CH631478A5 - Low-solvent baking finishes - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft lösungsmittelarme Einbrennlacke, die Acrylatharz, Epoxidharz, Lösungsmittel sowie gegebenenfalls Pigment, Katalysator und andere übliche Hilfsmittel enthalten.
Einbrennlacke, die als Bindemittel Gemische aus saurem Acrylatharz und Epoxidharz, sowie Pigment, Lösungsmittel und 5 gegebenenfalls Katalysator enthalten, sind schon seit langem bekannt und beispielsweise in den US-PSen 3 301 801, 3 196 120, der GB-PS 943 217 und den FR-PSen 1 250 867, 1 315 679 und 1 352 572 beschrieben.
Derartige Einbrennlacke ergeben Überzüge mit guten me-lochanischen Eigenschaften und guter Chemikalienbeständigkeit. Sie werden daher beispielsweise für die Gerätelackierung eingesetzt.
Ein Nachteil der Einbrennlacke auf dieser Basis ist jedoch, dass sie sich nur mit relativ hohem Anteil an flüchtigen organi-15 sehen Lösungsmitteln verarbeiten lassen und dadurch erheblich zur Umweltbelastung beitragen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Einbrennlacke, die Acrylatharze, Epoxidharze, Lösungsmittel sowie gegebenenfalls Pigment und Katalysator enthalten, aufzuzeigen, 20 die sich mit wesentlichen geringeren Anteilen an organischem Lösungsmittel verarbeiten, wie z.B. verspritzen lassen, ohne deren andere Verarbeitungseigenschaften und das Eigenschaftsniveau der eingebrannten Überzüge des entsprechenden bekannten Standes der Technik negativ zu beeinflussen. 25 Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind lösungsmittelarme Einbrennlacke, enthaltend
(A) ein Arcylatharz,
(B) ein Epoxidharz sowie
(C) ein Gemisch organischer Lösungsmittel,
30 die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Acrylatharz (A) ein Copolymerisat ist, das 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf Copolymerisat (A), a, ß-olefinisch ungesättigte Carbonsäure einpoly-merisiert enthält, einen K-Wert, nach Fikentscher, unter 15 und eine Säurezahl zwischen 70 und 250 mg KOH/g aufweist, das 35 Epoxidharz (B) mindestens zwei Oxirangruppen pro Molekül enthält und das Gemisch organischer Lösungsmittel (C) ein Gemisch aus 20 bis 80 Gew.-% eines Lösungsmittels oder eines Lösungsmittelgemisches mit einem Siedepunkt zwischen 100 und 280 °C und einer Dielektrizitätskonstante zwischen 2 und 40 4,99 und 80 bis 20 Gew.-% eines Lösungsmittels oder eines Lösungsmittelgemisches, mit einem Siedepunkt zwischen 80 und 200 °C und einer Dielektrizitätskonstante zwischen 5 und 27 ist, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponenten (A):(B) zwischen 9:1 und 6:4, das Gewichtsverhältnis der Komponenten 45 (A+B):(C) zwischen 7:3 und 5:5 liegt, oder die Einbrennlacke einen Feststoffgehalt von über 70 Gew.-% aufweisen.
Bevorzugt sind derartige Einbrennlacke, die als Acrylatharz (A) ein Copolymerisat aus 12 bis 25 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäure, 5 bis 70 Gew.-% mindestens eines Esters der Acryl-50 oder Methacrylsäure mit 1 bis 8 Kohlenstoff atome enthaltenden Monoalkanolen, 5 bis 40 bzw. 5 bis 70 Gew.-% Styrol und 0 bis 20 Gew.-% eines Allcandiolmonoesters der Acryl- oder Methacrylsäure enthalten.
Besonders bevorzugt sind solche Einbrennlacke, deren 55 Acrylatharz (A) ein mittleres Molekulargewicht Mn von 1500 bis 300 und eine gelpermeationschromatographisch gemessene Uneinheitlichkeit (Mw/Mn) zwischen 1,5 und 2,0 aufweist.
Bevorzugt sind insbesondere solche Acrylatharze (A), die bei Temperaturen von 170 bis 280 °C und Drücken von 1,5 bis 60 30 bar, gegebenenfalls in Gegenwart eines radikalischen Initiators und/oder eines organischen Lösungsmittel, aus den Monomeren erhältlich sind.
