DE3432482C2

DE3432482C2 -

Info

Publication number: DE3432482C2
Application number: DE19843432482
Authority: DE
Inventors: Bertram Dr. Zueckert; Hansjoerg Dr. Graz At Aigner
Original assignee: Vianova Resins AG
Current assignee: Allnex Austria GmbH
Priority date: 1983-09-23
Filing date: 1984-09-04
Publication date: 1991-05-29
Also published as: HU198742B; FR2552769B1; FR2552769A1; HUT36484A; DE3432482A1; ATA345983A; AT377990B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Emulsionen oxidativ trocknender polyäthylenglykolmodifizierter Alkylharze.

In der AT-PS 3 72 097 wird ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Emulsionen von polyäthylenglykolmodifizierten oxidativ trocknenden Alkydharzen beansprucht, welche für die Formulierung von oxidativ trocknenden Lacken geeignet sind. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man 70-85 Gew.-% eines 15-45 Gew.-% an trocknenden Fettsäuren enthaltenden, niedermolekularen Alkydharzvor produktes mit einer Grenzviskositätszahl zwischen 4,5 und 8,5 ml/g (gemessen in Chloroform bei 20°C), einer Säurezahl unter 10, vorzugsweise unter 5 mg KOH/g, einer Hydroxylzahl von 80 bis 200 mg KOH/g und einem Gehalt an durch Veresterung eingebautem Polyäthylenglykol (PEG) von 4 bis 8 Gew.-%, gegebenenfalls in Form von Mischungen von PEG-haltigen und PEG-freien Alkydharzvorprodukten mit 15-30 Gew.-% eines Polymerisates, welches durch Copoly merisation von 10-25 Gew.-% Methacrylsäure mit 30-55 Gew.-% ungesättigter Fettsäure und 30-60 Gew.-% Vinyl- und/oder Vinylidenverbindungen, welche neben der Doppel bindung keine anderen funktionellen Gruppen besitzen, hergestellt wurde, unter Veresterung umsetzt, bis eine Säurezahl von 10-25 mg KOH/g und eine Grenzviskositäts zahl von 8 bis 15 ml/g, gemessen in Chloroform bei 20°C, erreicht ist, und das so gewonnene modifizierte Alkydharz, welches einen PEG-Gehalt zwischen 3,4 und 6 Gew.-% auf weist, unter Neutralisation der Säuregruppen mit Ammoniak oder organischen Aminen und unter Zusatz von maximal 20 Gew.-% an organischen Hilfslösungsmitteln in Wasser emulgiert.

In der Praxis haben sich die gemäß AT-PS 3 72 097 herge stellten Produkte besonders in forciert trocknenden Lacken bewährt, eine Verwendung, welche auch in der ge nannten Patentschrift als bevorzugt angeführt ist (Seite 4, Zeilen 41 ff).

Auf dem Gebiet der wäßrigen Alkydharzemulsionen ist je doch nach wie vor kein Material vorhanden, welches be züglich der Trocknung bei Normaltemperatur, d. h. bei etwa 15-25°C, den Vergleich mit entsprechenden Alkyd harzen auf Lösungsmittelbasis oder Polymerdispersionen standhalten könnte, ohne daß dabei Nachteile bei ande ren Eigenschaften, wie Emulsionsstabilität oder Filmeigen schaften in Kauf genommen werden müssen.

Es wurde nun gefunden, daß man, ausgehend von der Grund konzeption der AT-PS 3 72 097, durch Änderung des Mole külaufbaues der Bindemittel in der Lage ist, Emulsionen herzustellen, welche die Nachteile der Produkte des Standes der Technik nicht mehr aufweisen.

