DE69311182T2 - Polycarbonatpolyol und darauf basierende Beschichtungsmischung - Google Patents
Polycarbonatpolyol und darauf basierende BeschichtungsmischungInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polycarbonatpolyol enthaltende Beschichtungszusammensetzung.
- Polyole werden in grossem Umfang als Farbe, Adhäsiv oder Elastomer in Verbindung mit einem Härtungsmittel, das mit Hydroxylgruppen reagiert, verwendet. Die Polyole schliessen im allgemeinen Polyetherpolyole, wie Polypropylenglykol und Polytetramethylenglykol; Polyesterpolyole, erhalten durch Umsetzung einer mehrwertigen Carbonsäure mit einem mehrwertigen Alkohol; Polylactonpolyole, erhalten durch Umsetzung eines Lactons mit einem Alkohol; Poly(meth)acrylatpolyole, erhalten durch Polymerisation von (Meth)acrylat mit einer Hydroxylgruppe, wie 2-Hydroxyethylmethacrylat, ein. Sie werden selektiv je nach Erfordernis für verschiedene Anwendungen verwendet.
- Da das Polyetherpolyol jedoch Etherbindungen hat, hat der Farbfilm, der durch seine Verwendung erhalten wird, eine schlechte Wärme- und Witterungsbeständigkeit. Da das Polyesterpolyol und das Polylactonpolyol Esterbindungen aufweisen, hat der Farbfilm, der durch seine Verwendung erhalten wird, eine schlechte Wasserresistenz. Ferner hat das Poly(meth)acrylatpolyol eine gute Witterungsbeständigkeit, aber es hat eine schlechte dynamische Eigenschaft.
- Um den Farbfilm zu erhalten, der frei von derartigen Nachteilen ist, wird die Verwendung eines Polycarbonatpolyols mit einer Carbonatbindung in seiner Molekülstruktur vorgeschlagen. Die JP-OS 45522/1990 offenbart z.B. eine Beschichtungszusammensetzung, die (1) ein Polycarbonatpolyol, erhalten durch ein gesättigtes aliphatisches α,ω-Glykol mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen und Tris(hydroxyethyl)-isocyanurat und (2) ein Melaminharz oder ein Isocyanat-Härtungsmittel, umfasst.
- Da das gesättigte α,ω-Glykol jedoch eine hohe Kristallinität aufweist, hat das erhaltene Polycarbonatpolyol Kristallinität Folglich hat die Farbzusammensetzung eine schlechte Löslichkeit in den üblichen Lösungsmitteln und eine schlechte Verträglichkeit mit dem Härtungsmittel. Die schlechte Verträglichkeit mit dem Härtungsmittel verursacht eine schlechte Härteeigenschaft und ein schlechtes Erscheinungsbild des Farbfilms, und führt zu einer Verschlechterung der Haltbarkeit und der physikalischen Eigenschaften des Films.
- US-A-4 533 729 offenbart ein Verfahren zur Herstellung spezifischer amorpher Polycarbonatpolyole. Ein verzweigter mehrwertiger Alkohol und ein geradkettiger mehrwertiger Alkohol werden verwendet. Ein bevorzugter verzweigter, mehrwertiger Alkohol ist Neopentylglykol und ein bevorzugter geradkettiger, mehrwertiger Alkohol ist 1,6-Hexandiol. Eine Mischung von Neopentylglykol und Pentaerythritol kann ebenfalls verwendet werden.
- DE-A-1 921 866 offenbart die Verwendung eines verzweigten Diols mit einer speziellen Formel mit einem Polyol, das aus 1,1,1-Trimethylolpropan und Pentaerythritol ausgewählt wurde. Das verzweigte Diol kann Neopentylglykol sein.
- Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beschichtungszusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die eine gute Löslichkeit in einem Lösungsmittel, eine gute Verträglichkeit mit einem Härtungsmittel, eine bessere Wärme- und Wasserresistenz und dynamische Eigenschaften und bessere physikalische Eigenschaften, wie Klebefähigkeit an andere Farbfilme, und Haltbarkeit aufweist.
- Um dieses Problem zu lösen, wird eine Beschichtungszusammensetzung, die in Anspruch 1 definiert ist, zur Verfügung gestellt. Bevorzugte Merkmale sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.