Die erfindungsgemässen Einbrennlacke lassen sich überraschenderweise mit sehr niedrigen Lösungsmittelanteil verarb eisten. Diese Einbrennlacke sind mit Feststoffgehalten > 70, vorzugsweise 75 bis 85 Gew.-% verspritzbar, lassen sich an senkrechten Flächen verarbeiten, zeigen guten Verlauf und ergeben nach dem Einbrennen Überzüge mit guten mechanischen
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Eigenschaften, guten Beständigkeiten gegen Chemikalien und Lösungsmittel und guten Korrosionsschutz.
Zu den die erfindungsgemässen Einbrennlacke aufbauenden Einzelkomponenten ist folgendes auszuführen.
(A) Das Acrylatharz (A) enthält 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf Copolymerisat, a, ß-olefinisch ungesättigter Carbonsäuren einpolymerisiert, weist einen K-Wert, gemessen nach der Methode von Fikentscher (vgl. Cellulosechemie 13, 58 ; 1932) unter 15 und eine Säurezahl zwischen 70 und 250 mg KOH/g auf. Als a, ß-olefinisch ungesättigte Carbonsäuren eignen sich neben Dicarbonsäuren, wie z.B. Maleinsäure, Fumarsäure und Itakonsäure vorzugsweise Monocarbonsäuren, wie z.B. Acryl-säure und/oder Methacrylsäure, die vorzugsweise in Mengen von 12 bis 25 Gew.-% einpolymerisiert sind.
Als Comonomere kann das Copolymerisat (A) einpolymerisiert enthalten:
a) Ester der Acryl- und/oder Methacrylsäure mit 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltenden geradkettigen oder verzweigten Monoalkanolen, wie z.B. Äthylacrylat, n-, iso- und tert.-Butyl-acrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylmeth-acrylat, Butylmethacrylat, vorzugsweise in Mengen von 5 bis 70 Gew.-%, bezogen auf Copolymerisat (A),
b) Vinylaromaten, wie z.B. Styrol und/oder Vinyltoluol, vorzugsweise in Mengen von 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf Copolymerisat (A), und c) gegebenenfalls in Mengen von bis zu 20 Gew.-% Acryl-säure- und/oder Methacrylsäure-monoester von Alkandiolen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wobei die Alkandiole auch eine oder mehrere Oxagruppen enthalten können, z.B. Hydroxypro-pylacrylat, Butandiolmonoacrylat, Hydroxyäthylmethacrylat, Diäthylenglykol- sowie Triäthylenglykolmonoacrylat oder -mo-nomethacrylat,
d) gegebenenfalls in untergeordneten Mengen von bis zu 10 Gew.-% weiterer copolymerisierbarer Monomerer, wie z.B. Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, Me-thylol-(meth-)acrylamid, N-Alkoxymethyl-(meth-)acrylamid, Vinylester, wie z.B. Vinylacetat, Vinylpropionat, Malein- und Fumarsäuredialkylester, Malein- und Fumarsäuremonoalkyl-ester, Acrolein und Allylalkohol.
Besonders bevorzugt als Acrylatharz (A) sind beispielsweise Copolymerisate aus 12 bis 25 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäure, 10 bis 40 Gew.-% Äthylacrylat, n-Butylacrylat oder 2-Äthylhexylacrylat, 0 bis 30 Gew.-% t-Butylacrylat und 10 bis 40 bzw. 30 bis 70 Gew.-% Styrol.
Die erfindungsgemäss einzusetzenden Acrylatharze (A) werden vorzugsweise als Lösungspolymerisate in höhersiedenden Lösungsmittel mit Siedebereichen von 100 bis 280 °C und Dielektrizitätskonstanten zwischen 2 und 5 hergestellt. Vorteilhafterweise wird die Polymerisation bei Rückflusstemperatur des Lösungsmittels ohne Regler durchgeführt.