Im Laufe der Untersuchungen über den Molekülaufbau der Alkydharze gemäß AT-PS 3 72 097 hat es sich gezeigt, daß jede der Grundeigenschaften einer Emulsion, nämlich die Emulsionsstabilität, die Pigmentbenetzung und die Trocknungsfähigkeit, eine ausgeprägte Abhängigkeit vom mittleren Molekulargewicht , ausgedrückt durch die Grenzviskositätszahl [η], aufweist. Die jeweils optimalen Bereiche für die einzelnen Eigenschaften fallen jedoch bei den Produkten des Standes der Technik nicht zu sammen. Während optimaler Glanz und gute Lackstabilität (als Funktion der Pigmentbenetzung) in einem [η]_CHCl₃/20°- Bereich von unter 10 ml/g zu erzielen sind, liegen die günstigen Bereiche für Trocknungsgeschwindigkeit und Emulsionsstabilität bei jeweils verschiedenen Werten über 10 ml/g, mit einem Optimum zwischen 12 und 14 ml/g. Aufgrund dieser Verschiebung ergibt sich, daß in dem für die Lackstabilität brauchbaren Bereich von unter 10 ml/g die Trocknungskapazität des Alkydharzes nur bis zu etwa 50% ausgenutzt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die Optima der verschiedenen Kriterien einander möglichst anzunähern.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch eine Änderung des Verfahrens der AT-PS 3 73 097 und der damit verbundenen Änderung im Molekülaufbau diese Aufgabe gelöst werden kann, ohne daß dabei die ausgezeichneten Grundeigenschaften der Emulsionen des Standes der Technik verlorengehen.

Die vorliegende Erfindung betrifft dementsprechend das in Patentanspruch 1 angegebene Verfahren.

Die erfindungsgemäß hergestellten Bindemittel zeigen gegenüber den Produkten des Standes der Technik eine wesentlich verbesserte Trocknung, was sowohl in der verkürzten Antrocknungszeit als auch in der verbesserten Durchtrocknung zum Ausdruck kommt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß hergestellten Alkydharze liegt in einer verbesserten Reproduzierbarkeit der Ergebnisse, was durch die bei diesem Verfahren erzielbare größere Gleichmäßigkeit der Qualität der einzelnen Chargen gegeben ist.

Die in Stufe (I) hergestellten acrylmodifizierten Alkyd harze weisen einen PEG-Gehalt von 5 bis 15, vorzugsweise 8 bis 12% auf, wobei die eingesetzten Polyäthylenglykole ein Molekulargewicht von 1000 bis 3000 aufweisen.

Der Einbau des PEG kann in verschiedener Weise erfolgen, beispielsweise durch direkte Veresterung.

Zur Einführung der zur Stabilisierung der Emulsionen not wendigen Carboxylgruppen werden gemäß der Erfindung Poly merisate herangezogen, welche durch radikalische Poly merisation von 10-25 Gew.-% Methacrylsäure, 30-55 Gew.-% einer trocknenden Ölfettsäure mit einer Jodzahl von über 125 und 30-60 Gew.-% einer oder mehrerer Vinyl- und/oder Vinylidenverbindungen, insbesondere Acrylverbindungen, welche außer der Doppelbindung keine reaktionsfähigen Gruppen enthalten, hergestellt werden.

Als trocknende Fettsäuren werden solche mit konjugierten Doppelbindungen - wie dehydratisierte Rizinusölfettsäuren oder isomerisierte Fettsäuren - oder solche mit isolierten Doppelbindungen - wie techn. Soja-, Safflor- oder Leinöl fettsäure - eingesetzt. Da isoliert ungesättigte Fett säuren eine geringere Reaktionsfähigkeit besitzen, müssen sie in größerem Überschuß eingesetzt werden. Sofern bei der Polymerisation die Fettsäure nicht vollständig re agiert, wird der Rest bei der Veresterung in das Alkyd harz eingebaut.

