällte Kieselsäure und Tonerden. In der Beschleunigerpaste (A), der Inhibitorpaste (B) und der Paraffinpaste (C) können die gleichen oder verschiedene thixotrope Mittel verwendet werden.
Beschleuniger und Promotors (I) können die Mittel sein, von denen bekannt ist, dass sie die Härtungsreaktion von Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester fördern, z. B. Metalle, wie Kalium, und/oder Metallsalze von organischen Säuren, wie Kobaltoctoat, und/oder Amine, wie Dimethylanilin, Diethylanilin, und/oder Amide, wie Dimethylacetoacetamid oder Diethylacetoacetamid, und bevorzugt sind Dimethylacetoacetamid oder Diethylacetoacetamid.
Geeignete Polyesterpolymere (II) sind Polyesterpolymere mit niedriger Viskosität, vorzugsweise ungesättigte Polyesterpolymere und besonders bevorzugt monomerfreie ungesättigte Polyesterpolymere, gegebenenfalls mit einwertigen Alkoholen als endständiger Gruppe. Sie werden aus von Fachleuten im Fachgebiet bekannten Rohmaterialien hergestellt; z. B. unter Verwendung von 30 bis 60 Mol-%, vorzugsweise 35 bis 55 Mol-%, gesättigten und/oder ethylenisch ungesättigten Disäuren und/oder Anhydriden, wie Adipinsäure- oder Maleinsäureanhydrid, 20 bis 50 Mol-%, vorzugsweise 25 bis 45 Mol-%, zweiwertigen Alkoholen, wie Propylenglycol und Ethylenglycol, und gegebenenfalls 20 bis 50 Mol-%, vorzugsweise 25 bis 45 Mol-%, einwertigen Alkoholen, wie Benzylalkohol und 2-Ethylhexanol. Typische Polyester haben ein MW von 300 bis 1500 g/Mol, vorzugsweise von 500 bis 1000 g/Mol, eine Brookfield-Viskosität von 200 bis 700 mPas, vorzugsweise von 300 bis 600 mPas (bei 23°C), und eine Konus- und Platten-Viskosität (ICI) von 200 bis 600 mPas, vorzugsweise von 300 bis 500 mPas (23°C).
Polare Lösungsmittel (III) können aus Glycolen, wie Propylenglycol, und Glycolethern, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Butylethern von Propylenglycol, Dipropylenglycol und Tripropylenglycol, Estern, z. B. Triethylphosphat, und anderen typischen Lösungsmitteln, welche zur Verdünnung von ungesättigten Polyesterharzsystemen verwendet werden, z. B. Styrol und Derivaten davon, Methacrylaten und Acrylaten, ausgewählt werden.
Inhibitoren (IV) können solche sein, von denen bekannt ist, dass sie die Härtungsreaktion von Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester hemmen, z. B. Hydrochinonderivate, wie Toluhydrochinon, Hydrochinonmonomethylether, mono-tert-Butylhydrochinon oder 2,5-Di-tert-butylhydrochinon, und ein bevorzugter Inhibitor ist Toluhydrochinon.
Geeignete Paraffinwachse (V) schließen alle Kohlenwasserstoffwachse mit langen, hydrophoben Ketten, die 20 bis 40 Kohlenstoffatome enthalten, und einen Schmelzpunkt von 46 bis 60°C haben, ein, die Herstellern von ungesättigten Polyestern allgemein bekannt sind.
Unpolare Lösungsmittel (VI), welche das geschmolzene Paraffinwachs (V) lösen können, schließen Kohlenwasserstofflösungsmittel mit niedrigem und mittlerem Siedepunkt, welche aus Ölraffinierverfahren erhalten wurden, vorzugsweise Aromaten freie und von EHS zugelassene Lösungsmittel, wie weißen Spiritus, ein.