Ebenso lassen sich die erfindungsgemäss einzusetzenden Acrylatharze auch als Lösungspolymerisate in Lösungsmitteln mit Siedepunkten zwischen 80 und 200 °C und Dielektrizitätskonstanten zwischen 5 bis 27 herstellen. In manchen Fällen ist es auch zweckmässig mit Lösungsmittelgemischen der angegebenen Lösungsmittelgruppen zu arbeiten.
Die Polymerisation zur Herstellung des Acrylatharzes (A) kann jedoch auch in anderen üblichen Lacklösungsmitteln, gegebenenfalls in Gegenwart von Reglern durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäss zu verwendenden Acrylharze (A) lassen sich auch nach dem Verfahren der Substanzpolymerisation herstellen und anschliessend lösen.
Die erfindungsgemäss zu verwendenden Acrylatharze mit K-Wert unter 15 haben als 60%-ige Lösungen in ®Solvesso 100 (= aromatischer Kohlenwasserstoff, Siedebereich 155 bis 168 °C, Aromatengehalt > 95%)/n-Butanol, Viskositäten bei 23 °C von im allgemeinen 10 bis 30 Poise, vorzugsweise 15 bis 25 Poise. Das entspricht Auslaufzeiten (Auslaufbecher mit
6 mm Düse/23 °C) von 70 bis 200 sec, vorzugsweise 90 bis 150 sec.
Besonders bevorzugt ist es jedoch, die erfindungsgemäss einzusetzenden Acrylatharze (A) durch radikalische Oligomeri-5 sierung unter Drücken von 1,5 bis 30 bar bei Temperaturen von 160 bis 280 °C, in Substanz, insbesondere bei Temperaturen von 170 bis 250 °C, oder in Lösung bei 160 bis 250 °C, herzustellen. Vorteilhafterweise wird diese radikalische Oligomerisie-rung dann ohne Regler durchgeführt.
io Die Oligomerisierung kann gegebenenfalls in Gegenwart radikalischer Initiatoren, wie Peroxide oder Hydroperoxide, z.B. Di-ter.-butylperoxid, t-Butylperbenzoat, Butylhydroperoxid, Pinanhydroperoxid, Cumolhydroperoxid, und organischer Lösungsmittel, wie aromatischen Kohlenwasserstoffen, z.B. Solls vesso 100 der Firma Esso (Siedebereich 155 bis 178 °C, Aromatengehalt > 95%), Xylol, Alkoholen, z.B. n-Propanol, n-Buta-nol, Äthylenglykolmonoalkyläthern, z.B. Methylglykol, Äthyl-glykol, Butylglykol, Alkylglykolätheracetat, z.B. Methylglykol-acetat, Äthylglykolacetat, Butylglykolacetat, Estern z.B. Butyl-20 acetat und/oder Ketone, z.B. Methylsiobutylketon oder Methyl-äthylketon durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäss bevorzugt zu verwendenden Acrylatharze mit Molekulargewichten Mn von 1500 bis 3000 haben als 60%-ige Lösungen in ®Solvesso 100 (= aromatischer Kohlen-25 Wasserstoff, Siedebereich 155 bis 168 °C, Aromatengehalt > 95 %)/n-Butanol im Verhältnis 6:4, Auslaufzeiten (Auslaufbe-cher mit 6 mm Düse/23 °C) von 15 bis 150 sec, vorzugsweise 20 bis 90 sec; die gelpermeationschromatographisch gemessene Uneinheitlichkeit (Mw/Mn) beträgt 1,5 bis 2,0. 30 Die gelpermeationschromatographische Bestimmung der Uneinheitlichkeit (Mw/Mn) erfolgt nach der in Journal of Applied Polymer Science, Vol. 19,1975, S. 629-631 bzw. auf dem 5. Internationalen Seminar der Firma Waters in London, 1968 und dem 6. Internationalen Siminar der Firma Waters, 1968 in 35 Miami Beach/Florida beschriebenen Methode. Als Lösungsmittel wird Tetrahydrofuran, als Trennsäule vernetztes Polystyrolgel (TSKG 3000 H8 und TSKG 4000 H8) verwendet. Die Messung erfolgt bei 23 °C. Es werden jeweils 0,2 ml einer 0,25 %-igen Lösung injiziert. Die Durchflussgeschwindigkeit beträgt 40 0,8 ml/Minute.
