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Diese
Erfindung betrifft wärmehärtende Lackzusammensetzungen
und, genauer gesagt, betrifft sie wärmehärtende Lackzusammensetzungen, die
als Deckschichtlacke des Typs mit einer Flüssigkeit für Automobile ideal sind.
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In
den letzten Jahren hat man zum Beispiel das Auftreten von "Rainspotting" auf Grund von saurem
Regen zunehmend als Problem bei Automobillackierungen betrachtet,
und es ist ein dringender Bedarf an der Entwicklung von Lacken mit
besserer Säurebeständigkeit,
Abriebfestigkeit und Dauerhaftigkeit entstanden.
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Man
hat Lackzusammensetzungen mit verbesserter Säurebeständigkeit auf Grund des Mischens
von vernetzungsbildenden Systemen mit lackfilmbildenden Harzen und
Härtemitteln
zur Lösung
solcher Probleme vorgeschlagen.
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Zum
Beispiel sind Lackzusammensetzungen, die Hydroxygruppen enthaltendes
Acrylharz und/oder Polyesterharz, alkylverethertes Melaminharz,
nicht vergilbendes, polyfunktionales, blockiertes Isocyanat und
auf Organozinn basierende Verbindung als die hauptsächlichen
Komponenten besitzen, mit denen Lackierungen, die bessere Säurebeständigkeit
und Abriebfestigkeit besitzen, durch Einbringen einer Vernetzungsreaktion
des hauptsächlichen
Harzes und von Vernetzungsmittel und durch Übernehmen des nichtumgesetzten
Melaminharzes und nichtumgesetzter Hydroxygruppen in die Vernetzungen
erhalten werden, im japanischen Patent Kokai H4-246483 offenbart.
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Jedoch
bereiten diese Lackzusammensetzungen dahingehend Probleme, dass
die Permeabilität
hydrophiler Substanzen, wie Säuren,
in die Lackierung groß ist,
weil die Polarität
des Acrylharzes oder Polyesterharzes, welches das hauptsächliche Harz
ist, hoch ist, und so ist es schwierig, ein hohes Maß an Säurebeständigkeit
zu erhalten.
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Außerdem sind
Lackzusammensetzungen, die Hydroxy- und Carboxylgruppen enthaltendes Acrylharz,
Hydroxy- und Epoxygruppen
enthaltendes Acrylharz, Aminoharz und quaternäres Phosphoniumsalz als hauptsächliche
Komponenten besitzen, mit denen Lackierungen, die bessere Säurebeständigkeit,
Wasserbeständigkeit,
Kratzfestigkeit und Lösemittelbeständigkeit
besitzen, durch Ergänzen
der Härtungsreaktion
der Carboxylgruppen und der Epoxygruppen mit einer Härtungsreaktion
mit Hydroxy- und Aminogruppen erhalten werden, im japanischen Patent
Kokai H3-275780 offenbart.
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Jedoch
treten wegen der hohen Polarität
des hauptsächlichen
Harzes ähnliche
Probleme, wie die der vorstehend erwähnten Lackzusammensetzungen
des japanischen Patents Kokai H4-246483; auch bei diesen Lackzusammensetzungen
auf.
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FR-A-2339631
beschreibt eine Lackzusammensetzung, die ein Copolymer von Styrol,
Methylmethacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Acrylsäure und
Glycidylestern von α-Alkylcarboxylsäuren umfasst.
Die Lackzusammensetzung umfasst ein Polyisocyanat als Vernetzungsmittel
und kann als Decklack für
Automobile verwendet werden. Ähnliche Lackbeschichtungen
sind in DE-A-20 65 960 und DE-A-15 44 713 beschrieben. Jedoch werden
keine weichen Monomere im Umfangs der erfindungsgemäßen Komponente
(A3) in diesen Bezugsstellen verwendet.
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Probleme, die durch die
Erfindung gelöst
werden sollen
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, wärmehärtende Lackzusammensetzungen
bereitzustellen, mit denen Lackierungen hergestellt werden können, die
bessere Säurebeständigkeit,
Abriebfestigkeit und Dauerhaftigkeit besitzen und die eine bessere
Lagerstabilität
aufweisen.
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Mittel zur Lösung dieser
Probleme
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Die
vorliegende Erfindung besteht in der folgenden wärmehärtenden Lackzusammensetzung.