Alle Pasten zur automatischen Einstellung können auch Füllstoffe in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.-%, Mahl- und Dispergierhilfsmittel, Mittel zur Luftausscheidung, Mittel zur Verstärkung der Thixotropie und andere in dem Fachgebiet bekannte Additive in einer Menge von 0,01 bis 2 Gew.-% zur Erleichterung der Herstellung und zur Verbesserung der Stabilität der Pasten enthalten.
Die Beschleunigerpaste (A) und die Inhibitorpaste (B) haben eine Brookfield-Viskosität von 200 bis 10000 mPas, vorzugsweise von 500 bis 8000 mPas (bei 23°C), und eine Konus- und Platten-Viskosität (ICI) von 100 bis 3000 mPas, vorzugsweise von 200-2000 mPas (bei 23°C). Die Paraffinpaste (C) hat eine Brookfield-Viskosität von 200 bis 5000 mPas, vorzugsweise von 500 bis 4000 mPas (bei 23°C).
Erfindungsgemäße Pasten zur automatischen Einstellung besitzen in automatischen Tönungsmaschinen gute Zufuhr-, Pump- und Einbringungseigenschaften. Sie haben eine optimale Viskosität und Rheologie und eine sehr gute Lagerstabilität von bis zu 12 Monaten und sogar länger. Die Pastensysteme zur automatischen Einstellung behalten entweder ihre Eigenschaften sowohl bei erhöhten als auch bei niedrigen Temperaturen oder sie stellen ihre Eigenschaften nach dem Lagern bei diesen Temperaturen wieder her und sie haben keine Wirkung auf die endgültige Farbe der getönten Gelbeschichtung.
Das Verfahren zur Herstellung und die Verwendung von Pastensystemen zur automatischen Einstellung wird nachstehend beschrieben.
Erfindungsgemäße Pastensysteme zur automatischen Einstellung werden durch Verdünnen der aktiven Komponente (Beschleuniger oder Promotor, Inhibitor, Paraffinwachs) in dem Polyesterpolymer und/oder dem Lösungsmittel, anschließendes Mahlen des thixotropen Mittels in die Lösung, wobei eine weiche und genügend dicke Paste hergestellt wird, hergestellt. Weitere Komponenten, wie Füllstoffe, Mittel zur Luftausscheidung, Mittel zur Verstärkung der Thixotropie und andere Additive können vor der Zugabe und dem Mahlen des thixotropen Mittels oder anschließend eingebracht werden.
Die Beschleunigerpaste (A) wird durch Verdünnen des (der) Beschleunigers) (I) in dem Polyesterpolymer (II) oder, gegebenenfalls, in einem Gemisch von Polyesterpolymer (II) und einem polaren Lösungsmittel (III), in einem Verhältnis zwischen 4:1 und 1:4, vorzugsweise zwischen 3:1 und 1:3, hergestellt. Das thixotrope Mittel wird geeigneterweise durch einen Auflöser in die Lösung gemahlen.
Die Inhibitorpaste (B) wird durch Lösen des (der) Inhibitor(s)(en) (IV) in einem polaren Lösungsmittel (III) oder, gegebenenfalls, in einem Gemisch eines polaren Lösungsmittels (III) und eines Polyesterpolymers (II), in einem Verhältnis zwischen 4:1 und 1:4, vorzugsweise zwischen 3:1 und 1:3, hergestellt. Das thixotrope Mittel wird geeigneterweise durch einen Auflöser in die Lösung gemahlen.
Die Paraffinpaste (C) wird durch Schmelzen des Paraffinwachses (V) und Verdünnen des Wachses in einem unpolaren Lösungsmittel (VI) hergestellt. Das thixotrope Mittel wird geeigneterweise durch einen Mischer oder einen Schüttler in die Lösung gemahlen.
Pastensysteme zur automatischen Einstellung können in automatischen Tönungsmaschinen verwendet werden. Sie werden automatisch, gemäß vorbestimmten mathematischen Modellen, welche in der Tönungssoftware gespeichert werden, in Gelbeschichtungen eingebracht. Die mathematischen Modelle basieren auf den Wirkungen der Pastensysteme zur automatischen Einstellung und der Farbpasten oder Farbstoffe auf die Härtungseigenschaften der Grundgelbeschichtungen. Die Pastensysteme zur automatischen Einstellung können auch manuell zu den Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester verteilt werden.