Als Vinyl- bzw. Vinylidenverbindungen können Styrol, Vinyl toluol, Vinylester der Essigsäure, der Propionsäure oder der Versaticsäure verwendet werden. Bevorzugt werden die handelsüblichen Alkylester der Acryl- und Methacrylsäure eingesetzt. Die Auswahl richtet sich unter anderem nach der Verträglichkeit mit dem Alkydharzvorprodukt. In der Regel besitzen die Polymerisate mit der besten Verträg lichkeit auch die beste Emulgatorwirkung.

Die Polymerisation wird bei 80 bis 160°C durchgeführt. Als Initiatoren kommen alle Radikalbildner, welche in diesem Temperaturbereich zerfallen, in Frage. Zur Begren zung des Molekulargewichtes können die üblichen Polymeri sationsregler, wie tert.-Dodecylmerkaptan, verwendet werden. Zur Herstellung der Copolymerisate wird der Hauptteil der Fettsäuren, gegebenenfalls in Mischung mit inerten Lösungsmitteln, im Reaktionsgefäß vorgelegt. Nach Erreichen der Reaktionstemperatur werden die rest lichen Fettsäuren, die Monomeren, sowie das Peroxid, und gegebenenfalls der Regler, als Mischung im Verlauf von 3 bis 10 Stunden, abhängig von der Reaktivität der Fettsäuren, gleichmäßig zugegeben. Als Endpunkt der Polymerisation wird das Konstantwerden des Trockenrück standes, d. h. das weitgehende Verschwinden der flüchtigen Monomeren aus dem Reaktionsgemisch angenommen. Die Grenz viskositätszahl der Polymerisate bzw. der Mischung der Polymerisate mit nicht umgesetzten Fettsäuren liegt zwischen 4 und 9 ml/g, gemessen in Dimethylformamid bei 20°C. Unter den angegebenen Bedingungen werden Nebenreaktionen, wie die Fettsäuredimerisierung, weit gehend unterdrückt. Daher bleiben die nicht einpolymeri sierten Fettsäuren unverändert und behalten nach Einbau in das Alkydharz ihre Fähigkeit zur oxidativen Vernetzung.

Neben dem PEG und dem Copolymerisat enthalten die in Stufe (I) hergestellten acrylmodifizierten Alkydharze die üblichen Rohstoffe. Als Polyole werden bevorzugt Pentaerythrit, sowie Trimethylolpropan, Glycerin, Sorbit, sowie gegebenenfalls anteilig Diole eingesetzt. Die ver wendeten Fettsäuren weisen Jodzahlen von über 125 auf. Neben den üblichen Dicarbonsäuren, wie den verschiedenen Phthalsäuren, können auch Monocarbonsäuren, wie Benzoe säure oder p-tert.-Butylbenzoesäure, eingesetzt werden.

Die in Stufe (I) hergestellten modifizierten Alkydharze weisen einen Fettsäuregehalt von 20 bis 60% auf. Die Veresterung der Komponenten wird unter den üblichen Be dingungen bis zu einer Säurezahl von 40 bis 70 mg KOH/g und einer Grenzviskositätszahl [η]_CHCl₃,20° von 5 bis 8 ml/g geführt.

In der Stufe (II) werden 30 bis 50 Gew.-% des acryl- bzw. PEG-modifizierten Alkydharzes mit 50 bis 70 Gew.-% eines in üblicher Weise hergestellten Alkydharzes partiell ver estert. Die eingesetzten PEG-freien Alkydharze weisen folgende Kennzahlen auf:

Gehalt an ungesättigten Fettsäuren : 15-50% (Jodzahl über 125)
Säurezahl: unter 5 mg KOH/g (vorzugsweise unter 3 mg KOH/g)
Hydroxylzahl: 50-150 mg KOH/g
Grenzviskositätszahl [η]_CHCl₃,20°: 8 bis 13 ml/g