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Es
sollte beachtet werden, dass in der gesamten Patentbeschreibung
Bezug auf die Hexantoleranz des beschriebenen Acrylharzes genommen wird.
Diese Hexantoleranz ist eine Eigenschaft, die dem Acrylharz innewohnt,
wenn sie wie in dem Patentanspruch definiert erhalten wird.
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Wärmehärtende Lackzusammensetzungen, die
folgendes umfassen:
- (A) ein Acrylharz, das
erhalten wird durch Veresterung und Polymerisation von
- (A1) 10–70
Gew.-% mindestens einer Epoxyverbindung mit einer Epoxygruppe und
ohne polymerisierbare ungesättigte
Bindung im Molekül,
- (A2) 5–70
Gew.-% mindestens eines Monomers des Vinyltyps mit einer polymerisierbaren
Doppelbindung und einer oder mehreren Carboxylgruppe(n) im Molekül und
- (A3) 10–70
Gew.-% mindestens eines Monomers des Vinyltyps, das aus der Gruppe
ausgewählt
ist, die aus 1,4-Butandiolmono(meth)acrylat, Addukten, die durch
Addition von Lactonen an Hydroxygruppen enthaltende (Meth)Acrylate
erhalten werden, und Addukten, die durch Addition von Alkylenoxiden
an Hydroxygruppen enthaltende (Meth)Acrylate erhalten werden, besteht,
- (B) einem Aminoharz und/oder einer blockierten Isocyanatverbindung
als Härtemittel,
das mit Hydroxygruppen umgesetzt werden kann.
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In
dieser Patentbeschreibung bedeutet der Begriff "(Meth)Acryl" "Acryl" und/oder "Methacryl".
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Die
bei der Erfindung verwendete Epoxyverbindung (A1) ist eine Verbindung,
die eine Epoxygruppe (Epoxyring) im Molekül und keine polymerisierbare
ungesättigte
Bindung besitzt. Sie kann andere funktionelle Gruppen enthalten,
die keine polymerisierbaren Doppelbindungen besitzen, wie Hydroxygruppen,
sowie die Epoxygruppe, es sind aber solche Verbindungen bevorzugt,
die solche Gruppen nicht enthalten.
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Tatsächliche
Beispiele für
die Epoxyverbindung (A1) umfassen Versaticsäureglycidylester, p-tert.-Butylbenzoesäureglycidylester,
tert.-Fettsäureglycidylester,
Styroloxid, Cyclohexanoxid, Glycidol- und Alkylglycidylester mit
einer Kohlenstoffanzahl von 3–20,
Alkylglycidylether mit einer Kohlenstoffanzahl von 3–20 und
Phenylglycidylether. Unter diesen sind zum Beispiel Versaticsäureglycidylester
und p-tert.-Butylbenzoesäureglycidylester
bevorzugt.
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Für die Epoxyverbindung
(A1) können
kommerzielle Produkte verwendet werden. Tatsächlich Beispiele für kommerzielle
Produkte umfassen Gaajura E10 (Versaticsäureglycidylester, von Yuka
Shell Epoxy Co. hergestellt), PES-10 (p-tert.-Butylbenzoesäureglycidylester,
von Fuso Kagaku Co. hergestellt), Ekuateeto 9G und Ekuateeto 13G
(tertiäre Fettsäureglycidylester,
von Idemitsu Sekiyo Kagaku Co. hergestellt).
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Die
Epoxyverbindungen (A1) können
einzeln verwendet werden, oder sie können in Kombinationen von zwei
oder mehreren Typen eingesetzt werden.
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Die
bei dieser Erfindung verwendeten Monomere des Vinyltyps (A2), die
Carboxylgruppen besitzen, sind Verbindungen mit einer polymerisierbaren Doppelbindung
und einer oder mehreren Carboxylgruppe(n) im Molekül. Sie können auch
andere funktionelle Gruppen sowie die Carboxylgruppe enthalten,
es sind aber solche Verbindungen bevorzugt, die keine solchen Gruppen
enthalten. Die Hydroxygruppe kann als Beispiel für einen anderen Typ der funktionellen
Gruppe angeführt
werden.