- Die vorliegende Erfindung stellt ausserdem ein Polycarbonatpolyol zur Verfügung, das für die oben genannte Beschichtungszusammensetzung, wie in Anspruch 8 definiert, sehr geeignet ist.
- Das in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthaltene polyfunktionelle Polycarbonatpolyol wird durch Umsetzung bekannter mehrwertiger Alkohole mit einer Carbonylkomponente, die aus einer Gruppe, bestehend aus Phosgen, einem Chlorformiat, einem Dialkylcarbonat, einem Diarylcarbonat, einem Alkylencarbonat und einer Mischung davon, ausgewählt wurde, erhalten. Dieses Verfahren zur Herstellung des Polycarbonatpolyols ist, z.B. aus den US-Psen 3 689 462 und 4 533 729 bekannt.
- Das polyfunktionelle Polycarbonatpolyol hat mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei Hydroxylgruppen in einem Molekül. Die Zahl der Hydroxylgruppen wird als Durchschnitt berechnet. Die Verwendung eines Polycarbonats, bei dem die Durchschnittszahl der Hydroxylgruppen weniger als 2 ist, ist wegen der Verringerung der Vernetzungsfähigkeit und der Abnahme der Haltbarkeit nicht wünschenswert.
- Das Polycarbonatpolyol hat ein Molekulargewicht im Zahlenmittel von 400 bis 10.000, bevorzugt von 1.000 bis 5.000. Wenn das Molekulargewicht im Zahlenmittel kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, bleibt der gehärtete Film klebrig oder Weich und die physikalischen Eigenschaften des beschichteten Films sind somit schlechter. Wenn das Molekulargewicht im Zahlenmittel grösser als der oben beschriebene Bereich ist, wird die Viskosität des Polycarbonatpolyols zu hoch und dadurch verschlechtert sich die Beschichtungsfähigkeit und Glätte des Farbfilms.
- Das Polycarbonatpolyol hat einen Hydroxylwert von 50 bis 350, bevorzugt von 100 bis 310. Wenn der Hydroxylwert kleiner als der oben beschriebene Bereich ist, wird die Vernetzungsfähigkeit zu klein und die Haltbarkeit des beschichteten Films verringert sich; wohingegen die Vernetzungsfähigkeit zu gross und der beschichtete Film zu starr wird und sich seine physikalischen Eigenschaften verschlechtern, wenn er grösser ist als der oben beschriebene Bereich.
- Der mehrwertige Alkohol, der in der vorliegenden Erfindung zur Herstellung des polyfunktionellen Polycarbonatpolyols verwendet wird, ist eine Mischung, im wesentlichen bestehend aus 10 bis 90 mol-%, vorzugsweise mindestens 25 mol-% der angegebenen verzweigten Diole, 10 bis 90 mol-%, vorzugsweise 13 mol-%, der angegebenen drei- oder höherwertigen Alkohole.
- Der drei- oder höherwertige Alkohol ist besonders bevorzugt ein vier- bis sechswertiger Alkohol.
- Unter Verwendung der Alkoholkomponente, die die verzweigten Diole enthält, wird ein amorphes Polycarbonatpolyol erhalten und als Folge davon die Verträglichkeit des Beschichtungsfilms verbessert. Unter Verwendung der Alkoholkomponente, die den drei- oder höherwertigen Alkohol umfasst, erhöht sich der Hydroxylwert des resultierenden Polycarbonatpolyols und somit verbessert sich die Härteeigenschaft des beschichteten Films.
- Wenn der Gehalt an verzweigten Diolen kleiner als 10 mol-% ist, kristallisiert das resultierende polyfunktionelle Polycarbonatpolyol und seine Lösungsmittellöslichkeit und Verträglichkeit mit dem Melaminharz verschlechtert sich. Wenn der Gehalt des drei- oder höherwertigen Alkohols kleiner als 10 mol-% ist verringert sich die funktionelle Gruppenzahl des resultierenden Polycarbonatpolyols und eine ausreichende Härteeigenschaft wird nicht erhalten.
- Wenn die drei- oder höherwertigen Alkohole Alkohole eines Zuckers sind, haben sie optische Isomere, von denen alle (D-Isomere, L-Isomere und DL-Isomere) in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
- Den restlichen Betrag der mehrwertigen Alkoholkomponente können andere mehrwertige Alkohole darstellen, z.B. geradkettige Diole, wie 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol und 1,10-Decandiol.
