HU214788B

HU214788B - Legalább egy, hidroxilcsoport-tartalmú poliésztert tartalmazó bevonószer, eljárás előállítására, valamint alapozó lakként történő alkalmazása és eljárás többrétegű védő- és/vagy díszítő bevonat előállítására

Info

Publication number: HU214788B
Application number: HU9600324A
Authority: HU
Inventors: Michael Brünnemann; Peter Hoffmann
Original assignee: Basf Coatings Ag,
Priority date: 1993-08-14
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1998-05-28
Also published as: HU9600324D0; BG100351A; ZA945583B; WO1995005425A1; BR9407255A; CZ29896A3; JPH09501708A; HUT75505A; DE4327416A1; EP0739394A1; SK16496A3; PL312967A1; CA2168451A1

Abstract

A találmány bevőnószerre vőnatkőzik, amely legalább egyhidrőxilcsőpőrt-tartalmú pőliésztert és őldószert, tővábbá adőttesetben cellűlóz-észter, térhálósítószer, pőliűretán-gyanta, módősítőt epőxid-gyanta, pigment, töltőanyag, szőkásős segéd- és adalékanyaglegalább egyikét, tővábbá adőtt esetben térhálósító katalizátőrttartalmaz, és a hidrőxilcsőpőrt-tartalmú pőliészter tömeg szerintiátlagős mőlekűlatömege 40 000–200 000 és pőlidiszperzitása nagyőbb,mint 8, a pőliészter legalább 50 tömeg% arőmás dikarbőnsavból vagyennek észterezhető származékából készül, azőnban legfeljebb 80 tömeg%ftálsav-anhidrid alkalmazható – a tömeg%-ős mennyisége a pőliészterelőállításáhőz felhasznált savkőmpőnens összmennyiségére vőnatkőznak–, a hidrőxilcsőpőrt-tartalmú pőliészter elágazőttsági főka 0,6–1,21000 g szilárd pőliészterre vőnatkőztatva, és/vagy a hidrőxilcsőpőrt-tartalmú pőliészter hidrőxilszáma 20–150 mg KOH/g, előnyösen 60–110 mgKOH/g, és/vagy a hidrőxilcsőpőrt tartalmú pőliészter savszáma 5–20 mgKOH/g, előnyösen 10–15 mg KOH/g, és/vagy aminszáma 0–40 mg KOH/g. ŕ

Description

S.B.G. & K. Budapesti Nemzetközi Szabadalmi Iroda, Budapest (54) Legalább egy, hidroxilcsoport-tartalmú poliésztert tartalmazó bevonószer, eljárás előállítására, valamint alapozó lakként történő alkalmazása és eljárás többrétegű védő- és/vagy díszítő bevonat előállítására

KIVONAT

A találmány bevonószerre vonatkozik, amely legalább egy hidroxilcsoport-tartalmú poliésztert és oldószert, továbbá adott esetben cellulóz-észter, térhálósítószer, poliuretán-gyanta, módosított epoxid-gyanta, pigment, töltőanyag, szokásos segéd- és adalékanyag legalább egyikét, továbbá adott esetben térhálósító katalizátort tartalmaz, és

- a hidroxilcsoport-tartalmú poliészter tömeg szerinti átlagos molekulatömege 40 000-200 000 és polidiszperzitása nagyobb, mint 8,

- a poliészter legalább 50 tömeg% aromás dikarbonsavból vagy ennek észterezhető származékából készül, azonban legfeljebb 80 tömeg% ftálsav-anhidrid alkalmazható - a tömeg%-os mennyiségek a poliészter előállításához felhasznált savkomponens összmennyiségére vonatkoznak -,

- a hidroxilcsoport-tartalmú poliészter elágazottsági foka 0,6-1,2 1000 g szilárd poliészterre vonatkoztatva, és/vagy

- a hidroxilcsoport-tartalmú poliészter hidroxilszáma 20-150 mg KOH/g, előnyösen 60-110 mg KOH/g, és/vagy

- a hidroxilcsoport tartalmú poliészter savszáma 5-20 mg KOH/g, előnyösen 10-15 mg KOH/g, és/vagy aminszáma 0-40 mg KOH/g.

A leírás terjedelme 12 oldal

HU 214 788 B

HU 214 788 Β

A jelen találmány tárgyát bevonószer, különösen legalább egy, hidroxilcsoporttal rendelkező poliésztert tartalmazó alapozó lakk képezi.

A találmány tárgya ezenkívül eljárás a bevonószer előállítására, valamint eljárás egy szubsztrátumfelületen kiképzett, többrétegű védő és/vagy díszítő bevonat előállítására. Végül a találmány tárgyát képezi a bevonószer, mint alapozó lakk felhasználása, valamint a bevonószerjavító lakkozásában, különösen autókarosszériák javító lakkozásában történő felhasználása is.

Különösen az autólakkozásban, de egyéb olyan területeken is, ahol jó díszítőhatást és egyidejűleg jó korrózióvédelmet kívánnak meg, ismeretes, hogy a szubsztrátumokat több, egymáson elrendezett bevonatréteggel látják el. Nagy jelentőségre tettek szert az olyan, egymáson elrendezett, többrétegű lakkbevonatok, amelyeknél a szubsztrátumot először egy pigmentált alapozó lakkal vonják be, majd arra egy átlátszó lakkot hordanak fel.

Ilyenkor előnyösen az úgynevezett „nedves a nedvesen” eljárás szerint dolgoznak, melynek során az alapozó lakkot rövid szellőztetési idő után, beégetési lépés nélkül vonják be az átlátszó lakkal, és ezután az alapozó és az átlátszó lakkot együtt keményítik ki.

Az alapozó rétegben gyakran alkalmaznak fémpigmenteket, amelyek az úgynevezett „metál” lakkozásokhoz vezetnek. A jó metálhatás eléréséhez döntő jelentőségű, hogy a lakk-filmben a fémpigmentek jó eloszlatását és fixálását biztosítsuk. Ehhez arra van szükség, hogy akkor, amikor az átlátszó lakkréteget az előszárított, de ki még nem keményített alapozó lakkra felhordjuk, akkor az alapozó lakk csak igen kevéssé oldódjon fel, illetve egyáltalán ne mutassa oldódás jelét. Másfelől az alapozó lakkréteg bizonyos mértékű oldódása az átlátszó lakkréteg felhordása során az alapozó és átlátszó lakkréteg közötti tapadás miatt mindenképpen kívánatos.

A többrétegű bevonatok előállítására mind konvencionális (vagyis oldószertartalmú) alapozó és átlátszó lakkokat, mind vízzel hígítható rendszereket használnak.

A DE-OS-4 024 204 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi iratból és a WO 88/02010 számú nemzetközi közzétételi iratból ismeretesek olyan többrétegű bevonatok, amelyeknél a felhasznált konvencionális alapozó lakk poliésztergyanta, melamingyanta, cellulóz-acetobutirát és alumínium pikkely bázisú. A felhasznált poliésztergyantáról és a cellulózacetobutirát típusról e két irat nem tartalmaz közelebbi adatokat.

A DE-PS-2 818 093 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírásból ismeretesek továbbá olyan többrétegű bevonatok, amelyeknél a felhasznált alapozó lakk poliésztergyanta, mint filmképző komponens bázisú, de a poliésztergyanta molekulatömegére vonatkozóan a DE-PS-2 818 093 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírásban nincsenek adatok. Az ebben a szabadalmi leírásban leírt alapozó lakkok a találmány szerint lényeges komponensként polimer mikroszemcséket tartalmaznak. Ezek a polimer mikroszemcsék a leírás szerint az alapozó lakk szórási tulajdonságait javítják.

A jelen találmány feladata olyan bevonószerek, különösen alapozó lakkok szolgáltatása volt, amelyeknek az ismert bevonószerekhez képest javított tulajdonságaik vannak. Az alapozó lakként történő felhasználásnál a bevonószereknek egyrészt jó metálhatást kell biztosítaniuk a többrétegű lakkban, másrészt azt, hogy az alapozó lakkrétegre felvitt átlátszó lakknak jó legyen a tapadása. Ezenkívül a bevonószereknek szobahőmérsékleten vagy enyhén megemelt hőmérsékleten kell kikeményedniük, hogy azok autó javítófényezésre legyenek felhasználhatók. Teljesíteniük kell továbbá az alapozó lakkokkal szemben szokásos módon támasztott követelményeket. A bevonószereknek ezért gyorsan száradónak, tárolás-stabilisnak és lakkozhatónak kell lenniük, jó kell legyen a „flop”-képzésük (jó metálhatást kell biztosítaniuk) és jó kell legyen a tapadásuk az átlátszó lakkhoz.

Ezt a feladatot meglepetésszerűen olyan bevonószerrel, különösen alapozó lakkal sikerült megoldani, amely legalább egy olyan hidroxilcsoport-tartalmú poliésztert tartalmaz, amelynek

1. 40000-200 000 közötti (Mw) tömeg szerinti átlag molekulatömege és 8-nál nagyobb (Mw/Mn) polidiszperzitása van, és

2. amelynek előállításához legalább 50 tömeg% aromás dikarbonsavat vagy észterezhető aromás dikarbonsav-származékot használunk fel, ahol azonban a ftálsavanhidrid-tartalom legfeljebb 80 tömeg%, mimellett a tömeg%-adatok minden esetben a poliészter előállítására felhasznált savkomponens össztömegére vonatkoznak.

