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DE1261258B - Production of air-drying topcoats on metals - Google Patents

Production of air-drying topcoats on metals

Info

Publication number
DE1261258B
DE1261258B DEA34610A DEA0034610A DE1261258B DE 1261258 B DE1261258 B DE 1261258B DE A34610 A DEA34610 A DE A34610A DE A0034610 A DEA0034610 A DE A0034610A DE 1261258 B DE1261258 B DE 1261258B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
metals
drying
air
weight
parts
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEA34610A
Other languages
German (de)
Inventor
Dieter Strauch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omya AG
Original Assignee
Pluess Staufer AG
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
Application filed by Pluess Staufer AG filed Critical Pluess Staufer AG
Priority to DEA34610A priority Critical patent/DE1261258B/en
Priority to CH384461A priority patent/CH404836A/en
Publication of DE1261258B publication Critical patent/DE1261258B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/08Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/68Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/682Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing halogens
    • C08G63/6824Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing halogens derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

Herstellung von lufttrocknenden Decklackierungen auf Metallen Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Lacken mit auf Basis Hexachlorendomethylentetrahydrophthalsäure (im folgenden als Hetsäure bezeichnet) in an sich bekannter Weise erhaltenen Alkydharzen zur Herstellung von lufttrocknenden Decklackierungen auf Metallen.Manufacture of air-drying topcoats on metal object the invention is the use of paints based on hexachloroendomethylenetrahydrophthalic acid (hereinafter referred to as Hetsäure) alkyd resins obtained in a manner known per se for the production of air-drying topcoats on metals.

Die Verwendung magerer Alkydharze, die durch Kondensation von Phthalsäure oder Phthalsäureanhydrid mit mehrwertigen Alkoholen und pflanzlichen oder tierischen'Olen hergestellt sind, zu lufttrocknenden Lacken für die Oberflächenbeschichtung insbesondere von Metallen ist bekannt. Diese Filme haben aber den Nachteil, daß sie lange Trocknungszeiten erfordern, eine geringe Oberflächenhärte erreichen und nur eine geringe Wasser-und Tropenfestigkeit besitzen. The use of lean alkyd resins produced by condensation of phthalic acid or phthalic anhydride with polyhydric alcohols and vegetable or animal oils are made to air-drying paints for surface coating in particular of metals is known. However, these films have the disadvantage that they have long drying times require to achieve a low surface hardness and only a low water and Have tropical stability.

Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 2 873 210 bekannt, Alkydharze auf Basis Hetsäure mit einem Olgehalt von 20 bis 45°/o herzustellen, die bei einem Mehrschichtenlacksystem für Metallflächenüberzüge bei Grundierlacken als Bindemittel dienen, um eine gute Haftung des Decklackes auf Basis von Methacrylsäurepolymeren zu bewirken. Bei der Herstellung dieser Alkydharze können neben der Hetsäure noch unsubstituierte Dicarbonsäuren, z. B. Furthermore, from US Pat. No. 2,873,210, alkyd resins are known to produce based on Hetsäure with an oil content of 20 to 45%, the one Multi-layer paint system for metal surface coatings in primers as a binder serve to ensure good adhesion of the topcoat based on methacrylic acid polymers to effect. In the production of these alkyd resins, in addition to the Hetsäure unsubstituted dicarboxylic acids, e.g. B.

Phthalsäure, verwendet werden. Diese Alkydharze werden ausschließlich in Einbrenngrundierungen eingesetzt, deren Einbrenntemperaturen bei 150 bis 200°C liegen, wobei als Behandlungszeiten bis zu 60 Minuten benötigt werden.Phthalic acid. These alkyd resins are exclusive used in stoving primers with stoving temperatures of 150 to 200 ° C lying, with treatment times of up to 60 minutes being required.

Es wurde nun gefunden, daß sich Uberzugsmittel mit Alkydharzen dieser Art auch zur Herstellung von lufttrocknenden Decklackierungen auf Metallen eignen. It has now been found that coating agents with alkyd resins are compatible with these Art is also suitable for the production of air-drying topcoats on metals.

