DE1644800C3 - Lackmischung - Google Patents
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- DE1644800C3 DE1644800C3 DE1644800A DE1644800A DE1644800C3 DE 1644800 C3 DE1644800 C3 DE 1644800C3 DE 1644800 A DE1644800 A DE 1644800A DE 1644800 A DE1644800 A DE 1644800A DE 1644800 C3 DE1644800 C3 DE 1644800C3
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Description
25
Es ist bekannt (USA.-Patentschrift 3 082 184), z. B.
?ur Lackierung von Kraftfahrzeugen, Lacke anzuwenden, deren Basis ein hydroxylgruppenhaltiges PoIyacrylatharz
ist, das mit Melaminharzen meist bei Anwesenheit von Säuren bei höheren Temperaturen ausgehärtet
werden kann. Diese Lacke sind besonders hart und kratzfest, licht- und wetterbeständig. Ihre
Elastizität und Schlagfestigkeit bei tiefen Temperaturen ist unzureichend. Ein besonderer Nachteil ist
ihre unzureichende Lösungsmittelfestigkeit, insbesondere gegen Superkraftstoff.
Gegenstand der Erfindung ist eine Verbesserung dieser Lacke mit dem Ziel, ihnen eine höhere Elastizität.
Schlagfestigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit /u verleihen.
Erfindungsgemäß wird diese Verbesserung ei reicht,
wenn man als Vernetzungsmittel Tür die hydroxylgruppenhaltigen Polyacrylatharze N-Alkoxymethylurethane
gegebenenfalls zusammen mit Melamin- und oder Harnstoff-Formaldehydhai/en verwendet. Die
erlindungsgemäß verbesserte Lackmischung enthalt demnach 15 bis 35 Teile eines oder mehrerer hydroxylgruppenhaltiger
Polyacrylatharze. 5 bis 30 Teile eines oder mehrerer N-Alkoxymethylurelhane, wobei von
den N-Alkoxymethylurethanen 0 bis 70 Teile durch *ο
ein oder mehrere Melaminformaldehyd- und oder HaniMoff-i orrnaidchydharze ersetzt sein können, und
40 bis 80 Teile eines oder mehrerer Lösungsmittel. Ferner kann die Lackmischung übliche Lackzusätze
wie Weichmacher, Verlaufmittel, Pigmente, Füllstoffe und saure Katalysatoren enthalten.
Die in der erfindungsgemäßen Lackmischung enthaltenen
hydroxylgruppenhaltigen Polyacrylatharze sind bekannt. Sie stellen nach bekannten Pohmerisationsverfahren
hergestellte Mischpolymerisate aus f>o Acrylsäureestern, beispielsweise Methacrylsäuremethylester,
Methacrylsäureäthylestcr, Acrylsäuremethylester und höheren Alkyieslern der Acryl- und Methacrylsäure,
beispielsweise mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen in der Alkylestergruppe. dar. In diesen
<\s Mischpolymerisaten können als weitere Komponenten Monoolefine oder aromatische Vinylverbindungen
verwendet werden.
Die höheren Alkylester dienen dabei bevorzugt als intern weichmachende Komponenten; viel verwendet
werden so ζ B. Acrylsäurebutylesier oder Äthylhexylacrylat bzw. -methacrylat. Die zur Vernetzung
notwendigen Hydroxylgruppen werden durch Copolymerisation mit z.B. Methacrylsäurehydroxypropylester, Acryl- bzw. Methacrylsäureoxyäthylester oder
auch Mono- oder Diallyläthern von Di- oder PoIyglykolen eingeführt. Zur Steigerung der Reaktivität
gegenüber Fonnaldehydverbindungen können die hydroxylgruppenhaltigen Polyacrylate noch Amidgruppen und/oder Carboxylgruppen, entstanden durch
Copolymerisation mit Acryl- oder Methacrylamid und/oder Acryl- oder Methacrylsäure, enthalten. Eine
gewisse kataiytische Wirkung kann auch durch Misch-
polymerisieren mit Maleinsäure oder Maleinsäurehalbestern erreicht werden. Doch neigen solche Pro
dukte etwas zur Vergilbung im Sonnenlicht und in der Wärme. Als harte Komponente wird bei vielen Produkten
dieser Art noch Styrol oder Vinyltoluol eingeführt, so daß keine reinen Polyacrylate mehr \ orliegeri.