A jelen találmány tárgya ezenkívül eljárás ennek a bevonószemek előállítására. A jelen találmány tárgya továbbá eljárás többrétegű, védő és/vagy díszítő bevonatnak egy szubsztrátum felületen történő kialakítására, amelynek során

1. egy alapozó lakkot hordunk fel,

2. az (1) lépésben felhordott készítményből a felületen egy polimer filmet képezünk,

3. az így nyert alapozó rétegre egy átlátszó fedőlakkot hordunk fel és

4. a fedőréteget az alapozó réteggel együtt kikeményítjük, ahol az 1. lépésben felhasznált alapozó lakként a találmány szerinti bevonószert használjuk.

Végül a jelen találmány tárgyát képezi még a bevonószer alapozó lakként történő felhasználása, valamint a bevonószer javítólakkozásra, különösen autókarosszéria javítólakkozásra történő felhasználása.

Meglepő és előre nem volt látható, hogy a találmány szerint felhasznált poliészterrel olyan bevonószerek nyerhetők, amelyeknek egyfelől többrétegű lakkozásnál jó a metálhatása, másfelől jó az alapozó lakkrétegre felvitt átlátszó lakkhoz való tapadása. Ezenkívül a bevonószereknek megvan az az előnye, hogy szobahőmérsékleten vagy enyhén megemelt hőmérsékleten keményednek ki, és így az autók javítólakkozására használhatók. Előnyös továbbá, hogy a találmány szerinti

HU 214 788 Β bevonószerek kielégítik az alapozó lakkal szemben támasztott szokásos követelményeket. így a bevonószerek például gyorsan száradnak, tárolás során stabilisak, jó „flop”-képzést mutatnak és jó a tapadásuk az átlátszó lakkhoz. Jó színtónus egyezést mutatnak továbbá egyéb olyan poliészter bázisú lakkokkal képzett keverék alakjában is, mely poliésztereknek más a molekulatömegük és elágazottságuk.

A következőkben a találmány szerinti bevonószerek egyes komponenseit újuk le közelebbről.

Lényeges a találmány tekintetében, hogy a bevonószerek kötőanyagként olyan hidroxilcsoport-tartalmú poliésztert tartalmaznak, amelynek tömeg szerinti átlag-molekulatömege 40 000 és 200000 között, előnyösen 50000 és 120000 között van, és polidiszperzitásuk [a polidiszperzitást úgy definiáljuk, hogy az a tömeg szerinti átlag-molekulatömeg (Mw) és a szám szerinti átlag-molekulatömeg (Mn) hányadosa] nagyobb, mint 8, előnyösen 8 és 200 közötti és különösen előnyösen 10 és 100 között van. A tömeg szerinti és a szám szerinti átlagos molekulatömeget gélpermeációs kromatográfiával, polisztirol standarddal szemben határozzuk meg.

A hidroxilcsoport-tartalmú poliészterek hidroxilszáma 20-150 mg KOH/g, előnyösen 60-110 mg KOH/g. Ezeknek a poliésztereknek a savszáma ezenkívül 5-20 mg KOH/g, különösen előnyösen 10-15 mg KOH/g és/vagy aminszáma 0-40 mg KOH/g.

Lényeges ezenkívül a találmány tekintetében, hogy ezeknek a hidroxilcsoport-tartalmú poliésztereknek az előállítására legalább 50 tömeg% aromás dikarbonsavat használunk fel, mimellett a ftálsav-anhidrid tartalom maximálisan 80 tömeg% lehet. Ezenkívül előnyösen 20 tömeg%-nál kisebb mennyiségű cikloalifás dikarbonsavat használunk fel. A tömeg%-adatok minden esetben a poliészter előállítására felhasznált savkomponensek össztömegére vonatkoznak. Csak a nagy tömeg szerinti átlag-molekulatömeg és széles molekulatömeg-eloszlás, valamint minimális mennyiségű aromás dikarbonsav, mint építőkomponens felhasználása biztosítja, hogy a megkívánt jó tulajdonságokkal, különösen jó tapadással és egyidejűleg jó metálhatással rendelkező bevonószereket kapjunk.

A találmány szerint felhasznált poliészterek úgy állíthatók elő, hogy

a) polikarbonsavakat vagy polikarbonsavak észterezhető származékait, adott esetben monokarbonsavakkal együtt,

b) poliolokkal, adott esetben monoolokkal együtt,

c) adott esetben további, módosító komponensekkel és

d) adott esetben az a), b) és adott esetben c) reakcióképes komponensek reakció-termékével reagáltatunk.

Lényeges a találmány szempontjából, hogy a poliészter előállításához a) savkomponensként a poliészter előállítására felhasznált karbonsavak össztömegére számított legalább 50 tömeg% aromás dikarbonsavat vagy ilyen dikarbonsavak észterezhető származékait használjuk. Abban az esetben, ha a poliészter előállítására ftálsav-anhidridet használunk, akkor a savkomponens maximálisan 80 tömeg%-a állhat ftálsav-anhidridből. Az aromás dikarbonsavakkal együtt maximálisan 50 tömeg%-ig terjedő mennyiségű alifás és/vagy cikloalifás polikarbonsav használható. Előnyösen 20 tömeg%-nál kisebb mennyiségű cikloalifás di-, illetve polikarbonsavat használunk, különösen előnyös, ha ilyeneket egyáltalán nem használunk.

A találmány szerinti hidoxilcsoport-tartalmú poliészterek előállítására alkalmas aromás dikarbonsavak a ftálsav, izoftálsav, tereftálsav, a halogénezett ftálsavak, mint például a tetraklór- és tetrabróm-ftálsav és hasonlók.

A találmány szerinti hidroxilcsoport-tartalmú poliészterek előállítására alkalmas alifás dikarbonsavak az adipinsav, glutársav, acelainsav, szebacinsav, íumársav, maleinsav, borostyánkősav, mukonsav, itakonsav és hasonlók.

Alkalmasak a fent nevezett polikarbonsavak észterezhető származékai is, mint például azok 1-4 szénatomos, alifás alkoholokkal vagy 1-4 szénatomos hidroxialkoholokkal képezett egy vagy többértékű észterei. Ezenkívül a fent nevezett savak anhidridjei is használhatók, amennyiben ilyenek léteznek.

Adott esetben a polikarbonsavakkal együtt monokarbonsavak, mint például benzoesav, terc-butil-benzoesav, laurinsav, izononánsav és a természetben előforduló olajok zsírsavai is használhatók. A monokarbonsavak mennyisége előnyösen kisebb, mint a poliészter előállítására felhasznált karbonsavak össztömegére számított 20 tömeg%.

Előnyös, ha a) komponensként 20 tömeg%-nál kevesebb cikloalifás dikarbonsavat használunk, különösen előnyös, ha ilyen cikloalifás dikarbonsavat egyáltalán nem használunk. Ilyen savak például a tetrahidroftálsav, hexahidroftálsav, ciklohexán-dikarbonsavak, 4metil-hexahidroftálsav, endometilén-tetrahidroftálsav, triciklodekán-dikarbonsav, endometilén-hexahidroftálsav, kámforsav, ciklohexán-tetrakarbonsav, ciklobutántetrakarbonsav és hasonlók.

Alkalmas b) alkoholkomponensek a poliészter előállítására a többértékű alkoholok, mint az etilénglikol, propándiolok, butándiolok, hexándiolok, a neopentilglikol, dietilén-glikol, ciklohexándiol, ciklohexándimetanol, trimetil-pentándiol, etil-butil-propándiol, ditrimetilol-propán, trimetilol-etán, trimetilol-propán, glicerin, pentaeritrit, di-pentaeritrit, trisz(hidroxi-etil)-izocianát, polietilén-glikol, polipropilén-glikol, adott esetben egyértékű alkoholokkal, mint például butanollal, oktanollal, laurilalkohollal, etoxilezett, illetve propoxilezett fenollal együtt.

A poliészter előállítására c) komponensként különösen olyan vegyületek alkalmasak, amelyek egy, a poliészter funkcionális csoportjaival szemben reakcióképes csoportot tartalmaznak, ezalól kivételt képeznek a d) pont alatt megnevezett vegyületek. c) módosító komponensként előnyös módon poliizocianátokat és/vagy diepoxid-vegyületeket, adott esetben monoizocianátokat és/vagy monoepoxid vegyületeket is használunk.

Alkalmas poliizocianátok például a toluiléndiizocianátok, hexametilén-diizocianátok, valamint az

HU 214 788 Β izoforon-diizocianát. Diepoxid vegyületek alatt molekulánként átlagosan 2 epoxicsoportot tartalmazó vegyületek értendők. Alkalmas monoepoxid vegyületek például az olefin-oxidok, mint az oktilén-oxid, butilglicidiléter, allil-glicidiléter, fenil-glicidiléter, p-butilfenol-glicidiléter, krezil-glicidiléter, sztiroloxid, glicidil-metakrilát, glicidil-hexavinil-monoxid, dipentén-monoxid, α-pirén-oxid, valamint a tercier karbonsavak glicidil-észterei.