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Tatsächliche
Beispiele für
Monomere des Vinyltyps (A2), die Carboxylgruppen besitzen, umfassen
Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Ethacrylsäure,
Propylacrylsäure,
Isopropylacrylsäure,
Crotonsäure,
Maleinsäure,
Fumarsäure,
Itaconsäure,
Maleinsäurehalbester,
Itaconsäurehalbester
und Acrylsäuredimer. Es
gibt auch die Halbester mit Säureanhydriden,
wie Bernsteinsäureanhydrid,
Phthalsäureanhydrid,
Hexahydrophthalsäureanhydrid
und methyliertes Hexahydro phthalsäureanhydrid, von Hydroxygruppen
enthaltenden Vinylmonomeren, wie Glycerin(meth)acrylat und 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat,
3-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 1,4-Butandiolmono(meth)acrylat, ε-Caprolactonaddukte
von Methacrylsäure
und ε-Caprolactonaddukte
von Acrylsäure.
Die Monomere des Vinyltyps (A2) können einzeln verwendet werden, oder
sie können
in Kombinationen von zwei oder mehreren Typen eingesetzt werden.
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Wenn
die weichen Monomere, wie zum Beispiel die ε-Caprolactonaddukte Acrylsäure, die ε-Caprolactonaddukte
von Methacrylsäure
oder Acrylsäuredimer,
unter den vorstehend genannten Komponenten (A2) verwendet werden,
kann dies ferner zur Abriebfestigkeit beitragen.
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Die
bei der Erfindung verwendeten Monomere des Vinyltyps (A3), die keine
Carboxylgruppe besitzen, sind aus der Gruppe ausgewählt, die
aus 1,4-Butandiolmono(meth)acrylat;
Lactonaddukten, wobei ein Lacton, wie ε-Caprolacton, an ein Hydroxygruppen
enthaltendes (Meth)Acrylat, wie 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat
oder 1,4-Butandiolmono(meth)acrylat addiert wurde; und Alkylenoxidaddukten
besteht, wobei ein Alkylenoxid, wie Ethylenoxid oder Propylenoxid,
an die vorstehend genannten Hydroxygruppen enthaltenden (Meth)Acrylate
addiert wurde. Unter diesen sind zum Beispiel die Ethylenoxid- oder
Propylenoxidaddukte von 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat und die ε-Caprolactonaddukte
von 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat und 1,4-Butandiolmono(meth)acrylat
bevorzugt.
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Ein
Hydroxygruppen enthaltendes Vinylmonomer, das ein weiches Segment
besitzt, (nachstehend als weiches Hydroxygruppen enthaltendes Vinylmonomer
bezeichnet) wird für
die Komponente (A3) verwendet und macht es möglich, die Abriebfestigkeit
der Lackierung zusätzlich
zur Säurebeständigkeit
und Dauerhaftigkeit zu verbessern. Hier ist ein Hydroxygruppen enthaltendes
Vinylmonomer, das ein weiches Segment besitzt, ein Vinylmonomer,
in dem mindestens vier Elemente in einer geraden Kette zwischen
der Vinylgruppe und der Hydroxygruppe vorhanden sind und in dem
die Hydroxygruppe sich am Ende der Verbindung befindet, mit der
Maßgabe, dass
das Monomer aus der vorstehend definierten Gruppe ausgewählt ist.
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Durch
Verwendung solcher weichen Hydroxygruppen enthaltenden Vinylmonomere
ist es möglich,
der erhaltenen Lackierung Elastizität zu verleihen, und so ist
es möglich,
Lackierungen herzustellen, die weich sind und eine bessere Abriebfestigkeit besitzen.
Die weichen Hydroxygruppen enthaltenden Vinylmonomere können einzeln
verwendet werden, oder sie können
in Kombinationen von zwei oder mehreren Typen eingesetzt werden.
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Die
bei der Erfindung verwendeten Acrylharze (A) sind Zufallscopolymere,
die durch Veresterung und Polymerisation der vorstehend erwähnten drei Komponenten
(A1), (A2) und (A3) erhalten werden, und sie sind Harze, deren Hexantoleranz
(nachstehend als HT bezeichnet) mindestens 100 beträgt und vorzugsweise
im Bereich 120–240
liegt. Die Säurebeständigkeit
der Lackierung wird in solchen Fällen unzureichend,
in denen ein Acrylharz verwendet wird, dessen Hexantoleranz kleiner
als 100 ist, und dies ist nicht wünschenswert.