Da aber Styrol oder seine Homologen das Gesamteigenschaftsbild der Produkte nicht entscheidend
verändern, spricht man nach wie vor von Polyacryla ten. Die hydroxylgruppenhaltigen Polyacrylate können
zur Erzielung bestimmter Eigenschaften noch vermischt oder verschnitten werden mit hydroxylgruppenhaltigen
ölhaltigen oder ölfreien Alkydharze!!.
Unter dem Begriff N-Alkoxymethylurethane im
Sinne der Erfindung werden alle N-Alkoxymethylurethane von nieder- und hochmolekularen Polyalkoholen
verstanden. Solche Verbindungen sind teilweise durch Kondensation entsprechender Urethane mit
Formaldehyd und Monoalkoholen erhältlich. Bevorzugte Verwendung finden jedoch die nach an sich bekannten
Verfahren erhältlichen Umsetzungsprodukte aus Isocyanaten der Formel ROCH — NCO, worin
R - einen Alkyl- oder Alkylenrest vorzugsweise mit 1 bis 12 C-Atomen bedeutet, mit Polyhydroxyverbindungen.
Zur näheren Charakterisierung der erfindurigsgerr.aÜ
verwendeten Vernetzungsmittel seien folgende Ausgangskomponenten genannt: Methoxymethylisocyanat.
Äthoxymethylisocyanat, IsopropoxymethylisQcyanat.
Butoxymethylisoeyanat. Hcxyloxymethylisocyanat. Allyloxymethylisocyanat. Die zur
Umsetzung verwendeten Peroxyverbindungen können sein:niedermolekulare Polyalkohole. wieÄthylenglykol,
Propylenglykol-1,2. Propylcnglykol-1.3. Butandioi-1.3.
Hexandiol. 2.2-Dimethylpropandiol. Trimethylolpropan.
Glycerin, Hexantriol. Sorbit. Mannit. fs kommen ferner in Frage Atherglykolc. wie Di-.
Tn- oder Octaälhylen- und Propylenglykol, Thiodiglykol.
Hydroehinondi-.i-hydroxyäthylather. N-Methykli.uhanolamin.
Triethanolamin oder hydroxylgruppenenthaltende Carbonester oder Carbonamide
oder Sulfonamide, wie z. B. Monoacetylglycerin. Maleinsauredioxäthylester,
Phthalsäuredioxyalhylester. 1 Nsiüsauredioxviihylamid. Phlhalsäure-di-lN-methyl-Lssigsäurdioxyäthyiamid,
Phthalsäure-di-lN-metbyl-N
- /i - hydroxylathylamid. Adipinsäuretetraoxäthylamid.
Methansi'lfonsäuredioxiilhylamid. Die erfindungsgemäß
verwendeten Umsetzungsprodukte aus den genannten niedermolekularen Polyhydroxyherbindungen
und Isocyanaten stellen Poly-N-alkoxymcthylurethane.
wie sie auch in den folgenden Ausführungen bezeichnet werden sollen, dar. Die Herstellung
dieser Verbindungen, von denen einige in den folgenden Formeln beispielhaft dargestellt werden.
