DE68909721T2

DE68909721T2 - Vielkomponentenbeschichtungszusammensetzung auf der Basis eines ein Anhydrid enthaltenden Polymers, einer Glycidylverbindung und einer monomeren oder oligomeren Anhydridkomponente.

Info

Publication number: DE68909721T2
Application number: DE89306448T
Authority: DE
Inventors: Lili W Altschuler; Robert J Barsotti; Lee Richard Harper
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2009-06-27
Also published as: DE68909721D1; CA1339166C; AU616022B2; EP0355959B1; US5017435A; ATE95541T1; KR970011342B1; MX166968B; JP2690784B2; EP0355959A1; KR900000436A; JPH0264179A; AU3702089A; NZ229683A

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrkomponenten-Überzugsmasse.
Es gibt eine umfangreiche Reihe von Mehrkomponenten- Überzugsmassen, die zum Überziehen von Substraten verfügbar sind. Typisch für diese Massen ist, daß die Komponenten vor dem Auftragen vermischt werden und die resultierende Masse dann durch herkömmliche Verfahren wie Sprühen aufgetragen und die Masse bei Umgebungstemperaturen gehärtet wird oder bei erhöhten Temperaturen gehärtet werden kann. Diese Massen werden verwendet, um Material im Rohzustand, Personen- und Lastkraftwagen zu überziehen, um Personen- und Lastkraftwagen, Bauten, wie Brücken und Gebäude, die gestrichen werden müssen, Haushaltsgeräte, die gestrichen werden müssen, Metallschränke und dergleichen mit einer Deckschicht zu überziehen.
Beispiele für solche Massen sind in den folgenden Patentschriften angegeben:
Gordon et al., U.S.-Patentschrift 4 507 411, ausgegeben am 26. März 1985, beschreiben eine Zweikomponentenmasse aus einer funktionalisierten Polymer-Komponente und einer Glycidyl-Komponente, die in Gegenwart von Amin, Alkohol, Ketimin, Acetal oder Oxazolidin bei Umgebungstemperaturen härtet. Jedoch sind die beschriebenen Massen nicht als Oberflächenlacke für Personen- und Lastkraftwagen geeignet.
Die europäische Patentanmeldung 0 123 793 beschreibt eine Zweikomponentenmasse, bei der eine Komponente einen Anhydrid-Ring, der sich mit einem Amin öffnet, und eine zweite Komponente, die Gycidylgruppen enthält, aufweist. Oberflächenlacke, die aus solchen Massen gebildet werden, sind für Personen- und Lastkraftwagen nicht geeignet, da Oberflächenlacke ausbleichen und bei einer Exposition gegenüber Bedingungen, unter denen hohe Feuchtigkeit herrscht, Blasen bilden und ein Abheben der Deckschicht zeigen, wenn sie nach einigen Tagen, nachdem der Oberflächenlack aufgetragen worden ist, ausgebessert werden.
Die U.S.-Patentschrift 3 136 736, ausgegeben am 9. Juni 1964 an Wyncote et al. und die britische Patentschrift 994 881, ausgegeben an Rohm und Haas, betreffen Überzugsmassen, die Polyepoxide und Maleinsäureanhydrid- Copolymere enthalten. Die Patentschriften machen keine Angaben oder Vorschläge über die Verwendung einer monomeren Anhydrid-Komponente, um die Konzentrationen der flüchtigen organischen Komponenten (VOCs) zu verringern.
Die U.S.-Patentschrift Nr. 4 732 791, ausgegeben am 22. März 1988 an Blackburn et al., betrifft eine Überzugsmasse, die Polyepoxide, ein monomeres Anhydrid-Härtungsmittel und ein Hydroxylgruppen-haltiges polyfunktionelles Funktionsmaterial mit einem niedrigen Zahlenmittel-Molekulargewicht enthält. Die Masse von Blackburn unterscheidet sich deutlich von der Erfindung der Anmelder, da sie zum Härten erhitzt werden muß, eine Komponente mit Hydroxy- Funktionalität erfordert und keine polymere Anhydrid- Komponente enthält.
Es besteht Bedarf nach einem Überzugsmaterial, das bei Umgebungstemperaturen härtet und einen hochqualitativen Überzugslack liefert, der geeignet ist als Außen- Überzugslack oder Decklack für Personen- und Lastkraftwagen, der eine ausgezeichnete Haftung auf dem Substrat, auf das er aufgetragen wird, gute Wetterbeständigkeit im Freien und Beständigkeit gegen Feuchtigkeit sowie ein ausgezeichnetes Aussehen aufweist.
Ferner besteht aufgrund von Umwelt-Belangen hinsichtlich der flüchtigen organischen Komponenten (VOCs) der Bedarf nach einer solchen Überzugsmasse mit einem hohen Gehalt an Feststoffen, die ihre Sprühbarkeit beibehält. Viele bisherigen Mehrkomponenten-Überzugsmassen mußten einen Gehalt an Feststoffen von weniger als 35 % aufweisen, um die Sprühbarkeit zu gewährleisten. Es besteht Bedarf nach einer sprühbaren Überzugsmasse mit einem Gehalt an Feststoffen von mehr als 55 %, die eine ausgezeichnete Mischung von weiteren wünschenswerten Überzugsmassen-Qualitäten beibehält, wie Lebensdauer bei der Verarbeitung, Härte, Festigkeit und Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit.

