DE2850872A1 - Wasserverduennbare lackbindemittel fuer chemikalienfeste beschichtungen - Google Patents
Wasserverduennbare lackbindemittel fuer chemikalienfeste beschichtungenInfo
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- DE2850872A1 DE2850872A1 DE19782850872 DE2850872A DE2850872A1 DE 2850872 A1 DE2850872 A1 DE 2850872A1 DE 19782850872 DE19782850872 DE 19782850872 DE 2850872 A DE2850872 A DE 2850872A DE 2850872 A1 DE2850872 A1 DE 2850872A1
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Description
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT 5090 Leverkusen, Bayerwerk Zentralbereich
Patente, Marken und Lizenzen Fr/W 23, ÜOV. 1378
Wasserverdünnbare Lackbindemittel für chemikalienfeste Beschichtungen
Die Erfindung betrifft Carboxylgruppen enthaltende,
festkörperreiche Lackbindemittel auf Basis eines Gemisches aus einem carboxylgruppenhaltigen, selbstvernetzbaren
Mischpolymeren, einem Aminoplastharz und einem gesättigten Lactam als Reaktiwerdünner,
die nach der Neutralisation der Carboxylgruppen mit Wasser verdünnbar und für die Herstellung waschlaugenbeständiger
Einbrennlacke geeignet sind.
Lösungspolymerisate von Acrylmonomeren werden aufgrund ihrer Eigenschaften, wie Gilbungsfestigkeit, Außenbeständigkeit
und Glanzhaltung für die Formulierung von Decklacken oder Einschichtlacken, an die vom Verbraucher
besondere Ansprüche in dieser Beziehung gestellt werden, herangezogen.
Le- A
ORIGINAL INSPECTED
-/Jf-
Gegenwärtig sind diese Bindemittel meist in organischen Lösungsmitteln gelöst, wodurch bei der Verarbeitung
der daraus hergestellten Lacke Probleme bezüglich der Reinigung der Abluft entstehen.
Auch die heute bekannten und eingesetzten wasserlöslichen Bindemittel und Lacke auf der Basis von Lösungspolymerisaten von Acrylmonomeren enthalten noch relativ
große Mengen von umweltbelastenden Lösungsmitteln. Die Notwendigkeit der Mitverwendung dieser Lösungsmittel
ist durch das Viskositätsverhalten dieser Bindemittel beim Verdünnen mit Wasser gegeben. Derartige
Harzlösungen zeigen, wenn sie einen zu geringen Anteil an organischen Hilfslösungsmitteln enthalten, beim
Verdünnen der neutralisierten Lösung mit Wasser oft einen Bereich, in dem die Viskosität der Lösung wieder
ansteigt, so daß oft die ursprüngliche Viskosität der wasserfreien Lösung noch überschritten wird (Viskositätsanomalie).
Dasselbe Bild zeigt sich auch bei Verwendung schlechter Lösungsvermittler.
Ferner sind wasserlösliche, wasserverdünnbare bzw.
wasserdispergierbare Lackformulierungen bekannt, die Bindemittel aus carboxylgruppenhaltigen Acrylatmischpolymerisaten
und Aminoplastharzen enthalten. Für den speziellen Anwendungszweck als waschlaugenbeständige
Einschichtlacke können sie jedoch alle nicht völlig befriedigen. Ein solcher Lack muß verschiedenartigen
Anforderungen genügen: Er muß für die Einbrennlackierung
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geeignet sein und soll möglichst keine bzw. möglichst
geringe Mengen von umweltbelastenden, organischen Lösungsmitteln enthalten. Die fertige Lackierung muß
verseifungsbe stand ig sein und darf nicht vergilben;
darüber hinaus muß sie die üblichen lacktechnischen Eigenschaften wie Glanz, Härte, Haftfestigkeit und
Elastizität aufweisen-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war somit das Be-,; reitstellen festkörperreicher Lackbindemittel, die
für die Herstellung wasserverdünnbarer, festkörperreicher
Überzugsmittel geeignet sind, die ihrerseits nach dem Einbrennen waschlaugenfeste, glänzende Filme
mit guten lacktechnischen Daten ergeben*
Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß Mischungen aus gesättigten Lactamen, Aminoplastharzen und einem
Copolymerisat aus speziellen Monomeren als Bindemittel verwendet wurden.
