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DE2436371A1 - Verfahren zur herstellung von niedrigviskosen polyester-lackharzen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von niedrigviskosen polyester-lackharzen

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Publication number
DE2436371A1
DE2436371A1 DE2436371A DE2436371A DE2436371A1 DE 2436371 A1 DE2436371 A1 DE 2436371A1 DE 2436371 A DE2436371 A DE 2436371A DE 2436371 A DE2436371 A DE 2436371A DE 2436371 A1 DE2436371 A1 DE 2436371A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resin
condensation
viscosity
acid
resins
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
DE2436371A
Other languages
English (en)
Inventor
Erich Dipl Chem Psencik
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.)
Dynamit Nobel AG
Original Assignee
Dynamit Nobel 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 Dynamit Nobel AG filed Critical Dynamit Nobel AG
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Priority to BE158480A priority patent/BE831587A/xx
Priority to US05/598,084 priority patent/US4113702A/en
Priority to SE7508435A priority patent/SE7508435L/xx
Priority to GB31065/75A priority patent/GB1519460A/en
Priority to DK339575A priority patent/DK339575A/da
Priority to IT50679/75A priority patent/IT1041038B/it
Priority to FR7523283A priority patent/FR2279785A1/fr
Priority to NL7508915A priority patent/NL7508915A/xx
Priority to AT577475A priority patent/ATA577475A/de
Priority to JP50091837A priority patent/JPS5137189A/ja
Publication of DE2436371A1 publication Critical patent/DE2436371A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/40Polyesters derived from ester-forming derivatives of polycarboxylic acids or of polyhydroxy compounds, other than from esters thereof
    • C08G63/42Cyclic ethers; Cyclic carbonates; Cyclic sulfites; Cyclic orthoesters
    • 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

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf, Bez. Köln
Verfahren zur Herstellung von niedrigviskosen Polyester- .. Lackharzen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung solcher Polyester-Lackharze, die eine solche Viskosität besitzen, daß sie nach Zusatz von isocyanatgruppenhaltigen^X-cer Aminogruppen enthaltenden Vernetzern einen Lackfilm ergeben, der ohne Verwendung von Lösungsmitteln nach bekannten Methoden aufgebracht werden kann. Diese Lackfilme sind in ihren Eigenschaftenden bisher bekannten mit Amin^ ο eier Isocyanaten gehärteten Polyesterlacken, die bisher nur in Lösungsmittel verdünnt aufgebracht werden kennten, überlegen oder zumindestens gleichwertig.
Die als Bindemittel in Lacksysteirspinzusetzenden Polyesterharze müssen eine bestimmte Kolekülgrcße besitzen, um nach Vernetzung einen brauchbaren Film zu ergeben. Die Molekülgröße wird im Allgemeinen durch die Viskosität und die Säurezahl bestimmt. Die bisher eingesetzten lösungsmittelfreien Polyesterharze haben eine relativ hohe Viskosität (etwa 80.000 bis 150.000 cP bei 200C; ihr Säurezahl liegt zwischen 5 und 30).
Diese Harze müssen vor dem Verarbeiten durch Verdünnen mit Lösur.--mitteln auf die geeignete Verarbeitungsviskosität (1OO bis 300 c?) eingestellt werden, damit sie nach Zusatz, eines Vernetzers unter Zuhilfenahme der bekannten Bearbeitungsverfahren (Spritzen, Strei-
'·'-■■ —2—
669886/1013- BAD 0R!GlNAL
NACHQEREICHT
geändert
chen, Tauchen, Walzen etc.) zu festhaftenden Überzügen verarbeitet werden können. Im Allgemeinen muß soviel Lösungsmittel hinzugefügt werden, daß der Anteil des Harzes (+ Pigment) in dem Lacksystetn zwischen 30 und 60 Gewichtsprozent liegt.