- Das in der vorliegenden Erfindung verwendete polyfunktionelle Polycarbonatpolyol kann eine Carboxylgruppe mit einem Säurewert von weniger als 50 haben. Enthält die Beschichtungszusammensetzung keinen Härtungskatalysator für das Melaminharz, wie p-Toluolsulfonsäure oder eine Alkyl-substituierte Naphthalinsulfonsäure, kann unmöglich ein ausreichend gehärteter Film erhalten werden. Polycarbonatpolyole mit Carboxylgruppen mit einem Säurewert von weniger als 50 werden deshalb bevorzugt verwendet.
- Wenn der Säurewert grösser als so ist, ist die Härteeigenschaft ausgezeichnet, aber eine grosse Menge an Carboxylgruppen verbleibt in dem gehärteten Film und die Wasserresistenz verschlechtert sich deshalb beachtlich. Das Polycarbonatpolyol, das derartige Carboxylgruppen enthält, wird durch Umsetzung des Polycarbonatpolyols mit einem Säureanhydrid oder einer Dicarbonsäure bei 120 bis 180ºC erhalten. Das Säureanhydrid kann Phthalsäureanhydrid, Trimellitsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid und Itaconsäureanhydrid sein und die Dicarbonsäure kann Adipinsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure oder Isophthalsäure sein.
- Das Polycarbonatpolyol der vorliegenden Erfindung hat bevorzugt einen Carbonatanteil (d.h. -O-CO-O-) von 20 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt von 22 bis 34 Gew.-% indem die Menge der Carbonylkomponente und der mehrwertigen Alkoholkomponente kontrolliert wird. Wenn der Gehalt des Carbonatanteils kleiner als 20 Gew.% ist, ist der gehärtete Film weich und die Adhäsion des Films ist auch reduziert. Wenn er grösser als 40 Gew.% ist, ist das Polycarbonatpolyol zu viskos und der resultierende beschichtete Film ist weniger glatt und sehr steif.
- Das Melaminharz, das als Härtungsmittel in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann das Harz sein, das durch Additionskondensation einer Aminverbindung, wie Melamin, Guanamin und Harnstoff, mit Formaldehyd nach bekannten technischen Verfahren erhalten wird, oder das Harz, das durch weitere Additionskondensation solcher Alkohole erhalten wird. Es kann z.B. methyliertes Melamin, butyliertes Melamin, methyliertes Benzoguanamin oder butyliertes Benzoguanamin sein.
- Ein Melaminharzanteil, bevorzugt 0 bis 50 Gew.% des Melaminharzes, kann durch eine Isocyanatverbindung ersetzt werden. Beispiele für Isocyanatverbindungen sind Tolylendiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, eine Biuretverbindung derselben, eine Isocyanuratverbindung derselben oder ein Trimethylolpropan-Addukt davon.
- Das Feststoff-Gewichtsverhältnis von Polycarbonatpolyol (1) / Melaminharz (2) liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 90:10 bis 50:50. Wenn das Verhältnis des Polycarbonatpolyols und des Melaminharzes grösser ist als der vorgenannte Bereich, wird keine ausreichende Härteeigenschaft erhalten; wohingegen die Vernetzungsfähigkeit zu gross wird, der beschichtete Film zu hart wird und die physikalischen Eigenschaften des beschichteten Films, wie Adhäsionsfähigkeit, sich verschlechtern, wenn er kleiner ist als oben beschrieben.
- Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann, wenn erforderlich, verschiedene Polyole, verschiedene Pigmente, organische Lösungsmittel, Härtekatalysatoren und verschiedene Additive enthalten.
- Beispiele des Polyols sind Polyether, wie Polypropylenglykol, Polytetramethylenglykol; Polyesterpolyole, abgeleitet von einer mehrwertigen Carbonsäure und einem mehrwertigen Alkohol; Polylactonpolyole, erhalten durch Reaktion eines Lactons mit einem Alkohol; Poly(meth)acrylatpolyole, erhalten durch Polymerisation von (Meth)acrylat, das eine Hydroxylgruppe enthält.
- Das Pigment, das für die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung geeignet ist, kann Titanoxid, Siliciumdioxid, Russ, Molybdatorange, Kupferphthalocyanin oder Chinacridonrot sein.