Erfindungsgemäß wird eine oder werden mehrere Komponenten aus der Gruppe, bestehend aus einer Beschleunigerpaste (A), einer Inhibitorpaste (B) und einer Paraffinpaste (C) in eine Gelbeschichtung eingebracht.
Die Beschleunigerpaste (A) und eine Inhibitorpaste (B) können in eine Gelbeschichtung auf Basis ungesättigter Polyester in Abhängigkeit von den Konzentrationen der aktiven Komponenten, von der bestimmten gewünschten Farbe und von den gewünschten Härtungseigenschaften des Endprodukts, in verschiedenen Mengen eingebracht werden. Die Beschleunigerpaste (A) wird in einer Menge von 0 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise von 0 bis 2 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01 bis 1,6 Gew.-%, verteilt. Die Inhibitorpaste (B) wird in einer Menge von 0 bis 4 Gew.-%, vorzugsweise von 0 bis 0,5 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,01 bis 0,3 Gew.-%, eingebracht. Die Beschleunigerpasten fördern das Härten, d. h. sie vermindern die Gelzeit und die Filmhärtung der getönten Gelbeschichtung und die Inhibitorpasten verzögern das Härten, d. h. sie erhöhen die Gelzeit und die Filmhärtung. Durch Einbringen von Farbe oder Pigmentpasten und der Pastensysteme zur automatischen Einstellung entweder allein oder als eine Kombination wird die getönte Gelbeschichtung entweder immer die gleichen Härtungseigenschaften, ungeachtet der verwendeten Farbe und ungeachtet des verwendeten Pigments, oder, wenn es nötig ist, eine verschiedene Gelzeit und/oder Filmhärtung haben.
Die Paraffinpaste (C) wird immer in der gleichen Menge von 1,3 bis 5,3 Gew.-%, vorzugsweise von 1,6 bis 3,2 Gew.-%, in Abhängigkeit von der Konzentration des Paraffinwachses, in die Paste eingebracht.
Erfindungsgemäß ist es nun möglich, die Härtungseigenschaften einer getönten oder gefärbten Gelbeschichtung oder einer Deckbeschichtung/Emaille auf Basis ungesättigter Polyester leicht, schnell und zuverlässig einzustellen und die Eigenschaften, wie die Gelzeit, in jeder Farbe, ungeachtet verschiedener Pigmente, durch Einbringen des Beschleunigers und/oder der Inhibitorpaste(n), vorzugsweise auf automatische Weise, in die Gelbeschichtung während des Tönungsverfahrens, immer gleich zu halten. Das macht es auch möglich, bei einer getönten Gelbeschichtung verschiedene Härtungseigenschaften, z. B. verschiedene Gelzeiten, gemäß individuellen Erfordernissen und Bedürfnissen, zu erzielen. Außerdem ist es zur gleichen Zeit nun möglich, oberflächenmodifizierte Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester durch automatisches Einbringen der Paraffinpaste in die Gelbeschichtung während des Tönens herzustellen. Das automatische Einstellungs- und Tönungsverfahren kann vorteilhaft als ein geschlossenes System ohne irgendwelche gefährliche Emissionen von flüchtigen organischen Komponenten durchgeführt werden, und das Färben und Einstellen kann automatisch ohne zusätzliche Mischgefäße oder die Notwendigkeit für mühsames Waschen der Anlage durchgeführt werden. Als ein Resultat werden viel weniger Abfallprodukte und Lösungsmittelreste erzeugt, es ist keine Qualitätskontrolle für die Gelbeschichtungen oder Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester nötig, die durch automatisches Tönen und automatische Einstellung hergestellt wurden, für das Verfahren ist viel weniger Zeit nötig und es werden beträchtliche Kosteneinsparungen erzielt. Außerdem kann die Gelzeit und die Filmhärtung entsprechend den Erfordernissen des Endverwenders, zum Beispiel, in Abhängigkeit davon, ob die Anwendung durch Handauflage oder Sprühen durchgeführt werden soll, exakt verändert werden. Die Pasten zur automatischen Einstellung und das Pastensystem zur automatischen Einstellung der Härtungseigenschaften sind gleichzeitig mit dem automatischen Tönen und dem Färben von Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester für Chargengrößen von 1 bis 1000 kg geeignet. Diese Technologie kann als automatische Einstellung von Endeigenschaften von Gelbeschichtungen bezeichnet werden, d. h. die automatische Einstellung und die Pasten können als Pasten zur automatischen Einstellung bezeichnet werden.