(B) Als Epoxidharze mit mindestens 2 Oxirangruppen pro Molekül eignen sich insbesondere solche mit Epoxidwerten von etwa 0,2 bis 0,7 Mole Epoxid/100 g Substanz. Als Komponente (B) geeignet sind beispielsweise Reaktionsprodukte aus Epi-« chlorhydrin und Bisphenol A, Epichlorhydrin und Polyalkoho-len wie Trimethylolpropan oder Pentaerythrit oder Epichlorhydrin und aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Polycarbonsäuren. Als Epoxidharze (B) können jedoch auch niedermolekulare Acrylatharze mit seitenständigen Oxiran-50 gruppen, beispielsweise Glycidylmethacrylat-homo- und -copo-lymere verwendet werden.
Das Verhältnis von Acrylatharz (A) zu Epoxidharz (B) ist in weiten Grenzen variabel, vorzugsweise werden jedoch Carboxyl/Epoxid-Verhältnisse von 0,3:1 bis 3:1 gewählt. 55 (C) Komponente C ist ein Gemisch aus 20 bis 80 Gew.- % eines Lösungsmittels oder eines Lösungsmittelgemisches mit einem Siedepunkt zwischen 100 und 280 °C und einer Dielektrizitätskonstanten zwischen 2 und 4,99, und 80 bis 20 Gew.-% eines Lösungsmittels oder eines Lösungsmittelgemisches mit 60 einem Siedepunkt zwischen 80 bis 200 °C und einer Dielektrizitätskonstanten zwischen 5 und 27.
Geeignete Lösungsmittel mit einem Siedepunkt zwischen 100 und 280 °C und einer Dielektrizitätskonstanten zwischen 2 und 4,99 sind folgende:
65 Solvesso 100 (aromatischer Kohlenwasserstoff der Firma Esso mit Aromatengehalt > 95%), Solvesso 150 (aromatischer Kohlenwasserstoff der Firma Esso mit Aromatengehalt > 95 %), ®Shellsol R (aromatischer Kohlenwasserstoff der Firma
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Shell mit Aromatengehalt >80%), Toluol und Xylol, sowie Gemische dieser Lösungsmittel.
Als Lösungsmittel mit einem Siedepunkt zwischen 80 und 200 °C und einer Dielektrizitätskonstanten zwischen 5 und 27 eignen sich z.B. n-Propanol, i-Propanol, n-Butanol, i-Butanol, Pentanol, Amylalkohol, 2,2-Dimethylpropanol, Hexanol, 2-Äthylhexanol, Cyclohexanol, Äthylenglykolmonomethyl-äther («Methylglykol»), Äthylenglykolmonoäthyläther («Äthylglykol»), Äthylenglykolmonobutyläther («Butylgly-kol»), Diäthylenglykolmonomethyläther («Methyldiglykol»), Diäthylenglykolmonoäthyläther («Äthyldiglykol»), Diäthylen-glykolmonobutyläther («Butyldiglykol»), Propylenglykolmono-methyläther, Äthylenglykolmonoacetat, Propylenglykolmono-acetat, Äthylenglykolmonoäthylätheracetat, Äthylenglykolmo-nomethylätheracetat, Butylacetat, Diacetonalkohol, 2-Äthyl-mercaptoäthanol, Methylisobutylketon, sowie Gemische dieser Lösungsmittel.
Bevorzugt sind Lösungsmittelgemische aus 30 bis 70 Gew.-% aromatischer Kohlenwasserstoffe mit Siedebereichen zwischen 150 und 270 °C und Aromatengehalten > 80 Gew.-% und 70 bis 30 Gew.-% Alkoholen, die gegebenenfalls Glykol-monoalkyläther und/oder Glykolmonoalkylätheracetat enthalten.
Als Pigmente eignen sich die in der Lackindustrie üblichen anorganischen und organischen Pigmente, beispielsweise Titandioxid, anorganische und organische Buntpigmente, Russ, Talkum, Aerosil, Rostschutzpigmente.
Zum Verdünnen der pigmentierten Lacke auf Spritzviskosität werden vorzugsweise die bereits beschriebenen Lösungsmittel verwendet. Es können aber auch andere übliche Lacklösungsmittel, wie Aromaten, Alkohole, Ester, Ketone verwendet werden.