- Der Härtungskatalysator kann p-Toluolsulfonsäure, Xylolsulfonsäure, Dodecylbenzolsulfonsäure, Didodecylnaphthalinsulfonsäure, Dinonylnaphthalinsulfonsäure, Dinonylnaphthalindisulfonsäure, deren Amine oder Phosphorsäure.
- In der vorliegenden Erfindung kann ein organisches Lösungsmittel verwendet werden, um die Viskosität der Beschichtungszusammensetzung auf die Bedingung einzustellen, bei der die Beschichtungsbearbeitbarkeit bevorzugt wird. Konkrete Beispiele solcher organischer Lösungsmittel können Xylol, Toluol, Ethylacetat, Butylacetat, Methylethylketon und Methylisobutylketon sein. Diese Lösungen werden bevorzugt in der Menge verwendet, bei der der feste Farbgehalt zwischen 30 und 70 Gew.% liegt.
- Andere Additive können Tenside, Antioxidanzien, UV- Strahlen absorbierende Mittel, Farbverteilungsmittel oder fliessfähigkeitsregulierende Stoffe sein.
- Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht.
- In einem Reaktionsgefäss aus Glas, ausgestattet mit einem Rührer, einem Thermometer und einer Fraktioniersäule, wurden 1000 Gew.-Teile (4,7 mol) Diphenylcarbonat, 232 Gew.-Teile (1,5 mol) 2-Methyl-1,8-octandiol, 432 Gew.- Teile (2,7 mol) 1,9-Nonandiol und 259 Gew.-Teile (1,0 mol) Trimethylolpropandimer gemischt und die Mischung in einem Stickstoffgasstrom bei 1850 erhitzt. Während das Phenol aus der Reaktionsmischung fraktioniert wurde, wurde sie nach und nach auf 220ºC erhitzt, und als der grösste Teil des Phenols fraktioniert war, wurde das restliche Phenol unter Vakuum bei 5 bis 10 mmHg komplett entfernt. Daraus resultierend wurde ein flüssiges Polycarbonatpolyol (I) mit einer Hydroxylgruppenzahl von 147 erhalten. Das Molekulargewicht im Zahlenmittel mittels Gelpermeationschromatografie (GPC) war 2360 und die durchschnittliche Hydroxylgruppenzahl betrug 6,2.
- In einem Reaktiongefäss aus Glas, ausgestattet mit einem Rührer, einem Thermometer und einer Fraktioniersäule, wurden 1000 Gew.-Teile (11,1 mol) Dimethylcarbonat, 650 Gew.-Teile (5,5 mol) 3-Methyl-1,5-pentandiol und 1 Gew.-Teil Tetraisopropyltitanat als Katalysator gemischt, und unter normalem Druck wurde das Gemisch bei 100ºC für 5 Stunden erhitzt. Danach wurde die Temperatur über einen Zeitraum von 5 Stunden auf 200ºC gebracht und Methanol, das bei der Reaktion des Dimethylcarbonats gebildet wird, wurde fraktioniert.
- Nach Beendigung der Fraktionierung des Methanols wurde die Mischung für 2 Stunden unter reduziertem Druck umgesetzt, das hergestellte Methanol und überschüssiges Dimethylcarbonat wurden auf diese Weise fraktioniert und das Reaktionsprodukt wurde erhalten. Eine Protonen-NMR- Untersuchung des Reaktionsprodukts zeigte, dass es ein Methylcarbonatende und ein Molekulargewicht im Zahlenmittel mittels GPC von 6840 hatte. Als 99 Gew.-Teile (0,40 mol) Trimethybipropandimer mit 500 Gew.-Teilen des so erhaltenen Reaktionsprodukts versetzt wurden und eine Esteraustauschreaktion für 4 Stunden bei 200ºC durchgeführt wurde, wurde ein Polycarbonatpolyol (II) mit einer Hydroxylgruppenzahl von 154 erhalten. Das mittels GPC gemessene Molekulargewicht betrug im Zahlenmittel 2350 und die durchschnittliche Hydroxylgruppenzahl in einem Molekül war 6,5.
- Polycarbonatpolyole (III) bis (IX) wurden auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 beschrieben erhalten, abgesehen davon, dass das in der unten stehenden Tabelle 1 gezeigte Mischungsverhältnis benutzt wurde. Tabelle 2 zeigt das Molverhältnis der Zusammensetzung der Alkoholkomponente, und Tabelle 3 zeigt die Eigenschaften des erhaltenen Polycarbonatpolyols.