CH3 — O — CH2 — NH — C — O — CH2
O
CH3-O-CH2-NH-C-O-CH
CH3-O-CH2-NH-C-O-CH
O
CH3-O-CH2-NH-C-O-CH2
CH3-O-CH2-NH-C-O-CH2
O O
!I Il
CH3 — O — CH2 — NH — C — O — (CH2 — CH2 — O)3 — C — NH — CH2 — OCH3
O CH2-CH2-O-C-NH-CH2-OCH3
CK,-C-N
\
CH2-CH1-O-C-NH-CH1-OCH3
CH2-CH1-O-C-NH-CH1-OCH3
' Il
ο
C4H9 — O — CH2 — NH — C — 0 — (CH2),, — O — C — NH — CH2 — O — C4H9
kann durch Einwirkung von entsprechenden Alkoxymethylisocyanaten auf Polyhydroxylverbindungen in
Substanz oder in Gegenwart inerter Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel erfolgen.
Die vorgenannten Umsetzungsprodukte werden bevorzugt verwendet, weil die auf Grund der Herstellungsweise
erzielte hohe Reinheit einen besonders günstigen Einfluß auf die Qualität der damit hergestellten
Lackmischung hat.
Als erfindungsgemäö verwendete Vernetzungsmittel kommen auch Umsetzungsprodukte aus hochmolekularen
Polyhydroxylverbindungen mit einem Molgewicht über 600 und Alkoxymethylisocyanaten in
Frage, wie sie in dem eigenen älteren Patent 1 244 410 als selbstvernetzende Polymerisations-, Polykondensation-
und Polyadditionsprodukte beschrieben sind. In diesem älteren Patent 1 244 410 werden nicht nur
die Herstellung der Vernetzungsmittel, sondern auch die ihnen zugrunde liegenden hochmolekularen Polyhydroxylverbindungen
beschrieben', beispielhaft seien hier genannt: Hydroxylgruppen enthaltende Polyester
aus Polycarbonsäuren, wie Phthalsäure. Adipinsäure oder Maleinsäure und Polyalkoholen, wie
Äthylcnglykol, Hexandiol oder Glycerin. Trimethylolptopan.
hydroxylgruppenhaltige Polyather aus Alkylenoxiden. wie Äthylen-. Propylen- oder Stymloxid:
hydroxylgruppenhaltige Acetale aus Formaldehyd und Diolen, wie Butandiol und Hexandiol. hydroxylgruppenhaltige
Polyesteramide aus Polycarbonsäuren. Polyalkoholen und PoK aminen oder aus Pols carbonsäuren
und Aminoalkoholen, wie Ethanolamin oder Diethanolamin, hydroxylgruppenhaltige Polyurethane
aus Polyhydroxylverbindungen und Polyisocyanaten.
Die erfindungsgemäü verwendeten Poly-N-alkoxymethylurethanc
können allein oder in Kombination mit Melamin- oder Harnstoff-Formaldehydharzen als Härter Tür hydroxylgruppenhaltige Polyacrylate
eingesetzt werden. Harnstoff-Formaldehydharze werden seltener verwendet, da sie im allgemeinen die
Wetterfestigkeit der eingebrannten Filme ungünstig beeinflussen. Unter den Melainformaldehydharzen
werden die methylierten Produkte vom Typ des monomeren oder oligomcren Melaminhexamethylolmethylälhers
wegen ihrer guten Verträglichkeit mit Polyacrylaten im allgemeinen bevorzugt. Die ebenfalls
gut verträglichen Benzoguamin-Formaldehydharze finden wegen ihrer geringeren Wetterfestigkeit bevorzugt
dort Verwendung, wo ihre gesteigerte Chemikalienfestigkeit ausgenutzt werden soll. Die erfindungsgemäß
verwendeten Poly-N-alkoxymethylurethane
wirken in vielen Fällen verträglichkeitsv^rmittelnd, so daß an und für sich schlecht verträgliche
hydroxylgruppenhaltige Polyacrylate auch mit sonst nicht icombinierbaren Melaminharzen zu klaren hochglänzenden
Filmen ausgehärtet weiden können.