Die Erfindung wird weiter durch die nachstehenden Beispiele veranschaulicht.
Beispiel 1
Beschleunigerpaste A1
Die Beschleunigerpaste (A1) wurde durch Verdünnen von 50 Gew.-% Diethylacetoacetamid in 47 Gew.-% monomerfreiem ungesättigten Polyesterpolymer (Leguval H1, Roskydal H1 (von Bayer) oder Silmar S-889-80 (von Rhodamin)) hergestellt. Die Lösung wurde durch Mahlen von 3 Gew.-% einer hydrophilen Kieselsäure in die Lösung durch einen Auflöser zu einer Paste zubereitet.
Beispiel 2
Beschleunigerpaste A2
Die Beschleunigerpaste (A2) wurde durch Verdünnen von 50 Gew.-% Diethylacetoacetamid in einem Gemisch von 25 Gew.-% eines monomerfreien ungesättigten Polyesterpolymers (Leguval H1, Roskydal H1 (von Bayer) oder Silmar S-889-80 (von Rhodamin)) und 17,5 Gew.-% Propylenglycolmonomethylether hergestellt. Die Lösung wurde durch Mahlen von 7,5 Gew.-% einer hydrophilen Kieselsäure in die Lösung durch einen Auflöser zu einer Paste zubereitet.
Beispiel 3
Beschleunigerpaste A3
Die Beschleunigerpaste (A3) wurde durch Verdünnen von 50 Gew.-% Diethylacetoacetamid in einem Gemisch von 32 Gew.-% eines monomerfreien ungesättigten Polyesterpolymers (Leguval H1, Roskydal H1 (von Bayer) oder Silmar S-889-80 (von Rhodamin)) und 15 Gew.-% Propylenglycolmonomethylether hergestellt. Vor dem Mahlen wurde 0,5 Gew.-% eines Mittels zur Luftausscheidung (BYK A 555) eingebracht. Die Lösung wurde durch Mahlen von 2 Gew.-% einer hydrophilen Kieselsäure in die Lösung durch einen Auflöser zu einer Paste zubereitet und dann wurde 0,5 Gew.-% eines Mittels zur Verstärkung der Thixotropie (BYK R 605) zugegeben.
Beispiel 4
Inhibitorpaste B1
Die Inhibitorpaste (B1) wurde durch Verdünnen von 20 Gew.-% Toluhydrochinon in 72 Gew.-% Propylenglycolmonomethylether hergestellt. Die Lösung wurde durch Mahlen von 8 Gew.-% einer hydrophilen Kieselsäure in die Lösung durch einen Auflöser zu einer Paste zubereitet.
Beispiel 5
Inhibitorpaste B2
Die Inhibitorpaste (B2) wurde durch Verdünnen von 20 Gew.-% Toluhydrochinon in einem Gemisch von 56 Gew.-% Propylenglycolmonomethylether und 18 Gew.-% eines monomerfreien ungesättigten Polyesterpolymers (Leguval H1, Roskydal H1 (von Bayer) oder Silmar S-889-80 (von Rhodamin)) hergestellt. Die Lösung wurde durch Mahlen von 6 Gew.-% einer hydrophilen Kieselsäure in die Lösung durch einen Auflöser zu einer Paste zubereitet.