Gegenstand der Erfindung sind daher wasserverdünnbare Lackbindemittel aus-einer Mischung aus
A. 20-94 Gew.-#, vorzugsweise 45 - 80 Gew.-%,eines
Copolymerisats bestehend aus copolymerisierten Einheiten von a)30 - 65 Gew.-%.■ eines Vinyl- oder Iso-
propenylaromaten mit
. 8-14 C-Atomen oder
■ -. . eines Methacrylsäure-
alkylester mit 1-4 C-Atomen in der Alkoholkomponente
oder deren Mischungen:
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b) 10-30 Gew.-% mindestens eines
Acrylsaurealkylesters mit 1-8 C-Atomen in der Alkoholkomponente;
c) 1 - 20 Gew.-% Maleinsäure, Fumar
säure, Itaconsäure oder deren Halbester mit 1 8 C-Atomen in der Alkoholkomponente
, (Meth)Acrylsäure oder Mischungen
der genannten Monomeren; d) 5 - 20 Gew.-% mindestens eines Hydroxyalkylesters der
(Meth)Acrylsäure mit 2-4 C-At Einen in der Alkylgruppe oder Glycidyl(meth)acrylat
oder Mischungen der vorgenannten Monomeren und
e) 10 - 30 Gew.-% N-Methylol(meth) acrylsäureamid oder
N-Methoxymethyl(meth)-acrylsäureamid, vorzugsweise N-Methoxymethyl(meth)acrylsäureamid
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B. 1-40 Gew.-%, vorzugsweise 5-30 Gew.-%, eines
gesättigten Lactams und
C. 5 - 40 Gew.-%, vorzugsweise 15-30 Gew.-%, eines
Aminoplastharzes,
30 - 100 % der Anzahl der Carboxylgruppen der in das Copolymerisat eingebauten Komponente A.c. sind durch
Ammoniak, Mono- oder Polyamine neutralisiert.
Namentlich bzw. formelmäßig seien beispielhaft die folgenden Komponenten der Gruppen A bis C
genannt:
Gruppe A. a: Styrol ,o^- Methylstyrol, o- bzw. p-Chlorstyrol,
o-, m- oder p-Methylstyrol, ptert.-Butylstyrol
und gegebenenfalls Mischungen derselben; bevorzugt ist Styrol.
Gruppe A. b; Ethylacrylat, Methylacrylat, n- bzw. iso-Propylacrylat,
n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat,
Isooctylacrylat, tert.-Butylacrylat oder deren Mischungen; bevorzugt sind Acrylsäurealkylester mit
1-4 Kohlenstoffatomen in der Alkoholkomponente.
Gruppe A. c: Methyl-, Ethyl-, η- und iso-Propyl-,
Butyl-, tert. Butyl-, 2-Ethylhexyl-, Cyclohexylhalbester der Maleinsäure,
Fumarsäure oder Itaconsäure, vorzugsweise der Maleinsäure; Acrylsäure, Methacrylsäure
oder Mischungen der vorgenannten sauren Monomeren.
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-g-
Bevorzugt sind Acrylsäure, Methacrylsäure und/oder Maleinsäurehalbester mit
4-8 C-Atomen in der Alkoholkomponente.
Gruppe A. d: 2-Hydroxyethyl(meth)-acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)-acrylat,
4-Hydroxybutyl-(meth)-acrylat, Trimethylolpropanmono-
(meth)-acrylat, Pentaerythritmono(meth)-acrylat,
Glycidyl(meth)-acrylat oder deren Mischungen; vorzugsweise 2-Hydroxypropyl(meth)-acrylat.