Diese Arbeitsweise hat' den Nachteil, daß nach dem Auftrag des Lackes die Lösungsmittel wieder entfernt werden müssen. Dieser zusätzliche Verfahrensschritt erfordert entweder viel Zeit, (wenn die Verflüchtigung bei Normalteiaperaturen stattfinden soll) oder einen zusätzlichen Energieaufwand, wenn das Austreiben des Lösungsmittels durch Zuführung von Wärme erfolgen soll.
Das Austreiben des Lösungsmittels hat noch den v/eiteren Nachteil, daß dieses - besonders in Lackieranstalten - die Luft stark verunreinigt, sodaß dort zusätzliche Apparaturen oder Installationen errichten werden müssen, um diese Lösungsmittel entweder zurückzugewinnen oder zu vernichten.
Es bestand deshalb die Aufgabe, ein Polyester-Lackharz zu entwickeln, das möglichst niedrigviskos ist (etwa 1.000 bis 4.000 cP), eine Säurezahl besitzt, die kleiner als 1 ist und das eine OH-Zahl von etwa 100 bis 250 besitzt. Ein solches
und/ Harz soll weiterhin nach Zusatz von Isocyanaten/oder Aminharzen ein Lacksystem ergeben, das unter Anwendung bekannter Spritz-, Tauch-ο Walz oder elektrostatischer Verfahren ofentrocknende
-3-9886/1013
naehträcjüoh geändert--
2430371
ι Filme mit einer Einbrennzeit von 60 see. bis AO min. bei einer
O
! Einbrenntemperatur von 100 bis 250 C ergibt. Diese Harze sollen weiterhin lagerstabil sein- d.h. sie sollen beim Lagern .bei Normaltemperatur und 40C über mindestens sechs Monate hinweg nicht höherviskos v/erden und keine Trübungserscheinungen oder Ausfällungen zeigen. , -
In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun ein Verfahren zur Herstellung solcher Polyester-Lackharze gefunden, das durch die in dem Patentanspruch angegebene "Herstellungsweise gekennzeinet ist. Wesentlich bei dem erfindungsgeraäßen Verfahren ist, daß der Zusatz von Glycidylesternerst dann erfolgt, wenn die Kondensation der Polycarbonsäuren bzw. deren Anhydride, mit den Polyalkoholen bereits so v/eit abgeschlossen ist, daß das entstandene Kondensat die genannten Eigenschaften besitzt. Dieser erste. Schritt der Herstellung der erfindungsgemäßen Harze erfolgt nach allgemeinen bekannten Verfahren.
Bevorzugt v/ird diese Kondensationsreaktion nach dem Sehmelzkondensationsverfahren durchgeführt. Die Dauer der Kondensation hängt u.a. von der Größe des Ansatzes, den eingesetzten Komponenten und der Temperatürführung ab. Das Molverhältnis von alkoholischer Komponente zu Säurekomponente sollte mindestens · bei 1:1 liegen. Im Allgemeinen wird jedoch ein geringer molarer Überschuß an alkoholischer Komponente eingesetzt, um die gewünschte Hydroxylzahl des Kondensats zu erhalten. Dieser Überschuß läßt sich je nach eingesetztem P'olyalkohpl errechnen cder
..." . _4-509886/1013 BAD ORIGINAL
nachträglich geändert
lh 36371
vorher experimentell bestimmen. Er ist umso geringer, je größer der Anteil an höherwertigen Alkoholen der Alkoholkomponente ist.