- 36 Gew.-Teile Phthalsäureanhydrid wurden mit 500 Gew.- Teilen des in Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Polycarbonatpolyols versetzt und die Reaktion wurde für 2 Stunden bei 180ºC fortgesetzt und Polycarbonatpolyol (X) mit einer Hydroxylgruppenzahl von 120 und einem Säurewert von 27 wurde erhalten. Das mittels GPC gemessene Molekulargewicht im Zahlenmittel betrug 2580 und die Hydroxylgruppenzahl in einem Molekül war 5,5. Tabelle 2 zeigt das Molverhältnis der Zusammensetzung der Alkoholkomponente und Tabelle 3 zeigt die Eigenschaften des erhaltenen Polycarbonatpolyols.
- 86 Gew.-Teile Phthalsäureanhydrid wurden mit 500 Gew.- Teilen des in Herstellungsbeispiel 3 erhaltenen Polycarbonatpolyols (IV) versetzt und die Reaktion wurde für 2 Stunden bei 180ºC fortgesetzt und ein Polycarbonatpolyol (XI) mit einer Hydroxylgruppenzahl von 112 und einem Säurewert von 61 wurde erhalten. Das mittels GPC gemessene Molekulargewicht im Zahlenmittel betrug 2400 und die durchschnittliche Hydroxylgruppenzahl in einem Molekül war 4,8. Tabelle 2 zeigt das Molverhältnis der Zusammensetzung der Alkoholkomponente und Tabelle 3 zeigt die Eigenschaften des erhaltenen Polycarbonatpolyols.
- Polycarbonatpolyol (XII) mit einer Hydroxylgruppenzahl von 105 wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 beschrieben erhalten, unter Verwendung von 1000 Gew.-Teilen (4,7 mol) Diphenylcarbonat, 520 Gew.-Teilen (4,4 mol) 1,6-Hexandiol und 365 Gew.-Teilen (1,4 mol) Trishydroxyethylisocyanurat. Das mittels GPC gemessene Molekulargewicht im Zahlenmittel betrug 2710 und die durchschnittliche Hydroxylgruppenzahl in einem Molekül war 5,1. Tabelle 2 zeigt das Molverhältnis der Zusammensetzung der Alkoholkomponente und Tabelle 3 zeigt die Eigenschaften des erhaltenen Polycarbonatpolyols. TABELLE 1 Formulierung der Herstellungsbeispiele 3 bis 9 (Gew.-Teile) TABELLE 2 Molverhältnis der Alkoholkomponente des Polycarbonatpolyols TABELLE 3 Eigenschaften der Polycarbonatpolyole
- Die Symbole in den Tabellen 1 bis 3 stellen folgende Verbindungen dar:
- DPC: Diphenylcarbonat
- 3MPD: 3-Methyl-1,5-pentandiol
- 2MPD: 2-Methyl-1,3-propandiol
- BEPD: 2-Butyl-2-ethyl-1,3-propandiol
- CHDM: 1,4-Cyclohexandimethanol
- HD: 1,6-Hexandiol
- ND: 1,9-Nonandiol
- D-TMP: Trimethylpropandimer
- TMP: Trimethylolpropan
- MOD: 2-Methyl-1,8-octandiol
- THEI: Trishydroxyethylisocyanurat
- In einem Reaktiongefäss aus Glas, ausgestattet mit einem Rührer, einem Thermometer und einer Fraktioniersäule, wurden 1000 Gew.-Teile (11,1 mol) Dimethylcarbonat, 495 Gew.-Teile 2-Methyl-1,3-propandiol und 1 Gew.-Teil Tetraisopropyltitanat als Katalysator gemischt und unter normalen Druck wurde die Mischung für 5 Stunden bei 100ºC erhitzt und danach wurde die Temperatur über einen Zeitraum von 5 Stunden auf 200ºC gebracht und das Methanol, das bei der Reaktion des Dimethylcarbonats hergestellt wurde, wurde fraktioniert.