Beispiel 6
Inhibitorpaste B3
Die Inhibitorpaste (B3) wurde durch Verdünnen von 20 Gew.-% Toluhydrochinon in einem Gemisch von 57 Gew.-% Propylenglycolmonomethylether und 20 Gew.-% eines monomerfreien ungesättigten Polyesterpolymers (Leguval H1, Roskydal H1 (von Bayer) oder Silmar S-889-80 (von Rhodamin)) hergestellt. Vor dem Mahlen wurde 0,5 Gew.-% eines Mittels zur Luftausscheidung (BYK A 555) eingebracht. Die Lösung wurde durch Mahlen von 2 Gew.-% einer hydrophilen Kieselsäure in die Lösung durch einen Auflöser zu einer Paste zubereitet und dann wurde 0,5 Gew.-% eines Mittels zur Verstärkung der Thixotropie (BYK R 605) zugegeben.
Beispiel 7
Paraffinpaste C1
Die Paraffinpaste (C1) wurde durch Verdünnen von 9,5 Gew.-% eines geschmolzenen Paraffinwachses in 85,5 Gew.-% eines Kohlenwasserstofflösungsmittels (weißer Spiritus) hergestellt. Die Lösung wurde durch Mahlen von 5 Gew.-% einer hydrophilen Kieselsäure in die Lösung durch einen Mischer oder einen Mischbecher zu einer Paste zubereitet.
Beispiel 8
Deckbeschichtung/Emaille
Eine Deckbeschichtung/Emaille wurde durch automatisches Verteilen von 1,7 Gew.-% Paraffinpaste (C1) in eine getönte Gelbeschichtung hergestellt.
Beispiel 9
Verwendung von Beschleuniger- und Inhibitorpasten
Referenztest 1: Eine übliche Grundgelbeschichtung auf Basis von ungesättigtem Polyester hatte eine Gelzeit von 7,5 Minuten und eine Filmhärtungszeit von 75 Minuten. Die Pigmente (1), (2) und (3) hemmten das Härten dieser Gelbeschichtung durch Verlängerung der Härtungszeiten. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben: Tabelle 1

Pigment (1) = Magenta-Rot-Pigment
Pigment (2) = Phthaloblau-Pigment
Pigment (3) = organisches rotes Pigment

Test 2: Durch Einbringen der Beschleunigerpasten (A1 oder A2) in die in Test 1 angegebenen Proben veränderten sich die Gel- und Filmhärtungszeiten beträchtlich und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2

* = A1 und A2 haben gleichwertige Wirkungen

Test 3: Durch Einbringen der Inhibitorpasten (B1 oder B2) in die Proben von Test 2 (mit den Beschleunigerpasten A1 oder A2) veränderten sich die Gel- und Filmhärtungszeiten beträchtlich und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3

* = B1 und B2 haben gleichwertige Wirkungen

Dieser Ansatz kann dazu verwendet werden, die Härtungseigenschaften von getönten Gelbeschichtungen einzustellen, z. B. dass die Gelzeit bei jeder Farbe, trotz verschiedener Pigmente, immer gleich ist, und auch dazu verschiedene Härtungseigenschaften von getönten Gelbeschichtungen zu erzeugen, z. B. verschiedene Gelzeiten, entsprechend den Bedürfnissen eines Kunden. Das Verfahren kann auch auf komplexe Farbenrezepte ausgedehnt werden, die aus vielen verschiedenen Pigmenten gebildet werden, welche verschiedene Wirkungen auf das Härten der Gelbeschichtung haben. Die Beschleuniger- und Inhibitorpasten werden automatisch, gemäß vorbestimmten mathematischen Modellen, welche in der Tönungssoftware gespeichert sind, in getönte Gelbeschichtungen eingebracht.
Beispiel 10
Verwendung von Beschleuniger- und Inhibitorpasten
Beschleuniger- und Inhibitorpasten können auch verwendet werden, um verschiedene Gelzeiten gemäß verschiedenen bestimmten und individuellen Bedürfnissen zu entwickeln.