Die Mitverwendung von Melaminformaldehydharzen als Härterkomponenten ist nicht notwendig. Ob
ein Einsatz günstig erscheint oder nicht, richtet sich nach dem Aufbau des hydroxylgruppenhaltigen PoIyacrylates,
dem zur Vernetzung gewählten PoIy-N-alkoxyniethylurethan
und den angestrebten Eigenschaften des ausgehärteten Filmes. Bei Verwendung eines
stark vernetzenden Poly-N-alkoxymethylurethanes.
wie /.. B. eines l'msetzungsproduktes aus 3 Mol Methoxymethylisocyanai
mit 1 \iol Trimethylolpropan. empfiehlt sich tue Verwendung eines sehr weich eingestellten
hydroxylgruppenhaltigen Polyacrylates und ein Verzicht auf die Mitverwendung von Melaminformaldehydharzen.
Wird jedoch ein härteres Indroxylgruppenhultiges
Polyacrylat eingesetzt mit dem gleichen N-Alkowmethylureth.in. '*>t zur Erzielung
einer ausreichenden Elastizität die zusätzliche Verwendung
eines Melaminformaldehydharzes vom Typ des Mela.ninhexamethylolmethyläthers angebracht.
Durch die große Anzahl der leicht zugänglichen N -AIkoxymethylurethane
ist es dem Fachmann leicht möglich, so die Eigenschaften der Polyacrylaiiilme in aewünschter
Weise zu variieren oder die Eigenschaften von Polyacrylat Melaminformaldehydharzlacken /u
vei bessern.
Obwohl auch die VAlkoxymethylurethane bei höheren Temperaturen in befnedigendi 1 Weise mit
hydroxylgruppenhaltigen Polyacrylaten /u unlöslichen
Filmen reagieren, empfiehlt sich doch im allgemeinen
ein katalytisch wirkender Zusatz von Sauren. Am wirksamsten erwiesen sich unter anderem p-1 oluolsulfonsaure.
Phosphorsäure. Weinsäure, Zitronensäure. Pyromellithsäure u. ä. Aber auch in das Polyacrylat
einpolymcrisierte Säuren, wie z. B. Acrylsäure.
<>5 Methacrylsäure. Maleinsäure oder Maleinsäurehalbester
können ausreichend katalytisch wirken. Zusätze in der Größenordnung von /. B. 1% Weinsäure und
oder 0.5% p-Toluolsulfonsäure. auf festes Polyacrylat
berechnet, bewirken im allgemeinen einen ausreichend raschen Ablauf der Vemetzungsreaktion bei Temperaturen
von 120 bis 140° C. überraschenderweise sind die Lackansätze trotz Säurezusatz bei P-aumtemperatur
über mehrere Monate vollkommen lagerstabil.
Durch erhöhte Zusätze von starken Säuren kann die Einbrenntemperatur in bekannte'" Wsise reduziert
werden, doch ist eine monatelange Haltbarkeit der Lackansätze dann nicht mehr gewährleistet. Die erfindungsgemäß
zu verwendenden N-Alkoxyrr-ethylurethane
sind je nach der Wahl der Ausgangskomponenten flü&iige oder feste Substanzen, die sich im allgemeinen
leicht in den üblichen Lacklösungsmitteln, wie z. B. Alkoholen, Estern, Glykolätherestern lösen;
wenn auch aromatische Kohlenwasserstoffe meist keine echten Lösungsmittel sind, so können sie doch
als Verschnittmittel verwendet werden.
Die Herstellung von Lacken mit N-Alkoxymethylurethanen
als vernetzender Komponente geschieht in der bekannten Art und Weise durrh Lösen oder
Verdünnen der einzelnen Komponenten in geeigneten Lösungs- und Verdünnungsmitteln, Vermahlung mit
Pigmenten und Versetzen mit Katalysatoren, Hilfsstoffen usw. Die erfindungsgemäßen Vernetzungsmittel
können auch ohne Beeinflussung der Filmeigenschaften daraus hergestellter Filme nach dem Einarbeiten
des Pigmentes dem hydroxylgruppenhaltigen Polyacrylat allein oder gemeinsam mit einem MeI-aminformaldehydharz
zugefügt werden.
