DE19544737C1 - Bindemittel auf Polyester-Acrylatbasis, Verfahren zu dessen Herstellung und seine Verwendung - Google Patents
Bindemittel auf Polyester-Acrylatbasis, Verfahren zu dessen Herstellung und seine VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Bindemittel auf Polyester-Acrylatbasis, Verfahren zu des
sen Herstellung und seine Verwendung.
Polyester-Acrylat-Bindemittel sind handelsüblich, die Hersteller empfehlen die
se Bindemittel für die Herstellung von Decklacken zu verwenden, die auch den
Zusatz mindestens einer Härtungskomponente wie Polyisocyanate erfordern.
Derartige Lacke werden als lufttrocknende Autoreparatur-Lacke eingesetzt. Der
ausgehärtete Lackfilm ist hart, zähelastisch, hochglänzend, füllkräftig und be
sitzt gute Lösungsmittel- und Benzinbeständigkeit.
EP 0 522 648 A1 beinhaltet einen Binder für Pulverlacküberzüge, der durch Mischen
bei 95°C in einem Extruder eines separat hergestellten Polyesters mit dem
Durchschnittsmolekulargewicht (Mn) zwischen 1000 und 7000 und Säurezahlen
unter 10 mg KOH/g sowie Hydroxylzahlen zwischen 20 und 100 mg KOH/g auf Basis
Trimethylolpropan, Isophthalsäure, Neopentylglycol und 1,4 Cyclohexan
dicarbonsäure und eines separat hergestellten Polyacrylatharzes, welches
glycidylfunktionell, hydroxylfunktionell oder säurefunktionell ist, erhalten wird. Der aus
dieser Mischung hergestellte Pulverlack wird in Abwesenheit von Polyisocyanaten
elektrostatisch auf Substrate aufgesprüht und in 10 bis 20 Minuten bei 130° bis
240°C eingebrannt.
US 5.262.494 beschreibt einen Einbrennlack auf Lösungsmittelbasis, der einen
Polyester aus Hexahydrophthalsäureanhydrid, 1,4-Cyclohexandimethanol und
acyclische Polyole mit Säurezahlen von etwa 1 bis 12 und Hydroxylzahlen von etwa
10 bis etwa 120 aufweist, der als Härtungsmittel alkylierte Melaminformaldehydharze
enthält. Dieser Lack wird in üblicher Weise auf Bleche aufgetragen. Die lackierten
Bleche müssen zwischen etwa 100°C und etwa 300°C eingebrannt werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bindemittel, welches mit Di- und/oder Po
lyisocyanaten aushärtbar ist, für Grundierungen und Füller zu Verfügung zu
stellen. Hierbei soll das Ausgangs-Polyester-Acrylat-Harz in organischen Lö
sungsmitteln, gelöst mit hohem Festkörper ("high-solid"-Harz) bei sehr niedriger
Viskosität, vorliegen. Brauchbare Hydroxylzahlen liegen im Bereich von 40 bis
150 und die Säurezahlen im Bereich von 3 bis 20. Außerdem sollen die Über
züge der Beschichtungsmittel auf Basis der Polyester-Acrylatharze als Binde
mittel und Di- und/oder Polyisocyanaten als Vernetzungsmittel und Härter sehr
rasche Lufttrocknung, gute Haftung auf allen metallischen Untergründen besit
zen, möglichst wenig organische Lösungsmittel enthalten, damit nur echt um
weltfreundliche Beschichtungsmittel zur Verfügung stehen, Ferner wird Korrosi
onsbeständigkeit der ausgehärteten Grundierung gefordert. Die zu verarbeiten
den Beschichtungsmittel der vorstehend erläuterten Art müssen mindesten eine
Topfzeit von 2 Stunden haben.
