NO307259B1 - Multilayered metal or plastic substrate - Google Patents

Multilayered metal or plastic substrate Download PDF

Info

Publication number
NO307259B1
NO307259B1 NO921114A NO921114A NO307259B1 NO 307259 B1 NO307259 B1 NO 307259B1 NO 921114 A NO921114 A NO 921114A NO 921114 A NO921114 A NO 921114A NO 307259 B1 NO307259 B1 NO 307259B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
polyurethane
polyester
compound
base coating
resin
Prior art date
Application number
NO921114A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO921114L (en
NO921114D0 (en
Inventor
Thomas G Savino
Thomas C Balch
Alan J Steinmetz
Sergio E Balatan
Nicholas Caiozzo
Original Assignee
Basf Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NO883552A external-priority patent/NO175064B/en
Publication of NO921114L publication Critical patent/NO921114L/en
Application filed by Basf Corp filed Critical Basf Corp
Priority to NO921114A priority Critical patent/NO307259B1/en
Publication of NO921114D0 publication Critical patent/NO921114D0/en
Publication of NO307259B1 publication Critical patent/NO307259B1/en

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et multibelagt metall- eller plastsubstrat. The present invention relates to a multi-coated metal or plastic substrate.

Flersjiktssystemer har vært benyttet for å belegge biler et antall år men den tidlige utvikling av disse systemer benyttet nødvendigvis organiske oppløsningsmidler. Da omgivelsesregulering ble mere stringent og omkostningene for organiske oppløsningsmidler steg, ble organisk bårede systemer mindre ønskelige. Den senere forskningsinnsats på området flersjiktssystemer, spesielt basisbeleggssystemer, har vært fokusert på utvikling av vannbårede systemer for flersjiktsbelegg. Multi-layer systems have been used to coat cars for a number of years, but the early development of these systems necessarily used organic solvents. As environmental regulations became more stringent and the costs of organic solvents rose, organically based systems became less desirable. The later research effort in the area of multilayer systems, especially base coating systems, has been focused on the development of waterborne systems for multilayer coatings.

Et skifte fra organiske oppløsningsmidler til vann for dispergering og påføring av harpikser i et flersjiktssystem løste mange av omgivelses- og omkostningsproblemene i forbindelse med bruken av organiske oppløsningsmidler. Vannbårede systemer har imidlertid medført andre problemer. A shift from organic solvents to water for dispersing and applying resins in a multilayer system solved many of the environmental and cost problems associated with the use of organic solvents. However, waterborne systems have brought other problems.

En løsning på disse problemer har vært utvikling av anioniske polyuretanharpikser som beskrevet for eksempel i US 4.179.168. Disse harpikser viser overlegne belegnings-karakteristika i mange basis/klarbelegg flersjiktssystemer. I visse tilfeller kan disse harpikser imidlertid muligens ikke være forenelige med sterkt syrekatalyserte høyfaststoff melaminholdige klare belegg på grunn av tendensen til å vise en viss krølling og videre tap av DI (billeddistinkthet), spesielt når lysfarvede pigmenter (hvitt, lyseblått, gult og så videre) benyttes. A solution to these problems has been the development of anionic polyurethane resins as described for example in US 4,179,168. These resins exhibit superior coating characteristics in many base/clear coat multi-layer systems. However, in certain cases these resins may not be compatible with highly acid catalyzed high solids melamine clear coatings due to the tendency to show some curling and further loss of DI (image distinctness), especially when light colored pigments (white, light blue, yellow and so on ) is used.

Foreliggende søknad er avdelt fra NO-C 175.064. The present application is separated from NO-C 175.064.

Dette patent gjelder en ikke-ionisk, lateralt, stabilisert polyuretanharpiks som karakteriseres ved at den omfatter reaksjonsproduktet av: a) en eller flere polyesterpolyoler eventuelt i en blanding med en eller flere organiske forbindelser med to eller This patent concerns a non-ionic, laterally, stabilized polyurethane resin which is characterized in that it comprises the reaction product of: a) one or more polyester polyols, possibly in a mixture with one or more organic compounds with two or

flere reaktive hydrogenfunksjonaliteter; several reactive hydrogen functionalities;

b) en ikke-ionisk stabilisator fremstilt ved omsetning av: b) a non-ionic stabilizer produced by reacting:

i) en monofunksjonell polyeter med en enkelt aktiv i) a monofunctional polyether with a single active

hydrogenfunksjonalitet med en første polyisocyanat-forbindelse for å gi et partielt ende-dekket isocyanat mellomprodukt; og hydrogen functionality with a first polyisocyanate compound to give a partially end-capped isocyanate intermediate; and

ii) en forbindelse med minst et aktivt aminhydrogen og minst to aktive hydroksylgrupper; og ii) a compound with at least one active amine hydrogen and at least two active hydroxyl groups; and

c) minst en andre isocyanatholdig forbindelse, c) at least one second isocyanate-containing compound,

d) samt eventuelt et avdekningsmiddel. d) as well as possibly a masking agent.

Det skal videre vises til NO-C 178.108 som angår en terminal-stabilisert polyuretanharpiks som omfatter reaksjonsproduktet av: a) minst en organisk forbindelse med minst to reaktive hydrogenfunksjonaliteter; Reference should also be made to NO-C 178.108 which relates to a terminally stabilized polyurethane resin comprising the reaction product of: a) at least one organic compound with at least two reactive hydrogen functionalities;

b) en polyeter inneholdende minst et aktivt hydrogen; og b) a polyether containing at least one active hydrogen; and

c) et polyisocyanat. c) a polyisocyanate.

Polyuretanharpiksene som beskrives i disse patenter kan The polyurethane resins described in these patents can

imidlertid benyttes i de ovenfor beskrevne melaminholdige systemer uten de negative karakteristika som vises av anioniske harpikser. Således tillater en kombinasjon av ikke-ioniske polyuretanbasis belegg med sterkt surt katalyserte klarbelegg en lavere kompositt flyktig organisk innhold (VOC) enn med anioniske polyuretanbasisbelegg. however, are used in the above-described melamine-containing systems without the negative characteristics shown by anionic resins. Thus, a combination of non-ionic polyurethane-based coatings with strongly acid catalyzed clear coatings allows a lower composite volatile organic content (VOC) than with anionic polyurethane-based coatings.

Harpiksene har utmerkede vanndispergerbarhets-egenskaper, et overraskende resultat tatt i betraktning fraværet av saltdannende grupper. Det er spesielt overraskende at disse harpikser bibeholder sin vanndispergerbarhet selv når de formuleres som prinsipale harpikser i basisbeleggsblandinger. Det er også et overraskende resultat tatt i betraktning vanndispergerbarheten for disse harpikser, at harpiksene ifølge harpiksen koalescerer og holder seg fast på en vertikal plate. The resins have excellent water dispersibility properties, a surprising result considering the absence of salt-forming groups. It is particularly surprising that these resins retain their water dispersibility even when formulated as principal resins in base coat compositions. It is also a surprising result, considering the water dispersibility of these resins, that according to the resin the resins coalesce and stick to a vertical plate.

Harpiksene kan formuleres til oppmalingsharpikser for bruk i basisbelegg. Dog er vandige dispersjoner av ikke-ioniske polyuretaner kjent i litteraturen og har vært benyttet for å fremstille filmer og belegg. Generelt er polymerdispersjoner uegnet for bruk i oppmalingspigmenter. Det er heller overraskende at de vandige dispersjoner av de ikke-ioniske polyuretaner som beskrevet i de ovenfor nevnte søknader er effektive oppmalingsharpikser for et vidt spektrum pigmenter. The resins can be formulated into ground-up resins for use in basecoats. However, aqueous dispersions of non-ionic polyurethanes are known in the literature and have been used to produce films and coatings. In general, polymer dispersions are unsuitable for use in ground-up pigments. It is rather surprising that the aqueous dispersions of the non-ionic polyurethanes as described in the above-mentioned applications are effective grinding resins for a wide range of pigments.

Foreliggende oppfinnelse angår et multibelagt metall- eller plastsubstrat og dette karakteriseres ved at det omfatter substratet belagt med: The present invention relates to a multi-coated metal or plastic substrate and this is characterized by the fact that it comprises the substrate coated with:

a) minst et vannbåret basisbeleggspreparat omfattende: a) at least one waterborne base coating preparation comprising:

i) 20 til 80 vekt-#, beregnet på det endelige faststoff i basisbeleggspreparatet, av et lineært polyuretanpreparat oppnådd ved omsetning av: 1) minst en polyesterpolyol; 2) minst en lavmolekylvektsalkoholholdig forbindelse med minst to alkoholfunksjonaliteter; 3) en ikke-ionisk stabilisator fremstilt ved omsetning av: a) en monofunksjonell polyeter med en første polyisocyanat-forbindelse for å oppnå et i) 20 to 80% by weight, calculated on the final solids in the base coating composition, of a linear polyurethane composition obtained by reacting: 1) at least one polyester polyol; 2) at least one low molecular weight alcoholic compound with at least two alcohol functionalities; 3) a non-ionic stabilizer prepared by reacting: a) a monofunctional polyether with a first polyisocyanate compound to obtain a

partielt avdekket isocyanat mellomprodukt; partially uncovered isocyanate intermediate;

og and

b) en forbindelse med minst et aktivt aminhydrogen og minst to aktive hydroksylgrupper; og 4) minst en andre isocyanatholdig forbindelse; b) a compound with at least one active amine hydrogen and at least two active hydroxyl groups; and 4) at least one second isocyanate-containing compound;

ii) 5 til 50 vekt-# av et kryssbindingsmiddel valgt ii) 5 to 50 wt-# of a cross-linking agent selected

blant aminoplastharpiks og polyisocyanat; among aminoplast resin and polyisocyanate;

iii) eventuelt inntil 20 % av et rheologikontrollmiddel valgt blant dampede silisiumoksydkomponenter, bentonittleirer og hectoritleirer; iii) optionally up to 20% of a rheology control agent selected from fumed silica components, bentonite clays and hectorite clays;

iv) 5 til 65 % av en pigmentpasta; iv) 5 to 65% of a pigment paste;

idet basisbeleggspreparatet er flashtørket før det as the base coating preparation is flash-dried before that

er belagt med is coated with

b) et klart toppbelegg idet basisbelegget og toppbelegget er herdet til en hård varig film. b) a clear top coat, the base coat and top coat being cured to a hard durable film.

De ovenfor angitte patenter beskriver to typer polyeterholdige polyuretanharpikser. Disse to typer kalles harpikser som er lateralt stabilisert og som er terminalt stabilisert. The above-mentioned patents describe two types of polyether-containing polyurethane resins. These two types are called laterally stabilized and terminally stabilized resins.

Spesielt beskrives en lateralt stabilisert polyuretan-beleggspreparat bestående av: 1) minst en organisk forbindelse med minst to reaktive hydrogenatomer; 2) en ikke-ioniske stabilisator fremstilt ved omsetning av: i) en monofunksjonell polyeter med en første polyisocya-natholdige forbindelse for å fremstille en partielt avsluttet isocyanat mellomprodukt; og In particular, a laterally stabilized polyurethane coating preparation is described consisting of: 1) at least one organic compound with at least two reactive hydrogen atoms; 2) a nonionic stabilizer prepared by reacting: i) a monofunctional polyether with a first polyisocyanate-containing compound to produce a partially terminated isocyanate intermediate; and

ii) en forbindelse med minst ett aktivt hydrogen og minst to aktive hydroksylgrupper; og ii) a compound with at least one active hydrogen and at least two active hydroxyl groups; and

3) minst en andre polyisocyanatholdig forbindelse. 3) at least one second polyisocyanate-containing compound.

Den organiske forbindelse omfatter en polyester polyol, en lavmolekylvekts diol/triol eller blandinger derav. Eventuelt kan et tildekningsmiddel benyttes for å dekke til eventuelle gjenværende frie isocyanatdeler. The organic compound comprises a polyester polyol, a low molecular weight diol/triol or mixtures thereof. Optionally, a masking agent can be used to cover any remaining free isocyanate parts.

I tillegg beskrives terminalt stabiliserte polyuretanpreparater bestående av: 1) minst en organisk forbindelse med minst to reaktive hydrogenatomer; In addition, terminally stabilized polyurethane preparations are described consisting of: 1) at least one organic compound with at least two reactive hydrogen atoms;

2) en monofunksjonell polyeter; og 2) a monofunctional polyether; and

3) et polyisocyanat. 3) a polyisocyanate.

Den organiske forbindelse av de termisk stabiliserte polyuretanpreparater omfatter fortrinnsvis en polyester polyol, en lavmolekylvektsdiol og/eller triol eller blandinger derav. Eventuelt benyttes en separat trifunksjonell hydroksylholdig monomer for bruk i polyuretanharpiksen. Eventuelt benyttes et tildekkingsmlddel for å tildekke eventuelt frie isocyanatdeler. The organic compound of the thermally stabilized polyurethane preparations preferably comprises a polyester polyol, a low molecular weight diol and/or triol or mixtures thereof. Optionally, a separate trifunctional hydroxyl-containing monomer is used for use in the polyurethane resin. Optionally, a covering agent is used to cover any free isocyanate parts.

I de lateralt stabiliserte polyuretanharpikser bevirker innarbeiding av polyetergrupper kjedeforlengelse av polyuretanharpiksen. Polyuretanharpiksene kan formuleres som vanndispergerte basisbeleggspreparat som i tillegg til en av de ovenfor beskrevne harpikser inneholder en oppmalingsharpiks, en kryssbindingsharpiks, en tixotropi- eller rheologikontrollmidler, fortykningsmidler, pigmenter, aluminium og/eller micapartikler, basifiseringsmidler, vann, fyllstoffer, overflateaktive midler, stabilisatorer, myknere, fuktemidler, dispergeringsmidler, adhesjonspromotere, avskummingsmidler, katalysatorer og ytterligere polymerer. In the laterally stabilized polyurethane resins, incorporation of polyether groups causes chain extension of the polyurethane resin. The polyurethane resins can be formulated as water-dispersed base coating preparations which, in addition to one of the resins described above, contain a grinding resin, a cross-linking resin, a thixotropy or rheology control agent, thickening agents, pigments, aluminum and/or mica particles, basifying agents, water, fillers, surfactants, stabilizers, plasticizers, wetting agents, dispersing agents, adhesion promoters, defoamers, catalysts and additional polymers.

I foretrukne utførelsesformer av basisbeleggspreparater blir den lateralt stabiliserte polyuretanharpiks benyttet som opp-mal ingsharpiks. In preferred embodiments of base coating preparations, the laterally stabilized polyurethane resin is used as paint-up resin.