Selbstverständlich sind die erfindungsgemäßen Vernetzungsmittel auch bei Klarlacken voll wirkst τι.
Als Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel sind beispielsweise geeignet: aromatische Kohlenwasserstoffe
wie Toluol. Xylol, Chlorbenzol, Carbonsäureester wie Äthylacetat, Butylacetat, Glykolmonomethyl-(äthyl)-ätheracetat,
Glykolsäurebutylcter, Ketone wie Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon,
Alkohole wie Äthanol, Butanole, Äthylenglykol, Butylenglykole, Äthylenglykol, Monomethyläther,
-äthyläther, -butyläther.
Es können auch Mischungen der vorgenannten Lösungs- oder Verdünnungsmittel eingesetzt werden.
Als Pigmente kommen beispielsweise in Frage: inorganische Oxide wie Titandioxid, Chromoxid,
Eisenoxide. Zinkoxid, Mischoxide des Kobalt Nickel und Mangans, ferner Selenide und Sulfide wie Zinksulfid,
Cadmiumsulfid, Cadmiumselenid, außerdem Chromate wie Zink-, Blei-, Strontiumchromat; weiterhin
organische Pigmente vom Typ der Phthalocyaninfarbstoffe usw. Die Pigmente können in üblicher Weise
verschnitten werden mit Füllstoffen wie Kieselsäuren und Silikaten, Ba- und Calziumsulfat, Aluminiumoxid.
Zur Erzielung besonderer Effekte können die Lacke einen Zusatz von Muminiumbronzen enthalten.
Als Hilfsstoffe seien Weichmacher des Typs der Adipa'e und Phthalate genannt.
Die notwendigen Zusätze an N-Alkoxymethylurethanen
richten sich nach ihrer Funktionalität, d. h. also nach der Menge der vorhandenen
NH — CH2 — O — R-Gruppen
pro Molekül und nach der Reaktivität des hydroxylfruppenhaltigen
Polyacrylates und der gegebenenfalls mitverwendeten Melaminformaldehyd-Verbindung.
Da jedoch eine über- und Unterdosierung ohne deutlich merkbaren Einfluß auf das Eigenschaftsbild
des ausgehärteten Lackes ist, kann als allgemeiner Richtwert eine Menge von etwa 15 bis 55% angegeben
werden. Die optimale Zusatzmenge kann durch orientierende Vorversuche, durch Prüfung von Härte und
Lösungsmittelfestigkeit unterschiedlich zusammengesetzter Filme leicht ermittelt werden.
Zur zahlenmäßigen Charakterisierung der Eigenschaften von Filmen, die unter Verwendung von
ίο N-Alkoxymethylurethanen als Ve.Tietzer für hydroxylgruppenhaltige
Polyacrylate hergestellt wurden, und zur weiteren Beschreibung des beanspruchten Verfahrens,
seien im folgenden einige Beispiele aufgeführt. Die angegebenen Mengen sind Gewichtsteile; die Sub-
stanzen wurden, soweit nicht anders vermerkt, in unverdünnter (etwa 100%iger) Form eingesetzt.
a) Herstellung und Beschreibung der
Ausgangsmaterialien
Als hydroxylgruppenhaltiges Polyacrylatharz wird ein handelsübliches Produkt verwendet, das durch
peroxydische Polymerisation von Styrol, Acrylsäureäthylester, Methacrylsäurehydroxypropylester. Acrylsäureäthylhexylester
und Acrylamid in einer Mischung aus Xylol und Butanol 3:1 erhalten wurde.
Das Produkt hat als 50%ige Lösung in Xylol Butanol 3:1 eine Auslaufzeit von 60 Sekunden bei
6 mm Düse (entsprechend DIN 53 211).