A poliészter előállítására d) komponensként például olyan vegyületek alkalmasak, amelyek a poliészter funkcionális csoportjaival reakcióképes csoportként még egy tercier aminocsoportot is tartalmaznak.

Az a), b) és adott esetben c) komponens reakciótermékével reakcióképes d) komponensként előnyösen legalább egy tercier aminocsoportot tartalmazó monoizocianátokat használunk. Ezek például alkalmas diizocianátoknak, mint izoforon-diizocianátnak egy tercier aminocsoportot tartalmazó amino-alkohollal, mint például (hidroxi-etil)-piridinnel vagy (dimetil-amino)-etanollal vagy legalább egy tercier és legalább egy szekunder vagy primer aminocsoportot tartalmazó poliaminnal végzett reakciója útján állíthatók elő. A monoizocianátokat a poliészter szabad hidroxilcsoportjaival végzett reagáltatással, egy uratánkötés kialakítása útján kapcsoljuk a kötőanyag-rendszerhez. d) komponensként legalább egy tercier és legalább egy primer vagy szekunder aminocsoportot tartalmazó poliaminok is használhatók. Példaként itt a (dimetil-amino)-propil-amint említjük.

A d) komponens alkalmazásán kívül a tercier aminocsoportok aminocsoport tartalmú poliolok és/vagy polikarbonsavak felhasználásával is bevezethetők a poliészterbe.

a) komponensként a polikarbonsavakkal együtt például legalább egy tercier aminocsoportot tartalmazó amino-karbonsavak is felhasználhatók. Ilyenek például a piridin-2-karbonsav, piridin-3-karbonsav, piridin-4-karbonsav és piridin-2,6-dikarbonsav. Felhasználható ezenkívül valamely, legalább egy tercier aminocsoportot tartalmazó amino-alkohol és egy polikarbonsav-anhidrid, valamint valamely, legalább egy tercier és legalább egy primer vagy szekunder aminocsoportot tartalmazó poliamin és egy polikarbonsav-anhidrid reakcióterméke is.

b) alkohol komponensként legalább egy tercier aminocsoportot tartalmazó amino-alkohol használható. Ilyenekként nevezzük meg a (2-hidroxi-etil)-piridint, (dimetil-amino)-propanolt, metil-(dietanol)amint, metil-(dipropanol)-amint és a (dihidroxietil)-anilint.

b) alkohol komponensként felhasználhatók az epoxigyanták karbonsavakkal és/vagy aminokkal képezett reakciótermékei is. b) alkohol komponensként ily módon kis molekulatömegű epoxidgyanták legalább egy tercier aminocsoportot tartalmazó polikarbonsavakkal és/vagy polikarbonsav-anhidridekkel képezett reakcióterméke is felhasználható, ahol ezt követően azt adott esetben a sav- és az alkohol-komponenssel észterezzük, és adott esetben poliizocianátokkal módosítjuk.

Kis molekulatömegű epoxidgyanták alatt a körülbelül 2000 alatti molekulatömegű epoxidgyanták értendők. Epoxidgyanták használata esetén klórban szegény típusokat kell használni, mert különben a termék erős elszíneződése léphet fel.

A poliészter előállítása az ismert, szokásos eljárással végezhető, amint azt a különböző, standard művek leírják, mint például

1. Temple C. Patton: „Alkyd resin technology” című műve; Interscience Publishers John Wiley & Sons, New-York, London, 1962;

2. Dr. Johannes Schreiber: „Chemie und Technologie dér Künstlichen Harze” című műve; Wissenschaftliche Verlagsgesellscahft mbH, Stuttgart, 1943;

3. Hans Wagner és Hans-Fridrich Sarx: „Lackkunstharze” című műve, 4. kiadás, Kari Hanser Verlag, München, 1959;

4. Ullmanns Encyclopádie dér Technischen Chemie, 14. kötet, 80-106. oldal, 1963.

A poliészter előállítása során a reakcióban képződő, szabaddá váló vizet vagy szabaddá váló alkanolokat folyamatosan eltávolítjuk. Az észterezés csaknem kvantitatívan megy végbe és a savszámok, valamint hidroxilszámok meghatározásával nyomonkövethető. A poliészter molekulatömege, valamint elágazottsági foka itt egyszerű, és a szakember által gyakorolt módon az alkohol-komponensek (diói és poliol), valamint a di-, illetve polikarbonsavak felhasználásának arányával szabályozható. így a poliészter (Mw) tömeg szerinti átlagos molekulatömege és annak (Mw/Mn) polidiszperzitása annál nagyobb, minél jobban megközelíti az 1-et a hidroxilcsoportok/savcsoportok aránya, és az elágazottsági fok nő. Ezt akkor éljük el, ha a poliolokat csak kis feleslegben alkalmazzuk, és a kondenzációt 98%nál nagyobb konverzió eléréséig végezzük. Az elágazottság fokát a többfunkciós vegyületek mennyiségével szabályozzuk. Az elágazottsági fokot, a kondenzációfokot és a poliolok mólarányát gondosan egyeztetni kell, hogy a kondenzációs gyanta gélesedését elkerüljük. A poliészter elágazottsági foka annál nagyobb, minél nagyobb a tri- és többfunkciós komponenstartalom. Minél kisebb az elágazottsági fok, annál kevésbé lépnek fel színtónus-eltolódások akkor, amikor a találmány szerinti bevonószereket olyan alapozó lakkokkal keverjük össze, amelyek más, eltérő molekulatömegű és elágazottsági fokú poliészter alapúak. Az elágazottsági fok előnyösen 1000 g (szilárd) poliészterre számított 0,6-1,2 elágazás között van.

Az észterezési körülményeket úgy választjuk meg, hogy a reakció lehetőleg teljesen végbemenjen. Vagyis a reakciót addig folytatjuk, míg a kívánt savszámokat eléljük.

A reakció szokásos módon 180 °C és 280 °C hőmérsékleten, adott esetben valamely alkalmas átészterező katalizátor, mint például lítium-oktoát, dibutil-ónoxid, dibutil-ón-dilaurát, p-toluol-szulfonsav és hasonlók jelenlétében történik.

A poliészterek előállítása szokásos módon kismennyiségű alkalmas oldószerben, mint hordozószerben történik. Hordozószerként például aromás szénhid4

HU 214 788 Β rogéneket, mint különösen xilolt és cikloalifás szénhidrogéneket, például ciklohexánt használunk.

Ha a reakció átészterezhető katalizátor jelenlétében történik, akkor azt szokásos módon a poliésztergyanta oldat szilárdanyag-tartalmára és a katalizátor oldat szilárdanyag-tartalmára számított 0,01-0,5 tömeg% mennyiségben alkalmazzuk.

A találmány szerinti bevonószerek általánosan 20 tömeg%-ig, előnyösen 6-9 tömeg%-ig terjedő mennyiségű hidroxilcsoport-tartalmú poliésztert tartalmaznak, mindenkor a bevonószer össztömegére és a poliészter oldat szilárdanyag-tartalmára számítva.

További komponensként a találmány szerinti bevonószerek előnyös módon legalább egy cellulózésztert tartalmaznak, előnyösen mindenkor a filmképző szilárd anyagokra és a cellulóz-észter szilárdanyag-tartalmára számított 10-40 tömeg%, különösen előnyösen 15—30 tömeg% mennyiségben. Alkalmas cellulóz-észterek például a cellulóz-nitrát, cellulóz-propionát, cellulóz-butirát, cellulóz-acetobutirát, cellulóz-acetopropionát, ezek keverékei és hasonlók. Előnyösen cellulózacetobutirátot használunk.

Különösen akkor, ha a találmány szerinti bevonószereket metál-alapozó lakként használjuk, akkor 12-16 tömeg% acetilcsoportot, 35-45 tömeg% butirilcsoportot, 1-2,5 tömeg% hidroxicsoportot tartalmazó, és 100000-250 000 tömeg szerinti átlag-molekulatömegű (35 000-65000 szám szerinti átlag-molekulatömegű) cellulóz-észtert használunk fel. A következőkben ezt a cellulóz-acetobutirátot röviden C AB 1-nek nevezzük.

A metál alapozó lakkok előállításánál adott esetben még egy másik, a következőkben CAB2-nek nevezett cellulóz-acetobutirátot is használunk. Ennek a CAB2nek acetilcsoport-tartalma 1-5 tömeg%, butirilcsoporttartalma 48-52 tömeg%, hidroxilcsoport-tartalma 1-2,5 tömeg% és tömeg szerinti átlag-molekulatömege 100000-250000. A metál alapozó lakkok előállítására CAB1 és CAB2 keverékek is használhatók, melyekben a CAB össztömegére számított CAB 1-tartalom előnyösen legalább 60 tömeg%. Pigmentált uni-alapozó lakkok előállítására szintén előnyösen a CAB1 típusú vagy CAB1 és CAB2 keverék cellulózésztereket használunk, de lehetséges csak CAB2 használata is.