Die Reaktionstemperatur hängt ebenfalls von den eingesetzten Komponenten ab. Sie sollte zu Beginn der Kondensation unterj halb des Schmelzpunktes der einzelnen Komponenten liegen und " erst im Laufe der fortgeschrittenen Kondensationsreaktion auf Werte zwischen 200 und 2600C erhöht werden.
j Die Reihenfolge des Zugebens der einzelnen Komponenten ist nicht
verfahrenswesentlich. Man kann alle Komponenten gemeinsam vorlegen und das Gemisch dann langsam erhitzen; es ist aber auch möglich, die Alkoholkomponente - besonders wenn diese bei Raum-
j temperatur flüssig ist, vorzulegen und auf Temperaturen zu er- '
hitzen, bei denen die Veresterungsreaktion beginnt und dann die Säurekomponente auf einmal oder getrennt hinzuzufügen. Bei Mitverwendung von c{, ß - Dicarbonsäureanhydriden oder anderen Säuren, die bei Temperaturen oberhalb 1000C sublimieren oder sich zersetzen, empfiehlt es sich, diese Verbindungen erst bei fortgeschrittener Kondensation bei einer Temperatur, die unter-
der/
halb Zersetzungs- bzw. Sublimationstemperatur dieser Verbindung liegt, hinzuzufügen und dann die Temperatur langsam wieder zu erhöhen.
Die Reaktion läuft im Allgemeinen ohne Zusatz eines Katalysators ab. Es können jedoch auch bekannte Kondensationskatalysatoren
-5-
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NAGHGEREICHT
nachträglich geändert .
-t-
wie z.B. Titansäure ester, .oder andere Titanverbindungen, ToIuolsulfonsäuren oder andere Säurekatalysatoren "wie z.B. HCl j oder Schwefelsäure hinzugefügt werden.
ί Der Zeitpunkt des Abbrechens· der Kondensationsreaktion wird j experimentell durch Probeentnahme ermittelt. Geprüft werden j dabei die Säurezahl, OH-Zahl und die Viskosität. Die Säurezahl j soll dabei Werte zwischen 10 und 80, vorzugsweise zwischen 15
und 40 annehmen. Werte zwischen 40 und 80 können dann geduldet i, werden, wenn der aus dem Harz hergestellte Lack eine höhere Elastizität bei größerer Weichheit besitzen darf. . :
Die OH-Zahl soll beim Abbruch der Kondensation zwischen 120 : und 250, vorzugsweise zwischen 120 und 180 liegen und die Viskositäts—Werte zwischen 50.000 und 180.000 cP vorzugsweise 60 bis 80.000 cP erreicht haben. ; ■.■.'-.._
j Sobald das Harz die genannten Eigenschaftswerte besitzt, läßt ! man es auf Temperaturen zwischen 60 und 100 C abkühlen. Sodann j wird der Glycidylester hinzugefügt und das Gemisch solange bei !Temperaturen zwischen 110 und 15O0C, vorzugsweise 115 bis 1250C gehalten, bis die gewünschte Säurezahl auf Werte unter 1 gefallen !ist und die Viskosität im Bereich zwischen 1.000 und 4.000 cP j liegt.
iDie Menge des zugesetzten Glycidylesters liegt zwischen 30 und |70 Gewichtsprozent* vorzugsweise zwischen 40 und 60 Gewichtsprozent , bezogen auf das Harz. Die jeweils einzusetzende Kenge hängt von der Säurezahl des Kondensates ab. Je höher die Saure- ; zahl Ist, um so größer Ist der Zusatz des Glycidylesters. Es 1-6-
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muß mindestens soviel Glycidylester hinzugefügt·werden, daß die freien Carboxylgruppen des Kondensates vollständig mit den Epoxydgruppen der Glycidylester abreagieren können. Ein Überschuß über diese Menge ist für die Erzielung eines guten Lackfilms notwendig, damit das fertige Harz mit seinen überschüssigen Epoxydgruppen mit dem Vernetzer reagieren kann. Dieser Überschuß kann : bis zu 100 Molprozent gegenüber der stöchiometrisch notwendigen Menge zum Absättigen der freien Carboxylgruppen des Kondensats betragen. Dieser Überschuß braucht Jedoch nicht vollständig einkondensiert zu werden, sondern kann auch nach vollständig beendeter Kondensation dem fertigen Harz teilweise untergemischt werden. . I
Geschieht dies, erhält man bei der Vernetzungsreaktion zwar einen vollwertigen Film, der Einbrennverlust ist aber 10 - 15% höher als wenn der Glycidylester mit einkondensiert wird. Würde man, wie bei der Harzherstellung des Beispiels 1 die Carboxylgruppen (Säurezahl 20,5) durch den. stöchiometrisch berechneten Anteil der Epoxigruppen absättigen, so würde man auf diesen Harzanteil nur ca. 23% - 30?ό des tatsächlich eingesetzten Gl2/cidylesters ; benötigen. Dann wäre aber die Vernetzung entsprechend den Beispielen 3t 4, und 5 für eine gute Filmqualität nicht ausreichend (weich, nicht kratzfest). Wenn aber der Überschuß von Glycidylester -entgegen den Beispielen 1 und 2- nicht einkondensiert, sondern dem Harz nur beigemengt wird, erhält man auch Filme von hoher Qualität. Der Einbrennverlust liegt aber bei 10 - Λ2%, d.h., bedeutend höher als bei dem Harz, bei dem der Überschuß von Glycidylester mit einkondensiert wird.