Gruppe A. e: N-Methylolacrylsäureamid, N-Methylol-
methacrylsäureamid, N-Methoxymethyl(meth)
acrylamid, vorzugsweise N-MethoxymethyI-
acrylamid,
Gruppe B: Lactame der Formel
CH2 - C = O
CH2 - C = O
R-X
N-H
worin
X für eine CH-Gruppe steht, wobei dann
R Wasserstoff und
eine ganze Zahl von Null bis 9 bedeuten
oder
für ein Stickstoffatom steht, wobei
dann
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R einen gesättigten aliphatischen Rest, vorzugsweise Methyl, einen araliphatischen
Rest mit 7-12 Kohlenstoffatomen oder einen Pyridinrest oder einen durch niedere
Alkylreste (Cj-C* ) substituierten Pyridin
rest und
m die Zahl 3 bedeuten.
m die Zahl 3 bedeuten.
Bevorzugte Lactame sind 1-N-Methyl-hexahydro-1,4-diazepinon-3,W-Dodecyllactam,
yVButyrollactam, σ-Valerolactarn, insbesondere C-Caprolactam.
Der Begriff "Lactame" schließt in der vorliegenden Anmeldung die Anlagerungsprodukte der genannten Lactame
mit einwertigen aliphatischen, gesättigten Cj-CL0-Alkoholen
oder mit Cp-Cg Glykolen oder mit PoIyglykolen
mit 3-4 OH-Gruppen wie Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit usw. mit ein. Die Anlagerungsprodukte
enthalten auf 1 Mol Lactam 0,2-5 Mole der vorgenannten Mono·- oder Polyole. Derartige
Anlagerungsprodukte sind in der DE-OS 2 062 288 beschrieben. Vorzugsweise sind in den Bindemitteln die
freien Lactame enthalten*
Gruppe C : Als Beispiel für geeignete Aminoplastharze
seien Aldehydkondensationsprodukte von Melamin Harnstoff und Benzoguanamin genannt. Im
allgemeinen wird als Aldehyd Formaldehyd
verwendet, obwohl brauchbare Produkte auch
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mit anderen Aldehyden, wie Acetaldehyd, Crotonaldehyd, Acrolein, Benzaldehyd und
Furfurylaldehyd erhalten werden. Die Methylolgruppen
der Aminoplaste können mit gesättigten aliphatischen Monoalkoholen mit 1 - 4 C-
Atomen verethert sein. Melamin- und Harnstoffharze sind bevorzugt.
Besonders bevorzugt sind Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte,
die nicht verethert oder mit gesättigten Monoalkoholen mit 1 - 4 C-
Atomen verethert sind. (Vgl. französische Patentschrift 943 411 oder D.H. Solomon,
The Chemistry of Organic Filmformers, 235 240, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1967).
Die Herstellung des Copolymerisatharzes (Komponente A)
kann durch Copolymerj sation der Bestandteile a. - e.
nach üblichen Verfahren erfolgen, wobei der radikalischen Polymerisation in der Schmelze bzw. in Lösung der
Vorzug gegeben wird. Die Polymerisation kann bei Temperaturen von 70 - 16O0C, vorzugsweise 100 - 1500C, durchgeführt
werden.
Die Monomeren a. - e. werden im wesentlichen in den gleichen Verhältnissen, wie sie zur Polymerisation eingesetzt
sind, in das Copolymerisatharz eingebaut, wobei die einpolymerisierten Einheiten im wesentlichen statistisch
verteilt sind.
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Bevorzugte Initiatoren zur Durchführung der radikalischen Polymerisation sind z.B. symmetrische aliphatische
Azoverbindungen wie Azo-bis-isobuttersäurenitril, Azo-bis-2-methyl-valeronitril, 1,1'-Azo-bis-1-cyclohexannitril
und 2,2'-Azo-bis-isobuttersäurealkylester; symmetrische Diacylperoxide, wie z.B.