Gegebenenfalls können die erfindungsgemässen Lösungsmittelarmen Einbrennlacke auch unter Mitverwendung von üblichen Katalysatoren vernetzt werden. Als derartige Katalysatoren eignen sich z.B. tert. Amine wie 1,2-Dimethylimidazol, 1-Phenylimidazol oder quartäre Ammoniumsalze wie Tetrabu-tylammoniumjodid.
Ausserdem können den lösungsmittelarmen Einbrennlacke in der Lackindustrie übliche Hilfsmittel, wie Verlaufsmittel, An-tikratermittel, Dispergierhilfsmittel, wie z.B. Silikonöle, sowie z.B. feinteilige Kieselsäure als Thixotropiermittel, zugesetzt werden.
Die erfindungsgemässen Einbrennlacke eignen sich z.B. zur Herstellung von Haushalstgerätelacken und Autogrundierlacken.
Von besonderem Vorteil ist, dass sie sich auch ohne Zusatz von Thixotropiermittel mit 40 bis 50 ja Schichtdicke läuferfrei an senkrechten Flächen verarbeiten lassen.
Die im folgenden und im Beispiel genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.
Herstellung des Acrylatharzes I
In einem Rundkolben werden 376 Teile aromatischer Kohlenwasserstoff mit Siedebereich 155 bis 178 °C und einem Aromatengehalt >95% (z.B. ®Solvesso 100 der Firma Esso) und 94 Teile Äthylglykolacetat vorgelegt und auf Rückflusstempe-ratur (—155 °C) erwärmt. Unter N2 wird eine Mischung aus 300 Teilen 2-Äthylhexylacrylat, 300 Teilen Styrol, 200 Teilen t-Butylacrylat, 200 Teilen Methacrylsäure und 27 Teilen t-Bu-tylperbenzoat in 2 Stunden zugegeben. 30 Minuten nach Zulaufende werden nochmals 13 Teile t-Butylperbenzoat zugegeben und 1 Stunde bei Rückflusstemperatur nachpolymerisiert. Feststoffgehalt = 70,0%, K-Wert (nach Fikentscher) = 13,5 (gemessen 3 %ig in Aceton).
Die Harzlösung wird mit n-Butanol auf 60% Feststoffgehalt verdünnt.
Viskosität/23 °C 17,2 Poise
Auslaufzeit 120 sec
(Auslaufbecher mit 6 mm Düse/23 °C)
Wird das Acrylatharz I mit n-Butanol auf 50 bzw. 40% 5Feststoffgehalt verdünnt, so erhält man folgende Viskositätswerte:
Feststoffgehalt 50 Gew.-% 40 Gew.-%
Viskosität/23 °C 2,71 Poise 1,25 Poise
Auslaufzeit 62 sec 21 sec io (Auslaufbecher mit 6 mm Düse/23 °C)
Herstellung des Acrylatharzes II
In einem Rundkolben werden 175 Teile aromatischer Kohlenwasserstoff mit Siedebereich 155 bis 178 °C und einem Aromatengehalt > 95 % (z.B. ®Solvesso 100), vorgelegt und unter i5N2 auf Rückfluss (~160 °C) erwärmt. Dann wird eine Mischung aus 210 Teilen 2-Äthylhexylacrylat, 210 Teilen Styrol, 140 Teilen t-Butylacrylat, 140 Teilen Methacrylsäure und 19 Teilen t-Butylperbenzoat in 2 Stunden zugegeben. 30 Minuten nach Zulaufende werden weitere 9 Teile t-Butylperbenzoat eingetra-20gen und 1 Stunde nachpolymerisiert.
Feststoffgehalt = 81,0%, K-Wert (nach Fikentscher) = 13,2 (gemessen 3 %ig in Aceton).