Die Alkydharze für die erfindungsgemäß für Uberzugsmittel für Metalle verwendeten Lacke werden durch Umsetzung von Hetsäure, die teilweise durch gesättigte zweibasische Carbonsäuren ersetzt sein kann, mit mehrwertigen Alkoholen und pflanzlichen oder tierischen Ülen in an sich bekannter Weise erhaltenen und in aromatischen oder aliphatischen Lösungsmitteln oder deren Gemischen gelöst. The alkyd resins for the coating agents for metals according to the invention The paints used are made by reacting Hetsäure, partially saturated by Dibasic carboxylic acids can be replaced with polyhydric alcohols and vegetable or animal oils obtained in a manner known per se and in aromatic or dissolved aliphatic solvents or mixtures thereof.

Ihr Ulgehalt beträgt 35 bis 45°/o.Their Ul content is 35 to 45 per cent.

Die Kondensation wird zweckmäßig so lange durchgeführt, bis eine Viskosität von 4500 bis 5500 cP 70°/oig in Xylol erreicht ist. Als geeignete Ule sind z. B. Sojaöl, Ricinenöl, Safloröl, harzsäurefreies Tallöl oder Sonnenblumenöl zu nennen. Als rriehrwertige Alkohole eignen sich z. B. Glycerin, Hexantriol, Pentaerythrit und Trimethylolpropan. Die daraus erhaltenen Decklackschichten trocknen bereits an der Luft und besitzen eine in der Technik bisher unbekannte Härte sowie eine ausgezeichnete Wasser-und Tropenbeständigkeit. Die erfindungsgemäß ermöglichte Herstellung von wasser-und tropenbeständigen Metallüberzügen in einem Arbeitsgang ohne Anwendung höherer Temperaturen unter Verwendung nur einer Harzkomponente stellt daher einen wesentlichen technischen Fortschritt gegenüber den bekannten Lacksystemen dar. The condensation is expediently carried out until one Viscosity of 4500 to 5500 cP 70% in xylene is reached. As a suitable Ule are z. B. soybean oil, ricin oil, safflower oil, resin-acid-free tall oil or sunflower oil to call. Suitable alcohols are, for. B. glycerol, hexanetriol, pentaerythritol and trimethylol propane. The resulting topcoat layers are already drying in the air and have one in technology so far unknown hardness as well as an excellent one Water and tropical resistance. The production of water and tropicalized metal coatings in one operation without application higher temperatures using only one resin component therefore provides one represents significant technical progress compared to the known paint systems.

Beispiel 1 511 Gewichtsteile Hetsäure, 105 Gewichtsteile Pentaerythrit, 154 Gewichtsteile Sojaöl und 277 Gewichtsteile Ricinenöl werden nach Zusatz von 100 Gewichtsteilen Xylol unter Durchleiten eines C02-Stromes und unter Rühren langsam auf 150 bis 190°C erhitzt. Das gebildete Reaktionswasser wird mit dem im Kreislauf geführten Xylol azeotrop überdestilliert und in einem Wasserabscheider abgetrennt. Die Kondensation wird so lange durchgeführt, bis eine Viskosität von 4500 bis 5500 cP, gemessen 70°/oig in Xylol, erreicht ist. Anschließend wird das Alkydharz 70°/oig in Xylol gelöst. Example 1 511 parts by weight of heteric acid, 105 parts by weight of pentaerythritol, 154 parts by weight of soybean oil and 277 parts by weight of ricin oil are added after 100 parts by weight of xylene while passing through a stream of CO 2 and slowly stirring heated to 150 to 190 ° C. The water of reaction formed is circulated with the led xylene distilled over azeotropically and separated in a water separator. The condensation is carried out until a viscosity of 4500 to 5500 cP, measured 70% in xylene, is reached. The alkyd resin is then 70% dissolved in xylene.