Die beiden Komponenten werden in der Stufe (II) in solchen Mengenverhältnissen kombiniert, daß der PEG-Gehalt bei 3 bis 6% liegt. Die Säurezahl des Produktes resultiert aus dem Methacrylsäureanteil, welcher im Endprodukt 1,5 bis 4,5% beträgt. Die beiden Komponenten werden bei 160 bis 200°C partiell verestert, wobei das Reaktions wasser durch ein azeotropes Schleppmittel entfernt wird. Vor Erreichen der Endwerte wird das Schleppmittel durch Anlegen eines Vakuums entfernt. Die partielle Veresterung wird bis zu einer Säurezahl von 10 bis 25 mg KOH/g und einer Grenzviskositätszahl [η]_CHCl₃,20° von 10 bis 16 ml/g geführt. Bevorzugt werden Bereiche von 12 bis 20 mg KOH/g für die Säurezahl und 12 bis 15 ml/g für die Grenzviskositätszahl angestrebt.

Die Harze werden in Stufe (III) mit maximal 20 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% organischen Hilfslösungsmitteln angelöst und in Wasser, welches zur 50- bis 100%igen Neutralisation der Säuregruppen des Harzes die entsprechende Menge an Ammoniak, organischen Aminen oder Alkalihydroxiden ent hält, bei Temperaturen zwischen 40 bis 80°C emulgiert. Als Hilfslösungsmittel sind vor allem Alkohole oder Ätheralkohole, wie n-Butanol oder Äthylengylkolmonobutyl äther, geeignet. Als Amine werden z. B. Triäthylamin oder Dimethyläthanolamin verwendet.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte dienen nach entsprechender Sikkativierung als Basis für oxidativ trocknende wasserverdünnbare Lacke, welche nach allen üblichen Verfahren aufgebracht werden können, sowohl bei Normal- als auch bei erhöhter Tempe ratur trocknen und vor allem für die industrielle Anwendung geeignet sind.

Bei Verwendung von Alkydharzen mit einem Fettsäuregehalt von 40% oder mehr können die erfindungsgemäß hergestellten Emulsionen auch zur Herstellung von wasserverdünnbaren Holzlasuren herangezogen werden. Außerdem eignen sie sich aufgrund ihrer Verträglichkeit auch zur Herstellung von Lacken auf Basis von Kombinationen mit Acrylatpolymer dispersionen.

Zur Sikkativierung werden die üblichen wasserverdünnbaren Trockenstoffe in den dem Fachmann bekannten Mengen heran gezogen.

Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Alle angegebenen Teile sind Gewichtsteile. Die angegebenen Grenzviskositätszahlen wurden, wenn nicht anders angegeben, in Chloroform bei 20°C bestimmt.

(I) Herstellung der Copolymerisate Copolymerisat P 1

In einem geeigneten, mit Rückflußkühler und Zugabeeinrichtung ausgestattenen Reaktionsgefäß werden 40 Teile Xylol, 40 Teile Isopropanol, 60 Teile Leinölfett säure, 11 Teile Isobutylmethacrylat, 1 Teil Äthylhexyl acrylat, 2 Teile Vinyltoluol, 6 Teile Methacrylsäure sowie 3 Teile Dibenzoylperoxid und 0,2 Teile Dodecylmerkaptan auf Rückflußtemperatur (ca. 95°C) erwärmt und bei dieser Temperatur gleichzeitig eine Mischung aus 44 Teilen Isobutylmethacrylat, 4 Teilen Äthylhexylacrylat, 8 Teilen Vinyltoluol, 24 Teilen Methacrylsäure und 0,8 Teilen Dodecylmerkaptan und eine Mischung aus 10 Teilen Xylol, 10 Teilen Methyläthylketon, 40 Teilen Leinölfettsäure und 11 Teilen Dibenzoylperoxid innerhalb von 5 Stunden gleichmäßig zugegeben. Anschließend wird bei Rückfluß temperatur bis zum praktisch vollständigen Umsatz (Be stimmung des Festkörpergehaltes) polymerisiert. Wenn erforderlich, kann während dieser Zeit ein Viertel der angegebenen Peroxidmenge zusätzlich zugegeben werden. Das Copolymerisat weist einen Fettsäuregehalt (bezogen auf 100%iges Harz) von 50%, einen Methacrylsäuregehalt von 15%, einen Festkörpergehalt von 65,5% und eine Grenzviskositätszahl [η]_{DMF, 20°C} von 4,6 ml/g auf.