Efter formulering kan basisbeleggspreparatet sprayes eller avsettes på et bilkarosseri, fortrinnsvis i ett eller to belegg. Generelt påføres to like belegg av basisbelegg med en noen minutter lang flash mellom beleggene. Efter avsetning av basisbelegget før påføring av et høyfaststoffinnhold klarbelegg er det generelt foretrukket å flashe av ca. 90% av vannet fra basisbelegget for optimalt utseende og for å eliminere vannskade i klarbelegget. After formulation, the base coating preparation can be sprayed or deposited on a car body, preferably in one or two coats. In general, two equal coats of base coat are applied with a few minute flash between coats. After depositing the base coat before applying a high-solids clear coat, it is generally preferred to flash off approx. 90% of the water from the base coat for optimal appearance and to eliminate water damage in the clear coat.

I både den lineære og forgrenede polyuretanharpiks er en polyester polyolharpiks fortrinnsvis en hovedbestanddel. In both the linear and branched polyurethane resins, a polyester polyol resin is preferably a major component.

Polyesterpolyolharpiksene som beskrives ovenfor er i seg selv brukbare på så og si ethvert elastomert substrat men de er spesielt brukbare når de formuleres i polyuretanbelegg og benyttes i basisbeleggsformuleringer for avsetning på metall-eller plastsubstrater, spesielt bilkarosserier. Polyesterkomponenten kan være av en hvilken som helst type, for eksempel forgrenet eller rett, og dannes ved omsetning av minst en dikarboksylsyrekomponent og minst en alkoholkomponent hvori alkoholen har minst to hydroksyldeler. The polyester polyol resins described above are in themselves usable on virtually any elastomeric substrate, but they are particularly useful when formulated in polyurethane coatings and used in base coating formulations for deposition on metal or plastic substrates, especially car bodies. The polyester component can be of any type, for example branched or straight, and is formed by reacting at least one dicarboxylic acid component and at least one alcohol component in which the alcohol has at least two hydroxyl groups.

Så og si enhver karboksylsyreholdige forbindelse med to eller flere karboksylsyredeler eller ekvivalenter som kan benyttes ved syntetisering av polyesterforbindelser er brukbare ifølge oppfinnelsen. So to speak, any carboxylic acid-containing compound with two or more carboxylic acid moieties or equivalents which can be used when synthesizing polyester compounds are usable according to the invention.

Karboksylsyrekomponenten kan selvfølgelig bestå av kortkjedet dikarboksylsyreforbindelser, langkjede dikarboksylsyreforbindelser eller blandinger derav. The carboxylic acid component can of course consist of short-chain dicarboxylic acid compounds, long-chain dicarboxylic acid compounds or mixtures thereof.

Med kortkjede dikarboksylsyrer menes forbindelser med minst to karboksylsyregrupper og færre enn 18 karbonatomer i kjeden. Disse dikarboksylsyrer kan være alkyl, alkylen, aralkyl, aralkylen eller arylen blandt annet. I polyesterharpiksene kan den karboksylsyreholdige forbindelse være polyfunksjonell med to eller flere karboksygrupper. En foretrukket karboksylholdig forbindelse for bruk i forgrenede polyesterharpikser er trimelittsyreanhydrid. Kortkjedealkyl-eller aryldikarboksylsyreforbindelser som for eksempel azelainsyre, adipinsyre eller en ekvivalent alifatisk eller aromatisk syre er foretrukket. En foretrukket aromatisk dikarboksylsyre er isoftalsyre. Short-chain dicarboxylic acids mean compounds with at least two carboxylic acid groups and fewer than 18 carbon atoms in the chain. These dicarboxylic acids can be alkyl, alkylene, aralkyl, aralkylene or arylene, among others. In the polyester resins, the carboxylic acid-containing compound can be polyfunctional with two or more carboxyl groups. A preferred carboxylic compound for use in branched polyester resins is trimellitic anhydride. Short chain alkyl or aryldicarboxylic acid compounds such as azelaic acid, adipic acid or an equivalent aliphatic or aromatic acid are preferred. A preferred aromatic dicarboxylic acid is isophthalic acid.

Karboksylsyrekomponenten kan også bestå av en langkjede dikarboksylsyrekomponent. Denne langkjededikarboksylsyre-holdige forbindelse kan være en alkyl-, alkylen-, aralkyl-, aralkylen- eller tilsvarende forbindelse men det må påpekes at så og si enhver langkjede dikarboksylsyreholdig forbindelse kan benyttes. En spesielt foretrukket langkjede karboksylsyreholdig forbindelse er den C36 dikarboksylsyre som er kjent som dimersyre. En diskusjon av dimersyre kan finnes i US 4.179.168. Som når det gjelder kortkjede dikarboksylsyreholdige forbindelser er lineære dikarboksylsyreholdige forbindelser foretrukket ved bruk i lineære polyuretanharpikser og lineære eller forgrenede dikarboksylsyreholdige forbindelser kan være foretrukket og brukt i forgrenet kjedepolyuretanharpikser. The carboxylic acid component can also consist of a long-chain dicarboxylic acid component. This long-chain dicarboxylic acid-containing compound can be an alkyl, alkylene, aralkyl, aralkylene or equivalent compound, but it must be pointed out that virtually any long-chain dicarboxylic acid-containing compound can be used. A particularly preferred long-chain carboxylic acid-containing compound is the C36 dicarboxylic acid known as dimer acid. A discussion of dimer acid can be found in US 4,179,168. As with short chain dicarboxylic acid containing compounds, linear dicarboxylic acid containing compounds are preferred for use in linear polyurethane resins and linear or branched dicarboxylic acid containing compounds may be preferred and used in branched chain polyurethane resins.

I tillegg til den karboksylsyreholdige forbindelse består polyesterharpiksen også av en eller flere lavmolekylvekts dioler eller trioler. Her kalles enhver forbindelse med mer enn en alkoholgruppe en polyol. Polyolene kan være dioler (dialkoholholdige), trioler (trialkoholholdige) eller høyere alkoholfunksjonelle forbindelser når det gjelder forgrenet kjede polyuretaner, idet mengden og typen av triolholdige forbindelser kan varieres for å øke forgreningsvirkningen. En foretrukket trialkoholholdig forbindelse for bruk i forgrenet kjedepolyestere er trimetylolpropan. In addition to the carboxylic acid-containing compound, the polyester resin also consists of one or more low molecular weight diols or triols. Here, any compound with more than one alcohol group is called a polyol. The polyols can be diols (dialcohol-containing), triols (trialcohol-containing) or higher alcohol-functional compounds in the case of branched-chain polyurethanes, as the amount and type of triol-containing compounds can be varied to increase the branching effect. A preferred trialcohol-containing compound for use in branched chain polyesters is trimethylolpropane.

Polyesterharpiksen eller blandingen av polyesterharpikser som benyttes for å syntetisere polyuretanharpiksene er fortrinnsvis hydroksylterminerte. Dette gjennomføres ved syntetisering av polyesteren ved bruk av et overskudd av en diol- eller triolholdig forbindelse. De relative vektandeler av karb-oksylsyre komponenten og den alkoholholdige forbindelse avhenger av den ønskede kjedelengde i polyesterforbindelsen som benyttes. Resultatet av denne syntese er en polyester med to eller flere frie hydroksylgrupper (polyesterdiol eller polyol). The polyester resin or mixture of polyester resins used to synthesize the polyurethane resins is preferably hydroxyl terminated. This is accomplished by synthesizing the polyester using an excess of a diol- or triol-containing compound. The relative weight proportions of the carboxylic acid component and the alcoholic compound depend on the desired chain length in the polyester compound used. The result of this synthesis is a polyester with two or more free hydroxyl groups (polyesterdiol or polyol).

Blandingen av karboksylsyrekomponent og polyolkomponent som benyttes for å syntetisere de foretrukne polyesterharpikser er slik at man oppnår et overskudd av polyolen ut over det totale antall ekvivalenter av syre som er tilstede i blandingen. Med andre ord bør reaktantene velges ut og de støkiometriske andeler av de respektive syre- og polyolkompo-nenter justeres for å gi hydroksydterminerte polyester-molekyler som hver teoretisk har en hydroksylfunksjonalitet på to eller mer. The mixture of carboxylic acid component and polyol component used to synthesize the preferred polyester resins is such that an excess of the polyol is obtained over the total number of equivalents of acid present in the mixture. In other words, the reactants should be selected and the stoichiometric proportions of the respective acid and polyol components adjusted to give hydroxide-terminated polyester molecules each theoretically having a hydroxyl functionality of two or more.

Monokarboksylsyre og monoalkoholer kan også "benyttes i polyestersyntesen men disse er generelt benyttet for kjedeterminering av en polyesterharpiks. Som en generell regel og der de benyttes, omfatter monokarboksylsyrene og/eller monoalkoholene en meget liten vektprosentandel av den endelige polyesterharpiks. Monocarboxylic acids and monoalcohols can also be used in polyester synthesis, but these are generally used for chain termination of a polyester resin. As a general rule and where they are used, the monocarboxylic acids and/or monoalcohols comprise a very small percentage by weight of the final polyester resin.

Som en generell regel omfatter polyesterdiolkomponenten mellom 20 og 80 vekt-# av sluttpolyuretanharpiksen. Fortrinnsvis omfatter polyesterdiolen mellom ca. 50 og 70 vekt-# av polyuretanharpiksen og aller helst omfatter polyesterdiolen mellom 55 og 65 vekt-#. As a general rule, the polyester diol component comprises between 20 and 80% by weight of the final polyurethane resin. Preferably, the polyester diol comprises between approx. 50 and 70 wt-# of the polyurethane resin and most preferably the polyester diol comprises between 55 and 65 wt-#.

Mens det erkjennes at så og si enhver kjedelengde av polyesterpolyol kan benyttes er det foretrukket å bruke en polyesterdiol innen molekylvektsområdet 500 og 5.000. Fortrinnsvis ligger molekylvekten for polyesterdiolkomponenten mellom 1.000 og 3.500. While it is recognized that virtually any chain length of polyester polyol can be used, it is preferred to use a polyester diol within the molecular weight range of 500 and 5,000. Preferably, the molecular weight of the polyester diol component is between 1,000 and 3,500.

I tillegg til polyesterdiolen består polyuretanharpiksene også av ytterligere organiske forbindelser med minst to reaktive hydrogenatomer. Denne komponent er fortrinnsvis en lavmolekylvekts diol- eller triolforbindelse men kan inneholde alkoholgrupper, tioler og/eller aminer eller blandinger av disse funksjonaliteter. De samme alkoholholdige forbindelser som benyttes for å syntetisere den polyester-holdige forbindelse kan benyttes som en separatkomponent her. Således kan en hver di- eller trialkoholholdig forbindelse benyttes, for eksempel neopentylglykol og 1,6 heksandiol. Høymolekylvektsdioler og -trioler er ikke foretrukket, der hydrofobiteten for deres molekylkjeder har innvirkning på vanndispergerbarheten for de ferdige polyuretanharpikser. Formålet med denne alkoholholdige komponent er å gi kjedeforlengelse og/eller forgrening via de isocyanatholdige forbindelser. Avhengig av den ønskede mengde kjedeforlengelse og/eller forgrening som er ønskelig i de ferdige polyuretanharpikser kan således forskjellige vekt-# andeler og typer av dioler og/eller trioler benyttes. Der lineære polyuretanharpikser er ønsket kan forholdet diolholdige forbindelser:triolholdige forbindelser være høyere enn når forgrenet kjedepolyuretanforbindelser er ønsket. In addition to the polyester diol, the polyurethane resins also consist of additional organic compounds with at least two reactive hydrogen atoms. This component is preferably a low molecular weight diol or triol compound but may contain alcohol groups, thiols and/or amines or mixtures of these functionalities. The same alcohol-containing compounds used to synthesize the polyester-containing compound can be used as a separate component here. Thus, one each di- or trialcohol-containing compound can be used, for example neopentyl glycol and 1,6 hexanediol. High molecular weight diols and triols are not preferred, where the hydrophobicity of their molecular chains has an impact on the water dispersibility of the finished polyurethane resins. The purpose of this alcohol-containing component is to provide chain extension and/or branching via the isocyanate-containing compounds. Depending on the desired amount of chain extension and/or branching which is desirable in the finished polyurethane resins, different weight # proportions and types of diols and/or triols can thus be used. Where linear polyurethane resins are desired, the ratio of diol-containing compounds:triol-containing compounds can be higher than when branched chain polyurethane compounds are desired.

Mengden lavmolekylvektsdiol og/eller trioler som benyttes i polyuretanharpiksene kan variere opp til 20 vekt-# av polyuretanharpiksen. Fortrinnsvis omfatter denne lavmolekylvekts alkoholkomponent mellom opp til 10 % av polyuretanharpiksen og aller helst ligger den mellom 1 og 6 vekt-# av polyuretanharpiksen. The amount of low molecular weight diol and/or triols used in the polyurethane resins can vary up to 20% by weight of the polyurethane resin. Preferably, this low molecular weight alcohol component comprises between up to 10% of the polyurethane resin and most preferably it is between 1 and 6% by weight of the polyurethane resin.

Polyuretanharpiksene omfatter videre et polyisocyanat, fortrinnsvis et diisocyanat. Generelt omfatter diisocyanatet mellom 5 og 40 vekt-# av sluttpolyuretanharpiksen. Fortrinnsvis omfatter diisocyanatet mellom ca. 10 og 30 vekt-# av sluttharpiksen og aller helst ligger verdien mellom ca. 10 og 20 vekt-# av polyuretanharpiksen. The polyurethane resins further comprise a polyisocyanate, preferably a diisocyanate. In general, the diisocyanate comprises between 5 and 40% by weight of the final polyurethane resin. Preferably, the diisocyanate comprises between approx. 10 and 30 wt-# of the final resin and most preferably the value lies between approx. 10 and 20 wt-# of the polyurethane resin.

En polyeterholdig forbindelse tilveiebringer polyuretanharpikser med de foretrukne vanndispergerbarhetsegenskaper. Disse tilskrives polyuretanharpiksene ifølge oppfinnelsen uten behov for å innarbeide saltdannende grupper i harpiksen. Fraværet av saltdannende grupper muliggjør at polyuretanharpiksene kan innarbeides i basisbeleggspreparater som kan benyttes i kombinasjon med sterkt syrekatalyserte høyfast-stoff melaminholdige klarbelegg. Dette resulterer i et lavere kompositt VOC belegg som ikke viser den samme krølling, tap av DI (brunings) virkninger som vises av kationholdige polyuretanharpikser. A polyether-containing compound provides polyurethane resins with the preferred water dispersibility properties. These are attributed to the polyurethane resins according to the invention without the need to incorporate salt-forming groups in the resin. The absence of salt-forming groups enables the polyurethane resins to be incorporated into base coating preparations that can be used in combination with strongly acid-catalyzed high-solids melamine-containing clear coatings. This results in a lower VOC composite coating that does not exhibit the same curling, loss of DI (tanning) effects exhibited by cationic polyurethane resins.