Zusammenfassung der Erfindung

Überzugsmasse, enthaltend 20 - 80 Gew.-% reaktive Bindemittel-Komponenten und 80 - 20 Gew.-% eines organischen Trägerstoffes:
Das Bindemittel enthält
(a) ein acrylisches Anhydrid-Copolymeres mit mindestens zwei Anhydridgruppen und einem Gewichtsmittel- Molekulargewicht von 2 000 - 50 000;
(b) eine Komponente, die mindestens zwei reaktive Glycidylgruppen aufweist;
(c) eine monomere oder oligomere Anhydrid-Komponente; und die Masse enthält, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, 0,1 - 5 Gew.-% eines Katalysators.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Das filmbildende Bindemittel der erfindungsgemäßen Überzugsmasse enthält Komponenten, die vor der Anwendung vermischt werden. Der Gehalt des filmbildenden Bindemittels in der Masse beträgt 20 - 80 Gew.-% eines organischen Trägerstoffes, der im allgemeinen ein Lösungsmittel für das Bindemittel darstellt.
Die Masse bildet einen ausgezeichneten klaren Überzug über den farbig pigmentierten Oberflächenlacken. Der Überzug weist eine gute Haftung auf dem pigmentierten Oberflächenlack auf, besitzt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und ist witterungsbeständig und dauerhaft. Die Masse ist geeignet zum Aufbringen eines Überzugs und einer Deckschicht auf Außenflächen von Personen- und Lastkraftwagen. Die Masse kann pigmentiert sein, um einen farbigen Oberflächenlack zu bilden. Ferner kann die Masse auf Kunststoff-Substraten verwendet werden, die in Personen- und Lastkraftwagen verwendet werden, wie Füll-Platten, Seiten-Platten, Kotflügel- Verlängerungen, äußere Formteile und weitere Ausstattungsteile.
Die Masse kann auch pigmentiert sein, um einen farbigen Oberflächenlack zu bilden. Diese pigmentierten Massen sind geeignet als äußere Rohausstattung und als Überzüge zur wiederholten Oberflächenlackierung von Personen- und Lastkraftwagen, als Überzüge zur Instandhaltung für Tanks, Brücken, Gebäude, wie Fabriken und Ölraffinerien, und als Industrie-Überzüge für Geräte, Metallschränke, Regale und dergleichen.
Vorzugsweise besitzt die Überzugsmasse einen hohen Gehalt an Feststoffen und enthält 40 - 80 Gew.-% Bindemittel und 20 - 60 Gew.-% organisches Lösungsmittel. Das Bindemittel der Masse enthält 25 - 90 Gew.-% eines acrylischen Anhydrid-Polymeren, das mindestens zwei Anhydrid-Gruppen, 5 - 50 Gew.-% einer Gycidyl-haltigen Komponente und 5 - 40 Gew.-% eines monomeren oder oligomeren Anhydrids enthält.
Das acrylische Anhydrid-Polymere besitzt ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 2 000 - 50 000, das bestimmt wurde durch Gelpermeationschromatographie unter Verwendung von Polymethylmethacrylat als Standard und hat vorzugsweise ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 3 000 - 25 000.
Das acrylische Anhydrid-Polymere wird durch herkömmliche Verfahren hergestellt, bei denen Monomere, Lösungsmittel und herkömmliche Katalysatoren, wie t-Butylperbenzoat in ein Polymerisationsgefäß eingefüllt werden und 0,5 - 6 Stunden lang auf 75 - 200 ºC erhitzt werden, um das Polymere zu bilden.
Das acrylische Anhydrid-Polymere wird gebildet durch Polymerisieren von Monomeren aus Alkylmethacrylaten oder Alkylacrylaten oder Gemischen davon, worin die Alkylgruppen 1 - 12 Kohlenstoffatome besitzen, und ethylenisch ungesättigten Anhydriden (oder ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren, die während der Polymerisation in das Säureanhydrid umgewandelt werden). Gegebenenfalls kann das acrylische Anhydrid-Polymere weitere Komponenten, wie Styrol, α-Methylstyrol, Acrylnitril, Methacrylnitril, in Mengen von 0,1 - 50 Gew.-% enthalten.