Dieses Polyacrylatharz wird im folgenden mit Polyacrylat A bezeichnet. Als Vernetzer wird Trimethylolpropan-tris-methoxymethylurethan
verwendet, das wie folgt erhalten wurde:
134 g Trimethylolpropan werden durch Erhitzen auf etwa 70' C aufgeschmolzen und unter Rühren bei
70 bis 50C tropfenweise mit 261 g (3 MoI) Methoxymethylisocyanat versetzt. Nach Abklingen der exo-
thermen Reaktion rührt man so lange bei etwa 50 C nach, bis das Isocyanat sich vollständig umgesetzt hat
(etwa 3 Stunden). Das so erhaltene Trimethylolpropantris-rnethoxymethylurethan
stellt ein farbloses, zähes
öl dar, das beim Stehen langsam erstarrt. Das Produkt wird im folgenden als Vernetzer I bezeichnet.
b) Herstellung und Eigenschaften eines
Automobildecklackes
Automobildecklackes
100 Teile Polyacrylat A, gelöst in 115 Teilen Xylol
und 25 Teilen Butanol. werden mit einem Pigmentgemisch, bestehend aus 6,42 Teilen Titandioxid (Rutilware),
0,82 Teilen Flammruß, 0,13 Teilen eines handelsüblichen organischen Gelbpigments, 0,03 Teilen
eines handelsüblichen organischen Violett-Pigments und 3,8 Teilen eines handelsüblichen organischen
Blau-Pigments, auf der Kugelmühle verkollert. Die so erhaltene Stammpaste wird nun mit 20 Teilen Ver-
fo netzer 1 und 14 Teilen eines handelsüblichen Melaminhexamethylolmethyläthers
versetzt, mit 27 Teilen Butanol verdünnt und schließlich mit 1 Teil Weinsäure und 0,5 Teilen p-Toluolsulfonsäure katalysiert.
Die so hergestellten Lacke werden auf Blechtafeln aufgespritzt und 30 Minuten bei 120"C eingebrannt.
Die so hergestellten Lacke werden auf Blechtafeln aufgespritzt und 30 Minuten bei 120"C eingebrannt.
Zum Vergleich wird ein anderer Lack hergestellt, bei dem bei sonst gleicher Zusammensetzung 20 Teile
Vernetzer !durch 20 Teile eines handelsüblichen hoch-
reaktiven Melaminformaldehydharzes ersetzt sind. Auch dieser Lack wird auf Blechtafeln aufgespritzt
und 30 Minuten hei 130° C eingebrannt.
Eine Prüfung einiger Eigenschaften »eider Lack filme
ergibt folgenden Befund:
Heispiel 1 ! Vergleich."?"
(mit Vernetzer 11 handelsüblichem
ι Melaminharz)
Schichtdicke
Härte (Hartcbestimmung nach der Bleistifthärtemethode,
sehr hart 6 H ... H,
HB, B ... 613 sehr
weich)
sehr hart 6 H ... H,
HB, B ... 613 sehr
weich)
Elastizität in mm Tiefung nach E r i c h s e η
Glanz
Haftung
Lösungsmittelfestigkeit*)
Äthylacetat
Äthylacetat
1 Min
5 Min
Äthylglykolacetat
1 Min
5 Min
Toluol
1 Min
5 Min
Superbenzin
15 Min
40 bis 50,
40 a
3 bis 4 H
7,7 mm sehr gut sehr gut
u u
u u
2H
7.6 mm sehr gut sehr gut
1-
35
*| Es werden Wattebausche mit den entsprechenden Lösungsmitteln
getränkt, auf die Lackoberfläche gelegt und mit einer Schaie bedeckt. Nach den angegebenen Zeiten (1, 5. 15 Minuten) wird der
Wattebausch entfernt und sofort die Oberfl">chenhärte mit dem
Fingernage', geprüft.
Die Bezeichnungen bedeuten:
u = Unverändert.
1 — = Zwischen u und 1.
u = Unverändert.
1 — = Zwischen u und 1.
1 = Spur erweicht.
2 = Deutlich erweich'..