Test 4: Eine typische Grundgelbeschichtung hatte eine Gelzeit von 8,5 Minuten und eine Filmhärtungszeit von 75 Minuten. Durch Einbringen der Inhibitorpasten (B1 oder B2) konnten längere Gelierzeiten erhalten werden, die in Tabelle 4 gesehen werden können. Tabelle 4

** = B1 und B2 haben gleichwertige Wirkungen

Test 5: Die Proben von Test 4 haben längere Gelzeiten, aber auch längere Filmhärtungszeiten. Um verschiedene Gelzeiten zu erzielen, jedoch die Filmhärtungszeiten normal zu halten, müssen sowohl der Beschleuniger (A1 oder A2) als auch der Inhibitor (B1 oder B2) eingebracht werden. Das kann in Tabelle 5 gesehen werden. Tabelle 5

* = A1 und A2 haben gleichwertige Wirkungen
** = B1 und B2 haben gleichwertige Wirkungen

Dieser Ansatz kann auch auf die Verwendung von Farbrezepten ausgedehnt werden, wobei verschiedene Pigmente ihre eigenen zusätzlichen Wirkungen auf das Härten von Gelbeschichtungen haben.

Claims

Pastensystem zur automatischen Einstellung der Härtungseigenschaften von Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester, dadurch gekennzeichnet, dass das Pastensystem eine Beschleunigerpaste (A), eine Inhibitorpaste (B) und eine Paraffinpaste (C) umfasst, und die Beschleunigerpaste (A) 10 bis 70 Gew.-% eines Beschleunigers oder eines Promotors (I) oder einer Kombination davon, 21 bis 88 Gew.-% eines Polyesterpolymers (II), das gegebenenfalls mit einem polaren Lösungsmittel (III) in einem Verhältnis zwischen 4:1 und 1:4 kombiniert ist, und 1 bis 9 Gew.-% eines thixotropen Mittels umfasst; die Inhibitorpaste (B) 1 bis 50 Gew.-% eines Inhibitors (IV) oder einer Kombination davon, 38 bis 95 Gew.-% eines polaren Lösungsmittels (III), das gegebenenfalls mit einem Polyesterpolymer (II) in einem Verhältnis zwischen 4:1 und 1:4 kombiniert ist, und 1 bis 12 Gew.-% eines thixotropen Mittels umfasst; und die Paraffinpaste (C) 3 bis 12 Gew.-% eines Paraffinwachses (V), 81 bis 94 Gew.-% eines unpolaren Lösungsmittels (VI) und 3 bis 7 Gew.-% eines thixotropen Mittels umfasst.
Pastensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigerpaste (A) 40 bis 60 Gew.-% eines Beschleunigers oder eines Promotors (I) oder einer Kombination davon, 25 bis 50 Gew.-% eines Polyesterpolymers (II), das gegebenenfalls mit einem polaren Lösungsmittel (III) in einem Verhältnis zwischen 3:1 und 1:3 kombiniert ist, und 2 bis 8 Gew.-% eines thixotropen Mittels umfasst; die Inhibitorpaste (B) 15 bis 40 Gew.-% eines Inhibitors (IV) oder einer Kombination davon, 55 bis 75 Gew.-% eines polaren Lösungsmittels (III), das gegebenenfalls mit einem Polyesterpolymer (II) in einem Verhältnis zwischen 3:1 und 1:3 kombiniert ist, und 2 bis 10 Gew.-% eines thixotropen Mittels umfasst; und die Paraffinpaste (C) 5 bis 10 Gew.-% eines Paraffinwachses (V), 84 bis 88 Gew.-% eines unpolaren Lösungsmittels (VI) und 4 bis 6 Gew.-% eines thixotropen Mittels umfasst.
Pastensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyesterpolymer (II) auf ungesättigten und/oder gesättigten Disäuren basiert.
Pastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleuniger oder Promotor (I) ein Metall, ein Metallsalz einer organischen Säure, ein Amin oder ein Amid ist, das Polyesterpolymer (II) ein ungesättigtes Polyesterpolymer niedriger Viskosität ist, das gegebenenfalls einen einwertigen Alkohol als endständige Gruppe aufweist, das polare Lösungsmittel (III) ein Glycol oder Glycolether oder Styrol oder Derivat davon oder Methacrylat oder Acrylat oder anderes Lösungsmittel, das zum Verdünnen von Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester verwendet wird, ist, das Paraffinwachs (V) aus Kohlenwasserstoffwachsen mit hydrophoben Ketten, die 20 bis 40 Kohlenstoffatome enthalten, und mit einem Schmelzpunkt von 46 bis 60 °C ausgewählt ist, das unpolare Lösungsmittel (VI) ein Kohlenwasserstofflösungsmittel mit niedrigem oder mittlerem Siedepunkt ist, der Inhibitor (IV) ein Hydrochinonderivat ist und das thixotrope Mittel hydrophiles oder hydrophobe pyrogene Kieselsäure, gefällte Kieselsäure oder Tonerde ist.
Pastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyesterpolymer (II) ein monomerfreies Polyesterpolymer ist.
Pastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pasten (A), (B) und (C) zusätzlich Füllstoffe und/oder Mahlhilfsmittel und/oder Dispergiermittel und/oder Mittel zur Luftabscheidung und/oder Mittel zur Verstärkung der Thixotropie und/oder andere auf dem Fachgebiet bekannte Additive umfassen.
Verwendung eines Pastensystems nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung getönter und/oder gefärbter Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen und oberflächenmodifizierter Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester, und zum Einstellen von Härtungseigenschaften von Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester.
Verfahren zur Herstellung getönter und/oder gefärbter Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester, dadurch gekennzeichnet, dass Farbpasten oder Farbstoffe und eine oder mehrere Komponenten, ausgewählt aus einer Beschleunigerpaste (A), die durch Verdünnen von 10 bis 70 Gew.-% (eines) Beschleunigers/Beschleunigern (I) in 21 bis 88 Gew.-% eines Polyesterpolymers (II) oder, gegebenenfalls, in einem Gemisch von Polyesterpolymer (In und polarem Lösungsmittel (III) in einem Verhältnis zwischen 4:1 und 1:4, und dann Mahlen von 1 bis 9 Gew.-% eines thixotropen Mittels in die Lösung hergestellt ist, einer Inhibitorpaste (B), die durch Verdünnen von 1 bis 50 Gew.-% (eines) Inhibitors/Inhibitoren (IV) in 38 bis 95 Gew.-% eines polaren Lösungsmittels (III) oder, gegebenenfalls, in einem Gemisch eines polaren Lösungsmittels (III) und eines Polyesterpolymers (II) in einem Verhältnis zwischen 4:1 und 1:4, und dann Mahlen von 1 bis 12 Gew.-% eines thixotropen Mittels in die Lösung hergestellt ist, und einer Paraffinpaste (C), die durch Schmelzen von 3 bis 12 Gew.-% eines Paraffinwachses (V) und Verdünnen desselben in 81 bis 94 Gew.-% eines unpolaren Lösungsmittels (VI), und dann Mahlen von 3 bis 7 Gew.-% eines thixotropen Mittels in die Lösung hergestellt ist, in eine Gelbeschichtung auf Basis ungesättigter Polyester automatisch oder manuell eingebracht werden, und die Menge an Beschleunigerpaste (A) 0 bis 7 Gew.-% beträgt, die Menge an Inhibitorpaste (B) 0 bis 4 Gew.-% beträgt und die Menge an Paraffinpaste (C) 1,3 bis 5,3 Gew.-% beträgt.