Typische Alkylacrylate und Methacrylate, die verwendet werden können, um das acrylische Anhydrid-Polymere zu bilden sind folgende: Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, Butylmethacrylat, Pentylmethacrylat, Hexylmethacrylat, Octylmethacrylat, Decylmethacrylat, Laurylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Octylacrylat, Nonylacrylat, Decylacrylat, Laurylacrylat und dergleichen. Weitere Komponenten, die verwendet werden können, um das acrylische Anhydrid-Polymere zu bilden, sind Acrylamid, Methacrylamid, Acrylalkoxysilane, wie gamma-Methacryloylpropyltrimethoxysilan. Ferner kann das acrylische Anhydrid-Polymere 0,1 - 5 Gew.-% einer ethylenisch ungesättigten Säure enthalten, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure und dergleichen.
Typische geeignete ethylenische ungesättigte Anhydride sind folgende: Itaconsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Isobutenylsuccinsäureanhydrid und dergleichen. Es ist auch möglich, den acrylischen Anhydrid-Polymeren die Anhydrid- Funktionalität zu verleihen, indem eine geeignete ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäure verwendet wird, die sich durch einfaches Erhitzen in das entsprechende Säureanhydrid umwandelt. Ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäuren, die verwendet werden können, sind Itaconsäure, Maleinsäure, Isobuthenylsuccinsäure und dergleichen.
Bevorzugte acrylische Anhydrid-Polymere sind folgende: Styrol/Butylmethacrylat/Butylacrylat/Itaconsäureanhydrid, Methylmethacrylat/Butylacrylat/Itaconsäureanhydrid, Butylacrylat/Styrol/Maleinsäureanhydrid/Maleinsäure, Methylmethacrylat/Butylacrylat/Itaconsäureanhydrid.
Die Glycidylkomponente enthält mindestens zwei Glycidylgruppen und kann ein Oligomeres oder Polymeres sein. Typische Glycidylkomponenten sind folgende: Sorbit- Polyglycidylether, Mannit-Polyglycidylether, Pentaerylthrit- Polyglycidylether, Glycerin-Polyglycidylether, niedermolekulare Epoxyharze, wie Epoxyharz von Epichlorhydrin und Bisphenol A, Di- und Polyglycidylester von Säuren, Polyglycidylether von Isocyanuraten, wie "Denecol" EX301 von Nagase. Sorbit-Polyglycidylether wie "Araldite" XUGY- 358 von Ciba-Geigy, und Di- und Polyglycidylester von Säuren, wid "Araldite" CY-184 von Ciba-Geigy sind bevorzugt, da sie hochqualitative Oberflächenlacke bilden.
Acrylische Polymere, die Glycidylmethacrylat oder Acrylat enthalten, können verwendet werden beispielsweise als statistische Polymere und Blockpolymere von Glycidylmethacrylat/Butylmethacrylat. Die Blockpolymere können hergestellt werden durch anionische Polymerisation oder durch Gruppentransfer-Polymerisation.
Die monomere oder oligomere Anhydrid-Komponente wird zu der Masse gegeben, um Sprühbarkeit bei einem hohen Gehalt an Feststoffen zu erzielen. Mit der monomeren oder oligomeren Anhydrid-Komponente kann der Gewichtsgehalt an Feststoffen bis auf 60 - 70 % vergrößert werden, ohne daß die Sprühbarkeit oder andere gewünschte Überzugseigenschaften nachteilig beeinflußt werden.
Die Anhydride können monomere oder oligomere Verbindungen sein und besitzen somit eine niedrige Viskosität, einen hohen Gehalt an Feststoffen, eine geringe Flüchtigkeit und hohe Reaktivität mit den anderen Komponenten des Oberflächenlacks. Diese schließen ein, sind jedoch nicht begrenzt auf, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Metylhexahydrophthalsäureanhydrid, Succinsäureanhydrid, Hexylsuccinsäureanhydrid, Dodecylsuccinsäureanhydrid, Hexadecylsuccinsäureanhydrid, Methylnadinsäureanhydrid und Isoprendisuccinsäureanhydrid.
Typische Lösungsmittel, die verwendet werden, um das acrylische Anhydrid-Polymere herzustellen, und die als Verdünner für die Überzugsmasse verwendet werden, sind folgende: Toluol, Xylol, Butylacetat, Ethylbenzol, höhersiedende aromatische Kohlenwasserstoffe, Amylacetat, Ethylacetat, Propylacetat, Ethylen- oder Propylenglycol Monoalkyletheracetate.
Abgesehen von den oben aufgeführten Lösungsmitteln sind auch bestimmte alkoholische Lösungsmittel geeignet. Die alkoholischen Lösungsmittel wandeln unter bestimmten Anwendungsbedingungen Teile des Anhydrids zu einem Halbester um, die ebenfalls als Reagens in diesem System geeignet sind. Beispiele solcher Alkohole sind Propanol, Isobutanol, Methanol, Isopropanol, Tertiärbutanol, n-Butanol, Propylenglycol-Monomethylether, Ethlyenglycol- Monobutylether und weitere alkoholische Lösungsmittel.