Tilnærmelsen til syntetisering av en lateral stabilisert polyuretan benytter en polyeterdiol fremstilt ved omsetning av en monofunksjonell polyeter med et diisocyanat for å gi en polyeterhalvdekket diisocyanat. Dette halvdekkede diisocyanat blir så omsatt med en forbindelse med ett aktivt aminhydrogen og minst to aktive hydroksylgrupper for derved å gi en ikke-ionisk stabilisator (polyeterdiol) med en polyeterkjede, en ureadel, en uretandel og to frie hydroksylgrupper. The approach to synthesizing a laterally stabilized polyurethane utilizes a polyether diol prepared by reacting a monofunctional polyether with a diisocyanate to give a polyether half-capped diisocyanate. This half-covered diisocyanate is then reacted with a compound with one active amine hydrogen and at least two active hydroxyl groups to thereby give a non-ionic stabilizer (polyetherdiol) with a polyether chain, a urea moiety, a urethane moiety and two free hydroxyl groups.

Ferdig syntetisert blir den ikke-ioniske stabilisator så satt til en reaksjonsblanding bestående av minst en organisk forbindelse med to eller flere reaktive hydrogenfunksjonaliteter, og et overskudd av en polyisocyanatholdig forbindelse (i tillegg til den som innarbeides i den ikke-ioniske stabilisator). Fortrinnsvis blir en polyesterpolyol også tilsatt for å oppnå polyuretanet. Eventuelt kan et tildekkingsmiddel som for eksempel trimetylolpropan eller dietanolamin benyttes for å dekke enhver gjenværende fri isocyanatgruppe. Den resulterende lateralstabiliserte polyuretanharpiks kan formuleres i et basisbeleggspreparat og benyttes fortrinnsvis som en oppmalingsharpiks. Den lateralstabiliserte polyuretanharpiks kan også formuleres som en prinsipal harpiks. Once synthesized, the non-ionic stabilizer is then added to a reaction mixture consisting of at least one organic compound with two or more reactive hydrogen functionalities, and an excess of a polyisocyanate-containing compound (in addition to that which is incorporated into the non-ionic stabilizer). Preferably, a polyester polyol is also added to obtain the polyurethane. Optionally, a capping agent such as trimethylolpropane or diethanolamine can be used to cover any remaining free isocyanate group. The resulting laterally stabilized polyurethane resin can be formulated into a base coating preparation and preferably used as a grinding resin. The laterally stabilized polyurethane resin can also be formulated as a principal resin.

Polyeterkomponenten som gir vanndispergerbare karakteristika til den lateralt stabiliserte forgrenet kjedede polyuretanharpiks er en polyeter med en funksjonell gruppe, for eksempel metoksypolyetylenglykol blandt andre. Polyeterkomponentene dannes generelt ved å benytte en monoalkoholinitiert polymerisering av etylenoksyd, propylenoksyd eller blandinger derav. Den funksjonelle gruppe på polyeterforbindelsen kan være en hvilken som helst gruppe som er reaktiv med isocyanater for derved å danne et stabilt produkt. Således kan polyeterforbindelsen inneholde fri hydroksyl, tiol eller amin men hydroksylfunksjonaliteter er foretrukket for å minimalisere muligheten for saltdannelse. The polyether component which gives water dispersible characteristics to the laterally stabilized branched chain polyurethane resin is a polyether with a functional group, for example methoxy polyethylene glycol among others. The polyether components are generally formed by using a monoalcohol-initiated polymerization of ethylene oxide, propylene oxide or mixtures thereof. The functional group on the polyether compound can be any group that is reactive with isocyanates to thereby form a stable product. Thus, the polyether compound may contain free hydroxyl, thiol or amine, but hydroxyl functionalities are preferred to minimize the possibility of salt formation.

I den lateral stabiliserte polyuretanharpiks blir den monofunksjonelle polyeterforbindelse som beskrevet tidligere omsatt med en polyisocyanatholdig forbindelse for å gi et halvtUdekket isocyanat. Dette halvtildekkede isocyanat omsettes så med en forbindelse med et aminoaktivt hydrogen og minst to frie hydroksylgrupper (eller ekvivalente funksjonaliteter). Dette resulterende produkt, kalt den ikke-ioniske stabilisator, blir så innarbeidet i polyuretanharpiksen ved omsetning med de andre komponenter. In the laterally stabilized polyurethane resin, the monofunctional polyether compound as described earlier is reacted with a polyisocyanate-containing compound to give a semi-uncovered isocyanate. This half-capped isocyanate is then reacted with a compound containing an amino-active hydrogen and at least two free hydroxyl groups (or equivalent functionalities). This resulting product, called the nonionic stabilizer, is then incorporated into the polyurethane resin by reaction with the other components.

Den monofunksjonelle polyeterforbindelse omsettes med en blanding bestående av minst en polyesterpolyol, et polyisocyanat og i tillegg eventuelt en kortkjede lavmolekylvektsdiol eller en høyerefunksjonell polyol, eller blandinger av dioler og polyoler. Eventuelt kan et tildekningsmiddel, for eksempel trimetylolpropan eller dietanolamin benyttes. The monofunctional polyether compound is reacted with a mixture consisting of at least one polyester polyol, a polyisocyanate and, in addition, possibly a short chain low molecular weight diol or a higher functional polyol, or mixtures of diols and polyols. Optionally, a masking agent, for example trimethylolpropane or diethanolamine, can be used.

Fortrinnsvis er polyisocyanatet i de lateralt stabiliserte polyuretaner et diisocyanat som omfatter mellom ca. 10 og 30$ og helst mellom 10 og 20 vekt-# polyuretan. Preferably, the polyisocyanate in the laterally stabilized polyurethanes is a diisocyanate comprising between approx. 10 and 30$ and preferably between 10 and 20 weight-# polyurethane.

I lateralstabiliserte polyuretanharpikser kan polyeterkomponenten være multifunksjonell (de funksjonelle grupper er hydroksyler, tioler eller aminer der hydroksylgruppene er foretrukket) og er fortrinnsvis en mono- eller difunksjonell polyeter med monofunksjonelle polyetere som spesielt foretrukket. Generelt er vannoppløselige polyeterholdige forbindelser brukbare. Polyetere som er dannet fra mono-alkholinitiert polymeriseringen av etylenoksyd, propylenoksyd eller blandinger derav, er foretrukket. Selvfølgelig kan mindre mengder butylenoksydeter og andre lengrekjedede etere innarbeides i polyeterkjeden uten ugunstig å påvirke harpiksenes vanndispergerbarhet. Aller helst omfatter etylenoksydpolymerene 100$ av polyeterkomponenten. Generelt omfatter den polyeterholdige komponent mellom 20 og 40 vekt-$ av polyuretanet, fortrinnsvis mellom 8 og 30 og aller helst mellom 10 og 25 vekt-# av sluttpolyuretanharpiksen. In laterally stabilized polyurethane resins, the polyether component can be multifunctional (the functional groups are hydroxyls, thiols or amines where the hydroxyl groups are preferred) and is preferably a mono- or difunctional polyether with monofunctional polyethers being particularly preferred. In general, water-soluble polyether-containing compounds are useful. Polyethers which are formed from the mono-alcohol initiated polymerization of ethylene oxide, propylene oxide or mixtures thereof are preferred. Of course, smaller amounts of butylene oxide ethers and other longer chain ethers can be incorporated into the polyether chain without adversely affecting the water dispersibility of the resins. Most preferably, the ethylene oxide polymers comprise 100% of the polyether component. In general, the polyether-containing component comprises between 20 and 40% by weight of the polyurethane, preferably between 8 and 30 and most preferably between 10 and 25% by weight of the final polyurethane resin.

Molekylvekten for de polyeterholdige forbindelser ligger generelt innen området 500 til 7.000, fortrinnsvis 1.000 til 4.000 og helst 1.200 til 3.000. The molecular weight of the polyether-containing compounds is generally within the range of 500 to 7,000, preferably 1,000 to 4,000 and preferably 1,200 to 3,000.

Polyuretanene er fortrinnsvis lagringsdyktige og er selv-følgelig vanndispergerbare. Vanndispergerbarheten for harpiksene kontrolleres ved mengden polyeterkarakter som inneholdes i sluttharpikspartiklene og hydrofobisiteten for ikke-polyeterkomponentene. The polyurethanes are preferably storable and are, of course, water dispersible. The water dispersibility of the resins is controlled by the amount of polyether character contained in the final resin particles and the hydrophobicity of the non-polyether components.

Polyesterkomponenten er ikke spesielt kritisk, men det er nødvendig at polyesterkomponenten er forenelig med de ønskede vanndispergerbarhets karakteristika for de her beskrevne harpikser. The polyester component is not particularly critical, but it is necessary that the polyester component is compatible with the desired water dispersibility characteristics for the resins described here.

Således kan karboksylsyrekomponenten i polyesteren bestå av langkjede dikarboksylsyrer, kortkjede dikarboksylsyrer, blandinger derav eller karboksylsyreekvivalenter som anhydrider, laktoner og polykarbonater blant annet. Langkjedemonokarboksylsyrer kan også benyttes men disse benyttes generelt for å kjede-terminere polyesterharpiksen. Thus, the carboxylic acid component in the polyester can consist of long-chain dicarboxylic acids, short-chain dicarboxylic acids, mixtures thereof or carboxylic acid equivalents such as anhydrides, lactones and polycarbonates, among others. Long-chain monocarboxylic acids can also be used, but these are generally used to chain-terminate the polyester resin.

Den kortere kjedekarboksylsyrekomponent kan hvis den benyttes bestå av en mono-, di- eller høyere funksjonalitets karbok-sylsyre eller en blanding av slike karboksylsyrer med karbonkjeder på 18 eller færre karbonenheter. Monokarboksyl-syrer bevirker terminering av en polyesterkjede og velges for dette formål. Det er foretrukket at kortkjede karboksylsyrekomponenten er en dikarboksylsyre. Slike foretrukne dikarboksylsyreforbindelser er for eksempel adipin-, azelain-og andre alifatiske dikarboksylsyrer, imidlertid kan enhver dikarboksylsyreholdig forbindelse som er forenelig med målet om maksimalisering av vanndispergerbarheten, benyttes. Aromatiske dikarboksylsyrer kan også benyttes. En spesielt foretrukket aromatisk dikarboksylsyre er isoftalsyre. Alkylen- og aralkylenkarboksylsyrer kan også benyttes. Der forgrenede kjeder i polyesteren er ønskelig inneholder karboksyl syren tre eller flere karboksylsyregrupper, for eksempel sitronsyre. En foretrukket karboksylsyreholdig forbindelse av denne typen er trimelittsyreanhydrid. Polyesterharpiksene syntetiseres ut fra den ovenfor beskrevne karboksylsyrekomponentn og et overskudd av en polyolkomponent. Et overskudd av polyol benyttes slik at polyesterharpiksen fortrinnsvis inneholder terminalhydroksylgrupper. Polyolforbindelsene har fortrinnsvis en midlere hydroksy-funksjonalitet på minst 2. The shorter chain carboxylic acid component can, if used, consist of a mono-, di- or higher functionality carboxylic acid or a mixture of such carboxylic acids with carbon chains of 18 or fewer carbon units. Monocarboxylic acids cause termination of a polyester chain and are chosen for this purpose. It is preferred that the short-chain carboxylic acid component is a dicarboxylic acid. Such preferred dicarboxylic acid compounds are, for example, adipic, azelaic and other aliphatic dicarboxylic acids, however, any dicarboxylic acid-containing compound which is compatible with the objective of maximizing water dispersibility can be used. Aromatic dicarboxylic acids can also be used. A particularly preferred aromatic dicarboxylic acid is isophthalic acid. Alkylene and aralkylene carboxylic acids can also be used. Where branched chains in the polyester are desirable, the carboxylic acid contains three or more carboxylic acid groups, for example citric acid. A preferred carboxylic acid-containing compound of this type is trimellitic anhydride. The polyester resins are synthesized from the carboxylic acid component described above and an excess of a polyol component. An excess of polyol is used so that the polyester resin preferably contains terminal hydroxyl groups. The polyol compounds preferably have an average hydroxy functionality of at least 2.

Polyesterharpiksene består i de fleste tilfelle av en eller flere polyoler, fortrinnsvis en diol. Opptil ca. 25 vekt-# av polyolkomponenten kan være en polyol med tre eller flere hydroksygrupper pr. molekyl. Der polyoler med tre eller flere hydroksygrupper velges er resultatet en forgrenet polyester. Som en generell regel består den lateralstabiliserte polyuretanharpiks av en polyester med ikke mer enn ca. 15 vekt-5é av den alkoholholdige komponent av en polyol med tre eller flere alkoholfunksjonaliteter. In most cases, the polyester resins consist of one or more polyols, preferably a diol. Up to approx. 25% by weight of the polyol component can be a polyol with three or more hydroxy groups per molecule. Where polyols with three or more hydroxy groups are chosen, the result is a branched polyester. As a general rule, the laterally stabilized polyurethane resin consists of a polyester with no more than approx. 15% by weight of the alcohol-containing component of a polyol with three or more alcohol functionalities.

Mens det ikke bestandig er ønskelig å ha en triol eller høyere mulitifunksjonell alkohol tilstede på grunn av tendensen til å danne en forgrenet kjedepolyester kan en viss forgrening være ønskelig, spesielt i det tilfelle der polyesteren skal innarbeides i et forgrenet polyuretan. Det kan også være tilstede en liten mengde monoalkohol i polyol komponenten, spesielt ved større andeler av høyere funksjonelle alkoholer benyttes. Disse monoalkoholer tjener som kjedeterminatorer. While it is not always desirable to have a triol or higher multifunctional alcohol present due to the tendency to form a branched chain polyester, some branching may be desirable, especially in the case where the polyester is to be incorporated into a branched polyurethane. A small amount of monoalcohol may also be present in the polyol component, especially when larger proportions of higher functional alcohols are used. These monoalcohols serve as chain terminators.