Das Acrylatharz II wird mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff (Siedepunkt 155 bis 178 °C, Aromatengehalt > 2595%, z.B. Solvesso 100), n-Butanol, bzw. Mischungen aus diesem aromatischen Kohlenwasserstoff (= KW) und n-Butanol auf einen Feststoffgehalt von 65 % verdünnt. Dabei ergaben sich folgende Viskositätswerte:
Lösungsmittel bei 65 % Feststoffgehalt Viskosität
30 100 Teile aromatischer KW > 800 P
62 Teile aromatischer KW 104 P
38 Teile n-Butanol
50 Teile aromatischer KW 72 P
50 Teile n-Butanol 35 38 Teile aromatischer KW 53 P
62 Teile n-Butanol Wird das Acrylatharz II mit aromatischem Kohlenwasserstoff (Siedebereich 155 bis 178 °C, z.B. Solvesso 100) auf einen Feststoffgehalt von 50% verdünnt, so ergibt sich eine Viskosität 40 von 220 Poise.
Ein analog Acrylatharz II hergestelltes Acrylatharz III ergibt einen Feststoffgehalt = 82,0% und einen K-Wert (nach Fikentscher) von 14,8.
Das Acrylatharz III wird mit unterschiedlichen polaren Lö-45 sungsmitteln auf 65 % Feststoffgehalt verdünnt. Es ergeben sich folgende Viskositätswerte:
Verdünnungsmittel Viskosität n-Butanol 127 Poise
Äthylglykol 121 Poise
50i-Butnaol 208 Poise
Butylglykol 288 Poise
Butyldiglykol 500 Poise
Äthylglykolacetat 796 Poise
55 Herstellung des Acrylatharzes (A) IV:
In einem mit öl beheizten Stahlkessel werden 1,5 Teile eines aromatischen Kolenwasserstoffes mit einem Siedebereich von 155 bis 178 °C und einem Aromatengehalt >95% (z.B. ®Solvesso 100 der Firma Esso) auf 200 °C erwärmt. Der Druck so im Kessel steigt auf ca. 1,6 bar an. Nun wird unter Druck eine Monomerenmischung aus 1,575 Teilen Styrol, 1,313 Teilen 2-Äthylhexylacrylat und 0,613 Teilen Acrylsäure, der zuvor 0,070 Teile Di-tert.-butylperoxid zugesetzt wurden, in 30 Minuten dem siedenden Lösungsmittel zugefahren. Der Druck im 65 Kessel steigt bis auf 7 bar an. Nach Zulaufende wird das Harz noch 30 Minuten unter Druck bei 200 °C gerührt, dann wird der Kessel auf 120 °C abgekühlt, entspannt und das Harz mit n-Bu-tanol auf einen Feststoffgehalt von 60% eingestellt.
631478
Auslaufzeit
(Auslaufbecher mit 6 mm Düse/23 °C) 31 sec
Säurezahl (Festharz) 135 mg KOH/g mittleres Molekulargewicht Mn in Toluol 2300
Uneinheitlichkeit (Mw/Mn) GPC 1,78
Herstellung des Acrylatharzes (A) V:
60 Teile Styrol, 25 Teile 2-Äthylhexylacrylat, 15 Teile Acrylsäure und 2 Teile Di-tert.-butylperoxid werden in einem kontinuierlichen Druckautoklaven 10 Minuten auf 210 °C bei 24 bar erhitzt. Dann wird die Reaktionsmischung durch einen statischen Mischer zur Nachpolymerisation (ca. 15 Minuten bei 200 °C) gedrückt. Im Anschluss daran werden die nicht umgesetzten Monomeren bei 230 °C und Normaldruck abdestilliert. Das Harz wird 60%ig in einem Lösungsmittelgemisch bestehend aus 6 Teilen Solvesso 100 und 4 Teilen n-Butanol gelöst. Auslaufzeit
(Auslaufbecher mit 6 mm Düse/23 °C) 26 sec Säurezahl (Festharz) 113 mg KOH/g mittleres Molekulargewicht Mn in Toluol 1800 Uneinheitlichkeit (Mw/Mn) GPC 1,86
Beispiel 1
124,0 Teile Acrylatharz I (Feststoffgehalt = 60%) 26,4 Teile Epoxidharz auf Basis Bisphenol A/Epichlorhy-
drin, (Epoxid-Wert = 0,54)
140,0 Teile TiOz 2,0 Teile Tetrabutylammoniumjodid (10%ig in n-Buta-
nol/Xylol 1:1)
6,0 Teile n-Butanol 6,0 Teile Xylol werden 30 Minuten lang auf einer Schwingmühle, z.B. Rad De-vil, intensiv dispergiert.