Bezogen auf das Gewicht des Bindemittels in der Überzugsmasse, werden 0,1 - 5 Gew.-% eines Katalysators hinzugegeben, um das Härten der Masse zu beschleunigen. Typische Katalysatoren sind folgende: Triethylendiamin, Quinuclidin, Dialkylalkanolamine, wie Dimethylethanolamin, Diethylethanolamin, Dibutylethanolamin, Diethylhexanolamin und dergleichen, Litium-tertiär-butoxid, Tri(-dimethylaminomethyl)-Phenol, Bis(dimethylamino)-propan-2-ol, N,N,N¹,N¹-Tetramethylethylendiamin, N-Methyldiethanolamin, N,N-Dimethyl-1,3-propandamin, und 1-Dimethylamino-2-propanol oder quaternäre Ammoniumsalze, wie tert-Butylammoniumbromid, Benzyltrimethylammoniumformiat und dergleichen.
Der Katalysator braucht nicht zu der Überzugsmasse hinzugegeben werden. Nachdem ein Gegenstand überzogen worden ist, passiert der Gegenstand eine Kammer, die Katalysatordämpfe enthält. Dimethylethanolamin ist ein Katalysator, der verdampft und verwendet werden kann, um die Masse zu härten. Der Katalysator kann, um ein Härten zu erreichen, auch mit der Überugsmasse unter Verwendung einer Zweikanal- Sprühpistole aufgesprüht werden.
Im allgemeinen wird die Masse durch herkömmliche Verfahren, wie Sprühen und elektrostatisches Sprühen, aufgetragen. Der resultierende Überzug kann bei Umgebungstemperaturen getrocknet und gehärtet werden, oder er kann bei erhöhten Temperaturen von 60 - 200 ºC gehärter werden. Bei Umgebungstemperaturen trocknet der Überzug in etwa 180 Minuten bis zu einem klebefreien Zustand, und in etwa 24 Stunden ist der Überzug vollständig ausgehärtet. Die Überzüge werden so aufgetragen, daß sich ein Oberflächenlack von etwa 1,27 - 12,7 mm (0,5 - 5 mils) Dicke und vorzugsweise von 2,54 - 5,08 mm (1-2 mils) Dicke bildet. Der Oberflächenlack besitzt einen ausgezeichneten Glanz, gute Haftung auf dem Substrat, ausgezeichnete Wetterbeständigkeit und einen hohen Gehalt an Feststoffen.
Um die Wetterbeständigkeit eines klaren Oberflächenlacks aus der Überzugsmasse zu verbessern, können, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, 0,1 - 5 Gew.-% eines Ultraviolettlicht-Stabilisators oder eine Mischung aus Ultraviolettlicht-Stabilisatoren zugegeben werden. Diese Stabilisatoren schleißen ein Ultraviolettlicht-Absorber, -Abschirmer, -Quencher und spezielle sterisch gehinderte Amin-Lichtstabilisatoren. Ferner können, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, 0,1 - 5 Gew.-% eines Antioxidans hinzugegeben werden.
Typische Ultraviolettlicht-Stabilisatoren, die geeignet sind, sind folgende:
Benzophenone, wie Hydroxydodecyclobenzophenon, 2,4-Dihydroxybenzophenon, Hydroxybenzophenon-haltige Sulfonsäuregruppen, 2,4-Dihydroxy-3',5'-di- -butyl-benzophenon, 2,2',4'-Trihydroxybenzophenonester von Dicarbonsäuren, 2-Hydroxy-4-acryloxyethoxybenzophenon, aliphatische Monoester von 2,2',4-Trihydroxy-4'-alkoxy-benzophenon, 2- Hydroxy-4-methoxy-2'-carboxybenzophenon;
Triazole wie 2-Phenyl-4-(2'-4'-dihydroxybenzoyl)-triazole, substituierte Benzotriazole, wie Hydroxyphenyltriazole, wie 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazol, 2-(2'-Hydroxyphenyl)-benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-5'-octylphenyl)-naphthotriazol;
Triazine wie 3,5-Dialkyl-4-hydroxyphenyl-Derivate von Triazin, schwefelhaltige Drivate von Dialkyl-4-hydroxyphenyltriazinen, Hydroxyphenyl-1,3,5-triazine und solche Triazine, die Sulfonsäuregruppen enthalten, Aryl-1,3,5- triazine, Orthohydroxyaryl- -triazin;
Benzoate wie das Dibenzoat von Diphenylolpropan, t-Butylbenzoat von Diphenylolpropan, Nonylphenylbenzoat, Octylphenylbenzoat, Resorcindibenzoat.