Diolene som vanligvis benyttes ved fremstilling av polyesterharpiksene inkluderer alkylenglykoler slik som etylenglykol, propylenglykol, butylenglykol, neopentylglykol, 1,6-diheksan-diol og andre glykoler slik som hydrogenert bisfenol A, cykloheksan dimetanol, kaprolaktondiol (det vil si reaksjonsproduktet av kaprolakton og etylenglykol), hydroksyalkylerte bisfenoler og lignende. Imidlertid kan andre dioler av forskjellige typer, og, som antydet, polyoler av høyere funksjonalitet, også benyttes. Slike høyere funksjonalitets-alkoholer kan inkludere for eksempel trimetylpropan, trimetyloletan, pentaerytritol og lignende, såvel som høyere molekylvekts-polyoler. The diols commonly used in the manufacture of the polyester resins include alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-dihexane diol and other glycols such as hydrogenated bisphenol A, cyclohexane dimethanol, caprolactone diol (that is, the reaction product of caprolactone and ethylene glycol) , hydroxyalkylated bisphenols and the like. However, other diols of various types, and, as indicated, polyols of higher functionality, may also be used. Such higher functionality alcohols may include, for example, trimethylpropane, trimethylolethane, pentaerythritol and the like, as well as higher molecular weight polyols.

Lavmolekylvektsdiolenen som er foretrukket er velkjente i teknikken. De har hydroksyverdier på 200 eller derover, vanligvis innen området ca. 1.500 til 2.000. Slike stoffer inkluderer alifatiske dioler og spesielt alkylenpolyoler inneholdende fra 2 til 18 karbonatomer. Eksempler er etylenglykol, 1,4-butandiol, cykloalifatiske dioler slik som 1,2 cykloheksandiol og cykloheksandimetanol. En spesielt foretrukket diol er 1,6 heksandiol. The low molecular weight diolenes which are preferred are well known in the art. They have hydroxy values of 200 or more, usually in the range of approx. 1,500 to 2,000. Such substances include aliphatic diols and especially alkylene polyols containing from 2 to 18 carbon atoms. Examples are ethylene glycol, 1,4-butanediol, cycloaliphatic diols such as 1,2 cyclohexanediol and cyclohexanedimethanol. A particularly preferred diol is 1,6 hexanediol.

For å fremstille de lateralstabiliserte polyuretanharpikser som kan benyttes i basisbelegningspreparater blir den ovenfor beskrevne polyesterpolyol omsatt med en blanding av et polyisocyanat, eventuelt en lavmolekylvektsdiol og/eller-triol og en ikke-ionisk stabilisator bestående delvis av en polyeterholdige forbindelse. To generelle syntesetilnærmelser benyttes for å syntetisere polyuretanharpiksene. En første tilnærmelse er å omsette alle produkter i en kolbe ved bruk av et overskudd av hydroksyekvivalenter når man syntetiserer polyuretanharpiksen (tildekking skjer samtidig med syntese av polyuretanharpiksen). Alternativt kan et overskudd av isocyanat anvendes for å gi et polyuretan mellomprodukt som så tildekkes med et tildekkingsmiddel som trimetylolpropan, dietanolamin, dioler eller blandinger av dioler, trioler og så videre. To produce the laterally stabilized polyurethane resins that can be used in base coating preparations, the polyester polyol described above is reacted with a mixture of a polyisocyanate, possibly a low molecular weight diol and/or triol and a non-ionic stabilizer consisting partly of a polyether-containing compound. Two general synthesis approaches are used to synthesize the polyurethane resins. A first approach is to react all products in a flask using an excess of hydroxy equivalents when synthesizing the polyurethane resin (capping occurs simultaneously with synthesis of the polyurethane resin). Alternatively, an excess of isocyanate can be used to give a polyurethane intermediate which is then covered with a capping agent such as trimethylolpropane, diethanolamine, diols or mixtures of diols, triols and so on.

Polyesterpolyolen, polyisocyanatet, lavmolekylvektsdiolene og/eller triolene og den ikke-ioniske stabilisator kan omsettes i samme kolbe eller kan omsettes sekvensielt avhengig av de ønskede resultater. Sekvensiell omsetning gir harpikser som er mere ordnet i strukturen. Både polyester-og triolholdige forbindelser kan tjene som kjedeforlengere for å bygge opp polyuretanryggraden ved reaksjon mellom hydroksylgrupper og isocyanatgrupper. Ytterligere kjedeforlengere med minst to aktive hydroksylgrupper (dioler, tioler, aminer eller blandinger av disse funksjonelle grupper) kan tilsettes for å øke kjedelengden eller for å endre de kjemiske karakteristika for polyuretanharpiksen. Et overskudd av polyisocyanatet benyttes fortrinnsvis slik at det kan fremstilles et polyuretanharpiks mellomprodukt med frie isocyanatgrupper i endene. De frie isocyanatgrupper kan så fortrinnsvis dekkes til med trimetylolpropan eller dimetanol-amin. Lavmolekylvektsdiolene/triolene/høyere funksjons-alkoholene som benyttes som en separat komponent ved syntetisering av polyuretanharpiksene inkluderer alkylenglykoler, for eksempel etylenglykol, propylenglykol, butylenglykol og neopentylglykol blant andre. Ytterligere alkylenglykoler inkluderer cykloheksandimetylol og kaprolaktondiol. Eksempler på høyerefunksjonelle alkoholer er trimetylolpropan, trimetyloletan og pentaeritritol. The polyester polyol, the polyisocyanate, the low molecular weight diols and/or triols and the nonionic stabilizer may be reacted in the same flask or may be reacted sequentially depending on the desired results. Sequential conversion produces resins that are more ordered in structure. Both polyester and triol-containing compounds can serve as chain extenders to build up the polyurethane backbone by reaction between hydroxyl groups and isocyanate groups. Additional chain extenders with at least two active hydroxyl groups (diols, thiols, amines or mixtures of these functional groups) can be added to increase the chain length or to change the chemical characteristics of the polyurethane resin. An excess of the polyisocyanate is preferably used so that a polyurethane resin intermediate product with free isocyanate groups at the ends can be produced. The free isocyanate groups can then preferably be covered with trimethylolpropane or dimethanolamine. The low molecular weight diols/triols/higher functional alcohols used as a separate component in synthesizing the polyurethane resins include alkylene glycols, for example ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol and neopentyl glycol among others. Additional alkylene glycols include cyclohexanedimethylol and caprolactonediol. Examples of higher functional alcohols are trimethylolpropane, trimethylolethane and pentaerythritol.

Det organiske polyisocyanat som omsettes med polyesterpolyolen og lavmolekylvektsdiolen og/eller -triolen som beskrevet er i det vesentlige et hvilket som helst polyisocyanat, det vil si en hver forbindelse som inneholder minst to isocyanatgrupper og er fortrinnsvis et isocyanat, for eksempel hydrokarbondiisocyanater eller substituert hydrokar-bon diisocyanater. Mange slike organiske diisocyanater er kjente i teknikken inkludert p-fenylendiisocyanat, bifenyl 4,4'diisocyanat, toluendiisocyanat, 3,3'-dimetyl-4,4 bifenylen diisocyanat, 1,4-tetrametylen diisocyanat, 1,6-heksametylendiisocyanat, 2,2,4-trimetylheksan-l,6 diisocyanat, metylenbis (fenylisocyanat), 1,5 naftalendiisocyanat, bis (isocyanatetyl fumarat), isoporondiisocyanat (IPDI) og metylen-bis-(4-cykloheksylisocyanat). Det kan også benyttes isocyanat-terminerte addukter av dioler slik som etylenglykol eller 1,4-butylenglykol. Disse oppnås ved omsetning av mer enn 1 mol av et diisocyanat slik som de som er nevnt, med 1 mol av en diol for å gi et lengerekjede diisocyanat. Alternativt kan diolen tilsettes sammen med diisocyanatet. Når diisocyanatene er foretrukket kan andre multifunksjonelle diisocyanater benyttes. Eksempler er 1,2,4-benzen triiso-cyanat og polymetylenpolyfenyl isocyanat. The organic polyisocyanate which is reacted with the polyester polyol and the low molecular weight diol and/or triol as described is essentially any polyisocyanate, that is to say a compound which contains at least two isocyanate groups and is preferably an isocyanate, for example hydrocarbon diisocyanates or substituted hydrocarbon bon diisocyanates. Many such organic diisocyanates are known in the art including p-phenylene diisocyanate, biphenyl 4,4' diisocyanate, toluene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4 biphenylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2, 2,4-trimethylhexane-1,6 diisocyanate, methylene bis(phenyl isocyanate), 1,5 naphthalenedi diisocyanate, bis (isocyanate ethyl fumarate), isoporone diisocyanate (IPDI) and methylene bis-(4-cyclohexyl isocyanate). Isocyanate-terminated adducts of diols such as ethylene glycol or 1,4-butylene glycol can also be used. These are obtained by reacting more than 1 mole of a diisocyanate such as those mentioned, with 1 mole of a diol to give a longer chain diisocyanate. Alternatively, the diol can be added together with the diisocyanate. When the diisocyanates are preferred, other multifunctional diisocyanates can be used. Examples are 1,2,4-benzene triisocyanate and polymethylene polyphenyl isocyanate.

Det er fortrukket å benytte et alifatisk diisocyanat idet det er funnet at disse gir bedre fargestabilitet i det ferdige belegg. Eksempler inkluderer 1,6-heksametylendiisocyanat, 1,4-butylendiisocyanat, metylenbis(4-cykloheksylisocyanat) og isoporon diisocyanat 2,4-toluendiisocyanater er også foretrukket. Blandinger av diisocyanater kan også anvendes. It is preferred to use an aliphatic diisocyanate as it has been found that these provide better color stability in the finished coating. Examples include 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,4-butylene diisocyanate, methylene bis(4-cyclohexyl isocyanate) and isoporone diisocyanate. 2,4-toluene diisocyanates are also preferred. Mixtures of diisocyanates can also be used.

Andelene av diisocyanat-, polyester-, diol- og/eller triolkomponent og ikke-ionisk stabilisator eller monofunksjonell polyeter velges for å oppnå et isocyanatterminert polyuretanharpiks mellomprodukt. Dette kan oppnås ved å benytte et støkiometrisk overskudd av polyisocyanat, det vil si mer enn en isocyanatgruppe pr. nukleofil del (reaktiv med isocyanat) i de andre komponenter. De frie isocyanater som blir tilbake efter omsetningen kan tildekkes med et tildekningsmiddel, for eksempel trimetylolpropan. The proportions of diisocyanate, polyester, diol and/or triol component and non-ionic stabilizer or monofunctional polyether are selected to obtain an isocyanate-terminated polyurethane resin intermediate. This can be achieved by using a stoichiometric excess of polyisocyanate, i.e. more than one isocyanate group per nucleophilic part (reactive with isocyanate) in the other components. The free isocyanates that remain after the reaction can be covered with a covering agent, for example trimethylolpropane.

Lengrekjedede polyuretanharpikser kan oppnås ved kjedeforlengelse av polyuretankjeden med diol- og/eller triolholdige forbindelser. I tillegg kan selv om det ikke er foretrukket, ytterligere kjedeforlengerforbindelser med minst to aktive hydrogengrupper, for eksempel dioler, ditioler, diaminer, eller forbindelser med en blanding av hydroksyl-, tiol- og amingrupper, for eksempel alkanolaminer, aminoalkylmerkap-taner og hydroksyalkylmerkaptaner benyttes. For hensikten ved dette aspekt ved oppfinnelsen ansees både primære og sekundære amingrupper som å ha et aktivt hydrogen. Alkanolaminer, for eksempel etanolamin eller dietanolamin, kan benyttes som kjedeforlengere og aller helst benyttes en diol. Longer-chain polyurethane resins can be obtained by chain extension of the polyurethane chain with diol- and/or triol-containing compounds. In addition, although not preferred, further chain extender compounds with at least two active hydrogen groups, for example diols, dithiols, diamines, or compounds with a mixture of hydroxyl, thiol and amine groups, for example alkanolamines, aminoalkyl mercaptans and hydroxyalkyl mercaptans can be used . For the purposes of this aspect of the invention, both primary and secondary amine groups are considered to have an active hydrogen. Alkanolamines, for example ethanolamine or diethanolamine, can be used as chain extenders and most preferably a diol is used.

Eksempler på foretrukne dioler som benyttes som polyuretan-kjedeforlengere inkluderer 1,6 heksandiol, cykloheksandimetylol og 1,4-butandiol. Spesielt foretrukket diol er neopentylglykol. Polyhydroksyforbindelser inneholdende minst tre hydroksylgrupper kan også benyttes som kjedeforlengere; bruken av disse forbindelser gir forgrenede polyuretanharpikser. For oppfinnelsens formål og hvis det er foretrukket å minimalisere mengden forgrening i polyuretanharpiksen, bør disse polyhydroksyforbindelser begrenses til en meget liten komponent i polyuretanfremstillingsblandingen. Disse høyere funksjonalitets polyhydroksyforbindelser inkluderer for eksempel trimetylolpropan, trimetyloletan, pentaerytritol blant andre forbindelser. Examples of preferred diols used as polyurethane chain extenders include 1,6 hexanediol, cyclohexanedimethylol and 1,4-butanediol. A particularly preferred diol is neopentyl glycol. Polyhydroxy compounds containing at least three hydroxyl groups can also be used as chain extenders; the use of these compounds gives branched polyurethane resins. For the purpose of the invention and if it is preferred to minimize the amount of branching in the polyurethane resin, these polyhydroxy compounds should be limited to a very small component of the polyurethane manufacturing mixture. These higher functionality polyhydroxy compounds include, for example, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol among other compounds.

Polyuretanharpiksen kan kjedeforlenges på en hvilken som helst måte ved å benytte disse diol- og triolholdige forbindelser eller alternative forbindelser med minst to aktive hydrogengrupper. Således kan disse forbindelser tilsettes til blandingen av polyisocyanat, polyester og polyeterholdig forbindelse (ikke-ionisk stabilisator eller monofunksjonell polyeterforbindelse) eller alternativt omsettes på et mellomliggende trinn for å forbinde to frie isocyanatgrupper som er tilstede i terminalendene i polyuretanharpiksmellomproduktet. The polyurethane resin can be chain extended in any way by using these diol- and triol-containing compounds or alternative compounds with at least two active hydrogen groups. Thus, these compounds can be added to the mixture of polyisocyanate, polyester and polyether-containing compound (non-ionic stabilizer or monofunctional polyether compound) or alternatively reacted in an intermediate step to connect two free isocyanate groups present at the terminal ends of the polyurethane resin intermediate.

De polyeterholdige forbindelser som beskrevet ovenfor er fortrinnsvis mono- eller difunksjonelle polyetere med monofunksjonelle polyetere som foretrukket. De monofunksjonelle polyetere dannes fortrinnsvis fra monoalkoholinitiert polymerisering av etylenoksyd, propylenoksyd og blandinger derav. En polyeterforbindelse bestående av 100% etylenoksyd-enheter er spesielt foretrukket. I den mest foretrukne utførelsesform omfatter den monofunksjonelle polyeter mellom 10 og 25 vekt-# av den ferdige polyuretanharpiks og har en molekylvekt på mellom 1.200 og 3.000. The polyether-containing compounds as described above are preferably mono- or difunctional polyethers with monofunctional polyethers being preferred. The monofunctional polyethers are preferably formed from monoalcohol-initiated polymerization of ethylene oxide, propylene oxide and mixtures thereof. A polyether compound consisting of 100% ethylene oxide units is particularly preferred. In the most preferred embodiment, the monofunctional polyether comprises between 10 and 25% by weight of the finished polyurethane resin and has a molecular weight of between 1,200 and 3,000.