Dann wird mit ca. 15 Teilen eines Lösungsmittelgemisches (Butylglykol/Xylol 1:1) auf Spritzviskosität (DIN 53 211 = 60 sec) verdünnt.
Feststoffgehalt = 74,0%.
Der Lack wird auf Stahlblech aufgespritzt und 30 Minuten bei 140 bis 190 °C eingebrannt.
Prüfung der Lackierung:
Schichtdicke 50 [x
Glanz 60° (DIN 67 530) 95
Pendelhärte (DIN 53 157) 160 sec
Erichsen-Tiefung (DIN 53 156) 4,5 mm
Waschlaugenbeständigkeit 7 Runden
Die Waschlaugenbeständigkeit wird dadurch bestimmt, dass ein beschichtetes Blech 8 Stunden in einer 1 %igen Lösung eines handelsüblichen Waschmittels (z.B. OMO) gekocht wird und über Nacht in der kalten Lösung liegen gelassen wird. Dieser Test wird so oft wiederholt, bis erkennbare Veränderungen der Beschichtung, wie z.B. Glanzabfall, Blasenbildung oder Ablösen vom Blech zu beobachten ist.
Der lösungsmittelarme Einbrennlack lässt sich ohne Thixotropiermittel mit 40 bis 50 [i Schichtdicke läuferfrei an senkrechten Flächen verarbeiten.
Beispiel 2
124,0 Teile Acrylatharz IV (Feststoffgehalt = 60%) 26,4 Teile Epoxidharz auf Basis Bisphenol A (Epoxid-Wert =,0,54)
s 140,0 Teile Ti02
2,0 Teile Tetrabutylammoniumjodid (10%ig in n-Buta-
nol/Xylol 1:1)
6,0 Teile n-Butanol 6,0 Teile Xylol io werden 30 Minuten lang auf einer Schwingkugelmühle (z.B. Red Devil) intensiv dispergiert.
Dann wird mit ca. 15 Teilen eines Lösungsmittelgemisches (Butylglykol/Xylol 1:1) auf Spritzviskosität (DIN 53 211 = 60 sec) verdünnt.
15 Feststoffgehalt = 76,1%
Der Lack wird auf Stahlblech aufgespritzt und 30 Minuten bei 150 °C eingebrannt.
Prüfung der Lackierung:
Schichtdicke 64 n
20 Glanz 60 ° (DIN 67 530) 92
Pendelhärte (DIN 53 157) 164 sec
Erichsen-Tiefung (DIN 53 156) 2,6 mm
Waschlaugenbeständigkeit 8 Runden
Die Waschlaugenbeständigkeit wird dadurch bestimmt, dass 25 ein beschichtetes Blech 8 Stunden in einer 1 %igen Lösung eines handelsüblichen Waschmittels (z.B. OMO) gekocht wird und über Nacht in der kalten Lösung liegen gelassen wird. Dieser Test wird so oft wiederholt, bis erkennbare Veränderungen der Beschichtung, wie z.B. Glanzabfall, Blasenbildung oder Ablö-30 sen vom Blech zu beobachten sind.
Beispiel 3
124,0 Teile Acrylatharz V (Feststoffgehalt = 60%) 26,4 Teile Epoxidharz auf Basis Bisphenol A, (Epoxid-35 Wert = 0,54)
140,0 Teile Ti02 2,0 Teile Tetrabutylammoniumjodid (10%ig in n-Buta-
nol/Xylol 1:1)
6,0 Teile n-Butanol 40 6,0 Teile Xylol werden 30 Minuten lang auf einer Schwingkugelmühle (z.B. Red Devil) intensiv dispergiert.
Dann wird mit ca. 15 Teilen eines Lösungsmittelgemisches (Butylglykol/Xylol 1:1) auf Spritzviskosität (DIN 53 211 = 60 45 sec) verdünnt.
Feststoffgehalt = 78,5%
Der Lack wird auf Stahlblech aufgespritzt und 30 Minuten bei 150 °C eingebrannt.