A találmány szerinti bevonószerek ezenkívül szokásos módon 60-90 tömeg%, előnyösen 70-85 tömeg% legalább egy oldószert tartalmaznak, mindenkor a bevonószer össztömegére számítva.

Alkalmas oldószerek például a poliészterek előállításával kapcsolatosan már említett oldószerek, valamint ketonok, mint például aceton, metil-izobutil-keton és hasonlók.

Oldószerként előnyösen észtereket, mind például butil-acetátot, (l-metoxi-propil)-acetátot, etilénglikoldiacetátot, (2-etoxi-etil)-acetátot, butil-glikol-acetátot, etil-diglikol-acetátot és hasonlókat használunk. Alkalmasak továbbá a többszörösen szubsztituált aromás vegyületek, mint például a Solvent Naphta^R, a nehéz benzin, különböző Solvesso^R típusok, különböző Shellsol^Rtípusok és a Dealsol^R, valamint magasabb forráspontú alifás és cikloalifás szénhidrogének, mint például különböző teszt-benzinek az ásványi terpentinolaj, tetralin, dekalin, depanol és hasonlók.

Az oldószer kiválasztásának szempontjait többek között az olyan megkívánt tulajdonságok képezik, hogy az ne reagáljon a filmképző anyaggal, és hogy a felhordás és a kikeményítés alatt az könnyen legyen eltávolítható. Az oldószermennyiséget úgy szabályozzuk, hogy a bevonószert arra tesszük alkalmassá, hogy a bevonat felületét simára záija le, vagy azt szétfútni hagyja és ezáltal megfelelő felhordást biztosítsunk. A viszkozitásos szórás-felhordási módszereknél a bevonatok konzisztenciáját megfelelő mennyiségű oldószer hozzáadásával úgy szabályozzuk, hogy a massza kezelhető legyen, és a szórási módszernél ismert módon fellépő hiányosságok mellőzésével, megfelelő minőségű bevonat kialakítása mellett legyen felhordható.

A bevonószerek adott esetben egy, a poliészter hidorxilcsoportjaival reakcióképes térhálósítószert is tartalmazhatnak. Lehetséges azonban fizikailag száradó, tehát térhálósítószer-mentes bevonószerek recepturálása is. Abban az esetben, ha a bevonószerek térhálósítószert tartalmaznak, akkor azt szokásos módon 5-20 tömeg% mennyiségben alkalmazzuk a bevonószer össztömegére számítva.

Térhálósítószerként használhatók poliizocianátok, mint például aromás izocianátok, így például a 2,4-, 2,6toluilén-diizocianát és ezek keveréke, 4,4’-difenil-metán-diizocianát, m-fenilén-, ρ-fenilén-, 4,4-difenil-, 1,5naftalin-, 1,4-naftalin-, 4,4-toluidin-, xilidén-diizocianát, valamint szubsztituált aromás rendszerek, mint például dianizidin-diizocianátok, 4,4-difenil-éter-diizocianátok vagy klór-difenilén-diizocianátok és magasabb funkciós aromás izocianátok, mint például az 1,3,5-triizocianátobenzol, a 4,4’,4”-triizocianáto-trifenil-metán, a 2,4,6triizocianáto-toluol és a 4,4’-difenil-dimetil-metán2,2’,5,5’-tetraizocianát; cikloalifás izocianátok, mint például az 1,3-ciklopentán, 1,4-ciklohexán-, 1,2ciklohexán- és izopropil-diizocianát; alifás izocianátok, mint például a trimetilén-, tetrametilén-, pentametilén-, hexametilén-, trimetil-hexametilén-l,6-diizocianát és trisz-hexametilén-triizocianát.

A poliizocianátok azonban nagyobb molekulatömegű prepolimerekké is össze lehetnek kapcsolva. Itt meg kell jegyeznünk a toluilén-diizocianátból és trimetilolpropánból álló adduktumokat, egy 3 molekula hexametilén-diizocianátból képezett biuretet, valamint a hexametilén-diizocianát és a 3,5,5-trimetil-lizocianáto-3-izocianáto-metil-ciklohexán trimeijeit.

Felhasználhatók azonban a fent nevezett, szokásos álcázószerekkel, mint például fenolokkal, alkoholokkal, acet-ecetsav-észterekkel, ketoxim- és e-kaprolaktámmal átalakított izocianátok is. Ezek a kombinációk szobahőmérsékleten stabilak és általában csak 100 °C feletti hőmérsékleten keményednek. Különleges esetekben, például akkor, ha álcázószerként acetecet-észtert használunk, akkor már 100 °C alatt is felléphet térhálósodás.

A felhasznált térhálósítószer mennyiségét általában úgy választjuk meg, hogy a térhálósítószer izocianátocsoportjának aránya a poliészter hidroxilcsoportjaihoz viszonyítva az 1:3 és 3:1 közötti tartományban legyen.

HU 214 788 Β

A poliizocianátokkal és/vagy izocianátcsoportokat tartalmazó gyantákkal képezett kombinációk már szobahőmérsékleten gyorsan térhálósodnak.

Továbbá térhálósítószerként aminoplaszt gyanták, mint például melamim-formaldehid kondenzációtermékek, benzoguanamin-formaldehid kondenzációtermékek, karbamid gyanták és hasonlók is használhatók. Alkalmas aminoplaszt gyanták például a kereskedelemben szokásos melamingyanták, a Hoechst AG Maprenal MF600, JF650, MF800 elnevezésű termékei.

Ezeknek az adott esetben felhasznált aminoplaszt gyantáknak a mennyisége szokásos módon a bevonószer tömegére számított 3 és 8 tömeg% között van.

Ezen túlmenően a találmány szerinti bevonószerek adott esetben még további gyantákat, mint például poliuretán gyantákat tartalmazhatnak. Az alkalmas poliuretán gyanták szám szerinti átlag-molekulatömege 3000-7000.

Felhasználhatók például az EP-A-355 433, a DEOS-3 545 618 és a DE-OS-3 818 866 számú szabadalmi iratokban leírt poliuretán gyanták. Emellett lehetséges azonban egyéb, szokásos módon az alapozó lakkokban használt poliuretán gyanták felhasználása is. Ezeknek az adott esetben hozzáadott poliuretán gyantáknak a mennyisége a bevonószer tömegére és a szilárd poliuretánra számított 15 és 40 tömeg% közötti lehet.

A találmány szerinti bevonószerek tartalmazhatnak továbbá még epoxi-észter gyantákat, mint például epoxigyanta és karbonsav termékeket, epoxiddal módosított akrilátokat, valamint epoxiddal módosított poliésztereket is. Felhasználható például a DSM Kunstharze GmbH cég kereskedelemben kapható Uralac AB733X-90 elnevezésű, epoxiddal módosított zsírsav-poliésztere.

Ezeknek az adott esetben hozzáadott, epoxiddal módosított gyantáknak a mennyisége szokásos módon a bevonószer tömegére számított 0 és 4 tömeg% közötti lehet.

Ha a találmány szerinti bevonószereket alapozó lakként használjuk, akkor azok további komponensként a lakk-technikában szokásos pigmenteket tartalmaznak. Az ilyen pigmentek részecskemérete az 1-50 μπι tartományban van, és ezek szervetlen anyagok lehetnek, mint például titán-dioxid, vas-oxid, króm-oxid, ólom-kromát vagy korom vagy lehetnek szerves anyagok, mint például a ftalocianin-kék, ftalocianin-zöld, karbazol-ibolya, antrapirimidin-sárga, vlavantron-sárga, izoindolin-sárga, indantron-kék, kinagrindon-ibolya és ferilén-vörös. Különös jelentőségűek e tekintetben a fémpigmentek, amelyek alumínium, réz, ón, nikkel vagy rozsdamentes acélpikkelyekből állnak, éspedig azért, mert ezekkel úgynevezett metál-fényhatás érhető el, ami által a látószögtől függően különböző fényvisszaverődést érünk el. Ezeknek a pigmenteknek a felhasznált mennyisége szokásos módon a bevonószer össztömegére számított 1 és 40 tömeg% között van.

A bevonószerek ezenkívül szokásos módon használt töltőanyagokat, mint például kovasavat, talkumot, kaolint, fémoxidokat, szilikátokat, szulfidokat és hasonló anyagokat tartalmazhatnak. Ezeket a töltőanyagokat szokásos módon a bevonószer össztömegére számított 0 és 10 tömeg% mennyiségben használjuk.

A találmány szerinti bevonószerek ezenkívül szokásos segéd- és adalékanyagokat tartalmazhatnak a szokás szerinti mennyiségben, előnyösen a bevonószer össztömegére számított 0,01-10 tömeg%-ban. Alkalmas segéd- és adalékanyagok például a futtatószerek, mint szilikonolajok, lágyítószerek, mint foszforsav-észterek és ftálsav-észterek, viszkozitást szabályozó adalékok, mattírozó anyagok, UV-abszorberek, fényvédőszerek és hasonlók.

A bevonószerek ezenkívül előnyös módon még egy térhálósító katalizátort tartalmaznak, éspedig szokásos módon a bevonószer tömegére számított 10 tömeg%-ig teq’edő mennyiségben.

