DE3416365A1 - Verfahren zur herstellung von waessrigen alkydharzemulsionen fuer lufttrocknende lacke - Google Patents
Verfahren zur herstellung von waessrigen alkydharzemulsionen fuer lufttrocknende lackeInfo
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Description
VIANOVA KUNSTHARZ AKTIENGESELLSCHAFT
Α-8402 Werndorf, Stmk
Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Alkydharzemulsionen für lufttrocknende Lacke
2320 / 1921
für lufttrocknende Lacke
Die DE-OS 32 19 413. betrifft ein Verfahren zur 5' Herstellung von wäßrigen Alkydharzemulsionen, welche als
Bindemittel für lufttrocknende Lacke und Farben verwendet werden können, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man
(A) 25 bis 45 Gew.-% eines acrylmodifizierten lufttrocknen den Alkydharzes, wobei das Harz neben andern
Acryl- und/oder Vinylmonomeren 4 bis 10 Gew.-% Acryl- und/oder Methacrylsäure und 7 bis
13 Gew.-%, vorzugsweise 9 bis 11 Gew.-% eines
Polyäthylenglykols mit einem mittleren Molekulargewicht von 500 bis 5000 enthält
und eine Säurezahl zwischen 25 und 70 mg
KOH/g sowie eine Grenzviskositätszahl (gemessen in Chloroform bei 200C) von 9 bis
12 ml/g aufweist
mit
mit
(B) 55 bis 75 Gew.-% eines urethanmodifizierten lufttrocknenden
Alkydharzes, welches tertiäre Aminogruppen entsprechend einer Aminzahl von 3 bis 25, vorzugsweise 5 bis 15 mg KOH/g gebun
den enthält und eine Grenzviskositätszahl zwischen 8 und 16 ml/g (gemessen in Chloro
form bei 200C) aufweist, bei bis 1000C in Gegenwart von maximal 20 Gew.-% organischen
Lösungsmittels (bezogen auf Bindemittelfestkörper) mischt und die Mischung nach Amin- und/oder Ammoniumsalzbildung
an einer Menge von Carboxylgruppen entsprechend einer Säurezahl von maximal 15 mg KOH/g in Wasser emulgiert.
Obwohl es möglich ist, mit den anspruchsgemäß hergestellten Alkydharzemulsionen lufttrocknende Lacke und Farben
2320/1921 λ_
mit ausgezeichneten Eigenschaften herzustellen, hat es sict
als gravierender Nachteil herausgestellt, daß die Kältebeständigkeit der Emulsionen bereits bei Temperaturen um
-50C mangelhaft ist und die Emulsionen bei mehrmaligem
5' Unterschreiten dieser Temperatur nicht mehr verarbeitbar
sind. Durch diesen Mangel sind sowohl beim Transport als auch bei der Lagerung besondere Vorkehrungen notwendig.
überraschenderweise wurde nun gefunden, daß dieser Mangel
ο bei einer bereits geringfügigen Verknüpfung der Komponenten
mittels Diisocyanaten beseitigt werden kann und die in dieser Weise erhaltenen Produkte auf -250C abgekühlt werden
können, ohne daß beim Wiedererwärmen Änderungen in der Qualität der Emulsionen festgestellt werden können.
Die vorliegende Erfindung betrifft dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Alkydharzemulsionen,
welche als Bindemittel.für lufttrocknende Lacke und Farben verwendet werden können, wobei man
(A) 25 bis 45 Gew.-% eines acrylmodifizierten lufttrocknenden
Alkydharzes, wobei das Harz neben anderen Acryl- und/oder Vinylmonomeren 4 bis
10 Gew.-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und 7 bis 13 Gew.-%, vorzugsweise 9 bis 11
Gew.-% eines Polyäthylenglykols mit einem mittleren Molekulargewicht von 500 bis 5000
enthält und eine Säureizahl zwischen 25 und
70 mg KOH/g sowie eine Grenzviskositätszahl (gemessen in Chloroform bei 200C) von 9 bis
12 ml/g aufweist ,
mit
(B) 55 bis 75 Gew.-% eines urethanmodifizierten Alkydharzes,
welches tertiäre Aminogruppen entsprechend einerAminzahl von 3 bis 25 mg KOH/g,
vorzugsweise 5 bis 15 mg KOH/g, gebunden
-c.
2320/1921
enthält und eine Grenzviskositätszahl zwi
schen 8 und 16 ml/g (gemessen in Chloroform bei 200C) aufweist,
bei 50 bis 1000C in Gegenwart von maximal 20 Gew.-% orga-5'
nischen Lösungsmittels (bezogen auf Bindemittelfestkörper) mischt und die Mischung nach Amin- und/oder Ammoniumsalzbildung
an einer Menge von Carboxylgruppen entsprechend einer Säurezahl von maximal 15 mg KOH/g in Wasser emulgiert,
welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß man die Komponenten (A) und (B) vor der partiellen Neutralisation der* Säuregruppen in Gegenwart
eines inerten organischen Lösungsmittels bei 90 bis 1100C mit 1,5 bis 10 Millimol pro 100 g Festharz eines
aromatischen und/oder aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Diisocyanates, vorzugsweise von Toluylendiisocyanat/
umsetzt und das Lösungsmittel vor der Neutralisation und Emulgierung durch Vakuumdestillation entfernt.