Acetyl-, Propionyl- oder Butyrylperoxid, Brom-, Nitro-, Methyl- oder Methoxygruppen substituierte Benzoylperoxide
sowie Lauroylperoxid; symmetrische Peroxydicarbonate,
wie z.B. Diethyl-, Diisopropyl-, Dicyclohexyl- sowie Dibenzylperoxidxcarbonat; tert.-Butylperoctoat
oder tert.- Butylphenylperacetat sowie Peroxicarbonate wie tert.-Butyl-N-(phenylperoxi)-carbamat
oder tert.-Butyl-N-(2,3-dichlor- oder -4-chlorphenyl-peroxi)carbamat. Weitere bevorzugte
Peroxide sind: tert.-Buty!hydroperoxid, Di-tert,-butylperoxid,
Cumolhydroperoxid, Di-Cumolperoxid und tert.-Butylperpivalat.
Die Initiatoren können in Mengen von 0,2 bis 8,0 Gew.-%,
bezogen auf Gesamtmonomere, eingesetzt werden. Ebenfalls
können übliche Regler in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Gesamtmonomere, bei der Polymerisation
eingesetzt werden.
Wird in Lösung polymerisiert, so können inerte Lösungsmittel, wie z.B. Ethanol, Propanol, Isopropanol, n-
oder iso-Butanol, Methylethylketon, Toluol, Xylol,
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Essigsäurebutylester, Butylglykol usw. verwendet werden.
Besonders günstig ist es, die Copolymerisation der Monomeren a. - e. in Gegenwart der Komponente B, d.h.
der Lactame, durchzuführen, wobei nach teilweiser oder vollständiger Neutralisation der eingebauten
Carboxylgruppen und Abmischen mit Aminoplastharzen die erfindungsgemäßen Bindemittel erhalten werden, welche
zu wasserverdünnbar anwendbaren Lacken weiterverarbeitet werden können, ohne daß Verträglichkeitsprobleme,
Viskositätsanomalien oder Kristallisationserscheinungen beobachtet werden. Falls gewünscht,
können zusätzlich zum Lactam auch die vorgenannten Lösungsmittel mitverwendet werden, deren Mengen,
bezogen auf Lactam, 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise
10-70 Gew.-96 betragen können.
Da die eingesetzten Lactame gesättigt sind, reagieren sie mit den Monomeren nicht unter Copolymerisation,
sondern setzen sich über ihre reaktive NH-Gruppe mit einem Vernetzungsmittel um. Die eingesetzten Lactame
sind im wesentlichen nicht flüchtig und verbleiben daher beim Härten im Film.
Die Copolymerisate können im Anschluß an ihre Herstellung bei Temperaturen von 140 - 2000C von
flüchtigen Bestandteilen befreit werden. Dies kann
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- vr-
z.B. entweder unter Normaldruck in Schlangenrohrverdampfern
durch Einblasen eines Inertgases wie Stickstoff oder Wasserdampf in Mengen von 0,1 - 1 m auf
1 kg Harzschmelze oder im Vakuum in Ausdampfapparaturen wie Fallfilmverdampfern, Dünnschichtverdampfern,
Schneckenverdampfern, Entspannungsverdampfern oder Sprühverdampfern erfolgen. Die Bedingungen werden
so gewählt, daß das Lactam im Bindemittel verbleibt.
Die mittleren Molekulargewichte und die molekularen Uneinheitlichkeiten der Copolymerisatharze wurden
mit Hilfe der Gelpermeationschromatographie (GPC) an. Styragelen mit Tetrahydrofuran als Elutionsmittel
bestimmt. Dabei werden nach Erstellung einer universellen Eichbeziehung (nach Z. Grubisic, P. Rempp und
H. Benoit, J. Polymer Sei. Part B, Polymer Letters 5 (1967) 753 aus der Verteilung der Chromatogramme die
Molekulargewichtsmittelwerte fiL und fL bestimmt. Die
Polymerisate besitzen mittlere Molekulargewichte von Mn = 2000 - 50 000, vorzugsweise Mn = 2000- 15 000,
und molekulare Uneinheitlichkeiten U (U = ^/Mn - 1;
f^ = Gewichtsmittel, Mn = Zahlenmittel des Molekulargewichts)
von 0,5 - 200.