Copolymerisat P 2

50 Teile entwässerte Leinölfettsäure werden auf 145°C erhitzt und innerhalb von 6 Stunden eine Mischung aus 55 Teilen Isobutylmethacrylat, 35 Teilen Methacrylsäure und 10 Teilen Vinyltoluol, sowie gleich zeitig eine Mischung aus 20 Teilen entwässerter Leinöl fettsäure und 6 Teilen tert. Butylperbenzoat gleichmäßig zugegeben. Zur Vervollständigung der Polymerisation wird der Ansatz weitere 8 Stunden auf 145°C gehalten, wobei im Abstand von jeweils 2 Stunden drei Mal eine Mischung aus je 5 Teilen Xylol und 0,5 Teilen tert. Butylperbenzoat zugesetzt wird.

Das Copolymerisat hat einen Fettsäuregehalt von 41,2%, einen Methacrylsäuregehalt von 20,6%, einen Festkörper gehalt von 90,3% und eine Grenzviskositätszahl [η]_{DMF, 20°C} von 4,7 ml/g. (DMF = Dimethylformamid)

(II) Herstellung der acrylmodifizierten Alkydhazre Modifiziertes Alkydharz PA 1

100 Teile p.-tert. Butyl benzoesäure, 20 Teile Benzoesäure, 160 Teile Leinölfett säure und 141 Teile Pentaerythrit werden auf 250°C er hitzt und 90 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Anschließend werden bei 220°C 120 Teile konjugierte technische Linolfettsäure, 100 Teile PEG 1500, 64 Teile Phthalsäureanhydrid, 30 Teile Tetrahydrophthalsäure anhydrid und 376 Teile des Polymerisates P2/90,3%ig, zugesetzt. Der Ansatz wird in Gegenwart von Xylol als Schleppmittel bei 180°C verestert, bis eine Säurezahl von 54 mg KOH/g und eine Grenzviskositätszahl [η]_{CHCl₃,20°C} von 6,8 ml/g erreicht ist. Das Harz weist einen Festkörpergehalt von 92%, einen PEG-Gehalt von 9,8% und einen Polymergehalt von 33% auf.

Modifiziertes Alkydharz PA 2

200 Teile Leinöl, 130 Teile p.-tert. Butylbenzoesäure, 91 Teile Pentaerythrit und 20 Teile Trimethylolpropan werden auf 250°C erhitzt und 2 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Bei 140°C werden 715 Teile Polymerisat P1/65%ig zugegeben und die Temperatur wieder auf 180°C gesteigert. Dabei wird das vorhandene Lösungsmittel unter Vakuum möglichst voll ständig entfernt. Dann werden 100 Teile PEG 1500 und 92 Teile Phthalsäureanhydrid zugegeben und der Ansatz in Gegenwart von Xylol als Schleppmittel bis zu einer Säurezahl von 52 mg KOH/g und einer Grenzviskositäts zahl [η]_{CHCl₃,20°C} verestert. Der Festkörper gehalt des Harzes beträgt 92%, der PEG-Gehalt 9,5% und der Polymerisatanteil 44%.

(III) Alkydharze mit niederer Säurezahl

Die in der Tabelle angegebenen Rohstoffe werden in be kannter Weise bei 240°C in Gegenwart von Xylol als Schleppmittel verestert. Bei A3 wird zuerst das Leinöl mit dem Pentaerythrit und der p-tert.Butylbenzoesäure 90 Minuten bei 250°C umgeestert. Nach Zugabe der Dicarbon säureanhydride bei ca. 200°C erfolgt die Veresterung bei 240°C. Alle Harze werden mit Xylol auf 80% Fest körpergehalt verdünnt.