Es war nicht vorherzusehen, daß eine partielle Verknüpfung
bereits in dem angegebenen Ausmaß eine wesentliche Verbesserung der Kältebeständigkeit ergibt. Bei den erfindungsgemäß
hergestellten Produkten bleiben auch nach mehrmaligen Abkühlen der Emulsion auf -250C die ursprünglichen
Eigenschaften in vollem Umfang erhalten. Durch das geringe Ausmaß der Modifikation ist auch keine Veränderung der
ursprünglichen lacktechnischen Eigenschaften, insbesondere der Pigmentbenetzufig gegeben.
Die Komponenten (A) und (B) werden entsprechend den im Stammpatent gemachten Angaben hergestellt, wobei das bei
der Herstellung der Komponente (B) eingesetzte inerte Lösungsmittel im Ansatz verbleibt. Nach Mischen der beiden
Komponenten wird der Ansatz auf ca. 6 00C erwärmt und bei
dieser Temperatur das Diisocyanat, vorzugsweise verdünnt mit weiterem inerten Lösungsmittel, unter Steigerung der
23204192U
ο 4 I b
Temperatur auf ca. 1000C langsam zugegeben. Die Reaktion
wird durch Rühren bei dieser Temperatur vervollständigt.
Die Menge des eingesetzten Diisocyanates beträgt 1,5 bis 5' 10 Millimol Diisocyanat pro 100 g Festharz. Vorzugsweise
beträgt die Diisocyanatmenge 2,0 bis 6,0 Millimol/100 g
Festharz. Als Diisocyanat wird bevorzugt Toluylendiisocyanat (TDI, handelsübliches Isomerengemisch) eingesetzt. Es
können aber auch aliphatische, wie Hexamethylendiisocyanat oder cycloaliphatische Diisocyanate, wie Isophorondiisocyanat
eingesetzt werden.
Nach der Isocyanatreaktion wird das Lösungsmittel schonend,
am besten durch Vakuumdestillation entfernt. Der Ansatz wird dann, wie im Stammpatent angegeben, partiell neutralisiert
und, gegebenenfalls nach Zugabe eines wassertoleranten Hilfslösungsmittels, in Wasser emulgiert.
Die Verarbeitung der erfindungsgemäß hergestellten Emulsionen
erfolgt ebenfalls in der in. der DE-OS r32 19 ^Angegebenen Weise.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung erläutern. Alle Teil- oder Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtseinheiten,
sofern nichtsanderes angegeben ist. Die angegebenen GrenzViskositätszahlen wurden in Chloroform (CHF) oder
Dimethylformamid (DMF) bei 200C bestimmt und in ml/g angegeben
.
Komponente (A): ' Gemäß der DE-OS 32 19 413
wird ein acrylmodifiziertes Alkydharz aus den folgenden
Ausgangsmaterialien hergestellt: Teil 1: 120 Tie PA" 1,
110 TIe Pentaerythrit, 120 TIe p-tert.-Buty!benzoesäure,
20 Tie Leinölfettsäure, 0,5 Kalziumoctoat (4 % Ca), 0,25
TIe Zinkoctoat (8 % Zn); Teil 2: 40 TIe dehydratisierte
:-·:· 2320 /1921
Rizinusölfettsäure, 30 Tie Leinölfettsäure, 35 Tie Phthalsäureanhydrid,
10 Tie Tetrahydrophthalsäureanhydrid; Teil 3: 250 Tie Copolymerisat C 3 und 6 0 Tie Leinölfettsäure.
Die Reaktion wird bei einer Säurezahl von 36 mg
5" KOH/g und einer Grenzviskositätszahl von 8,5 ml/g (CHF,
200C) beendet.
Komponente (B) : Als Komponente (B) wird das Zwischenprodukt
UH 2 des Stammpatentes als 60%ige Lösung in Toluol
eingesetzt.
Erfindungsgemäße Kombination: 4 0 TIe der Komponente (A) /
100 % und 100 TIe Komponente (B)/60%ig in Toluol werden be
600C gemischt. Dann werden 0,5 Tie (= 2,9 Millimol/100 g
Festharz) TDI (verdünnt mit 3 Tlen Toluol) zugegeben und die Masse auf 1000C erhitzt. Nach einer Reaktionszeit von
6 Stunden liegt die Grenzviskositätszahl bei 10,9 ml/g und die Säurezahl bei 14 mg KOH/g. Anschließend werden unter
Vakuum 18 TIe Toluol abdestilliert. Nach Zugabe von 15 Tlen Äthylenglykolmonobutyläther wird unter Vakuum
weiter bis auf einen Festkörpergehalt von 87 % eingeengt. Nach Kühlen auf 700C werden 1,44 Tie TEA und 0,6 3 Tie
DMEA zugefügt. Nach 30 Minuten wird die Temperatür auf
600C gesenkt und 105 TIe deionisiertes Wasser unter kräftigern
Rühren innerhalb 60 Minuten zugegeben. Die fertige Emulsion hat einen Festkörpergehalt von 45 Gew.-%, einen
pH-Wert von 9,5 und eine Viskosität von 3,7 Pa.s (BROOK-FIELD RVT, Spindel 5, 100 U/min, 200C) .