A térhálósító katalizátor általában elhagyható, ha a poliészter tartalmaz már tercier aminocsoportokat.

Alkalmas térhálósító katalizátorok például a foszforsav, p-toluol-szulfonsav, ón-dibutil-dilaurát, óndioktil-dilaurát, aminok, például alifás diaminok, mint az etilén-diamin, hexán-diamin, alifás poliaminok, mint a dietilén-triamin, trietilén-tetramin, tetraetilénpentamin, aliciklusos aminok, mint a piperidin, piperazin, aromás aminok, etanolamin, trietil-amin, diazabiciklo-oktán, amidinek, mint a diazabilciklonok, diazabiciklo-undecén és kismolekulájú, bázikus sziloxánok. Előnyösen 100 tömegrész poliészterre számítva 1-10 tömegrész (szilárd) katalizátort használunk.

A bevonószer előállítása ismert módon az egyes komponensek összekeverése és adott esetben diszpergálása útján történik. A találmány szerinti bevonószerek szórással, árasztással, mártással, hengerléssel, simítókéssel vagy ecseteléssel hordhatók fel a szubsztrátumra egy film alakjában, majd azután a filmet szilárdan tapadó bevonattá keményítjük ki.

Ezeknek a bevonószereknek a kikeményítése szokásosan szobahőmérsékleten vagy enyhén megemelt hőmérsékleten, előnyösen 100 °C alatti, előnyösebben 80 °C hőmérsékleten történik. A bevonószerek azonban beégetési körülmények között, vagyis legalább 100 °C hőmérsékleten is kikeményíthetők.

Szubsztrátumként különösen fémek alkalmasak, valamint a fa, műanyagok, üveg és hasonlók.

A rövid kikeményítési idő és alacsony keményítési hőmérséklet következtében a találmány szerinti bevonószereket a találmány szerint előnyösen az autó-javítólakkozásnál használjuk. De azok - a felhasznált térhálósítószertől függően - az autók sorozatlakkozásánál is felhasználhatók.

A találmány szerinti bevonószerek keverék-rendszerek, különösen a javító-lakkozás területén keverékrendszerként használt alapszínezékként is alkalmasak. Különösen előnyösen a találmány szerinti bevonószereket konvencionális bevonószerek előállítására használjuk fel.

A találmány szerinti, hidroxiltartalmú poliészter és cellulóz-acetobutirát bázisú bevonószereket a B komponens előállítására használjuk fel. Előnyös itt különösen a kapott bevonószer színtónus egyezése, különösen akkor, ha a találmány szerint 1000 g (szilárd) poliész6

HU 214 788 Β tér gyantára számított 0,6-1,2 elágazási fokú, a találmány szerinti hidroxilcsoport-tartalmú poliésztert használunk.

C térhálósítószerként például a már nevezett térhálósítószereket használjuk. Ennek a keverékrendszemek a segítségével azonban fizikai úton száradó bevonószerek is előállíthatók, amiknél a C komponens azután elhagyható.

A találmány szerinti bevonószereket alapozó bevonat/átlátszó bevonat típusú többrétegű lakkozásnál alapozó lakként használjuk fel.

Ennek a keverékrendszemek különösen gazdaságossági szempontból az a különös előnye, hogy a vízzel hígítható, illetve vízben diszpergálható kötőanyagot tartalmazó A alapozó színezékek következtében fennáll annak lehetősége, hogy mind a vizes, mind a szerves oldószeres rendszereknél csak egy alapozó pasztaréteget használunk. A lényegében vízmentes, előnyös módon teljesen vízmentes alapozófestékek találmány szerinti felhasználása ezenkívül azzal az előnnyel jár, hogy ezeknek az alapozó festékeknek a tárolására olyan edények használhatók, amelyeket (például megfelelő belső lakkozással) nem kell víz elleni korróziótól védeni. Továbbá bizonyos feltételek mellett az alapozó festékek recepturálásához vízérzékeny pigmentek is felhasználhatók, ezáltal a rendelkezésre álló pigmentek választéka jelentősen bővül.

A következőkben a találmány szerinti keverékrendszer egyes komponenseit közelebbről világítjuk meg.

A keverékrendszer A komponense mindenféle, a lakkokban szokásos pigmentet tartalmazhat, feltéve, hogy azok rövid időn belül (ami az A és B komponens összekeverése és a lakkok felhordása között telik el) vízzel nem reagálnak és azok vízben nem oldódnak. Az A komponens itt szervetlen vagy szerves hatás-pigmenteket és/vagy színező pigmenteket tartalmazhat. Annak érdekében, hogy univerzális felhasználási lehetőséget biztosítsunk és lehetőleg sokfajta színtónust tudjunk megvalósítani, előnyös olyan keverékrendszer felépítése, melynek alapját csak színező pigmenteket tartalmazó A komponensek és csak hatás-pigmenteket tartalmazó A komponensek képezik.

Az A komponens előállítására a vizes bevonatrendszerek recepturálásánál szokásos bármely hatás-pigment felhasználható. Alkalmas hatás-pigmentek például a kereskedelemben szokásos alumínium-bronzok, a DE-OS-3 636 183 számú német szövetségi köztársaságbeli nyilvánosságrahozatali irat szerinti krómozott alumínium-bronzok, a kereskedelemben szokásos nemesacél-bronzok, valamint egyéb, szokásos fémpikkely- és fémpehely-pigmentek. Az A komponens előállítására nem fémes hatás-pigmentek, mint például gyöngyházfény-, illetve interferencia pigmentek is alkalmasak. Megfelelő szervetlen bázisú színező pigmentek a titándioxid, vas-oxidok, korom és hasonlók.

Az A komponenshez felhasználhatók az összes vízzel hígítható, illetve vízben diszpergálható kötőanyagok, melyeket szokásosan a vizes bevonószerekben használnak és amelyek szerves oldatban állíthatók elő. A gyanták vízzel hígíthatósága, illetve vízben való diszpergálhatósága megfelelő, oldást elősegítő anyagok, mint ko-szolvensek, illetve oldószerek felhasználása útján is beállítható. A kötőanyagok megválasztásánál döntő szempont egyfelől a jó tárolási stabilitás szerves oldószerekben, valamint különösen az a képesség, hogy megakadályozzuk a pigmentek kiülepedését, másfelől az, hogy az alapszínezék problémamentesen legyen a B komponensbe bedolgozható, illetve, hogy a B komponens problémamentesen legyen az alapszínezékbe bedolgozható.

Az A komponens kötőanyagaként különösen vízzel hígítható, illetve abban diszpergálható és szerves oldószeres oldatban előállítható poliuretán gyantákat, poliakrilát gyantákat, poliészter gyantákat, aminoplaszt gyantákat, valamint ilyen keverékeket használunk.

Az alapszínezékekben kötőanyagként használt poliuretán gyanták elvileg ismertek. Alkalmasak például a szakirodalomban vizes alapozó lakkok céljára felhasználhatóként leírt poliuretán lakkok, amennyiben ezek a poliuretán gyanták - a mindenkori szakirodalmi leírás módosításával - szerves oldószeres oldatban állíthatók elő.

Alkalmas poliuretán gyanták például a következő szabadalmi irodalmakban leírt gyanták: EP-A3 554433, DE-OS-3 545 618, DE-OS-3 813 866, valamint a DE-OS-4 005 961.

Alkalmas poliakrilát gyanták például a DE-OS 3 832 826 számú német szövetségi köztársaságbeli nyilvánosságrahozatali iratban leírt gyanták. Az A komponens kötőanyagaként vízzel hígítható, illetve vízben diszpergálható és szerves oldószerekben előállítható poliészter gyanták és aminoplaszt gyanták is használhatók.

A jelen találmány tárgya ezért eljárás többrétegű, védő és/vagy díszítő bevonat szubsztrátum felületen történő előállítására, melynek során arra

1. egy alapozó lakkot hordunk fel,

2. az 1. lépésben felhordott készítményből a felületen egy polimer filmet alakítunk ki,

3. az így nyert alapozórétegre egy átlátszó fedőlakkot hordunk fel, és

4. a fedőréteget az alapozóréteggel együtt kikeményítjük, ami abban áll, hogy az

1. lépésben alapozó lakként egy, a találmány szerinti bevonószert használunk fel.

Ennél az eljárásnál tehát az alapozóréteg készítmény alkalmazása után közvetlenül - előnyösen rövid szellőztetési idő elteltével, beégetési lépés nélkül - egy átlátszó fedőréteg készítményt alkalmazunk. Ezután az alapozóréteget a fedőréteggel együtt („nedves-a-nedvesen” eljárással) beégetjük. Az alapozó- és fedőréteg e kikeményítése szokásos módon az autó javítólakkozás esetében 100 °C alatti, előnyösen 80 °C alatti hőmérsékleten történik. Különben a kikeményítés szokásosan 100 °C és 150 °C közötti hőmérsékleten és 15-30 perc közötti idő alatt történik. A kapott alapozóréteg szárazfilm vastagsága 8 és 20 μπι között, a fedőrétegé szokásos módon 20 és 60 μπι között van.