- Nach Beendigung der Fraktionierung des Methanols wurde die Mischung für 2 Stunden unter reduziertem Druck reagiert, das hergestellte Methanol und überschüssiges Dimethylcarbonat wurden auf diese Weise fraktioniert und das Reaktionsprodukt wurde erhalten. Eine Protonen-NMR- Untersuchung des Reaktionsprodukts zeigte, dass es ein Methylcarbonatende und ein Molekulargewicht im Zahlenmittel mittels GPC von 9840 hatte. Als 314 Gew.- Teile Trimethylolpropandimer mit 500 Gew.-Teilen des so erhaltenen Reaktionsprodukts versetzt wurden und eine Esteraustauschreaktion für 4 Stunden bei 200ºC durchgeführt wurde, wurde ein leicht gelbes flüssiges Polycarbonatpolyol (XIII) mit einem Hydroxylwert von 189 erhalten. Das mittels GPC gemessene Molekulargewicht im Zahlenmittel betrug 1940 und die Hydroxylgruppenzahl in einem Molekül war 6,5. Das resultierende Polycarbonatpolyol (XIII) hatte einen Carbonatanteil von 33,4 Gew.%, der restliche Anteil betrug 66,6 Gew.%.
- Ein Polycarbonatpolyol (XIV) wurde, wie allgemein in Herstellungsbeispiel 13 beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, dass 886 Gew.-Teile 2-Butyl-2-ethyl-1,3- propandiol anstelle von 2-Methyl-1,3-propandiol und 250 Gew.-Teile Trimethylolpropandimer verwendet wurden. Das resultierende Polycarbonatpolyol (XIV) hatte ein Molekulargewicht von 2400 und einen Hydroxylwert von 122, und die durchschnittliche Hydroxylgruppenzahl in einem Molekül betrug 5,2. Es hatte ausserdem einen Carbonatanteil von 25,5 Gew.%, der restliche Anteil betrug 74,5 Gew.%.
- Ein Polycarbonatpolyol (XV) wurde, wie allgemein in Herstellungsbeispiel 13 beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, dass 254 Gew.-Teile Pentaerythritdimer anstelle von Trimethylolpropandimer und 650 Gew.-Teile 3-Methyl- 1,5-pentandiol anstelle von 2-Methyl-1,3-propandiol verwendet wurden. Das resultierende Polycarbonatpolyol (XV) hatte ein Molekulargewicht von 2300 und einen Hydroxylwert von 245; die durchschnittliche Hydroxylgruppenzahl in einem Molekül betrug 10,0. Es hatte ausserdem einen Carbonatanteil von 30,9 Gew.-% und einen Restanteil von 69,1 Gew.-%.
- Ein Polycarbonatpolyol (XVI) wurde, wie allgemein in Herstellungsbeispiel 13 beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, dass 183 Gew.-Teile Sorbitol anstelle von Trimethylolpropandimer verwendet wurden. Das resultierende Polycarbonatpolyol (XVI) hatte ein Molekulargewicht von 2150 und einen Hydroxylwert von 250 und die durchschnittliche Hydroxylgruppenzahl in einem Molekül betrug 9,6. Es hatte ausserdem einen Carbonatanteil von 32,3 Gew.% und einen Restanteil von 67,7 Gew.-%.
- 70 Gew.% des gemäss Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Polycarbonatpolyols (1)) 50 Gew.-Teile butyliertes Melaminharz (Yuban 128 mit einem Feststoffgehalt von 60 Gew.%, hergestellt von Mitsui Toatsu Chemical Co.) und 1 Gew.-Teil p-Toluolsulfonsäure -Härtungskatalysator wurden unter Rühren gemischt und die Mischung wurde auf eine Stahlplatte in einer Dicke von 60 µm beschichtet und 25 Minuten auf 140ºC erhitzt, um den gehärteten Film zu erhalten. Die Eigenschaften der erhaltenen Farbe und des beschichteten Films wurden in bezug auf die folgenden Merkmale untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
- Eigenschaft der Farbe: Das Mischungsvermögen der Farbe wurde optisch untersucht.
- Glätte: Die Glätte des beschichteten Films wurde optisch untersucht.
- Härtungsfähigkeit: Der Härtungszustand des beschichteten Films wurde durch die Klebrigkeit des Films, die durch Berührung mit dem Finger festgestellt wurde, untersucht.
- Lösungsmittelbeständigkeit: Der beschichtete Film wurde mit Gauze, das in Xylol eingeweicht wurde, für 50 sich wiederholende Runden gerieben und die Mängel des beschichteten Films optisch bewertet.