Bei Verwendung dieses Alkydharzes in lufttrocknenden Einschicht-und Decklacksystemen wird nach Beschichtung auf Metall eine Staubtrocknung nach etwa 30 Minuten erreicht. Die Pendelhärte (Persoz) beträgt bei einer Schichtdicke von 30 bis 35 Z nach einem Tag etwa 100 Sekunden, nach 4 Tagen etwa 150 Sekunden und steigt nach einer Woche auf über 200 Sekunden an. Außerdem zeichnen sich diese Filme durch vorzügliche Wasser-und Tropenbeständigkeit aus. When using this alkyd resin in air-drying single-layer and After coating on metal, topcoat systems will dust dry after about 30 minutes reached. The pendulum hardness (Persoz) is at a layer thickness of 30 to 35 Z after one day about 100 seconds, after 4 days about 150 seconds and increases to over 200 seconds after a week. Also, these films stand out through excellent water and tropical resistance.

Beispiel 2 460 Gewichtsteile Hetsäure, 51 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid, 154 Gewichtsteile Sojaöl, 277 Gewichtsteile Ricinenöl, 163 Gewichtsteile Pentaerythrit. Example 2 460 parts by weight of heteric acid, 51 parts by weight of phthalic anhydride, 154 parts by weight of soybean oil, 277 parts by weight of ricin oil, 163 parts by weight of pentaerythritol.

Die Herstellung erfolgt wie nach Beispiel 1. Production takes place as in Example 1.

Beispiel 3 819 Gewichtsteile Hetsäure, 168 Gewichtsteile Pentaerythrit, 247 Gewichtsteile Sojaöl, 455 Gewichtsteile Safloröl, 8 Gewichtsteile Maleinsäureanhydrid. Example 3 819 parts by weight of heteric acid, 168 parts by weight of pentaerythritol, 247 parts by weight of soybean oil, 455 parts by weight of safflower oil, 8 parts by weight of maleic anhydride.

Der Zusatz von Maleinsäureanhydrid erfolgt hier zum Zwecke der Viskositätsregulierung. Maleic anhydride is added here for the purpose of regulating the viscosity.

Nach Erreichung der Prüfviskosität wird das Xylol im Vakuum nahezu quantitativ entfernt und anschließend 60°/oig in Lackbenzin (Aromatengehalt 15%) gelöst. After the test viscosity has been reached, the xylene becomes almost in vacuo Quantitatively removed and then 60% in white spirit (aromatic content 15%) solved.

Die nach Beispielen 2 und 3 hergestellten Alkydharze, in Decklaclcen eingesetzt, zeichnen sich ebenfalls durch eine rasche Trocknung, gute Durchhärtung und eine vorzügliche Wasser-und Tropenbeständigkeit aus. The alkyd resins prepared according to Examples 2 and 3, in top lacquers used, are also characterized by rapid drying and good curing and an excellent resistance to water and tropical conditions.

Vergleich eines Hetsäurealkyds nach Beispiel l mit einem normalen Alkydharz auf Basis Ortophthalsäure, das mit Soja-Ricinenöl modifiziert ist und einen analogen Aufbau wie Beispiel 1 besitzt A = Kondensationsprodukt nach Beispiel 1 der Erfindung.Comparison of a Hetsäurealkyds according to Example 1 with a normal one Alkyd resin based on ortophthalic acid, modified with soy ricin oil and has an analogous structure to example 1 A = condensation product according to example 1 of the invention.

B = Normales Alkydharz mit Orto-Phthalsäure. B = normal alkyd resin with ortophthalic acid.

Folgende Prüfungen wurden durchgeführt : Trocknung, Pendelhärte nach P e r s o z, Wasserbeständigkeit.The following tests were carried out: drying, pendulum hardness after P e r s o z, water resistance.