Ennél az eljárásnál átlátszó lakként például az EPA-3 379 598 számú európai szabadalmi leírásban leírt,

HU 214 788 Β hidroxilcsoport-tartalmú komponens, cellulóz-észter és izocianát alapú átlátszó lakkok alkalmasak. Átlátszó lakként alkalmasak továbbá a DE-A3 942 803 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi iratban leírt, szililcsoport tartalmú polimerizátumok, valamint a DE-A 4 024 204 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi iratban leírt, hidroxilcsoport-tartalmú polikondenzációs és poliaddíciós termékek.

A találmányt a következőkben példákkal világítjuk meg közelebbről. Valamennyi rész- és százalékadat tömegre vonatkozik, hacsak ezt kifejezetten másként nem jelezzük.

1.1 Az 1 hidroxilcsoport-tartalmú poliészter előállítása

Egy keverővei, gőzzel fűtött, fejhőmérséklet-mérővel és vízleválasztóval ellátott kolonnával felszerelt 4 literes nemesacél reaktorba a következő nyersanyagokat tápláljuk be:

neopentil-glikol 1,038,0 rész, trimetilol-propán 611,2 rész, ftálsav-anhidrid 1,264,6 rész, adipinsav 831,7 rész, xilol 145,8 rész.

órán belül az elegyet 135 °C-ra melegítjük, ahol a desztilláció megindulása figyelhető meg. 100 °C alatti kolonna-fejhőmérséklet tartása mellett lassan felmelegítjük az elegyet maximálisan 210 °C termékhőmérsékletig. A képződött vizet folyamatosan azeotróp módon desztilláljuk. 12-14 mg KOH/g savszám és 18-19 dPA.s viszkozitás (60%-os xilolos oldatban, lap-golyós viszkoziméter, 23 °C-on) elérése után az elegyet lehűtjük és szilárdanyag-tartalmát butil-acetáttal 80 tömeg%-ra hígítjuk. Az így nyert 1 poliészter gyanta viszkozitása (lap-golyós viszkoziméterrel mérve, 23 °C-on, 60 tömeg%-os xilolos oldatban) 14,2 dPa.s és szám szerinti átlag-molekulatömege 3000, tömeg szerinti átlag-molekulatömege 105 000 (gélpermeációs kromatográfiával, polisztirol standarddal szemben mérve). Az (Mw/Mn) polidiszperzitás 35 és a hidroxilszám 96,5 mg KOH/g.

1.2 A 2 hidroxilcsoport-tartalmú poliészter előállítása

Az 1.2 példa az 1.1 példa szerinti gyantaösszetételnek felel meg azzal a különbséggel, hogy katalizátorként (a betáplált szilárd anyagokra számított) 0,05 tömeg% dibutil-ón-oxidot használunk. Az előállítási eljárás ugyanaz. A 12-14 mg KOH/g savszámú és a 13-15 dPa.s viszkozitású (60 tömeg%-os xilolos oldat, lap-golyós viszkoziméter, 23 °C-on) elegyet lehűtjük, 6 tömeg% xilolban oldjuk és 120-nál alacsonyabb hőmérséklet elérése után butil-acetáttal 65 tömeg%-os szilárdanyag-tartalomra hígítjuk tovább. Az így nyert 2 poliészter gyanta viszkozitása (lap-golyós viszkoziméterrel 23 °C-on, 60 tömeg%-os butil-acetátos oldatban mérve) 13,5 dPa.s és szám szerinti átlagmolekulatömege 3100, valamint tömeg szerinti átlagtömege 155 000 (gélpermeációs kromatográfiával, polisztirol standarddal szemben mérve). Az (Mw/Mn) polidiszperzitás 52 és a hidroxil-szám 96 mg KOH/g.

1.3 A 3 hidroxicsoport-tartalmúpoliészter előállítása

Keverővei, gőzzel fűtött, fej hőmérséklet-mérővel és vízleválasztóval ellátott kolonnával felszerelt 4 literes nemesacél reaktorba a következő nyersanyagokat tápláljuk be:

trimetilol-propán 198 rész, neopentil-glikol 892 rész, ftálsav-anhidrid 437 rész, izoftálsav 490 rész, dibutil-ón-oxid 1,15 rész.

A komponenseket összekeverjük és inért gáz alatt megolvasztjuk. 140 °C-on megkezdődik a desztilláció. Ezután óránként mintákat veszünk a reakcióelegyből és szemrevételezéssel ellenőrizzük, hogy átlátszó olvadékot kapunk-e. Körülbelül 45 mg KOH/g savszám elérése után az olvadék átlátszóvá válik. Ezután az olvadékhoz adipinsavat 575 rész, xilolt 24 rész adunk.

Ezután az elegyet 8-12 órán belül, maximálisan 100 °C kolonna-fejhőmérséklet mellett 220 °C-ra melegítjük tovább. Addig kondenzálunk tovább, míg 15 mg KOH/g alatti savszámot érünk el, a viszkozitás ekkor körülbelül 9,8 dPa.s (60 tömeg%-os xilolos oldatban mérve). A savszám elérése után a gyantát xilollal 90 tömeg% elméleti szilárdanyag-tartalomra, és butil-acetáttal 65 tömeg% elméleti szilárdanyag-tartalomra hígítjuk. A poliészter gyantaoldat 60 tömeg%-os butil-acetátos hígításban 9,8 dPa.s viszkozitású (ICI lap-golyós viszkoziméter, 23 °C-on) és savszáma (a szilárdanyagra számított) 11,6 mg KOH/g. Az így nyert poliészter szám szerinti molekulatömege (gélpermeációs kromatográfiával, polisztirol standarddal szemben mérve) 4500 g/mól, tömeg szerinti átlag-molekulatömege 65 500, hidroxilszáma 57 mg KOH/g és (Mw/Mn) polidiszperzitása 15.

1.4 A VI hidroxilcsoport-tartalmú poliészter előállítása

Keverővei, gőzfűtésű, fejhőmérséklet-mérővel és vízleválasztóval ellátott kolonnával felszerelt 4 literes nemesacél reaktorba a következő nyersanyagokat tápláljuk be:

neopentil-glikol 730,3 rész, trimetilol-propán 537,4 rész, ftálsav-anhidrid 890,0 rész, adipinsav 585,0 rész, xilol 114,3 rész.

Az elegyet körülbelül 1 óra alatt 135 °C-ra melegítjük, amikoris a desztilláció megindulása figyelhető meg. 100 °C-nál alacsonyabb kolonna-fejhőmérséklet tartása mellett az elegyet lassan, maximálisan 210 °C termékhőmérsékletre melegítjük fel.

A képződött vizet folyamatosan, azeotróp módon ledesztilláljuk. 12-14 mg KOH/g savszám és 6,1 dPa.s viszkozitás (50 tömeg%-os 1-metoxi-propil-acetátos oldat, lap-golyós viszkoziméter, 23 °C-on) elérése után az elegyet lehűtjük és butil-acetáttal 60 tömeg%-os szilárdanyag-tartalomra hígítjuk. Az így nyert VI poliész8

HU 214 788 Β tér gyanta viszkozitása (lap-golyós viszkoziméter, 23 °C-on) 2,6 dPa.s, szám szerinti átlag-molekulatömege 2050, valamint tömeg szerinti átlag-molekulatömege 9100 (gélpermeációs kromatográfiával, polisztirol standarddal szemben mérve). Az (Mw/Mn) polidiszperzitás 5, a hidroxilszám 146 mg KOH/g.

1.5 A V2 hidroxilcsoport-tartalmű poliészter előállítása

Keverővei, gőzfűtésű, kolonna-fejhőmérséklet mérővel és vízleválasztóval felszerelt 4 literes nemesacél reaktorba a következő nyersanyagokat tápláljuk be:

trimetilol-propán 992,8 rész, izo-nonánsav 365,8 rész, benzoesav 282,9 rész, hexahidroftálsav-anhidrid 528,1 rész, ciklohexán-dikarbonsav 589,9 rész, xilol 115 rész.

A komponenseket összekeverjük és inért gáz alatt megolvasztjuk. 140 °C-on megindul a desztilláció. Ezután a reakcióelegyet 5-7 órán belül, maximálisan 100 °C kolonna-fejhőmérséklet tartása mellett 220 °Cra melegítjük tovább. 15 mg KOH/g-nál kisebb savszám eléréséig folytatjuk a kondenzálást, ekkor a viszkozitás (55 tömeg%-os butil-acetátos oldatban lap-golyós viszkoziméterben, 23 °C-on mérve) 8,5 dPa.s. A savszám elérése után a gyantát olvadék formájában leeresztjük. A gyanta feldolgozható oldatai felolvasztás és a kívánt oldószerben történő oldás útján állíthatók elő. A viszkozitás xilolos oldatban 55 tömeg%-os szilárdanyag-tartalom mellett (lap-golyós viszkoziméterben, 23 °C-on mérve) 9,1 dPa.s. Az így nyert V2 poliészter szám szerinti átlag-molekulatömege 2250, tömeg szerinti átlag-molekulatömege 247 000 (gélpermeációs kromatográfiával, polisztirol standarddal szemben mérve). Az (Mw/Mn) polidiszperzitás 110, a hidroxilszám 111 mg KOH/g.