Die einzusetzenden Glycidylester entsprechen der allgemeinen Formel
R 0
R« - C - COO - CH2 - CH - CH2,
in der R, R' und R1f gleiche oder ungleiche gesättigte resp. ungesättigte aliphatisch^ Alkylrsste mit 1 bis 10 C-Atomen, vor
-7-
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ί - 7 " ■ .
zugsweise 1-7 C-Atomen sind, wobei die Gesamtzahl der C-Atome der drei Reste zwischen k und 30,vorzugsweise zwischen 7 und 12^ liegt. Diese Ester werden in bekannter Weise durch Umsetzung von Epichlorhydrin mit einem Alkalisalz der entsprechenden Carbonsäuren hergestellt. Beispiele-für solche Carbonsäuren sind die unter dem Namen Versaticsäuren bekannten Produkte.
Es ist durchaus nicht notwendig, die Glycidylester in reiner Form anzuwenden; es können, auch technische Gemische dieser Ester eingesetzt werden, die einen oder mehrere dieser Ester im überwiegenden Anteil enthalten. In diesen Gemischen kann auch einer der Reste R ein Wasserstoffatom sein; jedoch sollte der Anteil solcher Ester in dein Gemisch vorzugsweise unter 10 Gewichtsprozent liegen.
In manchen Fällen ist es auch möglich, einen größeren Anteil als ! 10 Gewichtsprozent -bis zu 50# und mehr- an Glycidylestern von Carbonsäuren mit sekundären oder primären C-Atomen einzusetzen, j Auch solche Glycidylester oder deren Gemische zeigen -je nach : Art des eingesetzten Polyesterharzes- die erfindungsgemäße Wir- '■ kung der Abnahme von Viskosität und Säurezahl in mehr oder minder starkem Umfang. - ;
ρ ψ ·
■C
Die für die Herstellung des ungesättigten Polyesterharzes einzusetzende Säurekomponente .umfaßt sowohl aliphatische als auch I aromatische Dicarbonsäuren oder deren Ahydride. Die aliphatischen Dicarbonsäuren umfassen gesättigte, gradkettige oder verzweigte, ggf. ringförmige Dicarbonsäuren oder deren Anhydride mit .4-12 C-Atomen, wie z.B. Adipinsäure, n-Dodecandlearbonsäure, Dimethylmalonsäure, Hexahydrophtalsäureanhydrid oder Bernsteinsäurehydrid. Auch ungesättigte aliphatische Dicarbonsäuren oder deren Anhydride mit vorzugsweise 2-5 C-Atomen können eingesetzt werden, wie z.B. Maleinsäure, Itaconsäure und deren Isomeren.