Nach der Herstellung der Copolymerisate werden diese mit Lactamen in den beanspruchten Verhältnissen
abgemischt. Wurde in einem Lactam polymerisiert, dies ist bevorzugt, so entfällt das Abmischen mit Lactam
bzw. kann Lactam innerhalb der beanspruchten Grenzen ergänzt werden.
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Enthält das Copolymerisat eingebaute Glycidylgruppen, so kann es durch Umsetzung mit Fettsäuren modifiziert
werden, wobei im Falle von ungesättigten Fettsäuren lufttrocknende Bindemittel erhalten werden können.
Im Anschluß an die Herstellung des Copolymerisats werden die im Copolymerisat enthaltenen Carboxylgruppen
teilweise oder vollständig neutralisiert. Die Neutralisation kann in An- oder Abwesenheit des Lactams und
ggf. weiterer konventioneller Lösungsmittel und in An-
1ooder Abwesenheit des Aminoplastharzes erfolgen. Der
Neutralisationsgrad liegt bevorzugt bei 30 - 100 %, d.h. von 1 Grammäquivalent Carboxylgruppen werden 0,3 bis
1 Grammäquivalente neutralisiert. Dies ergibt einen pH-Wert des wäßrigen überzugsmittel zwischen 5 und 10. Vorzugsweise
liegt der pH-Wert des wäßrigen überzugsmittel bei 7 bis
Als Neutralisationsmitcel können Ammoniak, Mono- und Polyamine
eingesetzt werden. Namentlich seien beispielsweise genannt:
Ammoniak, Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Trimethylamin,
Mono-, Di- oder Triethanolamin, Dimethylethanolamin.
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Die erfindungsgemäßen Bindemittel aus dem Copolymerisat
mit teilweise oder vollständig neutralisierten Carboxylgruppen/ Lactam und Aminoplast sind mit
Wasser verdünnbar,was ggf. in Gegenwart von organischen
Lösungsmitteln erfolgen kann.
Geeignete organische Lösungsmittel sind beispielsweise
Alkohole mit 1 - 4 C-Atomen wie Methanol, Ethanol, n~ und iso-Propanol, Butanole? Essigsäureester mit 2 4
C-Atomen in der Alkoholkomponente, wie Essigsäureethyl-
und -butylester oder Ethylglykolacetat, Ethylenglykol-Monoalkylether
mit 1-4 C-Atomen im Alkylrest wie Ethylenglykolmonomethyl-, -ethyl- und -butylether;
aliphatische und alicyclische Ketone wie Methylethylketon,
Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Aceton; niedere Ether, wie Tetrahydrofuran oder Gemische der
genannten Lösungsmittel.
Die aus den erfindungsgemäßen Bindemitteln nach Verdünnung mit Wasser, ggf. in Gegenwart organischer
Lösungsmittel erhaltenen wäßrigen Einbrennlacke können Weißpigmente, insbesondere Titandioxid in Mengen von. ^
10 - 100 Gew.-%, bezogen auf Bindemittel, enthalten. Darüber hinaus können noch anorganische oder organische
Buntpigmente in Mengen von bis zu 5 Gew.-% sowie Füllstoffe in Mengen von ebenfalls bis zu 5 Gew.-%,
Verlaufsmittel bis zu 10 Gew.-%, Wachse zur Erhöhung der Kratzfestigkeit bis zu 10 Gew.-% und üb-
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liehe Härtungskatalysatoren bis zu 1 Gew.-%, jeweils bezogen
auf Bindemittel, im wäßrigen Einbrennlack enthalten sein.
Die in dieser Weise hergestellten Überzugsmittel können unter Verwendung der üblichen Verfahren aufgetragen
werden, z.B. durch ümkehrwalzenbeschichter, Sprühen, Streichen und Tauchen oder ähnliche übliche
Arbeitsweisen.
Als zu überziehende bzw. zu beschichtende Substrate kommen Metalle, Glas, Kunststoffe, keramische Materialien,
insbesondere Metalle«in Frage.