- Schlagbeständigkeit DuPont-Test: 1/2 x 500 g x 30 cm
- Wasserresistenz: Der beschichtete Film wurde bei 40ºC für 480 Stunden in Wasser getaucht, auf den beschichteten Film wurden dann Kratzer in Gitterform aufgebracht (100 Quadrate von 1 mm/mm), ein Klebeband wurde aufgebracht und anschliessend abgezogen. Die Wasserresistenz wurde durch die Zahl der Gitterquadrate, die auf der Oberfläche zurückblieben, ermittelt.
- Beschichtete Filme wurden auf die gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1 beschrieben, mit der Ausnahme, dass gemäss Herstellungsbeispielen 2 bis 6 Polycarbonatpolyole (II) bis (VI) anstelle von Polycarbonatpolyolen (I) verwendet wurden. Verschiedene Eigenschaften der erhaltenen Farbe und des beschichteten Films wurden untersucht. Diese sind in Tabelle 4 gezeigt.
- 70 Gew.-Teile des gemäss Herstellungsbeispiel 10 erhaltenen Polycarbonatpolyols (X) und 50 Gew.-Teile butyliertes Melaminharz (Yuban 128, hergestellt von Mitsui Toatsu Chemical Co.) wurden unter Rühren gemischt und die Mischung wurde auf einer Stahlplatte in einer Dicke von 60 µm beschichtet und bei 140ºC 25 Minuten erhitzt, um den gehärteten, beschichteten Film zu erhalten. Verschiedene Eigenschaften der erhaltenen Farbe und des gehärteten Films wurden untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
- 70 Gew.-Teile der gemäss Herstellungsbeispielen 13 bis 15 erhaltenen Polycarbonatpolyole (XIII) bis (XV), 30 Gew.- Teile butyliertes Melaminharz (Yuban 128, hergestellt von Mitsui Toatsu Chemical Co.) und 1 Gew.-Teil p-Toluolsulfonsäure-Härtungskatalysator wurden unter Rühren gemischt und die Mischung wurde auf eine Stahlplatte in einer Dicke von 60 µm beschichtet und für 25 Minuten bei 140ºC erhitzt, um den gehärteten Film zu erhalten. Die Eigenschaften der erhaltenen Farbe und des gehärteten Films wurden untersucht; die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
- 70 Gew.-Teile des gemäss Herstellungsbeispiel 16 erhaltenen Polycarbonatpolyols (XVI), 30 Gew.-Teile butyliertes Melaminharz (Yuban 128, hergestellt von Mitsui Toatsu Chemical Co.), 1 Gew.-Teil p-Toluolsulfonsäure- Härtungsmittel und 16 Gew.-Teile eines Isocyanurats von Hexamethylendiisocyanat (erhältlich von Nippon Polyurethane K.K. als Colonate EX: NCO Äquivalent = 197, Feststoffgehalt = 75 Gew.%) wurden unter Rühren gemischt und die Mischung wurde auf einer Stahlplatte in einer Dicke von 60 µm beschichtet und bei 140ºC 20 Minuten erhitzt, um den gehärteten Film zu erhalten. Die gleichen Untersuchungen wurden durchgeführt und die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
- Der gehärtete beschichtete Film wurde auf die gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1, nur dass gemäss Herstellungsbeispielen 7 bis 8 erhaltene Polycarbonatpolyole (VII) bis (VIII) und Xylol in der Menge, die den Feststoffanteil von 70 Gew.-% des Gesamten ausmacht, verwendet wurden. Verschiedene Eigenschaften der so erhaltenen Farbe und des gehärteten beschichteten Films wurden untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
- Der gehärtete beschichtete Film wurde auf die gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1, nur dass gemäss Herstellungsbeispiel 9 erhaltenes Polycarbonatpolyol (IX) anstelle von Polycarbonatpolyol (I) verwendet wurde. Verschiedene Eigenschaften des so erhaltenen gehärteten, beschichteten Films wurden untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
- Der gehärtete beschichtete Film wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, nur dass gemäss Herstellungsbeispiel 11 erhaltenes Polycarbonatpolyol (XI) anstelle von Polycarbonatpolyol (I) verwendet wurde. Verschiedene Eigenschaften der so erhaltenen Farbe und des gehärteten, beschichteten Films wurden untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