Die vorstehenden Aufgaben der Erfindung wurden gelöst durch das Bindemittel
auf Polyester-Acrylatbasis, aufgebaut aus:
- A. 15 bis 40 Gew.-% Polyester mit Molekulargewichten zwischen 400 und
1100, Säurezahlen zwischen 10 und 25 mg KOH/g Festharz und
Hydroxylzahlen zwischen 80 und 260 mg KOH/g Festharz aus
- a.1 von 43 bis 52 Gew.-% Neopentylglykol
- a.2 von 48 bis 55 Gew.-% Hexahydrophthalsäure und/oder deren Anhydrid
- B. 60 bis 85 Gew.-% Acrylatharz aus
- b.1 8 bis 32 Gew.-% Hydroxyalkyl(meth)acrylat mit 2 bis 4 C-Atomen im Alkyl rest, einzeln oder im Gemisch
- b.2 40 bis 75 Gew.-% Styrol
- b.3 5 bis 28 Gew.-% Alkyl(meth)acrylat mit 2 bis 6 C-Atomen im Alkylrest, ein zeln oder im Gemisch
- b.4 0,1 bis 4,5 Gew.-% (Meth)acrylsäure einzeln oder im Gemisch
Die bevorzugteste Ausführungsform des Bindemittels auf Polyester-Acrylatbasis
ist aufgebaut aus:
- A. 20 bis 35 Gew.-% Polyester aus
- a.1 von 45 bis 50 Gew.-% Neopentylglykol
- a.2 von 50 bis 55 Gew.-% Hexahydrophthalsäureanhydrid
- B. 65 bis 80 Gew.-% Acrylatharz aus
- b.1 10 bis 30 Gew.-% Hydroxyalkyl(meth)acrylat mit 2 bis 4 C-Atomen im Al kylrest, einzeln oder im Gemisch
- b.2 45 bis 70 Gew.-% Styrol
- b.3 10 bis 25 Gew.-% Alkyl(meth)acrylat mit 2 bis 5 C-Atomen, im Alkylrest, einzeln oder im Gemisch
- b.4 0,5 bis 4,0 Gew.-% (Meth)acrylsäure einzeln oder im Gemisch.
Patentanspruch 3 betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Bindemittels und die
Ansprüche 4 und 5 beziehen sich auf die Verwendung des Bindemittels.
Die Herstellung der Bindemittel auf Polyester-Acrylatbasis erfolgt durch Polyme
risation der die Acrylatkomponente bildenden Monomeren in Anwesenheit von
inertem Lösungsmittel und der Polyesterkomponente. Hierbei wird bevorzugt
sehr wenig organisches, inertes und hochsiedendes Lösungsmittel (mindestens
140°C) zusammen mit dem lösungsmittelfreien Polyester in das Polymerisati
onsgefäß eingefüllt. Man erhitzt das eingefüllte Gemisch auf Siedetemperatur im
Bereich von etwa 180 bis 210°C und gibt dann die zu polymerisierenden Mono
meren mit dem Initiator bzw. Initiatorengemischen im Verlaufe von 4 bis 12 Stun
den kontinuierlich zu. Nach Beendigung der Zugabe der Monomeren wird im
gleichen Temperaturbereich noch 2 bis 6 Stunden nachpolymerisiert. Das Reak
tionsprodukt fällt bevorzugt mit einem Festkörper von etwa 90 bis 95 Gew.-% an.
Das Reaktionsprodukt wird dann mit einem auf den Gebrauchszweck angepaß
ten organischen Lösungsmittel auf eine gut verarbeitbare Viskosität eingestellt, z. B.
maximal 20000 mPa·s bei 23°C.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Bindemittel kommen die üblichen
radikalbildenden Verbindungen als Polymerisationsinitiatoren, einzeln oder im
Gemisch, in Frage. Solche sind z. B. aliphatische Azoverbindungen, Diacylper
oxide, Peroxydicarbonate, Alkylperester, Alkylhydroperoxide, Perketale, Dialkyl
peroxide oder Ketonperoxide. Bevorzugt werden Dialkylperoxide, wie Di-t-
butylperoxid oder Di-t-amylperoxid, und Alkylperester, wie t-Butylperoxy-2-
ethylhexanoat, t-Amylperoxy-2-ethylhexanoat, 1,1-Di-(t-Amylperoxy)cyclohexan,
t-Amylperoxyacetat, Ethyl-3,3-di-(t-amylperoxy)butyrat, Di-t-amylperoxid, 3-
Ethyl-pent-3-yl-peroxy-2-ethylhexanoat und Di-(3-ethyl-pent-3-yl)-peroxid, ein
gesetzt. Weiterhin seien genannt 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert. -butylperoxy)-hexin-
(3), tert.-Butylperoxybenzoat, tert.-Butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoat, 2,5-
Dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)-hexan, 00-tert-Butyl-0-(isopropylmonoperoxy)-
hexan, 00-tert-Butyl-0-(2-ethylhexyl)-monoperoxycarbonat, 2,5-Dimethyl-2,5-di-
(tert.-butylperoxy)-hexan, Dicumylperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, tert.-
Amylhydroperoxid, Cumylhydroperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-dihydroperoxyhexan,
Diisopropylbenzolmonohydroperoxid und 2,2-Azo-di(2-acetoxypropan).