Aber auch ein- oder zweikernige aromatische Dicarbonsäuren oder deren Anhydride können als Säurekomponennte eingesetzt werden,
' " 50988671013" ""■ '
NACHGEREICHf j
nachiträgUob geändert
! wie z.B. Phtalsäureanhydrid, Phtalsäure, Isophtalsäure, Tetrahydrophtalsäureanhydrid.
Die Alkoholkampanerrte;deT~Polyesterharze umfaßt sowohl zweiwertige als auch, mehrwertige Alkohole, Bevorzugt wird ein Gemisch aus zvei- und.mehrwertigen Alkoholen eingesetzt, damit nach der Kondensation eine OH-Zahl innerhalb der gewünschten Grenzen erhalten wird.. Ein solches Gemisch besteht bevorzugt zu 50 - 75 Gewichtsprozent aus zweiwertigen Alkoholen. |
Die zweiwertigen Alkohole umfassen gesättigte aliphatische, gradkettige oder verzweigte Diole mit 3-10 C-Atomen, wie z.B. Aethylenglycol, Propylenglycole, 1,3~Butandiol, 1,4~Butandiol, Neopentylglycol, Hexandiol, 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol. Auch ungesättigte Diole können eingesetzt werden, wie z.B. Buten-2-diol~1,4. ■·■-....;
Beispiel für drei- und mehrwertige Alkohole sind Glycerin, Trimethylolpropan oder Pentaerythrit.Auch Ätheralkohole können eingesetzt werden, z.B. Diathylenglycol oder Triäthylenglycol.
Die erfindungsgemäßen Harze zeichnen sich durch eine ausgezeich- ! nete Lagerstabilität aus. Nach einer Lagerzeit von 6 Monaten bei j Normaltemperatur ändert sich die Viskisität nahezu überhaupt j nicht. Trübungserscheinungen oder Ausfällungen lassen sich ebenfalls nicht erkennen. "-
-
■ Die erfindungsgemäßen Harze lassen sich zur Herstellung von Ein- und Zwei-Komponenten Lacksystemen in an sich bekannter Weise ; einsetzen. Der Vorteil dieser Lacksysteme liegt darin, daß sie j nahezu lösungsmittelfrei sind und dadurch einen geringen Ein- : brennverlust besitzen. Diese Lacksysteme bestehen aus den er-
' oder
findungs gemäß en Harzen und entweder Aminoharzen/isocyanatgruppenhaltigen Verbindungen. Sie ergeben nach dem Einbrennen auf , metallische oder andere Oberflächen festhaftende Lackfilme, die sowohl elastisch sind als auch eine hohe Härte besitzen·
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NACHQEREICHT
nachträglich geändert.
Zum Vernetzen der erfindungsgemäßen Harze bei der Herstellung von Lackfilmen eignen sich sowohl aliphatische als auch aromatische Isocyanate; aliphatische Isocyanate.werden jedoch bevorzugt, da diese kein Vergilben des Films bewirken. . '
Als AmirTa5ur die Härtung eines Lacksystems auf Basis der erfindungs gemäß en Harze eignen sich prinzipiell alle Amin.oharze die auch die Härtrag der bisher bekannten Polyester-Lackharze bewirken. Als Beispiel seien Harze auf Basis von Hexamethoxymethylinelaain genannt.
Bei gleichzeitiger Verwendung des zuletzt genannten Härtens und polyfunktionellen aliphatischen oder fettsäursmodifizierten Isocyanaten, wie z.B. den Reaktionsprodukten aus Hexamethylendiisocyanat oder Isophorondlisocyanat mit Mono- oder Diestern von Polyolen (z.B. Trimethylolpropan), lassen sich die erfindungsgemäßen Harze auch in. Einkomponenten-Lacken einsetzen.
Die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Harze hergestellten Einbrennfilme sind sowohl elastisch als auch oberflächenhart. Ein mit einem solchen Lackfilm versehenes Blech läßt sich verformen, ohne das der Lackfilm Risse bekommt oder von dem Blech abplatzt. Die Elastifzität ist sogar unter optimalen Bedingungen :so groß, daß ein auf Kunststoff-Folien-z.B. PVC-Folien- eingebrannter Lackfilm auf diesem fest haften bleibt, selbst wenn man«diesen knickt oder zerknittert.