- Der gehärtete beschichtete Film wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, nur dass gemäss Herstellungsbeispiel 12 erhaltenes Polycarbonatpolyol (XII) anstelle von Polycarbonatpolyol (I) verwendet wurde. Verschiedene Eigenschaften der so erhaltenen Farbe und des beschichteten Films wurden untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. TABELLE 4 Untersuchung des gehärteten Films
Claims (9)
1. Beschichtungszusammensetzung, umfassend:
(1) ein Polycarbonatpolyol mit einem
Molekulargewicht im Zahlenmittel von 400 bis 10.000
und einem Hydroxylwert von 50 bis 350, und
(2) ein Melaminharz-Härtungsmittel,
wobei mehrwertige Alkohole, die einen Bestandteil des
genannten Polycarbonatpolyols bilden, im wesentlichen
aus 10 bis 90 mol-% verzweigten Diolen, ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus 3-Methyl-1,5-pentandiol,
2-Methyl-1,3-propandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol und
2-Methyl-1,8-octandiol, und 10 bis 90 mol-%
drei- oder höherwertigen Alkoholen, ausgewählt aus der
Gruppe bestehend aus Glycerin, Trimethylolethan,
Trimethylolpropan, Trimethylolpropandimer, 1,2,7,8-
Octantetraol, Ribitol, Arabitol, Xylitol, Sorbitol,
Allitol, Mannitol, Dulcitol, Pentaerythritoldimer und
Mischungen davon, bestehen, und das Verhältnis von
Komponente (1) zu Komponente (2) in dem Bereich 90:10
bis 50:50, basierend auf dem Feststoffgewicht, liegt.
2. Beschichtungszusammensetzung gemäss Anspruch 1, wobei
das genannte Polycarbonatpolyol durch Umsetzung des
genannten mehrwertigen Alkohols mit einer
Carbonylkomponente, ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus Phosgen, Chlorformiat, Dialkylcarbonat&sub1;
Diarylcarbonat, Alkylencarbonat und einer Mischung
davon, hergestellt wird.
3. Beschichtungszusammensetzung gemäss Anspruch 1, wobei
das genannte Polycarbonatpolyol mindestens zwei
Hydroxylgruppen in einem Molekül hat.
4. Beschichtungszusammensetzung gemäss Anspruch 1, wobei
der genannte drei- oder höherwertige Alkohol ein
vier- bis sechswertiger Alkohol ist.
5. Beschichtungszusammensetzung gemäss Anspruch 1, wobei
das genannte polyfunktionelle Polycarbonatpolyol
Carboxylgruppen mit einem Säurewert von weniger als
50 hat.
6. Beschichtungszusammensetzung gemäss Anspruch 1, wobei
das genannte Polycarbonatpolyol einen Carbonatanteil
von 20 bis 40 Gew.% hat.
7. Beschichtungszusammensetzung gemäss Anspruch 1, wobei
ein Anteil des genannten Melaminharzes durch eine
Isocyanatverbindung in einer Menge von bis zu
50 Gew.% ersetzt wird.
8. Polycarbonatpolyol mit einem Molekulargewicht im
Zahlenmittel von 400 bis 10.000, einem Hydroxylwert
von 50 bis 350 und einem Carbonatanteil, dargestellt
durch (-O-CO-O-) in einer Menge von 20 bis 40 Gew .%,
hergestellt durch die Umsetzung:
(a) einer Carbonylkomponente, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Phosgen, Chlorformiat,
Dialkylcarbonat, Diarylcarbonat, Alkylencarbonat und
einer Mischung davon,
(b) einer mehrwertigen Alkoholkomponente, im
wesentlichen bestehend aus 10 bis 90 mol-% eines
verzweigten Diols, ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus 3-Methyl-1,5-pentandiol, 2-Methyl-1,3-
propandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol und 2-Methyl-
1,8-octandiol, und 10 bis 90 mol-% eines drei- oder
höherwertigen Alkohols, ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus Glycerin, Trimethylolethan,
Trimethylolpropan, Trimethylolpropandimer, 1,2,7,8-
Octantetraol, Ribitol, Arabitol, Xylitol, Sorbitol,
Allitol, Mannitol, Dulcitol, Pentaerythritoldimer und
Mischungen davon.
9. Polycarbonatpolyol gemäss Anspruch 8, wobei das
genannte Polycarbonatpolyol eine Carboxylgruppe mit
einem Säurewert von weniger als 50 hat.
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