Die Härtung erfolgt im allgemeinen bei Temperaturen von 800C - 25O°C, wobei die Bedingungen so zu wählen sind,
daß das Lactam nicht vorzeitig verdampft. Es ist manchmal vorteilhaft, die Härtung zunächst bei Temperaturen
unter 120°C zu begi:
zu vervollständigen
zu vervollständigen
unter 120°C zu beginnen und bei Temperaturen über 120°C
Die mit den erfindungsgemäßen Bindemitteln hergestellten überzugsmittel ergeben nach ihrer Härtung überzüge
mit guten anwendungstechnischen Daten und von guter Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit. Insbesondere
können Haushaltgeräte mit metallischen Oberflächen wie Spülmaschinen, Waschmaschinen und
Kühlschränke mit den aus den erfindungsgemäßen Bindemitteln erhaltenen wäßrigen Einbrennlacken lackiert
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- χί-
werden* da die überzüge eine besonders hohe Waschlaugenbeständigkeit
und Lösungsmittelbeständigkeitjr einen hohen Glans und ausgezeichnete Oberflächenhärte
aufweisen.
Die in den Beispielen angegebenen Teile und Prozentzahlen
beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht anders vermerkt.
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- W-
In einem mit Rückflußkühler, Heiz-, Kühl- und
Dosiervorrichtung versehenen Glasgefäß wurden 600 g ^-Caprolactam vorgelegt und auf 110°C erhitzt. Im
Verlauf von 3 Stunden wurde bei 11O°C eine Mischung aus 179,7 g 2-Hydroxypropylmethacrylat, 441 g n-Butylacrylat,
1113 g Styrol, 64,5 g Acrylsäure,
352,8 g N-Methoxymethylacrylsäureamid mit 12,0 g
Mercaptoethanol zudosiert. Gleichzeitig wurde innerhalb eines Zeitraumes von 4 Stunden eine Mischung
aus 66 g tert.-Butylperoctoat und 171 g n-Butylglykol
zugetropft. Anschließend wird 3 Stunden bei 110°C nachgerührt, auf Rückflußtemperatur
(15O0C) erhitzt und das Reaktionsgut eine Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Nach dem Abdrücken
über ein Filter wird in praktisch quantitativer Ausbeute ein viskoses Hars erhalten, das einen Festgehalt
von ca. 91 Gew.-% besitzt.
Der Festgehalt wurde - wie auch in den nachfolgenden Beispielen- bestimmt, indem 1 g Harzlösung auf
einem Metalldeckelchen von 7,5 cm Durchmesser in einer Schichtdicke von ca. 50 .um 1 Stunde im Umlufttrockenschrank
auf 80°C erhitzt wurde.
Das Copolymerisat selbst besteht aus copolymerisierten
Einheiten von 8,3 % 2-Hydroxypropylmethacrylat, 20,4 %
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n-Butylacrylat, 5,8 % Styrol, 3 % Acrylsäure und 16,4 %
N-Methoxymethylacrylsäureamid. Es besitzt ein mittleres
Molekulargewicht M von 2558 und eine molekulare Uneinheitlichkeit
U von 116.
Die Säurezahl des Copolymerisate beträgt 22 mg KOH/g
Substanz.
73,4 Teile des vorstehenden Harzes (Festgehalt 91 Gew.-%j
Copolymerisät +Capr dactam + n-Butylglykol) werden mit 2,04
Teilen Dimethylethanoleunin neutralisiert. 26,35 Teile des neutralisierten Harzes werden mit 4,01 Teilen eines
handelsüblichen mit Methanol veretherten Melaminformaldehydharzes (Resimene 745 , Handelsprodukt der Firma
Monsanto) abgemischt. Zur Herstellung eines,Weißlacks wird vorstehendes Bindemittel mit 19,24 Teilen Titandioxid
(Rutiltyp)» 0,47 Teilen p-Toluolsulfonsäure
(10 % in Isopropanol), 0,21 Teile eines handelsüblichen Verlaufsmittels, 45 Teilen Butylglykol und
20,56 Teilen Wasser angerieben und mit einem Butylglykol/Wassergemisch
im Gewichtsverhältnis 1:1 auf Spritzviskosität nach DIN 53211 auf 50 see. eingestellt.