Die Löslichkeit: Die erfindungsgernäßen Harze sind in Alkoholen (Äthanol,-Benzylaklkohol), aromatischen Kohlenwasserstoffen (Toluol - Solventcaphtha) sowie/organischen Lösungsmitteln (Estern, Glykoläthem und deren Estern, Ketonen etc.) löslich Jn aliphatischen Kohlenwasserstoffen sind sie unlöslich.
Äthanol, Butanol, Toluol und Xylol senken am stärksten die Viskosität, sollten aber, wenn möglich, nicht zur Anwendung kommen, da die Naßfilme bei sofortiger Temperaturbelastung zur Blasen-
/Jjedoch ziB. bildung neigen. Es hat sich/Herausgestellt, daß Butylacetat die
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Viskosität sehr stark senkt und ein sofortiger Einbrennprozeß möglich ist.
Beispiel 1
Es werden 198 Gewichtsteile Diäthylenlycol, 226 Gewichtsteile Butandiol-1,3, 217 Gewichtsteile Neopentylglycol und 228 Gewichtsteile Trimethylolpropan innerhalb von 45 Minuten auf 1000C erwärmt. Dieses Geraisch wird dann mit 314 Gewichtsteilen Adipinsäure und 318 Gewichtsteilen Phtalsäureanhydrid versetzt und innerhalb von 20 Minuten auf 1300C erhitzt. Die Schmelze wird 30-35 Minuten auf dieser Temperatur gehalten, anschliessend im Laufe von etwa zwei Stunden auf 240 C erhitzt und bei dieser Temperatur während zwei Stunden gehalten. Anschließend wird auf 1800C abgekühlt, 105 Gewichtsteile Maleinsäureanhydrid hinzugefügt und innerhalb 30 Minuten auf 24O0C aufgeheizt.
Nachdem die Schmelze wiederum eine Temperatur von 240 C erreicht hatte, wurde die Heizung abgestellt. Eine Probe des Harzes hatte eine Säurezahi von 20,5, eine OH-Zahl von 125 und eine Viskosität von 163.000 cP.
Es wird bis auf 85°C abgekühlt und bei
dieser Temperatur werden 855 Gewichtsteile eines Glycidylesters der Versatiesäure 911 (im Handel unter der Bezeichnung Cardura E erhältlich) hinzugefügt. Dabei tritt weitere Abkühlung auf 650C ein. Daraufhin wird das Gemisch innerhalb 30 Minuten auf 1200C erhitzt und bei dieser Temperatur während 60 Minuten gehalten. Daserhaltene Harz zeigte eine Säurezahl von 0,2, eine OH-Zahl von 120 und hatte eine Viskosität von 2.700 cP.
Beispiel 2
Es. .wurden die gleichen Komponenten wie in Beispiel 1 im gleichen Mengenverhältnis zur Reaktion gebracht. Lediglich die Temperaturführung während der Kondensation wurde wie folgt geändert:
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Nach Zusatz der Säurekomponente bei 10O0C zu dem Polyolgemisch wurde während 60 Minuten auf 1450C erhitzt und bei dieser Temperatur 90 Minuten gehalten. Im Laufe von 2 1/2 Stunden wurde die Temperatur langsam auf 17O0C erhöht und im Verlauf von weiteren 135 Minuten wurde eine Temperatur von 2000C erreicht. Nach Ablauf von weiteren 30 Minuten wurde die Endtemperatur von 240°c erreicht,» bei der noch eine weitere Stunde kondensiert wurde.
Anschließend wurde die Schmelze auf 1800C abgekühlt, Maleinsäureanhydrid zugegeben und daraufhin im Laufe von 50 Minuten auf ; 2400C erhitzt. Das dann erhaltene Harz hatte eine Viskosität · von 66.000 cP, eine Säurezahl von 16,4 und eine OH-Zahl von 207.!