Det er generelt foretrukket at polyuretanharpiks mellomprodukt som fremstilles ved omsetning av polyesterharpiksen og blandingen av polyisocyanat-, diol/triolblanding og polyeterholdig forbindelse termineres med frie isocyanat grupper. For å oppnå dette benyttes det et overskudd av polyisocyanatforbindelsen. Således vil dioler/trioler, polyeterkomponent og polyesterdiol alle reagere med iso-cyanatdelene for derved å gi polyuretanharpikser med i det minste noen frie isocyanatgrupper. Selvfølgelig vil molfor-holdet mellom de andre komponenter justeres i henhold til de ønskede karakteristika for mellomproduktet og sluttpoly-uretanharpiksene. It is generally preferred that the polyurethane resin intermediate produced by reaction of the polyester resin and the mixture of polyisocyanate, diol/triol mixture and polyether-containing compound is terminated with free isocyanate groups. To achieve this, an excess of the polyisocyanate compound is used. Thus, diols/triols, polyether component and polyester diol will all react with the isocyanate parts to thereby give polyurethane resins with at least some free isocyanate groups. Of course, the molar ratio between the other components will be adjusted according to the desired characteristics of the intermediate and final polyurethane resins.

I en spesielt foretrukket utførelsesform blir en multifunksjonell alkohol, for eksempel trimetylolpropan, benyttet for å terminere reaksjonene (tildekke den frie isocycanat-gruppe) på det ønskede stadium (bestemt ved viskositeten og tilstedeværende isocyanatgrupper) for derved også å bidra med resthydroksylgrupper. Spesielt ønskelig for slike formål er aminoalkoholer slik som etanolamin, dietanolamin og lignende fordi aminogruppene fortrinnsvis reagerer med de tilstedeværende isocyanatgrupper. Disse tildekningsmidler er spesielt foretrukket for bruk i oppmalingsharpiksaspektet ifølge oppfinnelsen. Multifunksjonelle alkohol slik som etylenglykol, trimetylolpropan og hydroksylterminerte polyestere kan også benyttes på denne måte. In a particularly preferred embodiment, a multifunctional alcohol, for example trimethylolpropane, is used to terminate the reactions (cover the free isocyanate group) at the desired stage (determined by the viscosity and isocyanate groups present) and thereby also contribute residual hydroxyl groups. Particularly desirable for such purposes are amino alcohols such as ethanolamine, diethanolamine and the like because the amino groups preferably react with the isocyanate groups present. These masking agents are particularly preferred for use in the grinding resin aspect according to the invention. Multifunctional alcohols such as ethylene glycol, trimethylolpropane and hydroxyl-terminated polyesters can also be used in this way.

Mens forholdene mellom komponentene polyester, multifunksjo-nelt isocyanat, dioltriolblanding, polyeterholdige forbindelser og tildekningsmidlet kan varieres, vil fagmannen ha merket seg at mengdene bør velges slik at man unngår geldannelse for derved å produsere et ikke geldannet uretanreaksjonsprodukt inneholdende hydroksylgrupper. Hydrokosyltallet for sluttpolyuretanreaksjonsproduktet vil være minst 5 og fortrinnsvis mellom 20 og ca. 200. While the ratios between the components polyester, multifunctional isocyanate, diol triol mixture, polyether-containing compounds and the masking agent can be varied, the person skilled in the art will have noticed that the amounts should be chosen so as to avoid gel formation in order to thereby produce a non-gelled urethane reaction product containing hydroxyl groups. The hydroxyl number of the final polyurethane reaction product will be at least 5 and preferably between 20 and approx. 200.

Mengden polyisocyanat som benyttes i blandingen er fortrinnsvis mellom 10 og 30 vekt-# av reaktantene i blandingen og ligger aller helst mellom ca. 10 og 20$ men vil variere avhengig av polyesteren som benyttes og den ønskede molekylvekt for sluttpolyuretanharpiksen. Mengden polyisocyanat vil også variere avhengig av hvorvidt det er ønskelig å ha polyuretanmellomproduktet terminert med frie isocyanatgrupper eller med hydroksylgrupper. Der det således er foretrukket å terminere polyuretanharpiks mellomproduktet med frie isocyanater for tildekking med trimetylolpropan eller dietanolamin, kan det benyttes et overskudd av polyisocyanat. Der polyuretanharpiksmellomproduktet skal termineres med hydroksylgrupper kan et støkiometrisk underskudd av polyisocyanat benyttes. The amount of polyisocyanate used in the mixture is preferably between 10 and 30% by weight of the reactants in the mixture and is most preferably between approx. 10 and 20$ but will vary depending on the polyester used and the desired molecular weight for the final polyurethane resin. The amount of polyisocyanate will also vary depending on whether it is desirable to have the polyurethane intermediate terminated with free isocyanate groups or with hydroxyl groups. Where it is thus preferred to terminate the polyurethane resin intermediate with free isocyanates for capping with trimethylolpropane or diethanolamine, an excess of polyisocyanate can be used. Where the polyurethane resin intermediate is to be terminated with hydroxyl groups, a stoichiometric deficit of polyisocyanate can be used.

Polyuretanharpiksene formuleres sammen med andre komponenter til vanndispergerbar basisbeleggpreparater som sprayes eller elektrostatisk avsettes på metall- eller plastsubstrater, for eksemple bilkarroserier. Generelt blir en polyuretanharpiks, formulert som beskrevet ovenfor, blandet med en aminoplastharpiks, et polyisocyanat kryssbindingsmiddel, en oppmalingsharpiks, vann, en andel av et organisk oppløs-ningsmiddel, pigmenter og et rheologikontrollerende middel. Andre midler kan innarbeides, for eksempel forskjellige fyllstoffer, overflateaktive stoffer, myknere, stabilisatorer, fuktemidler, dispergeringsmidler, avskummingsmidler, adhesjonspromotere og katalysatorer i mindre mengder. I en utførelsesform kan en forgrenet kjedepolyesterkomponent også tilsettes til basisbelegg preparatet. The polyurethane resins are formulated together with other components into water-dispersible base coating preparations which are sprayed or electrostatically deposited on metal or plastic substrates, for example car bodies. In general, a polyurethane resin, formulated as described above, is mixed with an aminoplast resin, a polyisocyanate cross-linking agent, a grinding resin, water, a portion of an organic solvent, pigments and a rheology controlling agent. Other agents can be incorporated, for example various fillers, surfactants, plasticizers, stabilizers, wetting agents, dispersants, defoamers, adhesion promoters and catalysts in smaller amounts. In one embodiment, a branched chain polyester component can also be added to the base coating composition.

Som antydet blir en vandig dispersjon av polyuretanharpiksen benyttet som prinsipal eller hovedsakelig baererharpiks. Generelt omfatter den prinsipale eller den hovedsakelige baererharpiks mellom 20-80 vekt-% av de totale faststoffer som er tilstede i basisbeleggspreparatet. En akseptabel polyuretanharpiks for bruk som pr insipalharpiks er en harpiks fremstilt fra en polyester som er syntetisert fra dimerfett-syre, isoftalsyre og 1,6 heksandiol. Den resulterende polyester omsettes så med et diisocyanat av isoporon, en triol og en polyetermonoalkohol og en diol, for eksempel neopentylglykol. Det resulterende polyuretan mellomprodukt med frie isocyanatgrupper omsettes så med trimetylolpropan for å tildekke disse grupper. As indicated, an aqueous dispersion of the polyurethane resin is used as principal or mainly carrier resin. In general, the principal or main carrier resin comprises between 20-80% by weight of the total solids present in the base coating composition. An acceptable polyurethane resin for use as a primary resin is a resin prepared from a polyester synthesized from dimer fatty acid, isophthalic acid and 1,6 hexanediol. The resulting polyester is then reacted with a diisocyanate of isoporone, a triol and a polyether monoalcohol and a diol, for example neopentyl glycol. The resulting polyurethane intermediate with free isocyanate groups is then reacted with trimethylolpropane to cover these groups.

Polyuretanreaksjonsproduktet blandes som beskrevet ovenfor med en aminoplastharpiks eller et polyisocyanattverrbindings-middel. Aminoplastharpiksen er aldehydkondensasjonsproduktet fra melamin, urea og tilsvarende forbindelser. Produkter oppnådd fra omsetning av formaldehyd med melamin, urea eller benzoguanamin er vanligst og er foretrukket her. Imidlertid kan kondensasjonsprodukter av andre aminer og amider også benyttes, for eksempel aldehydkondensater av triaziner, diaziner, triazoler, guanidiner, guanaminer og alkyl- og arylsubstituerte derivater av slike forbindelser inkludert alkyl- og arylsubstituerte ureaer og alkyl- og arylsubstituerte melaminer. Enkelte eksempler på slike forbindelser er N,N'-dimetylurea, benzourea, dicyandiamid, formoguanamin acetoguanamin, ammelin, 2-kloro-4,6-diamino-1,3,5-triazin, 6-metyl-2,4-diamino,1,3,5-triazin, 3,5-diamino-triazol, triaminpyrimidin, 2-merkapto-4,6-diamino-pyrimidin, 2,4,6-trietyl triamino-1,3,5-triazin og lignende. The polyurethane reaction product is mixed as described above with an aminoplast resin or a polyisocyanate cross-linking agent. The aminoplast resin is the aldehyde condensation product from melamine, urea and similar compounds. Products obtained from the reaction of formaldehyde with melamine, urea or benzoguanamine are most common and are preferred here. However, condensation products of other amines and amides can also be used, for example aldehyde condensates of triazines, diazines, triazoles, guanidines, guanamines and alkyl and aryl substituted derivatives of such compounds including alkyl and aryl substituted ureas and alkyl and aryl substituted melamines. Some examples of such compounds are N,N'-dimethylurea, benzourea, dicyandiamide, formoguanamine acetoguanamine, ammelin, 2-chloro-4,6-diamino-1,3,5-triazine, 6-methyl-2,4-diamino, 1,3,5-triazine, 3,5-diamino-triazole, triamine pyrimidine, 2-mercapto-4,6-diamino-pyrimidine, 2,4,6-triethyl triamino-1,3,5-triazine and the like.

Mens aldehydet som benyttes hyppigst er formaldehyd kan andre tilsvarende kondensasjonsprodukter fremstilles fra andre aldehyder, for eksempel acetaldehyd, krotonaldehyd acrolein, benzaldehyd, furfural og andre. While the most frequently used aldehyde is formaldehyde, other similar condensation products can be produced from other aldehydes, for example acetaldehyde, crotonaldehyde acrolein, benzaldehyde, furfural and others.

Aminaldehydkondensasjonsproduktene kan inneholde metylol-eller tilsvarende alkylolgrupper og i de fleste tilfelle er minst en andel av disse alkylolgrupper foretret ved omsetning med en alkohol for å gi organisk oppløsningsmiddel opp-løselige harpikser. Enhver monohydroksyalkohol kan benyttes for dette formål inkludert slike alkoholer som metanol, etanol, propanol, butanol, pentanol, heksanol, heptanol, såvel som benzylalkohol og aromatisk alkohol, cykliske alkoholer, for eksempel cykloheksanol, monoetere av glykoler slik som "Cellosolves" og "Carbitol", og halogensubstituerte eller andre substituerte alkoholer slik som 3-klorpropanol. De foretrukne aminaldehydharpikser er foretret med metanol eller butanol. The amine aldehyde condensation products may contain methylol or corresponding alkylol groups and in most cases at least a proportion of these alkylol groups are etherified by reaction with an alcohol to give organic solvent soluble resins. Any monohydroxy alcohol can be used for this purpose including such alcohols as methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, as well as benzyl alcohol and aromatic alcohol, cyclic alcohols, for example cyclohexanol, monoethers of glycols such as "Cellosolves" and "Carbitol ", and halogen-substituted or other substituted alcohols such as 3-chloropropanol. The preferred amine aldehyde resins are etherified with methanol or butanol.

Alternativt kan isocyanatholdige forbindelser som de som tidligerere er beskrevet, benyttes som kryssbindingsmidler. Når polyisocyanater benyttes utgjør de generelt mellom 5 og 50$ av basisbeleggpreparatet. Fortrinnsvis blir et helt blokkert polyisocyanat benyttet som kryssbindingsmiddel. Alternatively, isocyanate-containing compounds such as those previously described can be used as cross-linking agents. When polyisocyanates are used, they generally make up between 5 and 50$ of the base coating preparation. Preferably, a fully blocked polyisocyanate is used as crosslinking agent.

Ved fremstilling av det blokkerte organiske polyisocyanat kan et hvilket som helst egnet organisk polyisocyanat benyttes. In the production of the blocked organic polyisocyanate, any suitable organic polyisocyanate can be used.

Eksempler er alifatiske forbindelser som trimetylen, tetrametylen, heksametylen, 1,2-propylen, 1,2-butylen, 2,3-butylen, 1,3-butylen, etylidin og butylidin diisocyanater; cykloalkylenforbindelser som 1,2-cyklopentan, 1,4-cykloheksan og 1,2-cykloheksandiisocyanater, aromatiske forbindelser som fenylen, p-fenylen, 4 ,4'-difenyl,1,5-naftalen og 1,4-naftalen diisocyanater, alifatisk-aromatiske forbindelser som 4,4' difenylmetan, 2,4- eller 2,6-tolylen eller blandinger derav, 4,4' soluidin og 1,4-xylylen diisocyanater: nukleærsubsti-tuerte aromatiske forbindelser som dianisidin diisocyanat, 4,4'-difenyleter diisocyanat og klordifenylen diisocyanat, triisocyanater slik som trifenylmetan-4,4',4"-triisocyanat, 1,3,5-triisocyanatbenzen og 2,4,6-triisocyanater slik som 4,4'-difenyl-dimetylmetan 2,2', 5,5'-tetraisocyanat; polymeriserte isocyanater som tolylendiisocyanatdimerer og-trimerer og lignende. Examples are aliphatic compounds such as trimethylene, tetramethylene, hexamethylene, 1,2-propylene, 1,2-butylene, 2,3-butylene, 1,3-butylene, ethylidine and butylidine diisocyanates; cycloalkylene compounds such as 1,2-cyclopentane, 1,4-cyclohexane and 1,2-cyclohexane diisocyanates, aromatic compounds such as phenylene, p-phenylene, 4,4'-diphenyl, 1,5-naphthalene and 1,4-naphthalene diisocyanates, aliphatic -aromatic compounds such as 4,4' diphenylmethane, 2,4- or 2,6-tolylene or mixtures thereof, 4,4' soluidine and 1,4-xylylene diisocyanates: nuclear substituted aromatic compounds such as dianisidine diisocyanate, 4,4' -diphenyl ether diisocyanate and chlorodiphenylene diisocyanate, triisocyanates such as triphenylmethane-4,4',4"-triisocyanate, 1,3,5-triisocyanatebenzene and 2,4,6-triisocyanates such as 4,4'-diphenyl-dimethylmethane 2,2 ', 5,5'-tetraisocyanate; polymerized isocyanates such as tolylene diisocyanate dimers and trimers and the like.