Verfahren zur Herstellung von getönten und/oder gefärbten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigerpaste (A) 40 bis 60 Gew.-% eines Beschleunigers oder eines Promotors (I) oder einer Kombination davon, 25 bis 50 Gew.-% eines Polyesterpolymers (II), das gegebenenfalls mit einem polaren Lösungsmittel (III) in einem Verhältnis zwischen 3:1 und 1:3 kombiniert ist, und 2 bis 8 Gew.-% eines thixotropen Mittels umfasst; die Inhibitorpaste (B) 15 bis 40 Gew.-% eines Inhibitors (IV) oder einer Kombination davon, 55 bis 75 Gew.-% eines polaren Lösungsmittels (III), das gegebenenfalls mit einem Polyesterpolymer (II) in einem Verhältnis zwischen 3:1 und 1:3 kombiniert ist und 2 bis 10 Gew.-% eines thixotropen Mittels umfasst; und die Paraffinpaste (C) 5 bis 10 Gew.-% eines Paraffinwachses (V), 84 bis 88 Gew.-% eines unpolaren Lösungsmittels (VI) und 4 bis 6 Gew.-% eines thixotropen Mittels umfasst.
Verfahren zur Herstellung von getönten und/oder gefärbten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyesterpolymer (II) auf ungesättigten und/oder gesättigten Disäuren basiert.
Verfahren zur Herstellung von getönten und/oder gefärbten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleuniger oder Promotor (I) ein Metall, ein Metallsalz einer organischen Säure, ein Amin oder ein Amid ist, das Polyesterpolymer (II) ein ungesättigtes Polyesterpolymer niedriger Viskosität ist, das gegebenenfalls einen einwertigen Alkohol als endständige Gruppe aufweist, das polare Lösungsmittel (III) ein Glycol oder Glycolether oder Styrol oder Derivat davon oder Methacrylat oder Acrylat oder anderes Lösungsmittel, das zum Verdünnen von Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester verwendet wird, ist, das Paraffinwachs (V) aus Kohlenwasserstoffwachsen mit hydrophoben Ketten, die 20 bis 40 Kohlenstoffatome enthalten, und mit einem Schmelzpunkt von 46 bis 60 °C ausgewählt ist, das unpolare Lösungsmittel (VI) ein Kohlenwasserstofflösungsmittel mit niedrigem oder mittlerem Siedepunkt ist, der Inhibitor (IV) ein Hydrochinonderivat und das thixotrope Mittel hydrophile oder hydrophobe pyrogene Kieselsäure, gefällte Kieselsäure oder Tonerde ist.
Verfahren zur Herstellung von getönten und/oder gefärbten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyesterpolymer (II) ein monomerfreies Polyesterpolymer ist.
Verfahren zur Herstellung von getönten und/oder gefärbten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Beschleunigerpaste (A) 0 bis 2 Gew.-% beträgt, die Menge der Inhibitorpaste (B) 0 bis 0,5 Gew.-% beträgt und die Menge der Paraffinpaste (C) 1,6 bis 3,2 Gew.-% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13 zur Herstellung von Deckbeschichtungen/Emaillen, dadurch gekennzeichnet, dass die Paraffinpaste (C) automatisch in Gelbeschichtungen auf Basis ungesättigter Polyester während des Tönens eingebracht wird und oberflächenmodifizierte Deckbeschichtungen/Emaillen erhalten werden.
Verfahren zur Herstellung von getönten und/oder gefärbten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Pasten (A), (B) und (C) zusätzlich Füllstoffe und/oder Mahlhilfsmittel und/oder Dispergiermittel und/oder Mittel zur Luftabscheidung und/oder Mittel zur Verstärkung der Thixotropie und/oder andere auf dem Fachgebiet bekannte Additive umfassen.
Verfahren zur Herstellung von getönten und/oder gefärbten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Beschleunigerpaste (A) 0,01 bis 1,6 Gew.-% beträgt und die Menge der Inhibitorpaste (B) 0,01 bis 0,3 Gew.-% beträgt.
Verfahren zur Herstellung von getönten und/oder gefärbten Gelbeschichtungen und Deckbeschichtungen/Emaillen auf Basis ungesättigter Polyester nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Pasten (A), (B) und (C) automatisch gemäß vorbestimmten mathematischen Modellen, die in Tönungssoftware gespeichert sind, durchgeführt wird.