Rezeptur : Gewichtsteile Bindemittel, 60%ig in Xylol 324, 0 Antiabsetzmittel..... 1, 3 Zinknaphthenat, 8%....... 4, 1 Calciumnaphthenat, 4%.......... 4, 6 Bleiverbindungen enthaltender Stabilisator........... 4, 6 Titandioxyd Rutil........... 135, 5 Feinteilige Kieselsäure ...... 2, 5 Kobaltnaphthenat, 6°/0. 2, 0 Bleinaphthenat, 24% ...... 4, 0 Siliconöl, 1%ig in Toluol. 5, 0 Lackbenzin................... 30, 0 Kohlenwasserstofflösungsmittel . 20, 0 Hautverhütungsmittel 5, 0 542, 6 Pigment-Bindemittel-Verhältnis = 0, 7 : 1, PVK = 160/o, Sikkativierung = 0, 060/oc, 0, 48°/oPb, 0, 1%Ca.Recipe: parts by weight binder, 60% in xylene 324, 0 anti-settling agent ..... 1, 3 zinc naphthenate, 8% ....... 4, 1 calcium naphthenate, 4% .......... 4, 6 lead compounds containing stabilizer ........... 4, 6 titanium dioxide rutile ........... 135, 5 fine particles Silicic acid ...... 2, 5 cobalt naphthenate, 6 ° / 0. 2, 0 lead naphthenate, 24% ...... 4.0 silicone oil, 1% in toluene. 5, 0 mineral spirits ................... 30, 0 hydrocarbon solvents . 20, 0 skin contraceptives 5, 0 542, 6 Pigment-binder ratio = 0.7: 1, PVC = 160 / o, desiccation = 0, 060 / oc, 0, 48 ° / oPb, 0, 1% approx.

Trocknung : Kunstharze Staubtrockenzeit Klebfreitrocknung A 30 Minuten 5 Stunden B 60 Minuten 12 Stunden Pendelhärte nach P e r s o z : Kunst-Schicht-Tage I Woche 2 Wochen harze starke A 30 F 100 150 230 260 B30 ; jL4055110115 Wasserbeständigkeit : Für diese Prüfung wurden die Lacke auf Stahltafeln aufgetragen (Trockenschichtdicke 40 µ), 2 Wochen bei 20°C und 650/o relativer Luftfeuchtigkeit gealtert und anschließend dem Wasserlagerungstest unterzogen.Drying: Synthetic resins Dust-dry time, tack-free drying A 30 minutes 5 hours B 60 minutes 12 hours Pendulum hardness according to P ersoz: Art Shift Days I Week 2 Weeks resins strong A 30 F 100 150 230 260 B30; jL4055110115 Water resistance: For this test, the paints were applied to steel panels (dry layer thickness 40μ), aged for 2 weeks at 20 ° C. and 650 / o relative humidity and then subjected to the water storage test.

Auswertung nach einer Woche Lagerung in demineralisiertem Wasser : A. Die Filme zeigten keinerlei Veränderungen.Evaluation after one week of storage in demineralized water: A. The films showed no changes.

B. Die Filme waren deutlich angequollen, zeigten starke Blasenbildung und erheblichen Glanzabfall. B. The films were clearly swollen, showing severe blistering and considerable loss of gloss.

Claims (1)

Patentanspruch : Verwendung von für Einbrenngrundierungen für Metalle bekannten, durch Umsetzung von Hexachlorendomethylentetrahydrophthalsäure, die teilweise durch gesättigte zweibasische Carbonsäuren ersetzt sein kann, mit mehrwertigen Alkoholen und pflanzlichen oder tierischen Ulen in an sich bekannter Weise erhaltenen und in aromatischen oder aliphatischen Lösungsmitteln oder deren Gemischen gelösten mageren Alkydharzen mit einem Ulgehalt von 35 bis 45% zur Herstellung von lufttrocknenden Decklackierungen auf Metallen. Claim: Use of for stoving primers for metals known, by reaction of hexachloroendomethylenetrahydrophthalic acid, some of which can be replaced by saturated dibasic carboxylic acids with polyhydric alcohols and vegetable or animal ulas obtained in a manner known per se and dissolved in aromatic or aliphatic solvents or mixtures thereof lean alkyd resins with an Ul content of 35 to 45% for the manufacture of air-drying Topcoats on metals. In Betracht gezogene Druckschriften : USA.-Patentschrift Nr. 2 873 210. References Considered: U.S. Patent No. 2,873 210.
DEA34610A 1960-05-10 1960-05-10 Production of air-drying topcoats on metals Pending DE1261258B (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3219327A1 (en) * 1981-06-12 1982-12-30 Vianova Kunstharz AG, 8402 Werndorf Method for the production of air- and oven-drying water-dilutable paint binders

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2873210A (en) * 1957-01-17 1959-02-10 Du Pont Alkyd resin composition and metals coated therewith

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CH404836A (en) 1965-12-31

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