Der Anteil der Initiatoren kann z. B. 1 bis 8, vorzugsweise bis 6, insbesondere
bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Ausgangskomponenten,
betragen. Geeignete Polymerisationsgemische bestehen z. B. aus Di-tert.-
Butylperoxid und Dibenzoylperoxid, jedoch sind auch andere Gemische gut
brauchbar.
Zur Regelung des Molekulargewichts können Kettenüberträger mitverwendet
werden. Beispiele sind Mercaptane, Thioglykolsäureester, Chlorkohlenwasser
stoffe, bevorzugt wird Dodecylmercapten eingesetzt.
Als Lösungsmittel können in der Lackindustrie übliche inerte Lösungsmittel,
einzeln oder im Gemisch, mit Siedepunkten von 140°C bis 220°C, bevorzugt
145°C bis 185°C, für die Lösungspolymerisation eingesetzt werden. Bevorzugt
eignen sich solche organischen Lösungsmittel, die dann später auch in den fer
tigen Überzugsmitteln eingesetzt werden. Beispiele für solche Lösungsmittel
sind: Glykolether, wie Ethylenglykoldimethylether, Glykoletherester; Ester, wie
Butylglykolacetat, 3-Methoxy-n-butylacetat, Butyldiglykolacetat, Methoxypropy
lacetat, Ethoxypropylacetat, Butylacetat, Ethyl-3-Ethoxypropionat, Isobutylace
tat, Amylacetat; und Ketone, wie Methyl-n-amylketon, Methylethylketon, Methyl
isobutylketon, Diisobutylketon, Cyclohexanon, Isophoron, aromatische Kohlen
wasserstoffe, wie Xylol. Shellsol A (eingetragenes Warenzeichen für aromati
sche Kohlenwasserstoffgemische), und aliphatische Kohlenwasserstoffe kön
nen ebenfalls im Verschnitt mit den vorstehend genannten Lösungsmitteln ein
gesetzt werden. Das durch Lösungspolymerisation erhaltene Bindemittel kann
auch durch andere in der Lackindustrie übliche inerte organische Lösungsmit
tel, angepaßt an den Gebrauchszweck, verdünnt werden.
Die Herstellung des Polyesters als Vorprodukt für die Komponente A erfolgt
durch Polykondensationsreaktion bei etwa 170°C bis 230°C, bevorzugt in Ab
wesenheit von Lösungsmitteln. Hierbei werden bevorzugt keine Katalysatoren
mitverwendet. Die Polykondensation erfolgt in etwa 6 bis etwa 15 Stunden. Das
erhaltene lösungsmittelfreie Polykondensationsprodukt stellt eine hochviskose,
klebrige Masse dar, die je nach Zusammensetzung unterschiedliche Viskositä
ten, Hydroxylzahlen und Säurezahlen aufweist. Die Säurezahlen liegen hierbei
zwischen 10 bis 25 mg KOH/g Festharz. Die Hydroxylzahlen sind hierbei zwi
schen 80 bis 260 KOH mg/l g Festharz. Die berechneten Molekulargewichte
betragen zwischen 400 und 1100.
In einen Reaktionskessel werden 4168 g Neopentylglycol und 4626 g Hexahy
drophthalsäureanhydrid eingefüllt und auf 180°C unter Stickstoffzufuhr und ei
nen Kolonnenaufsatz zur Wasserabtrennung zwecks Polykondensation erhitzt,
wobei die Temperatur bis 220°C kontinuierlich erhöht wird. Nach 8 bis 13 Stun
den wird die Polykondensation nach Erreichen von Säurezahlen 17 bis 20 be
endet. Hierbei beträgt der Umsatz etwa 95,5%.
Zur Überprüfung der Viskosität wird der erhaltene Polyester nach Auflösen in
Butylacetat als 80 Gew.-%ige Lösung bei 20°C zwischen 1800 und 3000 mPas
aufweisen.
Als Komponente b.1 sind als Hydroxyalkyl(meth)acrylate mit 2 bis 4 C-Atomen
im Hydroxyalkylrest Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat,
Hydroxybutyl(meth)acrylat einzeln oder im Ge
misch, geeignet.