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Die
Hexantoleranz ist der Wert, der die Anzahl Gramm n-Hexan bezeichnet,
die zugegeben worden ist, wenn n-Hexan nach und nach zu, einer verdünnten Lösung zugegeben
wird, die durch hundertfache Verdünnung von 1 Gramm Harz mit
Aceton erhalten wird, und die Harzlösung trüb wird. Die Hexantoleranz ist
eine Kennzahl, welche die Polarität des Harzes anzeigt, und ein
hoher Wert bedeutet, dass die Polarität des Harzes niedrig ist. Die
Säurebeständigkeit
einer Lackierung nimmt mit abnehmender Polarität des Harzes zu. Folglich wird
die Säurebeständigkeit
der Lackierung erfindungsgemäß durch
Verwendung eines Acrylharzes (A) gesteigert, dessen Polarität bei einer
Hexantoleranz des vorstehend erwähnten
Wertes niedrig ist.
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Das
bei der Erfindung verwendete Acrylharz (A) kann hergestellt werden,
indem eine Monomermischung, welche die Komponenten (A2) und (A3)
umfasst, einer Polymerisationsreaktion in Gegenwart der vorstehend
erwähnten
(A1)-Komponente unter Verwendung eines Polymerisationsverfahrens,
wie zum Beispiel Lösungspolymerisation,
auf die übliche Weise
unterworfen wird. Der Anteil jeder zu diesem Zeitpunkt verwendeten
Komponente beträgt
10–70 Gew.-%
und vorzugsweise 20–60
Gew.-% für
Komponente (A1), 5–70
Gew.-% und vorzugsweise 5–50 Gew.-%
für Komponente
(A2), 10–70
Gew.-% und vorzugsweise 10–60
Gew.-% für
Komponente (A3).
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Bei
Fällen,
in denen die verwendete Menge der weichen Hydroxygruppen enthaltenden
Vinylmonomere kleiner als 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge
der Komponenten (A1) bis (A3) beträgt, ist die verbessernde Wirkung
auf die Abriebfestigkeit gering, und wenn sie 70 Gew.-% übersteigt,
wird die Säurebeständigkeit
verringert.
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Wenn
jedoch der Anteil der Komponente (A1) weniger als 10 Gew.-% beträgt, wird
die Säurebeständigkeit
der Lackierung unzureichend, und wenn sie 70 Gew.-% übersteigt,
wird die Witterungsbeständigkeit
der Lackierung verringert, und somit ist dies nicht wünschenswert.
Wenn außerdem
der Anteil der Komponente (A2) weniger als 5 Gew.-% beträgt, wird
die Säurebeständigkeit
unzureichend, und wenn er 70 Gew.-% übersteigt, wird die Witterungsbeständigkeit
reduziert und somit ist dies nicht wünschenswert.
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In
den Fällen,
in denen die drei Komponenten in Mengen innerhalb der vorstehenden
bevorzugten Bereiche verwendet werden, ergeben sie Acrylharze, deren
Ausgewogenheit zwischen der Säurebeständigkeit
und den anderen Eigenschaften der Lackierung sehr gut ist, und eine
konstante Wirkung wird sogar mit Zusammensetzungen erhalten, bei
denen eine Komponente in einem breiteren als dem bevorzugten Bereich
liegt und die anderen Komponenten innerhalb des bevorzugten Bereichs
liegen.
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Bei
den am stärksten
bevorzugten Zusammensetzungen liegen alle drei Komponenten innerhalb
der vorstehend genannten bevorzugten Bereiche, wobei sie derart
kombiniert sind, dass das Molverhältnis der Komponente (A1)/Komponente
(A2) 0,7–1,7
und insbesondere 1,0–1,4
beträgt.
Wenn die Komponenten in diesen Mengen verwendet werden, wird ein
Acrylharz (A) erhalten, das hohe Hexantoleranz besitzt, und die
Säurebeständigkeit
der Lackierung erreicht ihr höchstes
Niveau.