Weitere Ultraviolettlicht-Stabilisatoren, die verwendet werden können, schließen ein Niedrigalkylthiomethyl-haltige Phenol, substituierte Benzole, wie 1,3-Bis(2'-hydroxybenzoyl)-benzol, Metallderivate von 3,5-Di- -butyl-4- hydroxyphenylpropionsäure, asymmetrische Oxalsäurediarylamide, Alkylhydroxyphenylthioalkansäureester, Dialkylhydroxyphenxylalkansäureester von Di- und Tripentaerythrit, Phenyl- und Naphthyl-substituierte Oxalsäurediamide, Methyl-b-3,5-di- -butyl-4-hydroxyphenyl)- propionat, α,α'-Bis(2-Hydroxyphenyl)-diisopropylbenzol, 3,5'-Dibrom-2'-hydroxyacetophenon, Esterderivate von 4,4-Bis(4'-hydroxyphenyl)-pentaonsäure, worin mindestens eine unsubstituierte Stelle in ortho-Stellung zu den aromatischen Hydroxyl-Gruppen vorhanden ist, Organophosphorsulfide, wie Bis(diphenylphosphinthioyl)- monosulfid und Bis(Diphenylphosphinthioyl)-disulfid, 4-Benzoyl-6-(dialkylhydroxybenzyl)-resorcin, Bis(3-hydoxy- 4-benzoylphenoxy)-diphenylsilan, Bis(3-hydroxy-4-benzoylphenoxy)-dialkylsilan, 1,8-Naphthalimid, α-Cyano-β,β-diphenylacrylsäure-Derivate, Bis(2-benzoxazolyl)-alkane, Bis(2-naphthoxazolyl)-alkane, Methylenmalonitrile, enthaltend Aryl- und Heteroacycl-Substituenten, Alkylen- bis(dithio)-carbamat, 4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxyethylmethacrylat, Aryl- oder Alkyl-substituierte Acrylnitrile, 3-Methyl-5-isopropylphenyl-6-hydroxycourmaron, 8-Acetyl-3- dodecyl-7,7,9,9-tetramethyl-1,3,8-triaza-spiro(4,5)decanol- 2,4-dion.
Besonders geeignete Ultraviolettlicht-Stabilisatoren, die verwendet werden können, sind sterisch gehinderte Amine von Piperidyl-Derivaten wie die, die beschrieben werden von Murayama et al., U.S.-Patentschrift Nr. 4 061 616, ausgegeben am 6. Dezember 1977, Spalte 2, Zeile 65 bis Spalte 4, Zeile 2, und Nickelverbindungen, wie [1-Phenyl-3-methyl-4- decanoylpyrazolat(5)]-Ni, Bis[phenyldithio-carbamato]- Ni(II) und andere, die in der oben genannten Patentschrift, in Spalte 8, Zeile 44 bis Zeile 55, aufgeführt sind.
Die folgende Mischung aus Ultraviolettlicht-Stabilisatoren kann verwendet werden:
2-[2'-Hydroxy-3',5'-1-(1,1-dimethylpropylphenyl]-benzotrizol und Bis[4-(1,2,2,6,6-Pentamethylpiperidyl)]-2-butyl-2- [(3,5- -butyl-4-hydroxyphenyl)-methyl]-propandioat. Die Stabilisatoren können in jedem Verhältnis verwendet werden, jedoch ist ein 1:1-Verhältnis von Benzotriazol zu Propandioat bevorzugt.
Eine weitere geeignete Mischung aus Ultraviolettlicht- Stabilisatoren ist 2-(Benzotriazol-2-VL)-4,6-bis(methylethyl-1-phenylethyl)-phenol und 2(3-Hydroxy-3,5'-di-tert- amylphenyl)-benzotriazol.
Wenn die erfindungsgemäße Überzugsmasse als klarer Überzug verwendet wird, wird sie im allgemeinen durch herkömmliche Sprühverfahren auf einen farbigen Überzug oder eine Grundschicht eines Personen- oder Lastkraftwagens aufgetragen. Vorzugsweise wird elektrostatisches Sprühen angewendet. Die Überzüge werden bei 60 - 140 ºC 10 - 40 Minuten lang in einem Ofen getrocknet. Bei einem wiederholten Überziehen von Personen- und Lastkraftwagen wird der klare Überzug auf einen farbigen Überzug aufgetragen und kann dann bei Umgebungstemperaturen oder in einem Ofen oder unter Bildung eines klaren Oberflächenlacks getrocknet werden. Der resultierende klare Überzug oder Oberflächenlack ist 2,54 - 2,08 mm (1 - 5 mils) dick, vorzugsweise 2,54 - 5,08 mm (1 - 2 mils) dick und besitzt einen ausgezeichneten Glanz, eine gute Haftung an dem farbigen Überzug und ausgezeichnete Wetterbeständigkeit.
Die Masse kann pigmentiert sein, um einen farbigen Oberflächenlack oder einen Primer zu bilden. Bezogen auf das Bindemittel, können 0,1 - 200 Gew.-% herkömmliche Pigmente hinzugegeben werden, indem herkömmliche Verfahren angewendet werden, bei denen zuerst eine Mahlgrundlage gebildet wird, die ein Pigment, ein Dispersionsmittel und ein Lösungsmittel enthält. Die Mahlgrundlage wird dann mit der Masse unter Bildung einer farbigen Masse vermischt. Diese Masse kann aufgetragen und wie oben gezeigt gehärtet werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht. Die Molekulargewichte werden durch Gelpermeationschromatographie unter Verwendung von Polymethylmethacrylat als Standard bestimmt.