En hvilken som helst egnet alifatisk, cykloalifatisk, aromatisk alkylmonoalkohol og fenolisk forbindelse kan benyttes som blokkeringsmiddel, for eksempel lavere alifatiske alkoholer som metyl-, etyl-, kloretyl-, propyl, butyl, cykloheksyl, heptyl, oktyl, nonyl 3,3,5-trimetyl-heksanol, decyl og laurylalkoholer og lignende, aromatisk-alkylalkoholer som fenylkarbinol, metylfenylkarbinol, etylglykolmonoetyl eter, etylglykol monobutyleter og lignende; fenoliske forbindelser som fenol selv, substituerte fenoler der substituentene ikke ugunstig påvirker beleg-ningen. Eksempler er kresol, xylenol, nitrofesol, klorfenol, etylfenol, 1-butylfenol og 2,5-di-t-butyl-4-hydroksy toluen. Mindre mengder høyere molekylvekts, relativt ikke-flyktige monoalkoholer kan også benyttes. Any suitable aliphatic, cycloaliphatic, aromatic alkyl monoalcohol and phenolic compound can be used as blocking agent, for example lower aliphatic alcohols such as methyl, ethyl, chloroethyl, propyl, butyl, cyclohexyl, heptyl, octyl, nonyl 3,3,5 -trimethylhexanol, decyl and lauryl alcohols and the like, aromatic alkyl alcohols such as phenylcarbinol, methylphenylcarbinol, ethyl glycol monoethyl ether, ethyl glycol monobutyl ether and the like; phenolic compounds such as phenol itself, substituted phenols where the substituents do not adversely affect the coating. Examples are cresol, xylenol, nitrophenol, chlorophenol, ethylphenol, 1-butylphenol and 2,5-di-t-butyl-4-hydroxy toluene. Smaller amounts of higher molecular weight, relatively non-volatile monoalcohols can also be used.

Ytterligere blokkeringsmidler inkluderer tertiære hydrok-sylaminer slik som dietyletanolamin og oksimer som metyletyl keton oksim, acetonaoksim og cykloheksanonoksim. Bruken av oksimer og fenoler er spesielt brukbare fordi spesifikke polyisocyanater som er blokkert med disse midler avdekkes ved relativt lave temperaturer uten behov for eksternt tilsatte uretandannende katalysatorer slik som de som beskrives nedenfor. Additional blocking agents include tertiary hydroxylamines such as diethylethanolamine and oximes such as methyl ethyl ketone oxime, acetone oxime and cyclohexanone oxime. The use of oximes and phenols are particularly useful because specific polyisocyanates blocked with these agents are revealed at relatively low temperatures without the need for externally added urethane-forming catalysts such as those described below.

Organisk polyisocyanat- blokkeringsmiddel-adduktet dannes ved å omsette en tilstrekkelig mengde blokkeringsmiddel med det organiske polyisocyanat for å sikre at ingen frie isocyanatgrupper er tilstede. The organic polyisocyanate blocking agent adduct is formed by reacting a sufficient amount of blocking agent with the organic polyisocyanate to ensure that no free isocyanate groups are present.

Pigmenter kan innarbeides i basisbeleggspreparatet for å gi de ønskede kosmetiske karakteristika. Dette skjer ved å blande pigmenter med den ovenfor beskrevne oppmalingsharpiks og i tillegg eventuelt aminoplastharpiks for derved å gi en pigmentpasta ifølge oppfinnelsen. I en foretrukket ut-førelsesform er metodologien for fremstilling av en pigmentpasta med de ikke-ioniske polyuretanharpikser ifølge oppfinnelsen forenklet sammenlignet med det som benyttes for å fremstille pigmentpasta med anioniske polyuretanharpikser. Ved denne metode blir en ikke-ionisk polyuretanharpiks ganske enkelt blandet med pigmentet. Aminoplastkryssbindingsmidler kan også tilsettes men en slik tilsetning er ikke foretrukket . Pigments can be incorporated into the base coating preparation to provide the desired cosmetic characteristics. This takes place by mixing pigments with the above-described grinding resin and, in addition, any aminoplast resin to thereby produce a pigment paste according to the invention. In a preferred embodiment, the methodology for producing a pigment paste with the non-ionic polyurethane resins according to the invention is simplified compared to that used to produce pigment paste with anionic polyurethane resins. In this method, a non-ionic polyurethane resin is simply mixed with the pigment. Aminoplast crosslinking agents can also be added, but such an addition is not preferred.

Sluttpigmentpastaen omfatter 3 til 65 vekt-# pigment og 5 til 65 vekt-# lateralterminert stabilisert polyuretanharpiks og eventuelt opptil 50 vekt-# av et kryssbindingsmiddel. The final pigment paste comprises 3 to 65 wt-# of pigment and 5 to 65 wt-# of laterally terminated stabilized polyurethane resin and optionally up to 50 wt-# of a cross-linking agent.

Ethvert standardpigment som er kjent i teknikken kan benyttes sammen med harpiksene så lenge pigmentene kan formuleres uten å påvirke harpiksens ønskede karakteristika. Spesifikke eksempler på fargestoffer eller pigmenter kan være uorganiske eller organiske, for eksempel grafitt, sot, sink kromat, strontium kromat, barium kromat, blykromater, blycyamid, titandioksyd, sinkoksyd, kadmiumsulfid, jernoksyd, aluminium-flak, sinksulfid, ftalcyaminkomplekser, naftolrødt, kinakri-doner og halogenerte tioindigopigmenter blant andre. Any standard pigment known in the art can be used with the resins as long as the pigments can be formulated without affecting the desired characteristics of the resin. Specific examples of dyes or pigments may be inorganic or organic, for example graphite, carbon black, zinc chromate, strontium chromate, barium chromate, lead chromates, lead cyamide, titanium dioxide, zinc oxide, cadmium sulphide, iron oxide, aluminum flakes, zinc sulphide, phthalcyamine complexes, naphthol red, quinine -dons and halogenated thioindigo pigments among others.

Foretrukne aluminiumflakpigmenter er tilgjengelige kommersielt fra forskjellige kilder. Aluminiumflakpigmentene gir belegget en forbedret "metallisk ferniss". I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen blir det benyttet standard-kvalitet aluminium stabilisert med fosfatester. Andre metallflakpigmenter slik som for eksempel sølv kan også benyttes. De metalliske pigmenter kan også blandes med ikke-metalliske pigmenter men disse må omhyggelig velges for ikke å redusere den ønskede "metallic" virkning. De harpiksholdige dispersjoner av basisbelegget i preparatene dispergeres i deionisert vann. Det er foretrukket at det deioniserte vann har konduktansverdier på mindre enn 13 jjfl-<1>og fortrinnsvis mindre enn ca. 5uf?-<1>for å forhindre gassdannelse forårsaket av reaksjonen mellom aluminium og vann. Deionisert vann velges også for å unngå de salter som naturlig forekommer i ledningsvann. Andre oppløsningsmidler kan også benyttes sammen med deionisert vann. Et spesielt foretrukket oppløsningsmiddel er "Butyl Cellosolve" som understøtter blanding, formulering og dispergering av pigment i basisbeleggspreparatet. Andre oppløsningsmidler kan også benyttes, for eksempel lavtkokende mono- og polyhydr-oksyalkoholer, etere, estere, ketoner og andre organiske stoffer. Det organiske oppløsningsmiddel som utgjør høyst 80Sé av basisbeleggspreparatet og fortrinnsvis utgjør ca. 10 til 20 vekt-# av dette (inkludert vann) kan velges for å fremme dispergerbarheten av individuelle komponenter i det endelige basisbeleggspreparat (myknerkarakteristika) og på grunn av sine lavflyktighetskarakteristika. Preferred aluminum flake pigments are available commercially from various sources. The aluminum flake pigments give the coating an improved "metallic varnish". In a preferred embodiment of the invention, standard-quality aluminum stabilized with phosphate ester is used. Other metal flake pigments such as silver can also be used. The metallic pigments can also be mixed with non-metallic pigments, but these must be carefully selected so as not to reduce the desired "metallic" effect. The resinous dispersions of the base coating in the preparations are dispersed in deionized water. It is preferred that the deionized water has conductance values of less than 13 jjfl-<1> and preferably less than approx. 5uf?-<1> to prevent gas formation caused by the reaction between aluminum and water. Deionized water is also chosen to avoid the salts that naturally occur in tap water. Other solvents can also be used together with deionized water. A particularly preferred solvent is "Butyl Cellosolve" which supports the mixing, formulation and dispersion of pigment in the base coating preparation. Other solvents can also be used, for example low-boiling mono- and polyhydroxyalcohols, ethers, esters, ketones and other organic substances. The organic solvent which makes up no more than 80% of the base coating preparation and preferably makes up approx. 10 to 20 wt# of this (including water) may be selected to promote the dispersibility of individual components in the final basecoat formulation (plasticizer characteristics) and because of its low volatility characteristics.

Et rheologikontrollmiddel blir også fortrinnsvis innarbeidet i basisbeleggsprepratet. Rheologikontrollmidlet kontrollerer viskositeten i det resulterende preparat og innarbeides i mengder som forhindrer siging eller renning efter at et basisbelegg er sprøytet på en vertikal overflate slik som et bilkarosseri. Det direkte resultat av å innarbeide et rheologikontrollmiddel er å tilveiebringe flytkontroll, spraybarhet og tilsvarende. Et annet gunstig resultat ved å tilsette rheologikontrollmidler er å tillate avsetning av et tyngre belegg, også å tillate en mere total dekning av et substrat. Påsprøytede belegg inneholdende disse midler viser også en større orientering av flakpigmentene på det ferdig-belagte substrat. Rheologikontrollmidler som kan benyttes i utførelsesformer ifølge oppfinnelsen inkluderer dampede silisiumdioksydforbindelser og bentonittleirer. Foretrukne sillsiumdioksydforbindelser er hydrofobe silisiumdioksydforbindelser som for eksempel tilgjengelig "Aerosil" R972. Andre rheologikontrollmidler som kan benyttes og i visse basisbeleggspreparater kan være foretrukket, er en syntetisk natriumlitium magnesium silikat hektoritleire. Et eksempel på en slik leire er den kommersielt tilgjengelige "Laponite" RD. I visse foretrukne utførelsesformer blir rheologikontrollmidler blandet. Rheologikontrollmidler utgjør viss det innarbeides inntil 20 vekt-# av basisbeleggspreparatet og fortrinnsvis mellom 1 og 5% av den endelige basisbeleggs-sammensetning. A rheology control agent is also preferably incorporated into the base coat preparation. The rheology control agent controls the viscosity of the resulting formulation and is incorporated in amounts that prevent seepage or creep after a base coat is sprayed onto a vertical surface such as a car body. The direct result of incorporating a rheology control agent is to provide flow control, sprayability and the like. Another beneficial result of adding rheology control agents is to allow the deposition of a heavier coating, also to allow more total coverage of a substrate. Sprayed-on coatings containing these agents also show a greater orientation of the flake pigments on the ready-coated substrate. Rheology control agents that can be used in embodiments of the invention include fumed silica compounds and bentonite clays. Preferred silica compounds are hydrophobic silica compounds such as available "Aerosil" R972. Other rheology control agents which may be used and in certain base coating preparations may be preferred, is a synthetic sodium lithium magnesium silicate hectorite clay. An example of such a clay is the commercially available "Laponite" RD. In certain preferred embodiments, rheology control agents are mixed. Rheology control agents make up, if incorporated, up to 20% by weight of the base coating preparation and preferably between 1 and 5% of the final base coating composition.

Generelt spiller partikkelstørrelsen for rheologikontrollmidlet en rolle for det totale tixotropiske egenskaper for disse harpikser. Rheologikontrollmidler i utførelsesformer ifølge oppfinnelsen suspenderes i materialet. Det kan foreslås at det suspenderte rheologikontrollmiddel virker i det minste delvis via coulomb- eller elektrostatiske interaksjoner. In general, the particle size of the rheology control agent plays a role in the overall thixotropic properties of these resins. Rheology control agents in embodiments according to the invention are suspended in the material. It can be suggested that the suspended rheology control agent acts at least in part via coulombic or electrostatic interactions.

Generelt kan partikkelstørrelse være fra mindre enn 0,01 pm til over ca. 200 pm. Disse størrelser kan tilpasses til delvis å utviklet de ønskede rheologiske egenskaper. Under spesielle omstendigheter kan partikkelstørrelsene være fra ca. 1 til 10 pm. In general, particle size can be from less than 0.01 pm to over approx. 200 p.m. These sizes can be adapted to partially develop the desired rheological properties. Under special circumstances, the particle sizes can be from approx. 1 to 10 p.m.

Andre ytterligere midler benyttes, for eksempel overflateaktive midler, fyllstoffer, stabilisatorer, fuktemidler, dispergeringsmidler, adhesjonspromotere og så videre og disse kan innarbeides i basisbeleggspreparatet. Mens midlene er velkjente i teknikken må mengden som benyttes reguleres omhyggelig for å unngå ugunstig å påvirke belegget og hurtigtørkingsegenskapene. Other additional agents are used, for example surfactants, fillers, stabilizers, wetting agents, dispersants, adhesion promoters and so on and these can be incorporated into the base coating preparation. While the agents are well known in the art, the amount used must be carefully regulated to avoid adversely affecting the coating and quick drying properties.

Den ferdige basisbelegningsblanding justeres til en pH verdi på mellom 6 og 8. Viskositeten kan justeres ved å bruke deionisert vann. Ferdige basisbeleggpreparater består av følgende komponenter i de antydede vektforhold. The finished base coating mixture is adjusted to a pH value of between 6 and 8. The viscosity can be adjusted by using deionized water. Finished base coating preparations consist of the following components in the indicated weight ratios.