Prüfung der erfindungsgemäß hergestellten Emulsion
Die Emulsion wird jeweils 24 Stunden bei -250C und weitere
24 Stunden bei Zimmerρtemperatür gelagert (1 Zyklus)
Als Vergleich dient eine Emulsion gemäß Beispiel 1 der DE-OS 3219413 Nach 3 Zyklen zeigt die erfindungsgemäß
hergestellte Emulsion keine Veränderung, während die
Vergleichseraulsion koaguliert ist. | 232OT 3 65 | • | - | |
1 | ||||
5 | Die Prüfung auf Lagerstabilität sowie die Prüfung eines aus der erfindungsgemäß hergestellten Weißlackes bzw. einer Korrosionsschutzgrundierung ergibt keine nennens werten Unterschiede zum Vergleichsrauster gemäß DE-OS 32 19 413.. |
|||
10 | - | |||
15 | ||||
20 | ||||
25 | ||||
30 | ||||
35 | ||||
Claims (1)
- A ft % φ ψ-nm—χ—-1 -'"'*" 2320/1921Patentansprüche:[Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Alkydharzemulsionen, welche als Bindemittel für lufttrocknende Lacke und Farben verwendet werden können, wobei man(A) 25 bis 45 Gew.-% eines acrylmodifizierten lufttrocknenden Alkydharze«, wobei das Harz neben anderen Acryl- und/oder Vinylmonomeren 4 bis 10 Gew.-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und 7 bis 13 Gew.-%, vorzugsweise 9 bis 11 Gew.-% eines Polyäthylenglykols mit einem mittleren Molekulargewicht von 500 bis 5000 enthält und eine Säurezahl zwischen 25 und 70 mg KOH/g sowie eine Grenzviskositätszahl (gemessenin Chloroform bei 200C) von 9 bis 12 ml/gaufweist,mit(B) 55 bis 75 Gew.-% eines urethanmodifizierten lufttrocknenden Alkydharzes, welches tertiäre Aminogruppen entsprechend einer Aminzahl von 3 bis 25 mg KOH/g, vorzugsweise 5 bis 15 mg KOH/g, gebunden enthält und eine Grenzviskositätszahl zwischen 8 und 16 ml/g (gemessen in Chloroform bei 200C)aufweist,bei 50 bis 1000C in Gegenwart von maximal 20 Gew.-% organischen Lösungsmittels (bezogen auf Bindemittelfestkörper) mischt und die Mischung nach Amin- und/oder Ammoniumsalzbildung an einer Menge von Carboxylgruppen entsprechend einer Säurezahl von maximal 15 mg KOH/g in Wasser emulgiert,dadurch gekennzeichnet, daß man die Komponenten (A) und (B) vor der partiellen Neutralisation der Säuregruppen in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels
■·■""·.Yr ·-· : 2320U9IhSS 1
5bei 90 bis 1100C mit 1,5 bis 10 Millimol pro 100 g
Festharz eines aromatischen und/oder aliphatischen und/
oder cycloaliphatischen Diisocyanates
umsetzt und das Lösungsmittel vor
der Neutralisation und Emulgierung durch Vakuumdestil
lation entfernt.10 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man zur Verknüpfung 2,0 bis 6,0 Millimol pro 100 g
Festharz des Diisocyanates einsetzt.15 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß man als Diisocyanat Toluylendxisocyanat
einsetzt.20 25 30 35
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IT (1) | IT1180178B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2002072658A1 (fr) * | 2001-03-10 | 2002-09-19 | Marine Research Institute Of Chemical Industry | Polyester epoxy, son emulsion, sa preparation, et peintures aqueuses contenant ladite emulsion |
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DE3219413A1 (de) * | 1981-06-12 | 1983-01-05 | Vianova Kunstharz AG, 8402 Werndorf | Waessrige alkydharzemulsionen fuer lufttrocknende lacke (i) |
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1983
- 1983-06-10 AT AT0212183A patent/AT377777B/de not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-05-03 DE DE3416365A patent/DE3416365C2/de not_active Expired
- 1984-06-08 HU HU842218A patent/HU199164B/hu unknown
- 1984-06-08 IT IT21306/84A patent/IT1180178B/it active
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US7005474B2 (en) | 2001-03-10 | 2006-02-28 | Marine Research Institute Of Chemical Industry | Epoxy polyester, its emulsion and its preparation as well as water-base coatings containing the emusion |
Also Published As
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IT8421306A1 (it) | 1985-12-08 |
HUT36164A (en) | 1985-08-28 |
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IT1180178B (it) | 1987-09-23 |
DE3416365C2 (de) | 1986-10-23 |
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