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Azobisverbindungen,
wie Azobisobutyronitril, 4,4'-Azobis-(4-cyanopentansäure) und
2,2'-Azobis-(2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamid),
und Peroxide, wie zum Beispiel Benzoylperoxid, t-Butylperoxy-2-ethylhexanoat
und Cumolhydroperoxid, können
als Polymerisationsinitiatoren bei der Polymerisationsreaktion verwendet
werden, und Dodecylmercaptan, Mercaptoethanol, -Metylstyroldimer und
dergleichen Verbindungen können
als Kettenübertragungsreagenzien
verwendet werden. Ferner können
zum Beispiel quaternäre
Phosphoniumsalze, quaternäre
Ammoniumsalze, tertiäre
Amine, organometallische Verbindungen, Metallsalze organischer Säuren, Imidazole,
Lewissäuren
und Borsäureester als
Katalysatoren verwendet werden, um die Veresterungsreaktion zwischen
den Epoxygruppen der Komponente (A1) und den Carboxylgruppen der Komponente
(A2) zu fördern.
Xylol und Sourbesso #100 (eingetragenes Warenzeichen) können zum Beispiel
als Reaktionslösungsmittel
verwendet werden.
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Mittels
Durchführung
einer Polymerisationsreaktion auf diese Weise werden die Komponenten (A2)
und (A3) unter Bildung einer Hauptkette zufallspolymerisiert, und
gleichzeitig werden die Carboxylgruppen der Komponente (A2) und
die Epoxygruppen der Komponente (A1) miteinander umgesetzt und bilden
Esterbindungen, und die Komponente (A1) wird als Seitenketten gebunden.
Die Epoxyringe werden zu diesem Zeitpunkt geöffnet, und Hydroxygruppen werden
gebildet. D. h. es wird ein Acrylharz (A) erhalten, das Seitenketten
besitzt, welche die Komponente (A1) umfassen, deren Epoxyringe
geöffnet wurden und Hydroxygruppen gebildet wurden, und
die durch Esterbindungen an eine Hauptkette gebunden sind, welche
die Komponenten (A2) und (A3) umfasst.
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Wenn
Hydroxygruppen durch Ringöffnung eines
Epoxyrings auf die vorstehend beschriebene Weise gebildet werden,
liegt die Hydroxygruppe im mittleren Abschnitt der Seitenkette vor,
und die Enden der Seitenketten sind die Anteile, die den Epoxyring
der Epoxyverbindung (A1) ausschließen. Wenn zum Beispiel tert.-Butylbenzoesäureglycidylester
als Epoxyverbindung (A1) verwendet wird, werden die Enden der Seitenketten
zu t-Bu-C6H5-. Bei einem Acrylharz (A) dieses Typs werden die Hydroxygruppen,
die im mittleren Abschnitt der Seitenketten vorliegen, durch die
endständigen
Gruppen sterisch behindert, und somit sind sie durch die endständigen Gruppen
geschützt,
so dass die Polarität
niedriger ist als in dem Fall, in dem die Hydroxygruppen sich an den
Enden der Seitenketten befinden. Folglich kann die Permeation von
hydrophilen Substanzen, wie Säuren,
in die Lackierung durch Verwendung eines Acrylharzes (A) dieses
Typs unterdrückt
werden, und die Säurebeständigkeit
der Lackierung ist hoch.
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Der
Molekülmasse
des Acrylharzes (A) wird keine besondere Beschränkung auferlegt, aber diejenigen
mit einer massengemittelten Molekülmasse von 3000–30000 sind
bevorzugt. Es besteht das Risiko, dass die Witterungsbeständigkeit
in solchen Fällen
abnimmt, in denen die massengemittelte Molekülmasse kleiner als 3000 ist,
und es besteht das Risiko, dass das Erscheinungsbild der Lackierung
in Fällen,
in denen sie 30000 übersteigt,
nachteilig beeinflusst wird.
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Aminoharze
und/oder blockierte Isocyanate werden als Härtemittel (B) verwendet, das
mit den erfindungsgemäßen Hydroxygruppen
reagieren kann.
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Aminoharz
und blockierte Isocyanate können
einzeln verwendet werden, aber Verfahren, bei denen Aminoharz und
blockierte Isocyanate gemeinsam verwendet werden und die eine Vernetzungsrektion
mit dem Acrylharz (A) umfassen, sind zur Herstellung von Lackierungen
mit besserer Säurebeständigkeit
bevorzugt.
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Diese
Substanzen, die erhalten werden durch Veretherung der methylolierten
Aminoharze, die durch Umsetzen von Aldehyd mit einer Aminokomponente,
wie zum Beispiel Melamin, Harnstoff, Benzoguanamin, Acetoguanamin,
Steroguanamin, Spiroguanamin oder Dicyandiamid, erhalten werden, mit
einem geeigneten Alkohol, wie zum Beispiel Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol,
n-Butanol, Isobutanol, 2-Ethylbutanol
oder 2-Ethylhexanol, können
für das
Aminoharz verwendet werden.