Basisbeleggspreparatene som beskrives ovenfor kan påføres på et metall- eller plastsubstrat i ett eller to belegg ved for eksempel å bruke en luftforstøver "Binks" modell 60 spraypistol av kommersiell type eller ved å benytte andre kommersielle sprayanordninger. Basisbeleggspreparatene påsprøytes fortrinnsvis ved et trykk på 3,5-5,6 kg/cm^ og en relativ fuktighet på mellom 50 og 90% (optimalt ved 60-80$ relativ fuktighet) og en temperatur på 21-32°C. The base coating compositions described above can be applied to a metal or plastic substrate in one or two coats using, for example, a commercial type air atomizer "Binks" model 60 spray gun or by using other commercial spray devices. The base coating preparations are preferably sprayed on at a pressure of 3.5-5.6 kg/cm^ and a relative humidity of between 50 and 90% (optimal at 60-80$ relative humidity) and a temperature of 21-32°C.

Efter avsetning blir basisbeleggspreparatene flashtørket innen et temperaturområde fra ca. romtemperatur og opptil 63° C. Den foretrukne flashtemperatur er ca. 50°C. Flash-betingelsene som beskrives her resulterer i at ca. 90% av oppløsningsmidlene (vann + organiske stoffer) flashes fra basisbelegget i løpet av kort tid. After deposition, the base coating preparations are flash dried within a temperature range from approx. room temperature and up to 63° C. The preferred flash temperature is approx. 50°C. The flash conditions described here result in approx. 90% of the solvents (water + organic substances) are flashed from the base coating within a short time.

Efter at det første basisbelegget er avsatt kan et andre basisbelegg avsettes over det første uten tørking (flash off); avLler alternativt kan et klarbelegg avsettes over det flashede basisbelegg. Det er et overraskende resultat av bruken av de ikke-ioniske harpikser at når det benyttes direkte nyanse (ikke-metallic) eller metallic pigmenter, kan et belegg av basisbelegg benyttes for å gi utmerkede kosmetiske karakteristika. Et hvilket som helst antall klarbeleggspreparater som er kjent i teknikken, kan benyttes. Et hvilket som helst ikke-pigmentert eller annet transparent pigmentert belegningsmiddel er i prinsippet egnet til bruk som toppbelegg. Et typisk toppbeleggspreparat inneholder 30 til b0% filmdannende harpiks og 40 til 70% flyktig organisk oppløsningsmiddel. After the first base coat has been deposited, a second base coat can be deposited over the first without drying (flash off); Alternatively, a clear coat can be deposited over the flashed base coat. It is a surprising result of the use of the non-ionic resins that when direct shade (non-metallic) or metallic pigments are used, a coating of base coating can be used to provide excellent cosmetic characteristics. Any number of clear coat compositions known in the art may be used. Any non-pigmented or other transparent pigmented coating agent is in principle suitable for use as a top coating. A typical topcoat formulation contains 30 to b0% film-forming resin and 40 to 70% volatile organic solvent.

Efter at det klare belegg er belagt på basisbeleggssjiktet blir flersjiktsbelegget brent for å kryssbinde polymerbæreren og å drive den lille mengde gjenværende vann og organisk oppløsningsmiddel ut fra multisjiktspolymerpreparatet. Et foretrukket brenningstrinn involverer oppvarming av det belagte substrat i et tidsrom på 10 til 60 minutter ved temperaturer mellom 150 og 300°F. Dette trinn herder belegget til en hård, varig film. After the clear coat is coated on the base coat layer, the multilayer coating is fired to cross-link the polymer carrier and drive the small amount of residual water and organic solvent out of the multilayer polymer preparation. A preferred firing step involves heating the coated substrate for a period of 10 to 60 minutes at temperatures between 150 and 300°F. This step hardens the coating into a hard, durable film.

Dette endelige multisjiktsbelagte substrat ifølge oppfinnelsen omfatter: a) et vannbåret basisbeleggspreparat omfattende 20 til 80 vekt-$ av basisbeleggspreparatet av en polyuretan blanding; b) 5 til 50 vekt-$ av et kryssbindingsmiddel; c) eventuelt opp til 20 vekt-$ av et rheologikontrollmiddel ; This final multi-layer coated substrate according to the invention comprises: a) a waterborne base coating preparation comprising 20 to 80% by weight of the base coating preparation of a polyurethane mixture; b) 5 to 50 wt% of a cross-linking agent; c) optionally up to 20 weight-$ of a rheology control agent;

d) 5 til 65 vekt-$ av en pigmentpasta; og d) 5 to 65% by weight of a pigment paste; and

e) et klart toppbelegg. e) a clear top coating.

Oppfinnelsen skal beskrives ytterligere i forbindelse med The invention shall be further described in connection with

eksemplene som følger nedenfor. Disse eksempler vises som illustrasjon av oppfinnelsen. Alle deler og prosentandeler i eksemplene er på vektbasis hvis ikke annet er sagt. the examples that follow below. These examples are shown by way of illustration of the invention. All parts and percentages in the examples are by weight unless otherwise stated.

Eksempel 1: Fremstilling av polyesterharpiks A Example 1: Production of polyester resin A

En polyesterpolyolharpiks fremstilles ved å chargere en reaksjonskolbe utstyrt med fraksjoneringskolonne med 551,9 g eller 15,8$ av polyesterharpiksen av isoftalsyre, 1923 g eller 54,9$ "Empol 1010" (dimer fettsyre) og 1025,1 g eller 29,3$ 1,6-heksandiol og 100 g toluen. Ytterligere toluen kan tilsettes for å fylle fellen. Blandingen ble oppvarmet under nitrogen og kondensasjonsvann ble fjernet. Under denne oppvarming ble det destillert av 235,7 g vann. Oppvarmingen ble fortsatt ved ca. 200°C inntil syretallet er mindre enn eller lik 8. Gjenværende toluen vakuumstrippes så ved 200° C for derved å gi en polyesterharpiks for bruk i polyuretanharpiksen. A polyester polyol resin is prepared by charging a reaction flask equipped with a fractionating column with 551.9 g or 15.8$ of the polyester resin of isophthalic acid, 1923 g or 54.9$ of "Empol 1010" (dimer fatty acid) and 1025.1 g or 29.3 $ 1,6-hexanediol and 100 g of toluene. Additional toluene can be added to fill the trap. The mixture was heated under nitrogen and water of condensation was removed. During this heating, 235.7 g of water was distilled. The heating was continued at approx. 200°C until the acid number is less than or equal to 8. The remaining toluene is then vacuum stripped at 200°C to thereby give a polyester resin for use in the polyurethane resin.

Eksempel 2: Fremstilling av polyester B Example 2: Production of polyester B

En reaksjonsbeholder chargeres med 960,0 g tilsvarende 43,5 vekt-$ neopentylglykol, 664,6 g tilsvarende 30,1 vekt-$ isoftalsyre, 84,7 g tilsvarende 26,5 vekt-$ adipinsyre og 50 g toluen. Blandingen oppvarmes under nitrogen til 240" C inntil man oppnår et syretall på 3,5. A reaction container is charged with 960.0 g corresponding to 43.5 wt-$ neopentyl glycol, 664.6 g corresponding to 30.1 wt-$ isophthalic acid, 84.7 g corresponding to 26.5 wt-$ adipic acid and 50 g toluene. The mixture is heated under nitrogen to 240°C until an acid number of 3.5 is achieved.

Eksempel 3a: Fremstilling av lateralstabiliserte polyuretanharpiks Example 3a: Production of laterally stabilized polyurethane resins

Lineær ikke- ionisk PE/ PU " hovedharpiks" Fremstilling av en metoksypolyeterdiol. Linear non-ionic PE/PU "main resin" Preparation of a methoxypolyetherdiol.

En karbovoks diol fremstilles ved å chargere en kolbe med 4538 g metoksypolyetylen glykol 2000 og 1015 g toluen. Blandingen oppvarmes til tilbakeløp for å fjerne vann som er tilstede i karbovoksen. Når alt vann er fjernet blir temperaturen redusert til 50"C og 4,5 g benzoylklorid tilsettes og tillates blanding i 10 minutter. På dette punkt tilsettes 394,7 g toluen diisocyanat til kolben og det hele oppvarmes til 70°C og holdes inntil det egnede isocyanattall er nådd. Varmen slås av og 249 g dietanolamin tilsettes til kolben. Når eksotermen er avsluttet blir satsen holdt i 10 minutter. Derefter blir en vakuumstripping påbegynt for å fjerne all toluen. Når all toluen er fjernet er diolen klart til bruk ved polyuretanfremstilling. A carbowax diol is prepared by charging a flask with 4538 g of methoxypolyethylene glycol 2000 and 1015 g of toluene. The mixture is heated to reflux to remove water present in the carbon wax. When all the water has been removed, the temperature is reduced to 50°C and 4.5 g of benzoyl chloride is added and allowed to mix for 10 minutes. At this point, 394.7 g of toluene diisocyanate is added to the flask and the whole is heated to 70°C and held until the suitable isocyanate numbers are reached. The heat is turned off and 249 g of diethanolamine is added to the flask. When the exotherm is complete, the batch is held for 10 minutes. Then a vacuum stripping is started to remove all the toluene. When all the toluene is removed, the diol is ready for use in polyurethane production .

Fremstilling av en polyuretanharpiks. Preparation of a polyurethane resin.

En kolbe chargeres med 600 g polyester A (eksempel = 1), 100 g karbovoks diol, 50,2 g neopentylglykol, 249,8 g isoforon diisocyanat og 205 g propylenglykol monometyleteracetat. Blandingen oppvarmes til 125°C og omsettes til en konstant isocyanatverdi. Derefter tilsettes 44,8 g trimetylolpropan og det hele omsettes 1 time ved 125°C. Derefter avkjøles satsen til 110°C og 362,2 g etylenglykol monobutyleter tilsettes. Derefter blir 1632,2 g deionisert vann tilsatt under høy omrøring for derved å gi en dispersjon. A flask is charged with 600 g of polyester A (example = 1), 100 g of carbowax diol, 50.2 g of neopentyl glycol, 249.8 g of isophorone diisocyanate and 205 g of propylene glycol monomethyl ether acetate. The mixture is heated to 125°C and converted to a constant isocyanate value. 44.8 g of trimethylolpropane are then added and the whole is reacted for 1 hour at 125°C. The batch is then cooled to 110°C and 362.2 g of ethylene glycol monobutyl ether is added. Then, 1632.2 g of deionized water is added with high stirring to thereby give a dispersion.

Eksempel 3B: Oppmalingsharpiks - Lateral stabilisert ikke-ionisk PE/ PV Example 3B: Grinding resin - Laterally stabilized non-ionic PE/ PV

Fremstilling av en karbovoks diol Preparation of a carbowax diol

En karbovoksdiol fremstilles ved å chargere en kolbe med 4538 g metoksypolyetylenglykol 2000 og 1015 g toluen. Blandingen oppvarmes til tilbakeløp for å fjerne vann som er tilstede i karbovoksen. Når alt vann er fjernet blir temperaturen redusert til 50°C og man tilsetter 4,5 benzoylklor id og tillater det hele blanding i 10 minutter. På dette punkt tilsettes 394,76 g toluendiisocyanat til kolben og det hele oppvarmes til 70°C og holdes der inntil det egnede isocyanattall er oppnådd. Varmen slås av og 249 g dietanolamin tilsettes til kolben. Når eksotermen er avsluttet blir det hele holdt i 10 minutter. Derefter påbegynnes en vakuumstripping for å fjerne all toluen. Når all toluen er fjernet er diolen ferdig til bruk ved polyuretanfremstilling. A carbowax diol is prepared by charging a flask with 4538 g of methoxy polyethylene glycol 2000 and 1015 g of toluene. The mixture is heated to reflux to remove water present in the carbon wax. When all the water has been removed, the temperature is reduced to 50°C and 4.5 benzoyl chloride is added and the whole mixture is allowed to mix for 10 minutes. At this point, 394.76 g of toluene diisocyanate are added to the flask and the whole is heated to 70°C and held there until the suitable isocyanate number is achieved. The heat is turned off and 249 g of diethanolamine is added to the flask. When the exotherm is finished, the whole thing is held for 10 minutes. A vacuum stripping is then started to remove all the toluene. When all the toluene has been removed, the diol is ready for use in polyurethane production.

Fremstilling av en polyuretanharpiks Preparation of a polyurethane resin

En kolbe chargeres med 600 g polyester A (eksempel = 1), 100 g karbovoks diol, 50,2 g neofentylglykol, 249,8 g isoforon diisocyanat og 205 g propylenglykol monometyleteracetat. Blandingen oppvarmes til 125°C og omsettes til konstant isocyanattall. Derefter avkjøles det hele til 110°C og det tilsettes 35 g dietanolamin. Derefter tilsettes 1632,2 g deionisert vann under høy omrøring for derved å gi en dispersjon. A flask is charged with 600 g of polyester A (example = 1), 100 g of carbowax diol, 50.2 g of neophentyl glycol, 249.8 g of isophorone diisocyanate and 205 g of propylene glycol monomethyl ether acetate. The mixture is heated to 125°C and converted to a constant isocyanate number. The whole is then cooled to 110°C and 35 g of diethanolamine is added. 1632.2 g of deionized water are then added with high stirring to thereby give a dispersion.

Eksempel 4: Fremstilling av et sølv metallic basisbelegg ved bruk av lateralstabilisert ikke- ionisk harpiks Example 4: Production of a silver metallic base coating using laterally stabilized non-ionic resin

Polyuretanharpiksen fra eksempel 5 ble langsomt tilsatt til 2$ "Laponite" pasta under heftig omrøring. I en separat beholder blir aluminiumoppslemmingen fremstilt ved blanding av aluminiumpasta, fosfatesteroppløsning og melamin under omrøring. Aluminiumoppslemmingen ble langsomt tilsatt til harpiksblandingen under høy omrøring. Deionisert vann tilsettes for å redusere viskositeten i malingen til 14 sekunder (nr. 2 FISHER CUP). pH verdien i malingen er 6,7. The polyurethane resin from Example 5 was slowly added to 2$ "Laponite" paste with vigorous stirring. In a separate container, the aluminum slurry is prepared by mixing aluminum paste, phosphate ester solution and melamine while stirring. The aluminum slurry was slowly added to the resin mixture with high agitation. Deionized water is added to reduce the viscosity of the paint to 14 seconds (No. 2 FISHER CUP). The pH value in the paint is 6.7.

Eksempel 5: Sammenligningseksempel: Fremstilling av et sølv metallic basisbelegg ved bruk av terminal-stabilisert ikke- ionisk harpiks Example 5: Comparative example: Preparation of a silver metallic base coating using terminal-stabilized non-ionic resin

Malingen fremstilles i henhold til eksempel 8 bortsett fra at man benytter den terminalstabiliserte polyuretanharpiks fra eksempel 4. Malingen har en viskositet på 14 sekunder (nr. 2 The paint is produced according to example 8 except that the terminally stabilized polyurethane resin from example 4 is used. The paint has a viscosity of 14 seconds (no. 2

FISHER CUP). FISHER CUP).