1.6x1 V3 hidroxilcsoport-tartalmű poliészter előállítása

Keverő vei, gőzfűtésű, fej hőmérséklet-mérővel és vízleválasztóval ellátott, kolonnával felszerelt 4 literes nemesacél autoklávba a következő nyersanyagokat mérjük be:

neopentil-glikol 1006,1 rész, trimetilol-propán 356,3 rész, adipinsav 1763,4 rész, dibutil-ón-oxid 0,675 rész, xilol 112,5 rész.

A komponenseket összekeveqük és lassan megolvasztjuk. 135 °C-on beindul a desztilláció. Ezután az elegyet maximálisan 100 °C kolonna-fejhőmérséklet tartása mellett 5-7 órán belül 220 °C-ra melegítjük fel. A kondenzációt 16 mg KOH/g savszám eléréséig folytatjuk, a viszkozitás (60 tömeg%-os xilolos oldatban, lap-golyós viszkoziméterrel 23 °C-on mérve) 8,5 dPa.s. Ezeknek az értékeknek az elérése után az elegyet xilollal 90 tömeg% szilárdanyag-tartalomra és butil-acetáttal tovább, 65 tömeg% szilárdanyag-tartalomra hígítjuk. A gyantaoldat viszkozitása (lap-golyós viszkoziméteren 23 °C hőmérsékleten mérve) 17,8 dPa.s., a savszám 15,5 mg KOH/g). Az így nyert V3 poliészter szám szerinti átlag-molekulatömege 3294, tömeg szerinti átlag-molekulatömege 260 000 (gélpermeációs kromatográfiával, polisztirol standarddal szemben mérve). A megkövetelt értékek elérése után az elegyet lehűtjük, szilárdanyag-tartalmát xilollal 90 tömeg%-ra és butil-acetáttal tovább, 65 tömeg%-ra állítjuk be. A gyantaoldat viszkozitása 17,8 dPa.s (lap-golyós viszkoziméter 23 °C-on), savszáma 15,5 mg KOH/g. Az így nyert V3 poliészter szám szerinti átlag-molekulatömege 3294 és tömeg szerinti átlag-molekulatömege 260 000 (gélpermeációs kromatográfiával, polisztirol standarddal szemben mérve). Az (Mw/Mn) polidiszperzitás 79, a hidroxilszám 75 mg KOH/g.

1.7 A V4 hidroxilcsoport-tartalmű poliészter előállítása

Keverővei, gőzfűtésű, fejhőmérséklet-mérővel és vízleválasztóval ellátott, kolonnával felszerelt 4 literes nemesacél reaktorba a következő nyersanyagokat mérjük be:

trimetilol-propán 188,0 rész, neopentil-glikol 829,0 rész, hexahidroftálsav-anhidrid 1443,0 rész, xilol 96,0 rész.

Ezen kívül az elegyhez a szilárdanyagra számított

0,05 tömeg% ónkatalizátort (hidrogénezett monobutilón-oxidot, az Atochem, hollandiai cég Fascet 4100 elnevezésű terméke) adunk.

A komponenseket összekeveqük és inért gáz alatt lassan megolvasztjuk. 140 °C-on desztilláció indul meg. Ezután a reakcióelegyet 5-7 órán belül a kolonna-fejhőmérséklet maximálisan 100 °C tartása mellett 220 °C-ra melegítjük tovább. A kondenzálást addig folytatjuk, míg 10 mg KOH/g alatti savszámot érünk el, a (60 tömeg%-os xilolos oldatban mért) viszkozitás ekkor mintegy 14,5 dPa.s. A savszám elérése után a gyantát xilollal 90 tömeg% szilárdanyag-tartalomra és butil-acetáttal 65 tömeg% elméleti szárazanyag-tartalomra hígítjuk fel. A poliészter gyanta oldat viszkozitása 60 tömeg%-os butil-acetátos hígításban 8,8 dPa.s. (ICI lap-golyós viszkoziméterben, 23 °C hőmérsékleten mérve) és savszáma (szilárdanyagra számítva) 8,0 mg KOH/g.

Az így nyert poliészter szám szerinti átlag-molekulatömege 3250, tömeg szerinti átlag-molekulatömege (gélpermeációs kromatográfiával, polisztirol standarddal szemben mérve) 61000 g/mol, (Mw/Mn) polidiszperzitása 19 és hidroxilszáma 46 mg KOH/g.

2.1 Az 1 cellulóz-aceto-butirát oldat tömeg% cellulóz-aceto-butirátot és 85 tömeg% butil-acetátot tartalmazó cellulóz-aceto-butirát oldatot használtunk fel. A felhasznált cellulóz-aceto-butirát acetilcsoport-tartalma 13-16%, butirilcsoport-tartalma 36-42%, hidroxilcsoport-tartalma 1-2%, kívánt átlagmolekulatömege körülbelül 40 000.

HU 214 788 Β

2.2 A 2 cellulóz-aceto-butirát oldat

A felhasznált 2 cellulóz-aceto-butirát oldat cellulózaceto-butirát-tartalma 15 tömeg% és butil-acetát tartalma 85 tömeg%. A cellulóz-aceto-butirát 2,5-4% acetilcsoportot, 36-42% butirilcsoportot és 1-2% hidroxil- 5 csoportot tartalmaz. A cellulóz-aceto-butirát tömeg szerinti molekulatömege körülbelül 40 000.

3. Az 1—4 és V1-V5 alapozó lakkok előállítása

A találmány szerinti bevonószerek előállítása a szó- 10 kásos módszerekkel történik, amennyiben a viaszcsapadékot előbb addig keverjük, míg az „stippen”-mentes. Ezután erőteljes keverés közben hozzáadjuk a cellulózaceto-butorát oldatot. Ezután hozzáadjuk a többi komponenst egészen az alumínium-pigmentig és az oldó- 15 szerig. Az alumínium-pigmentet először 5 tömegrész butil-acetáttal pépesítjük el és ezt a pépet adjuk azután keverés közben a többi komponenshez. Ezt követően adjuk hozzá a még fennmaradt oldószert. Az 1—4 és V1-V5 alapozó lakkok összetételét az I. táblázat tünteti 20 fel. Az alapozó lakkokat 40*60 cm méretű acéllemezekre visszük fel. Alapként egy, a kereskedelemben kapható konvencionális kitöltőanyag (a Glasurit GmbH, müncheni cég „Glasurit Grundfüller EP AC 01-1492 elnevezésű anyaga) szolgált, melynek egy epoxifunkciós kötőanyaga és egy aminofunkciós térhálósítószere van. Az alapot szórással vittük fel és 10 perc szellőztetési idő után 80 °C-on szárítottuk meg. Az alapozó anyag száraz rétegvastagsága 50-80 pm. Ezután hordtuk fel szórással a mindenkor alkalmazott alapozó lakkot úgy, hogy először egy szórási művelet elvégzése után 5 percig szellőztettünk, majd egy második szórási műveletet végeztünk. Ugyancsak szobahőmérsékleten végzett 20 perc szellőztetés után hordtuk fel az átlátszó lakkot.

Átlátszó lakként a Glasurit GmbH müncheni cég kereskedelemben kapható „Klarlack Glasurit AF 230185” elnevezésű termékét használtuk (ez hasonlít a Hoechst AG cég MACRYNAL^R elnevezésű termékéhez), amelyet a Glasurit GmbH cég SC 29-0173 elnevezésű izocianát alapú térhálósítószerével 2:1 arányban kevertünk. Ez utóbbi anyag hexametilén-diizocianát bázisú, trimerizált, izocianurátcsoport tartalmú izocianát és izoforon-diizocianát keveréke. Az átlátszó lakk felhordása szórással történt, aminek során egy szórási művelet és ezután következő 2 perces szellőztetési idő után egy második szórási műveletet végeztünk. 10 perc szobahőmérsékleten végzett szellőztetési idő után aztán 30 percig szárítottunk 60 °C-on. Az alapozóréteg vastagsága 20-25 pm, az átlátszó lakkrétegé 60-80 pm.

A bevonatok vizsgálati eredményeit a II. táblázatban állítottuk össze tömeg%-ban.