Tabelle

(IV) Erfindungsgemäße Beispiele Beispiel 1

68,75 Teile A1 und 48,9 Teile PA1 (Festharz verhältnis 55 : 45) werden bei 180°C in Gegenwart von Xylol als Schleppmittel bis zum Erreichen einer Grenz viskositätszahl [η] von ca. 11 ml/g und einer Säurezahl von ca. 20 mg KOH/g verestert. Nach Entfernung des Xylols unter Vakuum wird der Ansatz weiter bei 180°C gehalten. Bei Erreichen der unten genannten Kennzahlen wird jeweils ein Muster entnommen und mit Monoäthylenglykolmonobutyl äther (BUGL) auf einen Festkörpergehalt von 85% verdünnt. Die Lösungen werden entsprechend ihrer Säurezahl mit Triäthylamin (TEA) versetzt und mit deionisiertem Wasser auf einen Festkörpergehalt von 40% verdünnt. In allen Fällen entstehen milchig-opake, strukturviskose Emulsionen, welche einen pH-Wert von 9,2 bis 9,4 aufweisen.

Zur Prüfung der Stabilität werden die Emulsionen 3 Monate bei 40°C gelagert. Nach dieser Beanspruchung weisen die Emulsionen, außer einer geringen Abnahme der Viskosität, keine Veränderungen auf.

Zur Prüfung der Lackeigenschaften werden die Emulsionen im Verhältnis 1 : 1 mit TiO₂ (Rutil) pigmentiert, mit 3% eines wasserverträglichen Sikkativgemisches (1,2% Cobalt, 7,2% Barium, 3,2% Zink), 1% eines Antihaut mittels und 0,5% eines Verlaufmittels versetzt und mit deionisiertem Wasser auf Applikationsviskosität verdünnt.

Das Beispiel zeigt, daß in dem gewählten Bereich keine signifikante Änderung der Emulsionsstabilität und der Lackeigenschaften in Abhängigkeit von der Grenzviskositäts zahl, daher auch vom mittleren Molekulargewicht, beobachtet wird. Dementsprechend gering sind die chargenweisen Quali tätsschwankungen in der Produktion. Die Trocknung der Lacke ist mit der von Industrielacken auf Basis von in organischen Lösungsmitteln gelösten Alkydharzen vergleichbar.

Beispiel 2

In analoger Weise wie im Beispiel 1 werden 75 Teile A 2 mit 43,5 Teilen PA 1 (Feststoffverhältnis 60 : 40) umgesetzt. Es resultiert ein Bindemittel, welches eine Säurezahl von 16,9 mg KOH/g und ein [η] von 13,9 ml/g aufweist. Das Harz wird wie im Beispiel 1 angegeben, in Wasser emulgiert. Die Emulsionsstabilität bei 40°C beträgt mehr als 3 Monate.

Beispiel 3

In analoger Weise wie im Beispiel 1 werden 81,25 Teile A 3 mit 38,0 Teilen PA 1 (Feststoffverhältnis 65 : 35) umgesetzt. Das Bindemittel weist eine Säurezahl von 15,2 mg KOH/g und ein [η] von 14,3 ml/g auf. Das Harz wird, wie in Beispiel 1 angegeben, in Wasser emulgiert. Die Emulsionsstabilität bei 40°C beträgt mehr als drei Monate.

Die Emulsionen gemäß Beispiel 2 und 3 werden in Form eines Maschinenlackes (Pigment/Bindemittel 0,5 : 1, Molybdatrot; Sikkativ und Hilfsmittel wie in Beispiel 1 angegeben) ge prüft. Dabei werden folgende Ergebnisse erhalten:

Beispiel 4

Wie in Beispiel 1 angegeben, werden 81,25 Teile A 5 mit 38,0 Teilen PA 1 partiell bis zu einer Säurezahl von 14,6 mg KOH/g und einem [η] von 14,3 ml/g verestert, verdünnt und nach Neutralisation in Wasser emulgiert. (Feststoffverhältnis 65 : 35). Die Emulsion weist einen pH-Wert von 9,4 auf. Die Emulsionsstabilität bei 40°C beträgt mehr als 3 Monate.