Als Komponente b.3 sind als Alkyl(meth)acrylate mit 2 bis 6 C-Atomen im Alkyl
rest, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, n-
Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, tert.-Butyl(meth)acrylat,
Amyl(meth)acrylate, Hexyl(meth)acrylate, brauchbar.
In ein Polymerisationsgefäß mit Tropftrichter, Rührer und Kühlaufsatz mit Was
serabscheider wurden
2100 g Polyesterkomponente A
525 g Ethoxypropylacetat
525 g Ethoxypropylacetat
eingefüllt und auf 194°C erhitzt. Im Verlaufe von 7 Stunden wurden bei der glei
chen Temperatur ein Monomeren- und Initiatorengemisch aus
700 g 2-Hydroxypropylmethacrylat
3060 g Styrol
140 g Acrylsäure
1000 g Isobutylmethacrylat
280 g Tert-Butylperoxy-2-ethylhexanoat
3060 g Styrol
140 g Acrylsäure
1000 g Isobutylmethacrylat
280 g Tert-Butylperoxy-2-ethylhexanoat
gleichmäßig zudosiert. Nach beendeter Zugabe wurde noch bei gleicher Tem
peratur 3 Stunden nachpolymerisiert.
Das erhaltene Bindemittel hat bezogen auf den Feststoffanteil eine Säurezahl
von 15,3 und eine errechnete Hydroxylzahl 85. Der Feststoffanteil beträgt 93
Gew.-%.
Nach Verdünnung des Bindemittels mit 2475 g Butylacetat wurden folgende
Kenndaten erhalten:
Feststoffgehalt 69,8 Gew.-% DIN 53216
Viskosität 1200 mPa·s bei 23°C DIN 53019.
Viskosität 1200 mPa·s bei 23°C DIN 53019.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung der Bindemittel werden diese gege
benenfalls in Abmischung mit anderen, aus der Polyurethanlacktechnologie be
kannten organischen Polyhydroxylverbindungen als Polyhydroxyl-Komponente
eingesetzt. Bei diesen anderen Polyhydroxylverbindungen kann es sich um die
üblichen Polyester-, Polyether- oder Polyacrylat-Polyole handeln.
Vorzugsweise werden als weitere organische Polyhydroxylverbindungen, falls
solche überhaupt neben den erfindungsgemäßen Bindemitteln zum Einsatz
gelangen, die an sich bekannten Polyacrylat-Polyole des Standes der Technik
eingesetzt.
Als Abmischkomponente geeignete Polyacrylat-Polyole sind z. B. in Lacklö
sungsmitteln der bereits beispielhaft genannten Art lösliche Copolymerisate,
wie diese nach DE-OS 40 01 580, DE-OS 41 24 167 oder DE-OS 28 58 096
erhältlich sind. Der Hydroxylgruppengehalt dieser Polyacrylat-Polyole liegt im
allgemeinen zwischen 2 und 5 Gew.-%. Bei der erfindungsgemäßen Verwen
dung der erfindungsgemäßen Bindemittel können diese in Abmischung mit bis
zu 90, vorzugsweise bis zu 50 Hydroxyläquivalent-%, bezogen auf alle Po
lyhydroxylverbindungen an anderen Polyolen der beispielhaft genannten Art
zum Einsatz gelangen. Besonders bevorzugt werden jedoch die erfindungsge
mäßen Bindemittel als alleinige Polyol-Komponente bei der erfindungsgemäßen
Verwendung eingesetzt.
Die zur Vernetzung der erfindungsgemäßen Bindemittel verwendbaren Polyi
socyanate sind lacktypische Polyisocyanate.
Der Anteil an Polyisocyanat-Vernetzer wird so gewählt, daß auf eine Hydroxyl
gruppe der Bindemittelmischung 0,5 bis 1,5 Isocyanat-Gruppen entfallen. Über
schüssige Isocyanat-Gruppen können durch Feuchtigkeit abreagieren und zur
Vernetzung beitragen. Es können aliphatische, cycloaliphatische und aromati
sche Polyisocyanate verwendet werden wie Hexamethylendiisocyanate, Trime
thylhexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocanate, 4,4Diisocyanatodicyclo
hexylmethan, Toluylen-2,4-diisocyanat, o-, m- und p-Xylylendiisocyanat,
4,4′Diisocyanatodiphenylmethan; verkappte Polyisocyanate, wie mit CH-, NH-
oder OH-aciden Verbindungen verkappte Polyisocyante; sowie z. B. Biuret-,
Allophanat-, Urethan- oder Isocyanurat-Gruppen enthaltende Polyisocyanate.