Der erhaltene Weißlack wurde auf zinkphosphatierte Stahlbleche durch Spritzen appliziert (Trockenfilmdicke
ca. 25 - 30,um) und 10 Minuten bei 1800C im
Ümlufttrockenschrank eingebrannt.
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Die Kennzahlen (Säurezahl des Copolymerisate, Festgehalt
der Copolymerisatlösung, Viskosität des Bindemittels) sowie Prüfergebnisse des gehärteten Films
(Glanz nach Gardner, Waschlaugenbeständigkeit) sind aus der Tabelle ersichtlich.
Die lackierten Prüfbleche (Dicke der Filme 30 ,um, eingebrannt 10 Minuten bei 180 C) wurden über einen
Zeitraum von 4 Stunden bei 95°C in eine 0,2 %ige wäßrige Lösung eines handelsüblichen Waschmittels auf
Basis von Pentanatriumtripolyphosphat, Natriummetasilikat, Soda, oxethyliertem Nonylphenol (10 Äthylenoxideinheiten
pro Mol Phenol) und Cyanursäurechlorid gegeben.
Nach dem Abspülen mit kaltem Wasser werden diese Bleche nochmals über 4 Stunden einer 0,3 %igen Lösung
des oben angegebenen Waschmittels bei 95°C ausgesetzt. Waschlaugenbeständigkeit wird attestiert, wenn
dieser Testzyklus (insgesamt 480 Minuten) zweimal ohne Blasenbildung oder Mattwerden der Lackfilme
durchlaufen wird.
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Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Änderung, daß anstelle der vorgelegten 600 g C-Caprolactam 600 g
n-Butylglykol eingesetzt wurden. Der Festgehalt des
viskosen Harzes betrug 71 % die SZ des Copolymerisats 23. Die Zusammensetzung des Copolymerisate entspricht
der Copolymerisatzusammensetzung des Beispiels 1. jjn=2284 t υ =86.
Kenndaten und Prüfergebnisse sind aus der Tabelle ersichtlich.
Eine vergleichende Betrachtung zeigt einmal, daß der Festgehalt
der Harzlösung, hergestellt durch Copolymerisation der
Monomeren in 6-Caprolactam, wesentlich höher ist und die Viskosität des Bindemittels des Beispiels
wesentlich niedriger ist als entsprechende Werte des Vergleichsproduktes. Weiter ist ersichtlich/ daß
Lackfilme mit erfindungsgemäßen Bindemitteln den Waschlaugentest bestehen, jedoch nicht Filme vom
Vergleichsprodukt, da schon nach 420 Minuten Blasenbildung und ein Mattwerden des Lackfilms beobachtet wird.
Schließlich liegt auch schon der Ausgangswert (vor dem Waschlaugentest) des Glanzes nach Gardner beim
Vergleichsprodukt deutlich niedriger als beim Lackfilm eines mit einem erfindungsgemäßen Bindemittel hergestellten
Überzuges.
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20--
Das Monomerengemisch setzt sich aus 179,7 g 2-Hydroxypropylmethacrylat,
441 g 2-Ethyl-hexylacrylat, 1113 g
Styrol, 64,5 Acrylsäure, 352,8 g N-Methoxymethylacrylsäureamid
und 12 g Mercaptoethanol zusammen. Die Initiatormischung bestand aus 66 g tert.-Butylperoctoat und
171 g Butylglykol. Im Reaktionskessel wurden 600 g 6-Caprolactam vorgelegt. Das Copolymerisat wurde
analog Beispiel 1 hergestellt, ebenso das Bindemittel und der Weißlack. Kenndaten und Prüfergebnisse
des eingebrannten Lackfilms sind aus der Tabelle ersichtlich.
Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch mit folgenden Änderungen:
Die Monomerenmischung bestand aus 495 g 2-Hydroxypropylmethacrylat,
1232 g Butylacrylat, 3107 g Styrol, 178 g Acrylsäure, 972 g N-Methoxymethylacrylsäureamid und
70 g Mercaptoethanol. Die Initiatorlösung bestand aus 254 g tert.-Butylperoctoat und 485 g Butylglykol. Im
Reaktionsgemisch wurden 1697 g c-Caprolactam und 1510 g
Butylglykol vorgelegt. Das erhaltene Copolymerisat bzw.. Lackbindemittel besaßen die in der Tabelle
aufgeführten Kennzahlen und der ausgehärtete Film die angegebenen anwendungstechnischen Prüfergebnisse.