Sammenligningsstudium: Lateralstabilisering- kontra terminal-stabiliserings sølvmetallic basis belegg Comparison study: Lateral stabilization versus terminal stabilization silver metallic base coating

De sølvmetallic basisbelegg fra eksemplene 4 og 5 ble sprayet ved siden av hverandre ved bruk av en automatisk sifong spraypistol. Begge malingene ble sprøytet med 65 psi over primerbehandlede stålplater ved 28° C og 44$ relativ fuktighet. Platen ble varmebehandlet ved 122°C i 30 minutter og metalliceffekten ble bedømt ved sammenligning med en serie på fem standard sølvmetallic plater (1 = best). Resultatene var som følger: The silver metallic basecoats from Examples 4 and 5 were sprayed side by side using an automatic siphon spray gun. Both paints were sprayed at 65 psi over primed steel plates at 28°C and 44% relative humidity. The plate was heat treated at 122°C for 30 minutes and the metallic effect was judged by comparison with a series of five standard silver metallic plates (1 = best). The results were as follows:

Sølvmetallic basisbeleggene fra eksemplene 4 og 5 ble sprøytet igjen ved 20°C og 80$ relativ fuktighet for å prøve sigemotstandsevnen for malingen. Efter varmebehandling av platene i 30 minutter ved 122°C ble en relativ sigemotstands-verdi gitt hver plate (1 = best, intet sig; 5 = verst, sterkt sig). Resultatene er som følger: The silver metallic basecoats from Examples 4 and 5 were sprayed again at 20°C and 80% relative humidity to test the seepage resistance of the paint. After heat treatment of the plates for 30 minutes at 122°C, a relative seepage resistance value was given to each plate (1 = best, no seepage; 5 = worst, strong seepage). The results are as follows:

De følgende eksempler på pigmentoppmalingspastaer og direkte nyansemaling kan anvendes på begge typer uretaner [det vil si både lateralstabilisering og terminalstabilisering]. The following examples of pigment build-up pastes and direct shade paints can be used on both types of urethanes [that is, both lateral stabilization and terminal stabilization].

Eksempel 6: Fremstilling av en TiOaPigmentpasta Example 6: Preparation of a TiOaPigment paste

Dispergering av Ti02Dispersion of Ti02

De ikke-ioniske uretandispersjoner ble benyttet for å male opp for eksempel T102av kommersiell type og mere spesielt ved å bruke typen R960HGHG som i eksempelet nedenfor: The non-ionic urethane dispersions were used to paint up, for example, T102 of commercial type and more specifically using the type R960HGHG as in the example below:

Uretandispersjonen anbringes i en 8 1 beholder utstyrt med røreverk av propelltypen. Denne tørre Ti02settes til den oppmalte dispersjon. Deionisert vann benyttes for å opprett-holde en fluidpasta. Efter at pigmentet er tilsatt blir oppslemmingen omrørt i 30 minutter. Viskositeten justeres til 75 til 95 Krebsenheter (700-1500 cP) med vann. Omrøringen fortsettes i 15 minutter. Pastaen mates gjennom en gravitets-tilmatet sandmølle av kommersiell type, chargert med keramisk eller glassmedium. Partikkelstørrelser på 0 til 6,5 pm nås ved en eller to gjennomløp. The urethane dispersion is placed in an 8 l container equipped with a propeller-type agitator. This dry TiO 2 is added to the ground dispersion. Deionized water is used to maintain a fluid paste. After the pigment has been added, the slurry is stirred for 30 minutes. The viscosity is adjusted to 75 to 95 Krebs units (700-1500 cP) with water. Stirring is continued for 15 minutes. The paste is fed through a commercial-type gravity-fed sand mill, charged with ceramic or glass media. Particle sizes of 0 to 6.5 pm are reached with one or two passes.

Eksempel 7: Fremstilling av en blå pigmentpasta-dispers. jon av ftalocyaninblå pigmenter Example 7: Preparation of a blue pigment paste disperse. ion of phthalocyanine blue pigments

De ikke-ioniske uretandispersjoner benyttes for å male opp ftalocyaninpigmenter, for eksempel de kommersielt tilgjengelige X3485 som i eksempelet nedenfor The non-ionic urethane dispersions are used to paint up phthalocyanine pigments, for example the commercially available X3485 as in the example below

Uretandispersjonen anbringes i en 8 1 beholder utstyrt med røreverk av propelltypen. Det tørre pigment settes til den omrørte dispersjon. Efter tilsetning av pigmentet blir oppslemmingen omrørt i 30 minutter. Deionisert vann kan tilsettes hvis nødvendig for å oppnå en viskositet på 60 til 85 Krebsenheter (500 - 1000 cP). Derefter blir omrøringen fortsatt i 15 minutter. Pastaen mates så gjennom en gravi-tetsmatet sandmølle som beskrevet ovenfor inntil partikkel-størrelsen er 0 - 12 um. The urethane dispersion is placed in an 8 l container equipped with a propeller-type agitator. The dry pigment is added to the stirred dispersion. After adding the pigment, the slurry is stirred for 30 minutes. Deionized water can be added if necessary to achieve a viscosity of 60 to 85 Krebs units (500 - 1000 cP). The stirring is then continued for 15 minutes. The paste is then fed through a gravity-fed sand mill as described above until the particle size is 0 - 12 µm.

Eksempel 8: Fremstilling av en perylenpigment pasta-dispers. lon av perylenpigmenter Example 8: Production of a perylene pigment paste-disperse. lon of perylene pigments

De ikke-ioniske uretandispersjoner benyttes for å male opp perylenpigmenter av kommersiell type, mere spesielt R6424: The non-ionic urethane dispersions are used to paint up perylene pigments of commercial type, more particularly R6424:

Uretandispersjonen anbringes i en 8 1 beholder med røreverk av propelltypen. Det tørre pigment settes til den omrørte dispersjon. Omrøringen fortsettes i 30 minutter efter at pigmentet er tilsatt. Deionisert vann kan tilsettes hvis nødvendig for å oppnå en viskositet på 50 - 85 Krebsenheter The urethane dispersion is placed in an 8 l container with a propeller-type agitator. The dry pigment is added to the stirred dispersion. Stirring is continued for 30 minutes after the pigment has been added. Deionized water can be added if necessary to achieve a viscosity of 50 - 85 Krebs units

(200 - 1000 cP). Oppslemmingen settes så til en attritor av kommersiell type, chargert med rustfrie stålelementer. Efter 4-8 timer er partikkelstørrelsen 6,5 pm. (200 - 1000 cP). The slurry is then fed to a commercial type attritor, charged with stainless steel elements. After 4-8 hours the particle size is 6.5 pm.

Eksempel 9: Fremstilling av en sotpigmentpastadisper-s. ion av sotpigmenter Example 9: Preparation of a soot pigment paste disper-s. ion of soot pigments

De ikke-ioniske uretandispersjoner ble benyttet for å male opp sotpigmenter av kommersiell type, mere spesielt Cabot Black Pearls 1300 i eksemplet nedenfor: The non-ionic urethane dispersions were used to paint up commercial type soot pigments, more specifically Cabot Black Pearls 1300 in the example below:

Uretandispersjonen anbringes i en 8 1 beholder med røreverk av propelltypen. Det tørre pigment settes til dispersjonen. Omrøringen fortsettes i 30 minutter efter at pigmentet er tilsatt. Hvis nødvendig tilsettes deionisert vann for å oppnå en viskositet på 50 - 85 Krebsenheter (200 -1000 cP). Oppslemmingen settes så til en attritor av kommersiell type, chargert med rustfrie stålelementer. Efter 4-8 timer er partikkelstørrelsen 6-12 pm. The urethane dispersion is placed in an 8 l container with a propeller-type agitator. The dry pigment is added to the dispersion. Stirring is continued for 30 minutes after the pigment has been added. If necessary, deionized water is added to achieve a viscosity of 50 - 85 Krebs units (200 -1000 cP). The slurry is then fed to a commercial type attritor, charged with stainless steel elements. After 4-8 hours the particle size is 6-12 pm.

Eksempel 10: Fremstilling av et ikke- ionisk hvitt basisbelegg Example 10: Preparation of a non-ionic white base coating

Del A blandes under høy omrøring i to timer. Del B tilsettes langsomt under omrøring fulgt av del C. Part A is mixed under high stirring for two hours. Part B is added slowly with stirring followed by part C.

Del D oppmales separat i en mølle og denne og delene E og F tilsettes under omrøring. Sluttjusteringer i viskositeten gjennomføres med deionisert vann. pH verdien i basisbelegget er 6,0 til 8,0. Part D is ground separately in a mill and this and parts E and F are added while stirring. Final adjustments in viscosity are carried out with deionised water. The pH value in the base coating is 6.0 to 8.0.

Claims (1)

Multibelagt metall- eller plastsubstrat,karakterisert vedat det omfatter substratet belagt med: a) minst et vannbåret basisbeleggspreparat omfattende: i) 20 til 80 vekt-$, beregnet på det endelige faststoff i basisbeleggspreparatet, av et lineært polyuretanpreparat oppnådd ved omsetning av: 1) minst en polyesterpolyol; 2) minst en lavmolekylvektsalkoholholdig forbindelse med minst to alkoholfunksjonaliteter; 3) en ikke-ionisk stabilisator fremstilt ved omsetning av: a) en monofunksjonell polyeter med en første polyisocyanatforbindelse for å oppnå et partielt avdekket isocyanat mellomprodukt; og b) en forbindelse med minst et aktivt aminhydrogen og minst to aktive hydroksylgrupper; og 4) minst en andre isocyanatholdig forbindelse; ii) 5 til 50 vekt-$ av et kryssbindingsmiddel valgtMulti-coated metal or plastic substrate, characterized in that it comprises the substrate coated with: a) at least one water-borne base coating preparation comprising: i) 20 to 80 weight-$, calculated on the final solids in the base coating preparation, of a linear polyurethane preparation obtained by reacting: 1) at least one polyester polyol; 2) at least one low molecular weight alcoholic compound with at least two alcohol functionalities; 3) a nonionic stabilizer prepared by reacting: a) a monofunctional polyether with a first polyisocyanate compound to obtain a partially uncovered isocyanate intermediate; and b) a compound with at least one active amine hydrogen and at least two active hydroxyl groups; and 4) at least one second isocyanate-containing compound; ii) 5 to 50 wt-$ of a cross-linking agent selected blant aminoplastharpiks og polyisocyanat;among aminoplast resin and polyisocyanate; lii) eventuelt inntil 20 % av et rheologikontrollmiddellii) possibly up to 20% of a rheology control agent valgt blant dampede silisiumoksydkomponenter, bentonittleirer og hectoritleirer; iv) 5 til 65 $ av en pigmentpasta;selected from fumed silica components, bentonite clays and hectorite clays; iv) $5 to $65 of a pigment paste; idet basisbeleggspreparatet er flashtørket før det er belagt med b) et klart toppbelegg idet basisbelegget og toppbelegget er herdet til en hård varig film.in that the base coating preparation is flash-dried before it is coated with b) a clear top coating, in that the base coating and the top coating are hardened to a hard, durable film.
NO921114A 1988-08-10 1992-03-20 Multilayered metal or plastic substrate NO307259B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO921114A NO307259B1 (en) 1988-08-10 1992-03-20 Multilayered metal or plastic substrate

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO883552A NO175064B (en) 1987-07-24 1988-08-10 Non-ionic, laterally stabilized polyurethane resin, a resin-containing coating composition and use of the coating composition in multi-layer preparations
NO921114A NO307259B1 (en) 1988-08-10 1992-03-20 Multilayered metal or plastic substrate

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO921114L NO921114L (en) 1990-02-12
NO921114D0 NO921114D0 (en) 1992-03-20
NO307259B1 true NO307259B1 (en) 2000-03-06

Family

ID=19891150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO921114A NO307259B1 (en) 1988-08-10 1992-03-20 Multilayered metal or plastic substrate

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO307259B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
NO921114L (en) 1990-02-12
NO921114D0 (en) 1992-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO175064B (en) Non-ionic, laterally stabilized polyurethane resin, a resin-containing coating composition and use of the coating composition in multi-layer preparations
US4791168A (en) Polyurethane resins in water-dilutable basecoats having low flash and quick-drying characteristics
KR0156930B1 (en) Aqueous based coating composition and coating process thereof
EP0590484B1 (en) Polyurethane coating composition derived from polyester polyol containing long-chain aliphatic polyol
CA1224586A (en) Pigmented water-dilutable polyurethane coating agent for preparing the base layer of a multilayer coating
EP1833869B1 (en) Water borne coating composition containing thiol functional compounds
JP2003534437A (en) Water-based crosslinkable binder composition and coating, lacquer or sealing composition containing the binder composition
JPH06207140A (en) Water-base coating composition, its preparation and its use in multilayer lacquering method
ZA200208425B (en) Branched hydroxyl-functional polyester resin and its use in aqueous cross-linkable binder compositions.
CZ270798A3 (en) Aqueous coating composition for fired coatings, process of its preparation and use
ES2246091T3 (en) COATING PRODUCT CONSISTING OF AS A MINIMUM THREE COMPONENTS, PROCEDURE FOR THE PREPARATION AND USE OF THE SAME.
PT97317B (en) METHOD FOR PREPARING COATINGS IN MULTIPLE LAYERS ON ELECTRICALLY NON-CONDUCTIVE SUBSTRATES
EP2013254A2 (en) Liquid coating compositions comprising polyurethane resin sag control agents
USRE34730E (en) Polyurethane resins in water-dilutable basecoats having low flash and quick-drying characteristics
CA2316220C (en) Water-dilutable binding agent composition
US5066732A (en) Novel non-ionic polyurethane resins having polyether backbones in water-dilutable basecoats
JPH11506494A (en) Polyurethane polyols with reduced viscosity and paints thereof
US4946910A (en) Novel non-ionic polyurethane resins having polyether backbones in water-dilutable basecoats
NO307259B1 (en) Multilayered metal or plastic substrate
NO180686B (en) Pigment Pasta
NO179108B (en) Method of coating a substrate with a multilayer coating
KR0162982B1 (en) Novel non-ionic polyurethane resins having polyether backbones in water-dilutable basecoats
KR970005107B1 (en) Method for manufacturing water disperble resin and paint composition containing in thereof
NO308956B1 (en) Processes for the preparation of a multilayer coating and a water-based substrate mixture, as well as for coating a vehicle substrate
KR20020095216A (en) Branched hydroxyl-functional polyester resin and its use in aqueous cross-linkable binder compositions

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN FEBRUARY 2003