Die weitere Verarbeitung dieses Harzes erfolgte analog Beispiel 1. Das Endprodukt hatte ebenfalls eine Viskosität von 2.700 cP und eine Säurezahl von 0,2. Die OH-Zahl lag bei 165. . \
Die Harze der Beispiele 1 und 2 zeigen nach fünfmonatiger Lagerung bei Normaltemperatur und bei +4°C weder Trübungen noch Absetzerscheinungen. Sie sind mit den üblichen Pigmenten (z.B. TiOp) verträglich und lassen sich auf den bekannten Mahlaggregaten (z.B. Perlmühle, Walzenstuhl) verarbeiten.
Beispiel ?
Zweikomponenten-Lack
Es wurden 57 Gewichtsteile des gemäß Beispiel 1 hergestellten Harzes mit 43 Gewichtsteilen Titandioxyd zu einer Pigment-Paste verarbeitet. 56,14 Tjeile, dieser Paste wurden mit 43,84 Teilen
* eines/ f
einer 75%igen Lösung Triisocyanatsauf der Basis von Hexamethylendlisocyanat (im Handel unter dem Namen Desmodur N^ erhältlich) und 0,02 Teilen Dibutylzinndilaurat als Katalysator zu einem ; Lack mit einer Lagerstabilität von ca. 6 Stunden vermischt.
Der Lack wurde mittels einer 150/Mlakel auf unvorbehandelte Tief-
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NACHGEREiCHT
nachtr'irUoh geändert
ziehbleche aufgezogen und bei 12O0C in 30 Minuten ausgehärtet. Die Eigenschaften des Filmes gehen aus Tabelle 1 hervor.
Beispiel 4 ■ .
Zweikomponenten-Lack .
Es wurden 85,48 Teile der Pigmentpaste des Beispiels 3 mit 11 Teilen eines Harzes auf der Basis von Hexamethoxymethylmelamin
! * (RL (R)
, (im Handel unter den Namen Maprenal^CL oder^'ymel 300 erhältlich), 3»5 Teilen einer 10&Lgen Lösung von p~Toluolsulfonsäure in Benzylalkohol und 0,02 Teilen Dibutylzinnlaurat zu einem Lack verarbeitet. Die Lagerstabilität dieses Lackes beträgt etwa 3 Monate .
Der Lack wurde analog Beispiel 3 auf ein Blech aufgebracht. Die Eigenschaften gehen aus Tabelle 1 hervor.
Beispiel 5
Einkomponenten-Lacke
Es wurden 80 Teile der Pigmentpaste des Beispiels 3 mit 8,7 Teilen des in Beispiel 4 beschriebenen Hexamethoxymethylmelaainharzes und 9,1 Teilen eines polyfunktionellen aliphatischen . Isocyanats (im Handel unter der Bezeichnung Desmodur ® ζ 4167 ^ ca. 67%ige Lösung in Aethylglycol-Xylol 1:1) oder eines polyfunktionellen Isocyanates,fettsäuremodifiziert (im Handel unter der Bezeichnung Dsaodur^Z 4273, ca. 73%lg in Xylol) unter Zusatz von 2,15 Teilen einer 1Obigen Lösung von p-Toluolsulfcnsäure in Eutylacetat und 0,05 Teilen einer Zinkoctoat-Löcung, die 8% Zink als Metall berechnet, enthält, zu einem Lack verarbeiteχ. Dieser Lack hat eine nahezu unbegrenzte Lagerstabilität und läßt sich wie ein Einkoaponentenlack verarbeiten. Er ist auch für das Tauchverfahren geeignet. Diesem Lack kann zur Verbesserung seines Verlaufs und Glanzes ein an sich bekanntes modifiziertes Siloxan in Mengen von 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozenten hinzugefügt werden.