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Die üblichen
blockierten Polyisocyanate oder nicht vergilbenden blockierten Polyisocyanate
können
als blockierte Isocyanate verwendet werden. Tatsächliche Beispiele umfassen
aromatische Polyisocyanatverbindungen, wie Toluoldiisocyanat und
Diphenylmethandiisocyanat; Polyisocyanatverbindungen, wie Hexamethylendiisocyanat,
Trimethylhexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, hydriertes
Diphenylmethanddiisocyanat und hydriertes Xyloldiisocyanat; sowie
ihre Addukte, Biuretderivate oder Isocyanuratderivate, die mit den üblichen
Isocyanat-Blockierungsmitteln blockiert worden sind. Phenole, wie
zum Beispiel Phenol, m-Kresol, Xylenol und Thiophenol; Alkohole,
wie zum Beispiel Methanol, Ethanol, Butanol, 2-Ethylhexanol und
Cyclohexanol, und aktiven Wasserstoff enthaltende Verbindungen, wie
zum Beispiel Caprolactam, Methylethylketonoxim, Pyrazolderivate,
Triazolderivate, Ethylacetoacetat und Diethylmalonat, können als
Beispiele für
die vorstehend erwähnten
Isocyanat-Blockierungsmittel genannt werden.
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Den
Mischungsverhältnissen
des Acrylharzes (A) und des Härtemittels
(B), die bei dieser Erfindung verwendet werden, wird keine besondere
Beschränkung
auferlegt, aber ein Verhältnis
des Gewichts von Komponente (A)/Komponente (B) von 40–90/60–10 und
vorzugsweise von 60–80/40–20 ist wünschenswert.
In solchen Fällen,
in denen des Acrylharz (A) den vorstehend erwähnten unteren Grenzwert unterschreitet,
neigt die Lagerstabilität
der Lackzusammensetzung dazu abzunehmen. Andererseits neigt in solchen
Fällen,
in denen es den vorstehend erwähnten
oberen Grenzwert überschreitet,
die Säurebeständigkeit
der Lackierung dazu abzunehmen.
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Ebenso
wie die wesentlichen Komponenten, nämlich die Komponenten (A) und
(B), können
Vernetzungshilfsmittel als weitere Komponenten in eine erfindungsgemäße wärmehärtende Lackzusammensetzung
eingemischt werden. Harzmischungen, die zum Beispiel Polyepoxyharz
und Polycarbonsäureharz
enthalten, können
als Vernetzungshilfskomponenten angeführt werden. Wenn das Polycarbonsäureharz
und das Polyepoxyharz Hydroxygruppen sowie Carboxylgruppen oder
Epoxygruppen besitzen, dann können
sie auch mit dem vorstehend erwähnten
Härtemittel
(B) vernetzt werden, und es ist möglich, Lackierungen mit einer
höher geordneten Struktur
herzustellen, so dass es ebenfalls möglich ist, die Säurebeständigkeitsleistung
noch stärker
zu erhöhen.
Zum Beispiel können
auch gefärbte
Pigmente, metallische Pigmente, Farbstoffe, physikalische Pigmente,
Säurekatalysatoren,
Härtungskatalysatoren,
Ultraviolettabsorptionsmittel, Antioxidantien, Oberflächenkontrollmittel,
Anti-Laufmittel, Verdickungs- und Egalisierungsmittel als weitere
Komponenten ebenso wie diese Vernetzungshilfsmittel eingemischt
werden.
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Die
erfindungsgemäßen wärmehärtenden Lackzusammensetzungen
können
durch Mischen der vorstehend erwähnten
Komponenten (A) und (B) und der anderen Komponenten, die wie erforderlich eingemischt
werden, hergestellt werden.
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In
die erfindungsgemäßen wärmehärtenden Lackzusammensetzungen
können
gefärbte
Pigmente, metallische Pigmente, Farbstoffe oder physikalische Pigmente
eingemischt werden, und sie können zum
Beispiel als gefärbte
Lacke (einfarbige Decklacke) oder metallische Lacke verwendet werden.