Beispiel 1

Acrylisches Anhydrid-Polymeres

Die folgenden Bestandteile wurden in ein Reaktionsgefäß mit Thermometer, Rührer, Tropftrichter, Stickstoff- Einleitungsrohr und Rückflußkühler gegeben: Portion Gewichtsteile Xylol Butylacetat Methylmethacrylat Monomeres Butylacrylat Monomeres Itaconsäure t-Butylperacetat gesamt
Portion 1 wurde in das Reaktionsgefäß gegeben, mit einer Stickstoff-Decke überschichtet und auf seine Rückfluß- Temperatur erhitzt (etwa 135 ºC). Portion 2 wird im Verlauf von 180 Minuten tropfenweise hinzugegeben.
Portion 3 wird gleichzeitig mit Portion 2 und Portion 4 im Verlauf von 180 Minuten hinzugegeben, wobei alle 5 Minuten Teil-Mengen der festen Itaconsäure hinzugegeben werden, worauf sich Waschgänge mit Xylol anschließen. Portion 4 wurde vorgemischt und tropfenweise gleichzeitig mit den Portionen 2 und 3 im Verlauf eines Zeitraums von 200 Minuten hinzugegeben. Die resultierende Masse verbleibt dann am Rückfluß, bis 10 kg (22 Pfund) Wasser pro 378,5 l (100 Gallonen) Chargengröße entfernt werden.
Die resultierende Polymermasse besaß einen Gewichtsgehalt an Feststoffen von 64 - 66 %. Das Polymere wies eine Gardner-Holt-Viskosität von X-Z2 auf. Das Polymere besaß ein -Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 3 500.
Eine Überzugsmasse wurde hergestellt durch sorgfältiges Mischen der folgenden Bestandteile: Gewichtsteile acrylisches Anhydrid-Polymeres (oben hergestellt) Butylacetat Tinuvin 1130 (UV-Schutz von Ciba-Geigy) Tinuvin 292 (sterisch gehinderter Amin- Lichtstabilisator von Ciba-Geigy) Methylhexahydroxyphthalsäure-Anhydrid Araldite CY-184 (Diglycidylester von Ciba-Geigy) 15.5 % Dimethylethynolamin (DMEA) in Propanol gesamt
Die resultierende Überzugsmasse war bei einem höheren Gehalt an Feststoffen sprühbar als es ohne die monomere Anhydrid-Komponente erreicht werden kann. Der Gewichtsgehalt an Feststoff betrug 60 %, und sie blieb sprühbar.
Die resultierende Überzugsmasse wurde auf eine Sprüh- Viskosität von 35 Sekunden verringert, gemessen mit einer Zahn-Tasse Nr. 2, was durch Zugabe von Butylacetat durchgeführt wurde.
Die Überzugsmasse wurde auf ein vorbereitetes Metallbrett aufgesprüht, welches mit einer Grundschicht auf Wasserbasis überzogen war, und wurde bei 85 - 93 ºC (180 - 200 ºF) gehärtet und lieferte einen klaren Überzugslack mit ausgezeichneten Farb-, Beständigkeits-, Feuchtigskeitsbeständigkeits-Eigenschaften und weiteren Filmeigenschaften. Die Überzugsmasse wurde auch auf eine gehärtete Grundschicht aus Melamin auf Lösungsmittelbasis aufgesprüht und bei 116 - 146 ºC (240 - 295 ºF) gehärtet. Der resultierende Überzug zeigte ausgezeichnete Farb-, Beständigkeits-, Feuchtigskeitbeständigkeitseigenschaften und weitere Filmeigenschaften.