3 = Angelöst.
4 — Noch vollkommen löslich.
Beispiele 2 bis 5
An diesen Beispielen soll gezeigt werden, daß durch Zusatz geeigneter vernetzend wirkender N-Alkoxymethylurethane
die Härte und Lösungsmittelfestigkeit handelsüblicher Polyacrylate gesteigert werden kann,
ohne die Elastizität zu verringern, bzw. daß die Elastizität und insbesondere die Schlagfestigkeit gesteigert
werden kann, ohne daß die Härte oder Lösungsmittelfestigkeit zurückgeht.
a) Herstellung der Ausgangsmaterialien
Als liyävo.xylgruppcnhaltiges Polyacrylatharz wird
wieder das im Beispiel 1 verwendete Polyncrylat A eingesetzt.
Die Herstellung der verschiedenen Vernetzer geschieht
wie folgt:
Vernetzet 11
500 Teile pines handelsüblichen Polyesters aus Hexantriol. Adipinsäure und Phthalsäure mit einem
Gehalt von 8,8° 0 OH werden in 725 Teilen wasserfreiem Xylol gelöst und bei 50 C tropfenweise mit
225 Teilen Methoxymethylisocyanat versetzt. N ich fünfstündigem Rühren bei 501C ist die LJmsel/ung
Vei netzer III
Durch Kondensation von 3 Mol Phthalsäure. 3 Mol Adipinsäure. 8 Mol Trimethylolpropan und 1 MuI
Äthanolamin stellt man sich auf bekannte Weise ein Polycsternmid her. das eine OH-Zahl von 418 und eine
Säurezahl von 0.9 aufweist
1000 Teile des hochviskosen HIs werden in 549 Teilen
Äthylglyküiacetai gelöst und tropfenweise mit
649 Teilen Methoxymethylisocyanat bei 50 bis 60" C versetzt. Die Umsetzung ist nach 6 Stunder, beendet.
Vernetzer IV
1000 Teile eines Polyäthers aus Trimethylolpropan und Propylenglykol mit einem OH-Gehalt von 11,5%
werden innerhalb von 1,5 Stunden tropfenweise mit 583 g Methoxymethylisocyanat versetzt. Die Temperatur
wird am Anfang durch Kühlen, später durch Erwärmen auf etwa 60 C gehalten. Zur Beendigung
der Reaktion wiH noch 3 bis 4 Stunden bei 60 bis 70 C
nachgerührt.
Vernetzer V
Zu 90 g (1 Mol) Butandiol-1,4 werden unter Rühren
174 g (2 Mol) Methoxymethylisocyanat geiropft
Durch die exotherme Reaktion soll eine Temperatui von 60° C nicht überschritten werden. Zur vollständigen
Umsetzung wird dann noch 3 bis 4 Stunden be 60 bis 70° C nachgerührt. Das entstandene Butandiol
1,4-bis-methoxymethylurethan hat einen Fp. voi
58 bis 60° C.
b) Herstellung und Eigenschaften der Lacke
Es werden Lacke nach folgender Rezeptur herg< stellt, auf Blechtafeln aufgespritzt und V2 Stunde b
130° C eingebrannt.
Polyacrylatharz A
Vernetzer II
Vernetzer III
Vernetzer IV
Vernetzer V
Melaminhexamethylolmethyläther
100 | 4 | |
100 | — | 100 |
30 | 30 | — |
— | —· | — |
15 | 30 | |
15 | 15 | |
100
Vergleich
100
15
Fortset/une
(β
Hochreaktives Melaminformaldehydharz
Xylol
Butanoi
Titandioxid (Rutilw.)
Weinsäure
p-Toluolsulfonsäure
.1 I 4
25 | 25 |
130 | 130 |
100 | 100 |
70 | 70 |
1 | 1 |
0,5 | 0,5 |
130
100
0.5
25
130
100
70
0,5
Vergleich
25
100
70
70
Die Filme hatten folgende Eigenschaften (Erläuterung der Meßdaten im Beispiel 1).