Sie können
auch als Klarlacke verwendet werden, indem überhaupt kein Pigment oder
praktisch überhaupt kein
Pigment eingemischt wird.
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Keine
besondere Beschränkung
wird dem Material eines Gegenstands auferlegt, der mit einem Lack
lackiert werden soll, der eine erfindungsgemäße Lackzusammensetzung umfasst,
und der Lack kann direkt als Deckschichtlack auf das Material des zu
lackierenden Gegenstands oder auf eine Lackierungsoberfläche aufgetragen
werden, die mit einem Primer oder durch einen Primer-/Zwischenlack
auf dem Material des zu lackierenden Gegenstands erhalten wird.
Praktisch können
sie zum Beispiel als Deckschichtlacke für Automobile, andere Fahrzeuge, Gebäude und
Strukturen verwendet werden.
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Die
Filmdicke liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 10–60 μm, bezogen
auf die Dicke des trockenen Films, und die bevorzugten Einbrennbedingungen
zur Härtung
der Lackierung betragen einige 10–40 Stunden bei etwa 120°C bis etwa 180°C.
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Bei
Verwendung als Deckschichtlack für
Automobilzwecke werden die Lacke, die eine erfindungsgemäße Lackzusammensetzung
umfassen, zum Beispiel vorzugsweise als Basislack-Emaillacke oder
Decklack-Klarlacke in einem Zweischicht-Einmaleinbrenn-System oder einem
Zweischicht-Zweimaleinbrenn-System oder als einfarbiger Lack in
einem Einschicht-Einmaleinbrenn-System
verwendet, und sie werden vorzugsweise auf eine derartige Weise,
dass die vorstehend genannte trockene Filmdicke erzielt wird, zum
Beispiel durch elektrostatisches Lackieren oder Luftspritzlackieren
nach Einstellen der Lackviskosität
auf etwa 12–30
Sekunden (Ford-Becher Nr. 4, 20°C)
aufgetragen, und eine gehärtete
Lackierung wird vorzugsweise unter den vorstehend genannten Einbrennbedingungen
gebildet. In Fällen, in
denen ein Lack, der eine erfindungsgemäße Lackzusammensetzung umfasst,
als ein Klarlack des Zweischicht-Eineinbrenn- Typs verwendet wird, ist es möglich, jede
Art des Lacks als Grundschicht-Emaillack zu verwenden, wie zum Beispiel
einen lösungsmittelhaltigen
Lack, einen Lack mit hohem Feststoffgehalt oder einen Lack auf Wasserbasis.
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Die
auf diese Weise erhaltenen gehärteten Lackierungen
besitzen eine niedrige Polarität,
wobei die nichtumgesetzten Hydroxygruppen durch sterische Behinderung
geschützt
sind, und somit wird die Permeation in die Lackierung sogar bei
Wasser mit niedrigem pH, wie saurem Regen, unterdrückt, und folglich
ist der hydrolytische Abbau der vernetzenden Teile verringert, so
dass die Säurebeständigkeit
und die Dauerhaftigkeit ausgezeichnet sind. Außerdem ist die Reaktionsfähigkeit
der Hydroxygruppe der Komponente (A3) hoch und sie reagiert leicht
mit dem Härtemittel
(B), so dass sie nicht in einer nichtumgesetzten Form verbleibt,
und folglich wird eine Lackierung erhalten, die zusätzlich zu
Säurebeständigkeit
und Dauerhaftigkeit eine bessere Abriebfestigkeit besitzt.
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Die
erfindungsgemäßen wärmehärtenden Lackzusammensetzungen
werden mithilfe einer Veresterungsreaktion der Hydroxylgruppen des
Acrylharzes, das als hauptsächliches
Harz verwendet wird, mit Epoxygruppen und Carboxylgruppen erhalten,
so dass die Hydroxygruppen mittels sterischer Behinderung durch
die Gruppen an den Enden der Seitenketten geschützt werden und die Polarität des Acrylharzes
verringert ist, und so wird eine Lackierung erhalten, die bessere
Säurebeständigkeit
und Dauerhaftigkeit besitzt und die ebenfalls eine bessere Lagerstabilität besitzt.
Außerdem
wird eine Lackierung erhalten, die zusätzlich zur Säurebeständigkeit und
Dauerhaftigkeit eine bessere Abriebfestigkeit besitzt.