Beispiel 2

Eine Überzugsmasse wurde hergestellt, indem die folgenden Bestandteile sorgfältig miteinander vermischt wurden: Teil Gewichtsteile acrylisches Anhydrid-Polymere (hergestellt wie in Beispiel 1) Methylhexyhadrophthalsäure-Anhydrid Tinuvin 1130 Resiflow S (Flußadditiv von Estron Chemical Company) Propylenglycolmonomethylether (PM-Azetat) Ethylacetat Tinuvin 292 10 % Triethylendiamin in PM-Acetat) Araldite CY-184 Araldite XUGY-358 (Epoxy-Harz von Ciba-Geigy) gesamt
Die vorgemischten Komponenten wurden durch Mischen vereinigt. Die resultierende Lösung wurde auf Glasplatten aufgetragen und bei Umgebungstemperaturen getrocknet. Der resultierende Überzug war hart, glänzend und sah gut aus.
Die Überzugsmasse besaß einen Gehalt an Feststoffen von 63,17 % und ein Gewicht pro Gallone von 15,42 kg/l (8,98 lb/gal), wenn V.O.C. 3,31 lb/gal beträgt.

Claims

1. Überzugsmasse, umfassend bis 20 - 80 Gew.-% reaktive Bindungskomponenten und 80 - 20 Gew.-% eines organischen flüssigen Trägermaterials, worin das Bindemittel umfaßt:

(a) 25 - 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, eines acrylischen Anhydrid-Copolymeren mit mindestens zwei reaktiven Anhydrid-Gruppen, bestehend aus copolymerisierten Monomeren eines ethylenisch ungesättigten Anhydrid und Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkylmethacrylat, Alkylacrylat und Gemischen davon, worin die Alkylgruppen 1 - 12 Kohlenstoffatome aufweisen und das Copolymere ein Gewichtmittel- Molekulargewicht von 2 000 - 50 000 aufweist;

(b) 5 - 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, einer Glycidyl-Komponente mit mindestens zwei reaktiven Glycidyl-Gruppen;

(c) 5 - 40 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, einer monomeren oder oligomeren Anhydrid-Verbindung; und

wobei die Masse, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, 0,1 -5 Gew.-% eines Katalysators enthält.

2. Überzugsmasse nach Anspruch 1, bei der die Glycidyl- Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Polyglycidylether eines niedermolekularen Polyol, niedermolekularen Epoxyharzen, einem Polyglycidylester von Polysäuren, Polyglycidylethern von Isocyanuraten, Glycidylmethacrylat oder Glycidylacrylat, enthaltend acrylische Polymere, oder aus einem kompatiblen Gemisch von irgendeinem der obengenannten Verbindungen.