Beispiele für derartige Polyisocyanate sind ein Biuretgruppen enthaltendes Um
setzungsprodukt aus 3 Molen Hexamethylentdiisocyanat mit 1 Mol Wasser mit
einem NCO-Gehalt von ca. 22% (entsprechend dem Handelsprodukt Desmodur
N BAYER AG, eingetragenen Warenzeichen); ein Isocyanatgruppen enthalten
des Polyisocyanat, das durch Trimerisierung von 3 Molen Hexamethylendii
socyanat hergestellt wird mit einem NCO-Gehalt von etwa 21,5%
(entsprechend dem Handelsprodukt Desmodur N 3390 BAYER AG, eingetrage
nes Warenzeichen) oder Urethangruppen enthaltende Polyisocyanate, welche
Reaktionsprodukte darstellen aus 3 Molen Toluylendiisocyanat und 1 Mol Tri
methylolpropan mit einem NCO-Gehalt von etwa 17,5% (entsprechend dem
Handelsprodukt Desmodur L BAYER AG, eingetragenes Warenzeichen).
Bevorzugt eingesetzt werden Desmodur N und Desmodur N 3390, BAYER AG,
eingetragenes Warenzeichen.
In den bei der erfindungsgemäßen Verwendung zum Einsatz gelangenden
Zweikomponenten-Polyurethanlacken liegen die Bindemittelkomponente und
die Polyisocyanatkomponenten in einem Äquivalentverhältnis von Isocyanat
gruppen zu Hydroxylgruppen von 2 : 1 bis 1 : 2, vorzugsweise 1,5 : 1 bis 1 : 1,5, ent
sprechenden Mengen vor. Die durch Vermischen der beiden Komponenten er
haltenen Zweikomponenten-Bindemittel haben nur eine begrenzte Verarbei
tungszeit von ca. 2 bis 48 Stunden und werden unter Mitverwendung der übli
chen Hilfs- und Zusatzmittel verarbeitet. Diese gegebenenfalls mitzuverwen
denden Hilfs- und Zusatzmittel können entweder dem Gemisch oder den Ein
zelkomponenten vor deren Durchmischung hinzugefügt werden.
Als Hilfs- und Zusatzmittel kommen beispielsweise inerte Lösungsmittel in Be
tracht wie z. B. Ethylacetat, Butylacetat, Methylethylketon, Methylisobutylketon,
Ethoxypropylacetat, Methoxypropylacetat, Ethyl-3-ethoxypropionat, 3-Methoxy
n-butylacetat, Butylglykolacetat, Toluol, Xylol, Solvent Naphta, Testbenzin oder
beliebige Gemische dieser Lösungsmittel. Die Lösungsmittel werden in einer
Mengen von bis zu 75, vorzugsweise bis zu 70 Gew.-% bezogen auf Ge
samtgemisch, mitverwendet.
Weitere, gegebenenfalls mitzuverwendende Hilfs- und Zusatzmittel sind z. B.
Weichmacher, wie z. B. Trikresylphosphat oder Phthalsäurediester, Chlorparaf
fine, Pigmente und Füllstoffe wie Titanoxid, Bariumsulfat, Kreide, Ruß; Kataly
satoren wie z. B. N,N-Dimethylbenzylamin, N-Methylmorpholin, Bleioctoat oder
Dibutylzinndilaurat; Verlaufsmittel; Verdickungsmittel, gegebenenfalls Stabilisa
toren, wie substituierte Phenole, organofunktionelle Silane als Haftvermittler;und
Lichtschutzmittel sind beispielsweise sterisch gehinderte Amine, wie sie u. a. in
DE-OS 24 17 353 (=US-PS 4 123418 und US-PS 4 110 304) und DE-OS 2456
864 (=US-PS 3 993 655 und US-PS 4 221 701) beschrieben sind. Besonders
bevorzugte Verbindungen sind: Bis-(1,2,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl-4)-
sebacat, Bis-(2,2,6,6-tetramethylpiperidyl-4)-sebacat, n-Butyl-(3,5-di-tert.-butyl-
4-hydroxybenzyl)-malonsäure-bis-(1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl-4)-e-ster.