Schichtdicke in μ
Härte (Bleistifthärte)
Elastizität (Erichsentiefung)
Schlagtiefung
Haftung
Lösungsmittelfestigkeit
Älhylacetat
Älhylacetat
1 Min
5 Min
Älhylglykolacetat
1 Min
5 Min
Toluol
1 Min
5 Min
bis 50
bis 4 H j
bis 4 H j
7.9
1,8
sehr gut
sehr gut
45
3H
6,5
1.7
sehr eut
sehr eut
40 bis 50
2H
7.3
5,0
sehr gut
sehr gut
35 bis 45 2 bis 3 H
8,5
4,8 sehr gut
U
U
U
U
U
U
1-
3~
bessere Lösungsmittelfestigkeit
1-
1-
1- I-
bessere Schlagelastizität
Vergleich
ohne Vernetzer
35 bis 2 bis 3 H
7,6
1.3 sehr gut
1-
u 1-
In diesem Beispiel soll gezeigt werden, daß die N-Alkoxymethylurethane auch ohne Anwesenheit von
Melaminformaldehydharz als Vemetzer für hydroxylgruppenhaltige Polyacrylate verwendet werden können.
a) Herstellung der Ausgangsmaterialien
Als hydroxylgruppenhaltiges Polyacrylatharz wird ein Produkt verwendet, das ähnlich dem im Beispiel 1
beschriebenen PolyacrylatA zusammengesetzt ist. Es
enthält jedoch an Stelle von Acrylsäureäthylester Acrylsäurebutylester und ist deshalb wesentlich weicher.
(Im folgenden als Polyacrylat B bezeichnet.)
Als Vernetzer VI wird ein Hexantriol-tris-methoxymethylurethan
verwendet, das wie folgt erhalten wurde:
134 g (1 Mol) Hexantriol werden auf etwa 400C
erwärmt und unter Rühren tropfenweise mit 267 g (3 Mol) Methoxymethylisocyanat versetzt. Durch Kühlung
wird dabei die Temperatur zwischen 50 und 60° C gehalten. Anschließend wird bei der gleichen Temperatur
noch etwa 3 bis 4 Stunden nachgerührt Man erhält 401 g Hexantriol-tris-methoxymethylurethan als
farbloses, zähes öl.
b) Herstellung und Eigenschaften des Lackes
Ein Weißlack, hergestellt durch Vermählen von 50 Teilen Polyacrylatharz B, 60 Teilen Xylol und
35 Teilen Titandioxid, Rutilware auf der Kugelmühle und Vernetzen mit 20 Teilen Vemetzer VI, 30 Teiler
Xylol, 30 Teilen Butanoi sowie 1 Teil Weinsäure unc
so 0,5 Teilen p-Toluolsulfonsäure wird auf Blechtafelr aufgespritzt und Vz Stunde bei 1300C eingebrannt.
Der Lackfilm hat folgende Eigenschaften:
Schichtdicke 45 μ
Härte*) 3 H
Elastizität*) 7,8 mm
Lösungsmittelfestigkeit*) Äthylacetat
1 Min u
5 Min. 1 —
Äthylglykolacetat
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Toluol
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·) Erläuterungen s. Beispiel 1.
Claims (2)
1. Lackmischung, enthaltend mindestens ein hydroxy lgruppenhaltiges Pol^acrylatharz, gegebenenfalls mindestens ein Melaminformaldehyd- und/
oder Harnstoßharz, gegebenenfalls die üblichen Lackzusätze, saure Katalysatoren und Lösungsmittel, dadurchgekennzeichnet, daß sie
als Vernetzerkomponente mindestens ein N-AIk- ι ο oxymethyhirethan enthält.
2. Lackmischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als N-Alkoxymethylurethane die Umsetzungsprodukte aus Alkoxymethylisocyanaten und Polyhydroxylverbindungen ent-
halten.
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