BAD ORIGINAL 50988 6/1013
BAD ORIGINAL
Der Lack wurde analog Beispiel 3 auf ein Blech mittels öines 150-A*Aufziehlineals aufgebracht. Die Eigenschaften des erhaltenen Films gehen aus Tabelle 1 hervor*
Die geeigneten Einbrenntemperaturen liegen bevorzugt bei 120 13O0C und 30 Minuten. Solche Naßfilme können ohne vorheriges Ablüften sofort bei den genannten Einbrenntemperaturen ohne Blasenbildung, Filmoberflächenstörungen u.a. sofort belastet werden. Es dürfen allerdings keine niedrigsiedenden Lösungs-. mittel, wie Äthanol, Butanol, Xylol u.a. zur Verwendung kommen. Bei der Verwendung von Butylacetat ist aber eine sofortige Naßfilmbelastung im Ofen möglich.
Der Einbrennverlust der angegebenen Lacke abzüglich Lösungsmittel aus den Zusatzstoffen liegt bei ca. 5%.
Die viskosität des im Beispiel 5 beschriebenen Lackansatzes (4,75 Gew.-Teilen Lösungsmittel aus Additiven) liegt bei ca. 180 see, gemessen nach DIN 53 211; durch Zusatz von ca. 7-8% Lösungsmittel (Butylacetat} fällt sie auf 30-50 see, je nach den verwendeten Hexomethoxymethylmelamin Harzen .
Tiefung (nach Erichisen) gemäß DIN 53156 (mm) Pendelhärte (DIN 53157) Eindruckhärte (DIN 53153) Glanz (nach Lange) Gitterschnitt (DIN 53151) Kratzfestigkeit
Tabelle 1 4 5
Beispiele >8,0 10,0
3 85 100
9,0 80 90
80 >100 >100
. 77 O - I O
100 i.O. i.O.
. 0 - I
i.O.
509886/1013
ORIGINAL INSPECTED

Claims (5)

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung von lösungsraittelfreien Polyesterlackharzen, die eine Viskosität von 1.000 bis A.000 cP, eina Säurezahl von 0 bis 1 und eine OH-Zahl zwischen ^00 und 250 besitzen, durch Kondensation von Polycarbonsäuren und FoIyalkoholen, gegebenenfalls unter Mitverwendung von Dicarbonsäureanhydriden bei Temperaturen zwischen 50 und 26O0C, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kondensation so lange durchführt, bis das gebildete Harz eine Säurezahl zwischen 10 und 80 und eine Viskosität zwischen 3O.OOO und 180.000 cP besitzt, anschließend die Kondensation unter Zusatz von Glycidylestern gesättigter aliphatischer Carbonsäuren mit 10 bis 30 C-Atomen bei einer Temperatur von 110 bis 1500C so lange weiterführt, bis die Säurezahl zwischen 0.und 1 liegt und eier gevUnrcht-t VisVior:'.tUtJ^rad erro-icht ist.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch vor dem Zusatz der Glycidylester auf eine Temperatur von 80 bis 1000C abgekühlt wird.
3. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Polye.lkohol ein Gemisch aus 2- und höherwertigen gesättigten Alkoholen eingesetzt wird, das zu 50 bis 75 Gewichtsprozent aus zweiwertigen Alkoholen besteht.
4. Verwendung eines gemäß einem der Ansprüchen 1 bis 4 hergestellten Harzes zur Herstellung von Einkoniponenten-Einbrennlacken.
5. Verwendung eines gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellten Harzes zur Herstellung von Zweikomponenten-Einbrennlakken .
Troisdorf, den 25.7.1974
Dr.Sk/Kh
OZ 74 075 (2368) ^,^
509886A?013
DE2436371A 1974-07-27 1974-07-27 Verfahren zur herstellung von niedrigviskosen polyester-lackharzen Pending DE2436371A1 (de)

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