Die den Füllstoffen und Pigmenten anhaftende Feuchtigkeit kann durch vorher
gehende Trocknung oder durch Mitverwendung von wasseraufnehmenden
Stoffen, wie z. B. Molekularsieb-Zelolithen, entfernt werden.
Die Trocknung dem bei der erfindungsgemäßen Verwendung resultierenden
Lackfilme kann bei Raumtemperatur erfolgen und bedarf keiner Temperaturer
höhung, um die eingangs erwähnten, optimalen Eigenschaften zu erreichen.
Die verhältnismäßig schnell verlaufende Trocknung bei Raumtemperatur kann
durch eine Temperaturerhöhung auf ca. 60 bis 120°C, vorzugsweise 60 bis
80°C, während eines Zeitraumes von 20 bis 40 Minuten zusätzlich beschleunigt
werden. Eine höhere Trocknungstemperatur und somit eine Verkürzung des
Einbrennprozesses ist zwar möglich, jedoch bei vielen Substraten wie Kunst
stoffteilen nicht ratsam.
Die erfindungsgemäß zur Verwendung gelangenden Reaktionslacke eignen
sich vor allem für die Lackierung von Metallen sowie Kunststoffen, jedoch auch
für andere Substrate. Die erfindungsgemäß zum Einsatz gelangenden Reakti
onslacke können nach allen üblichen Methoden der Lacktechnologie,wie z. B.
Streichen, Spritzen oder Tauchen auf die zu beschichtenden Substrate, aufge
tragen werden. Die erfindungsgemäßen Reaktionslacke eignen sich sowohl zur
Herstellung von Grundierungen als auch zur Herstellung von Zwischenschich
ten sowie auch zur Herstellung von Deckschichten auf den zu lackierenden
Substraten.
Herstellung einer Grundierung und/oder eines Füllers auf Basis des Bindemit
tels gemäß Beispiel 1 70%ig Ethoxypropylacetat/Butylacetat (5 : 25)
Anteile | |
Bindemittel gemäß Beispiel 1 | |
1 900 | |
Siliconöl LO 50 1%ig Xylol | 100 |
Kronos Titandioxid 2160 | 1 500 |
Eisenoxidgelb | 1 500 |
Talkum AT extra | 800 |
Zinkphosphat ZP 10 | 1 000 |
Aerosil 200 | 500 |
Wollast 400 ST | 2 300 |
Bentone + Bykumen | 200 |
Butylacetat | 2 000 |
Gesamt | 10 000 |
20 min. Dissolver mit Wasserkühlung |
Viskosität bei 20°C 4 mm Auslaufbecher|26 sek | |
Desmodur N 75 | 5 |
Verdünner Bd 1316 | 1,5 |
Topfzeit sofort | 21 sek. |
+1 h | 22 sek. |
+2 h | 26 sek. |
+2,5 h | 29 sek. |
+3 h | 32 sek. |
+4 h | 45 sek. |
+5 h | 65 sek. |
Sandtrocken | 14 min. |
T2 | 16 min. |
T3 | 20 min. |
T4 | 30 min. |
T5 | 65 min. |
T6 | 33 min. |
T7 | 100 min. |
Festkörper bei 21 sek. 1,5 g/1 h bei 125°C + 2 ml Eac/DIN 53216 | 70,80% |
Verdünner Bd 1316 enthält: 25 Gramm Ethoxypropylacetat, 25 Gramm Buty
lacetat, 20 Gramm Shellsol A®, 25 Gramm Xylol, 5 Gramm 3-Methoxy-n-
butylacetat.
In ein Polymerisationsgefäß mit Tropftrichter, Rührer und Kühlaufsatz mit Was
serabscheider wurden
2100 g Polyesterkomponente A
525 g Ethoxypropylacetat
525 g Ethoxypropylacetat
eingefüllt und auf 1 97°C erhitzt. Im Verlaufe von 7 Stunden wurden bei der glei
chen Temperatur ein Monomeren- und Initiatorengemisch aus
700 g 2-Hydroxyethylmethacrylat
700 g 2-Hydroxypropylmethacrylat
2660 g Styrol
140 g Acrylsäure
700 g Isobutylmethacrylat
280 g Tert-Butylperoxy-2-ethylhexanoat
700 g 2-Hydroxypropylmethacrylat
2660 g Styrol
140 g Acrylsäure
700 g Isobutylmethacrylat
280 g Tert-Butylperoxy-2-ethylhexanoat
gleichmäßig zudosiert. Nach beendeter Zugabe wurde noch bei gleicher Tem
peratur 3 Stunden nachpolymerisiert.