50
Prüfung der Lackierung:
Schichdicke 62 jx
Glanz 60 ° (DIN 67 530) 96
Pendelhärte (DIN 53 157) 144 sec
55 Erichsen-Tiefung (DIN 53 156) 8,8 mm
Waschlaugenbeständigkeit 7 Runden
C

Claims (8)

631 478 PATENTANSPRÜCHE
1. Lösungsmittelarme Einbrennlacke, enthaltend
(A) ein Acrylharz,
(B) ein Epoxidharz sowie
(C) ein Gemisch organischer Lösungsmittel,
dadurch gekennzeichnet, dass das Acrylatharz (A) ein Copoly-merisat ist, das 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf Copolymerisat (A), a, ß-olefinisch ungesättigte Carbonsäuren einpolymeri-siert enthält, einen K-Wert, nach Fikentscher, unter 15 und eine Säurezahl zwischen 70 und 250 mg KOH/g aufweist, das Epoxidharz (B) mindestens zwei Oxirangruppen pro Molekül enthält und das Gemisch organischer Lösungsmittel (C) ein Gemisch aus 20 bis 80 Gew.-% eines Lösungsmittels oder eines Lösungsmittelgemisches mit einem Siedepunkt zwischen 100 und 280 °C und einer Dielektrizitätskonstante zwischen 2 und 4,99 und 80 bis 20 Gew.-% eines Lösungsmittels oder eines Lösungsmittelgemisches mit einem Siedepunkt zwischen 80 und 200 °C und einer Dielektrizitätskonstante zwischen 5 und 27 ist, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponenten (A):(B) zwischen 9:1 und 6:4, das Gewichtsverhältnis der Komponenten (A+B):(C) zwischen 7:3 und 5:5 liegt, oder die Einbrennlacke einen Feststoffgehalt von über 70 Gew.-% aufweisen.
2. Lösungsmittelarme Einbrennlacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Acrylatharz (A) ein Copolymerisat aus 12 bis 25 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäure, 5 bis 70 Gew.-% mindestens eines Esters der Aryl- oder Methacrylsäure mit 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltenden Monoalkano-len, 5 bis 40 Gew.-% Styrol und 0 bis 20 Gew.-% eines Alkan-diolmonoesters der Acryl- oder Methacrylsäure ist.
3. Lösungsmittelarme Einbrennlacke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Epoxidharz (B) einen Epoxidwert von 0,2 bis 0,7 Mol Epoxid/ 100 g Substanz aufweist.
4. Lösungsmittelarme Einbrennlacke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Carboxyl/Epoxid-Verhältnis von Acrylatharz (A) zu Epoxidharz (B) 0,3:1 bis 3:1 beträgt.
5. Lösungsmittelarme Einbrennlacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Acrylatharz (A) ein Copolymerisat aus 12 bis 25 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäure, 10 bis 40 Gew.-% mindestens einer Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Äthylacrylat, n-Butylacrylat und 2-Äthylhexyl-aciylat, 10 bis 40 Gew.-% Styrol und 0 bis 30 Gew.-% t-Butyl-acrylat ist.
6. Lösungsmittelarme Einbrennlacke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Acrylatharz (A) ein mittleres Molekulargewicht Mn von 1500 bis 3000 und eine gelpermeationschromatographisch gemessene Uneinheit-lichkeit (Mw/Mn) zwischen 1,5 und 2,0 aufweist.
7. Lösungsmittelarme Einbrennlacke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Acrylatharz (A) ein Copolymerisat aus 12 bis 25 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäure, 5 bis 70 Gew.-% mindestens eines Esters der Acryl- oder Methacrylsäure mit 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltenden Monoalkano-len, 5 bis 70 Gew.-% Styrol und 0 bis 20 Gew.-% eines Alkan-diolmonoesters der Acryl- oder Methacrylsäure ist.
8. Lösungsmittelarme Einbrennlacke nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Acrylatharz (A) ein solches ist, wie es bei Temperaturen von 170 bis 280 °C und Drücken von 1,5 bis 30 bar, gegebenenfalls in Gegenwart eines radikalischen Initiators und/oder eines organischen Lösungsmittels, aus den Monomeren erhältlich ist.
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