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Beispiel 1 wurde wiederholt/ jedoch mit folgenden
Änderungen: Die Monomerenmischung bestand aus 495 g 2-Hydroxypropylmethacrylat,
1232 g Butylacrylat, 3007 g Styrol, 178 g Acrylsäure, 972 g N-Methöxymethylacrylsäureamid und 70 g
Mercaptoethanol. Das Initiatorgemisch setzte sich aus
254 g tert.-Butylperoctoat und 475 g Butylglykol zusammen. Im Reaktionskessel wurden 755 g Butylglykol
und 2452 g [/-Caprolactam vorgelegt. Die Kennzahlen des
Copolymerisats und des Bindemittels sowie die anwendungstechnischen
Prüfdaten des ausgehärteten Films sind in der Tabelle zusammengefaßt.
Le A 19 241
030023/0209
Kennzahlen und Prüfergebnisse
Viskosität des Bindemittels,50%ig
in Butylglykol nach DIN 53211 (sec)
127 101
66
Vergleich
A. Kennzahlen | 22 | 22 | 18 | 18 | 23 |
Säurezahl des Co- | 91 | 91 | 80 | 87 | 71 |
polymerisats | |||||
Festgehalt (%) | |||||
447
B. Prüfergebnisse
Glanz nach Gardner 78 20-Winkel (ASTM 523)
91
92
420
Waschlaugen- 2x480 2x480 2x480 2x480
beständigkeits-
test (Min.) bestanden(best.)(best.)(best.) (nicht best.)
Viskosität,60%ig in Butylglykol nach DIN 53211 (sec)
Le A 19 241
030023/02Ot
Claims (2)
1) Wasserverdünnbare Lackbindemittel aus einer Mischung
aus
A. 20 - 94 Gew.-% eines Copolymerisats bestehend
aus copolymerisierten Einheiten von
aus copolymerisierten Einheiten von
a) 30-65 Gew.-% eines Vinyl- oder Iso-
propenylaromaten mit 8-14 C-Atomen oder eines Methacrylsäurealkylesters
mit 1-4 C-Atomen in der Alkoholkomponente oder deren Mischungen?
b)10-30 Gew.-% mindestens eines Acrylsäurealkylesters
mit 1-8 C-Atomen in der Alkoholkomponente;
c)1-20 Gew.-% Maleinsäure, Fumarsäure,Itaconsäure
oder deren Halbester mit
1-8 C-Atomen in der Alkoholkomponente,
(Meth)Acrylsäure oder Mischungen der genannten Monomeren;
d)5-20 Gew.-% mindestens eines Hydroxy-
alky!esters der (Meth)Acrylsäure mit
2-4 C-Atomen in der Alkylgruppe oder Glycidyl(meth)acrylat oder Mischungen
der vorgenannten Monomeren und
e)10-30 Gew.-% N-Methylol(meth)acrylsäureamid oder N-Methoxymethyl(meth)-
e)10-30 Gew.-% N-Methylol(meth)acrylsäureamid oder N-Methoxymethyl(meth)-
acrylsäureamid oder deren Mischungen;
ORIGINAL INSPECTED Le A 19 241
030023/0209
-.I"V.S "-"-C ί
B. 1 - 40 Gew.-% eines gesättigten Lactams und
C. 5 - 40 Gew.-% eines Aminoplastharzes;
30 - 100 % der Anzahl der Carboxylgruppen der in das Copolymerisat eingebauten Komponente A.c. sind
durch Ammoniak/ Mono- oder Polyamine neutralisiert.
2) Verwendung der Lackbindemittel gemäß Anspruch 1 zur Herstellung wäßriger überzugsmittel.
Le A 19 241
0 300 23/ ο zog
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