Das erhaltene Bindemittel hat, bezogen auf den Feststoffanteil,eine Säurezahl
von 15,5 und eine errechnete Hydroxylzahl von 127. Der Feststoffanteil beträgt
93 Gew.-%.
Nach Verdünnung des Bindemittels mit 2475 g Butylacetat wurden folgende
Kenndaten erhalten:
Feststoffgehalt 69,5 Gew.-% DIN 53216
Viskosität 1230 mPa·s bei 23°C DIN 53019.
Viskosität 1230 mPa·s bei 23°C DIN 53019.
Der Vorteil eines Füllers, der mit dem Bindemittel der Erfindung hergestellt wor
den ist, besteht in dem höheren Festkörpergehalt. Ein Vergleich mit guten Han
delsprodukten für den gleichen Zweck ergibt, daß der Festkörper etwa 10 bis
20 Gew.-% bei Spritzviskosität höher ist und daher deutlich umweltschonende
Eigenschaften besitzt.
Claims (5)
1. Bindemittel auf Polyester-Acrylatbasis, aufgebaut aus:
- A. 15 bis 40 Gew.-% Polyester mit Molekulargewichten zwischen 400 und
1100, Säurezahlen zwischen 10 und 25 mg KOH/g Festharz und
Hydroxylzahlen zwischen 80 und 260 mg KOH/g Festharz aus
- a.1 von 43 bis 52 Gew.-% Neopentylglykol
- a.2 von 48 bis 55 Gew.-% Hexahydrophthalsäure und/oder deren Anhydrid
- B. 60 bis 85 Gew.-% Acrylatharz aus
- b.1 8 bis 32 Gew.-% Hydroxyalkyl(meth)acrylat mit 2 bis 4 C-Atomen im Alkyl rest, einzeln oder im Gemisch
- b.2 40 bis 75 Gew.-% Styrol
- b.3 5 bis 28 Gew.-% Alkyl(meth)acrylat mit 2 bis 6 C-Atomen im Alkylrest, ein zeln oder im Gemisch
- b.4 0,1 bis 4,5 Gew.-% (Meth)acrylsäure, einzeln oder im Gemisch.
2. Bindemittel auf Polyester-Acrylatbasis, aufgebaut aus:
- A. 20 bis 35 Gew.-% Polyester aus
- a.1 von 45 bis 50 Gew.-% Neopentylglykol
- a.2 von 50 bis 55 Gew.-% Hexahydrophthalsäure und/oder deren Anhydrid
- B. 65 bis 80 Gew.-% Acrylatharz aus
- b.1 10 bis 30 Gew.-% Hydroxyalkyl(meth)acrylat mit 2 bis 4 C-Atomen im Hydroxyalkylrest, einzeln oder im Gemisch
- b.2 45 bis 70 Gew.-% Styrol
- b.3 10 bis 25 Gew.-% Alkyl(meth)acrylat mit 2 bis 5 C-Atomen im Alkylrest, einzeln oder im Gemisch
- b.4 0,5 bis 4,0 Gew.-% (Meth)acrylsäure, einzeln oder im Gemisch.
3. Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels auf Polyester-Acrylatbasis
nach einem der Ansprüche 1 und 2, indem der lösungsmittelfreie Poly
ester A und organisches, inertes Lösungsmittel mit einem Siedepunkt von
mindestens 140°C auf 180 bis 210°C erhitzt wird, dann im Verlaufe von 2
bis 12 Stunden das Monomerengemisch und Initiator oder Initiatorenge
mische gleichmäßig zudosiert werden und nach beendeter Zugabe der
Ansatz 2 bis 6 Stunden bei 180 bis 210°C nachpolymerisiert wird.
4. Verwendung des Bindemittels auf Polyester-Acrylatbasis nach einem der
Ansprüche 1 und 2 zur Herstellung von Reaktions-Überzugsmitteln, die
Di- und/oder Polyisocyanate als Vernetzungsmittel und Härter enthalten.
5. Verwendung des Bindemittels nach Anspruch 4 zur Herstellung von Fül
lern oder Grundierungen.
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