3. Überzugsmasse nach Anspruch 1, bei der das acrylische Anhydrid-Polymere 0,1 - 50 Gew.-% Monomere enthält, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Styrol, Acrylnitril, Methacrylnitril, und aus irgendwelchen Gemischen davon.

4. Überzugsmasse nach Anspruch 1, bei der das acrylische Anhydrid-Polymere eine Glasübergangstemperatur von 0 bis 70 ºC und ein Gewichtmittel-Molekulargewicht von 3 000 - 25 000 aufweist.

5. Überzugsmasse nach Anspruch 1, bei der die monomere oder oligomere Anhydrid-Komponente Hexahydrophthalsäureanhydrid, Methylhexahydrophthalsäureanhydrid, Methylnadinsäureanhydrid oder Succinsäureanhydrid oder ein Gemisch davon ist.

6. Überzugsmasse nach Anspruch 4, bei der das acrylische Anhydrid-Polymere, bezogen auf das Gewicht des acrylischen Polymeren, im wesentlichen besteht aus 20 - 40 Gew.-% Methylmethacrylat, Styrol oder eines Gemischs aus Methylmethacrylat und Styrol, 35 - 55 Gew.-% eines Alkylmethacrylat oder Alkylacrylat mit 2 - 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und aus 5 - 55 Gew.-% eines polymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Anhydrid.

7. Überzugsmasse nach Anspruch 6, bei der die Glycidyl- Komponente einen Polyglycidylether aus einem Polyol oder die Di- oder Polyglycidylester einer Säure umfaßt.

8. Überzugsmasse nach Anspruch 7, bei der das acrylische Anhydrid-Polymere besteht aus polymerisierten Monomeren von Methylmethycrylat, Butylacrylat und Itaconsäureanhydrid.

9. Überzugsmasse nach Anspruch 7, bei der das acrylische Anhydrid-Polymere besteht aus polymerisierbaren Monomeren von Butylacrylat, Styrol, Maleinsäureanhydrid und Maleinsäure.

10. Überzugsmasse nach Anspruch 6, bei der das acrylische Anhydrid-Polymere im wesentlichen besteht aus polymerisierten Monomeren von Methylmethacrylat, Styrol, Butylacrylat und Itaconsäureanhydrid;

die Glycidyl-Komponente im wesentlichen besteht aus Sorbitpolyglycidylether oder dem Di- oder Polyglycidylester einer Säure oder aus einem Gemisch davon und der Katalysator Triethylendiamin oder Dimethylethanolamin oder Gemisch davon ist.

11. Überzugsmasse nach Anspruch 6, bei der das acrylische Anhydrid-Polymere im wesentlichen besteht aus polymerisierten Monomeren von Butylacrylat, Styrol, Maleinsäureanhydrid und Maleinsäure;

die Glycidyl-Komponente im wesentlichen besteht aus Sorbitpolyglycidylether oder dem Di- oder Polyglycidylester einer Säure oder aus einem Gemisch davon und der Katalysator Triethylendiamin oder Dimethylethanolamin oder ein Gemisch davon ist.

12. Überzugsmasse nach Anspruch 1, enthaltend, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, 0,1 - 200 Gew.-% Pigment.

13. Überzugsmasse nach Anspruch 1, bei der das acrylische Polymere bis zu etwa 40 Gew.-% der polymerisierten Monomeren Alkylacrylat, Alkylmethacrylat oder Gemische davon enthält, die 9 - 12 Kohlenstoffatome in den Alkyl-Gruppen aufweisen.

14. Substrat, überzogen mit einer Schicht eines Grundanstrichs auf Wassergrundlage und einem klaren Überzug aus der Masse nach Anspruch 1, worin der Grundanstrich und der klare Überzug bei Umgebungstemperatur oder bei erhöhten Temperaturen gehärtet sind.

15. Substrat, überzogen mit einer Schicht eines Grundanstrichs aus vernetztem Melamin auf Lösungsmittelgrundlage und einem klaren Uberzug aus der Masse nach Anspruch 1, worin der Grundanstrich und der klare Überzug bei erhöhten Temperaturen gehärtet sind.

16. Substrat, überzogen mit einer Schicht eines Lack- Grundanstrichs auf Lösungsmittelgrundlage und einem klaren Überzug aus der Masse nach Anspruch 1, bei dem der Grundanstrich und der klare Überzug bei Umgebungstemperaturen gehärtet sind.