I. táblázat

Áz 1-3 és V1-V5 bevonószerek összetétele

	1	2	3	4	VI	V2	V3	V4	V5„
CAB1'	27-	33,-	27,-	27,-	27,-	-	-	27,-	27,-
CAB2²	6,-	-	6,-	6,-	6,-	6,-	33,-	6,-	6,-
viaszcsapadék³	27-	27,-	27,-	27,-	27,-	27,-	27,-	27,-	27,-
poliészter	1.1	13,-	13,-	-	-	-	-	-	-	-
1.2	-	-	13,-	-	-	-	-	-	-
1.3	-	-	-	13,-	-	-	-	-	-
1.4	-	-	-	-	13,-	-	13,-	-	-
1.5	-	-	-	-	-	13,-	-	-	-
1.6	-	-	-	-	-	-	-	13,-	-
1.7	-	-	-	-	-	-	-	-	13,-
melamin⁴	3,-	3,-	3,-	3,-	3,-	3,-	3,-	3,-	3,-
Al-pigment⁵	5,-	5,-	5,-	5,-	5,-	5,-	5,-	5,-	5,-
xilol	9,-	9,-	9,-	9,-	9,-	9,-	9,-	9,-	9,-
98%-os butil-acetát	7,-	5,5	7,-	7,-	7,-	7,-	7,-	7,-	7,-
butil-glikol-acetát	2,8	2,8	2,8	2,8	2,8	2,8	2,8	2,8	2,8
szilikonolaj oldat⁷	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
DABCO oldat⁸	-	1,5	-	-	-	-	-	-	-
hígítás⁶	25,-	25,-	25,-	25,-	25,-	25,-	25,-	25,-	25,-

HU 214 788 Β ¹ 1 cellulóz-aceto-butirát oldat (lásd fent) ² 2 cellulóz-aceto-butirát oldat (lásd fent) ³ 1 viaszcsapadék

A viaszcsapadékot úgy állítottuk elő, hogy 44 tömegrész xilolt készítettünk elő és azt 80-100 °C-ra mele- 5 gítettük. Ezután hozzáadtunk 6 tömegrész etil-vinilacetát kopolimert (a BASF AG Ludwigshafen-i cég „ÉVA 1-Wahls BASF^R elnevezésű kereskedelemben fogalmazott terméke; ez egy etilén/vinil-acetát kopolimer alapú polietilén viasz, melynek olvadás- 10 pontja 87-92 °C, Höppler-féle keménysége 23 °C-on 110-140 bar és móltömege körülbelül 6500 g/mol), majd a kapott oldatot addig kevertük, míg átlátszó oldat képződött. Azután 50 tömegrész butil-acetát 98at adtunk hozzá és az oldatot hagytuk lehűlni.

⁴ Kereskedelemben beszerezhető, izobutanolban oldott, 55 tömeg% szilárdanyag-tartalmú, a DIN 4 szerinti 90-130 sec viszkozitású melamingyanta és izobutanol, mint éterező alkohol (a Hoechst AG MF 650 jelzésű kereskedelmi terméke). Kereskedelemben beszerezhető (nem lombosodó, úgynevezett „non-leafing” típusú), 18 tömeg% tesztbenzin és 20 tömeg% aromás oldószer-tartalmú, 9 μηι átlagos szemcseméretű alumínium-pigment (a Silberline Ltd., skóciai cég Sparkle Silver 7005 kereskedelmi elnevezésű terméke).

⁶ Kereskedelemben szokásos, 20 tömeg% xilolból, 5 tömeg% butilglikol-acetátból, 60 tömeg% butilacetát 98-ból és 15 tömeg% l-metoxi-2-propil-acetátból álló lakk hígítószer.

⁷ 1 tömegrész kereskedelemben szokásos szilikonolaj (a Bayer AG BASILONE^R OL44 kereskedelmi ter15 méke) 99 tömegrész xilolban.

⁸ 10 tömegrész diazabiciklo-oktán (DABCO) 45 tömegrész butil-acetáttal és 45 tömegrész butanollal készült oldata.

II. táblázat

A bevonószerek jellemző adatai, valamint a kapott bevonatok vizsgálati eredményei

	1	2	3	4	VI	V2	V3	V4	V5
szórási viszkozitás DIN 4 szerint, mp-ben	20	20	20	20	18	19	17	18	20
tapadás 7 nap múlva¹	70	40	40	35	130	144	25	10	130
DC* (25°)^{2 *}	-0,39	-0,39	-0,70	-0,3		-1,36	2,30	2,79	-1,05
DC* (45°)²	-0,13	-0,13	-0,22	0	_3	-0,78	0,93	1,21	-0,53
DC* (70°)²	0,33	0,33	-0,05	-0,1		-0,37	0,49	0,56	-0,30
értékelése vizuálisan⁴	i.o.	i.o.	i.o.	i.o.	_3	n.i.o.	n.i.o.
						nem eléggé tarka	túl tarka	nem eléggé tarka

¹ Tapadási vizsgálat

A tapadási vizsgálat nagynyomású tisztító készülékkel 80 bar nyomáson és 800 1/óra áthaladó mennyiséggel hideghőmérsékleten történik. A fuvóka távolsága a vizsgált lemeztől 5 cm volt. A tapadási 45 vizsgálat céljára a bevonattal ellátott acéllemezeket (lásd fentebb) 7 napon át szobahőmérsékleten tároltuk és így szárítottuk meg. Ezután egy késsel 10 cm oldalhosszúságú háromszöget karcoltunk a lakkrétegekbe. A karcolásnak a szubsztrátumig kell hatol- 50 nia. Ezután a háromszög oldalait a nagynyomású tisztítósugárral 10-10 másodpercig terheljük.

Kiértékelés:

A háromszögre egy ’A” lyukméretű és összesen 6” élhosszúságú, négyszögletes nyílású fémrácsot he- 55 lyezünk (144 darab négyzet). Megszámolunk minden négyzetet, ahol az átlátszó lakk és az alapozó lakk közötti tapadás károsodott.

² A színtónusok mérése a DIN 6147 szerint D normál fénnyel a Datacolor cég, Weinheim, Németország 60

MMK mérőberendezésével történt. A színtónusok mérése mindig olyan keveréken történt, amely 80 tömegrész 1-3, valamint V2-V5 bevonószert és 20 tömegrész VI bevonószert tartalmazott. A keveréket szórhatóra állítottuk be, DIN 4-csészében 18-20 másodperc kifolyási időre, a fentiekben megadott lakk-hígítással. Mindig a VI bevonószerhez (VI = standard) hasonlított DC*-értéket mértük. Minden alkalommal a függőlegeshez képest 25°-os, 45°-os illetve 70°-os szög alatt mértünk.

DC* pozitív: a minta a VI standardhoz képest tarkább (ez esetben kékebb)

DC* negatív: a próba VI standardhoz képest kevésbé tarka (ez esetben fémes) ³ Standard: V1 bevonószer (lásd fentebb) ⁴ A vizuális minősítés a függőlegeshez képest 25°, 45° és 70°-os szögben, univerzális fehérfényű OSRAM^R neon fénycső alatt történt.

HU 214 788 Β

Claims

1. Bevonószer, különösen alaplakk, amely legalább egy hidroxilcsoport-tartalmú poliésztert és oldószert, továbbá adott esetben cellulóz-észter, térhálósítószer, poliuretán-gyanta, módosított epoxid-gyanta, pigment, töltőanyag, szokásos segéd- és adalékanyag legalább egyikét, továbbá adott esetben térhálósító katalizátort tartalmaz, azzal jellemezve, hogy

- a poliészter legalább 50 tömeg% aromás dikarbonsavból vagy ennek észterezhető származékából készül, azonban legfeljebb 80 tömeg% ftálsav-anhidrid alkalmazható - a tömeg%-os mennyiségek a poliészter előállításához felhasznált savkomponens összmennyiségére vonatkoznak —,

2. Az 1. igénypont szerinti bevonószer, azzal jellemezve, hogy legalább egy cellulóz-észtert tartalmaz.

3. A 2. igénypont szerinti bevonószer, azzal jellemezve, hogy 100000-250000 tömeg szerinti átlagos molekulatömegű, az össztömegére számított 12-16 törne g% acetilcsoportot, 35—43 tömeg% butirilcsoportot és 1-1,5 tömeg% hidroxilcsoportot tartalmazó cellulózaceto-buirátot és/vagy 100000-250000 tömeg szerinti átlagos molekulatömegű, az össztömegre számított 1-5 tömeg% acetilcsoportot, 48-52 tömeg% butirilcsoportot és 1-2,5 tömeg% hidroxilcsoportot tartalmazó cellulóz-aceto-butirátot tartalmaz.

4. Eljárás az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti bevonószer előállítására, azzal jellemezve, hogy a hidroxilcsoport-tartalmú poliésztert és oldószert, továbbá adott esetben cellulóz-észter, térhálósítószer, poliuretán-gyanta, módosított epoxid-gyanta, pigment, töltőanyag, szokásos segéd- és adalékanyag legalább egyikét, továbbá adott esetben térhálósító katalizátort összekeverjük és adott esetben diszpergáljuk.

5. Eljárás többrétegű, védő- és/vagy díszítő bevonat kialakítására valamely felületen alapozó lakk felhordásával, a felhordott alapozó lakkból polimer film kialakításával, a kialakított alapozó rétegre átlátszó fedőlakk felhordásával, és a fedőréteg és az alapozó réteg együttes kikeményítésével, azzal jellemezve, hogy alapozó lakként az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti bevonószert használjuk.

6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fedőréteget az alapozó réteggel együtt 100 °C alatti, előnyösen 80 °C alatti hőmérsékleten keményítjük ki.

7. Egy- vagy többrétegű bevonattal rétegelt tárgy, azzal jellemezve, hogy a réteg vagy a rétegek legalább egyike az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti bevonószerből áll.

8. Alapozó lakk, azzal jellemezve, hogy az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti bevonószerből áll.

9. Javítólakk különösen gépkocsi karosszériához, azzal jellemezve, hogy az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti bevonószerből áll.

Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest A kiadásért felel: Gyurcsekné Philipp Clarisse osztályvezető