Die Emulsion wird in einer Rostschutzgrundierung geprüft. Dabei werden 100 Teile Festharz mit 50 Teilen Eisenoxidrot, 50 Teilen Bleisilikochromat, 70 Teilen Bariumsulfat und 30 Teilen Talkum vermahlen und nach Zusatz des Sikkativs bzw. der Additive (wie in Beispiel 1) auf Applikations viskosität verdünnt. Die Prüfungen ergeben folgende Werte:

Lackstabilität (4 Wochen/40°C): geringer Bodensatz, leicht aufrührbar
Trocknung:
handtrocken (Minuten) 40
staubtrocken (Minuten) 65
griffest (Stunden) 6
Salzsprühtest nach 1 Woche/22°C (ASTM B 117-64)
nach 120 Stunden: geringe Rostbildung am Kreuzschnitt, einzelne Bläschen
überlackiert mit Maschinenlack entsprechend Beispiel 3, nach 300 Stunden: kein Angriff

Beispiel 5

Wie in Beispiel 1 angegeben, werden 75 Teile A 4 und 43,5 Teile PA 2 (Feststoffverhältnis 60 : 40) bis zu einer Säurezahl von 15,7 mg KOH/g und einem [η] von 12,9 ml/g reagiert. Die daraus gemäß Beispiel 1 herge stellte Emulsion hat einen pH-Wert von 9,6 und zeigt eine Emulsionsstabilität von mehr als 3 Monaten bei 40°C.

Aus 20 Teilen der Emulsion (bezogen auf Festharz), 80 Teilen Festharz einer handelsüblichen Acrylatdispersion (Mowilith® LDM 7760/Hoechst), 0,6 Teilen des auch in den anderen Beispielen eingesetzten Sikkativgemisches, sowie 5 Teilen des für die Verarbeitung der Dispersion empfohlenen Koalzesziermittels (z. B. Texanol®) wird ein unpigmentierter Holzlack hergestellt und mit deionisiertem Wasser auf Applikationsviskosität eingestellt. Der Lack zeigt bei 40°C eine Stabilität von mehr als 4 Wochen und zeigt, aufgrund seiner Oberflächenhärte eine Kratzfestigkeit, wie sie für die Parkettversiegelung gefordert wird. Auf eine Glasplatte appliziert ist der Lack nach 15 Minuten handtrocken, nach 30 Minuten staubtrocken und nach 3½ Stunden griffest.

Ein Vergleichslack ohne die erfindungsgemäß hergestellte Emulsion bleibt auf Dauer thermoplastisch und kratz empfindlich.

Beispiel 6

Wie in Beispiel 1 angegeben, werden 75 Teile A 5 und 43,5 Teile PA 2 (Feststoffverhältnis 60 : 40) bis zu einer Säurezahl von 16,2 mg KOH/g und einem [η] von 13,6 ml/g umgesetzt und zu einer Emulsion mit einem pH-Wert von 9,5 weiterverarbeitet. Die Emulsionsstabilität bei 40°C be trägt mehr als 3 Monate.

Zur Prüfung wird eine Holzlasur aus 100 Teilen der Emulsion (bezogen auf Festharz), 3 Teilen Sikkativgemisch (siehe Beispiel 1), 2 Teilen Antihautmittel, 2 Teilen Verlauf mittel, 4 Teilen Fungizid und 20 bis 30 Teilen einer Farbpaste (LUCOMYL®-Paste/BASF) hergestellt, welche mit deionisiertem Wasser auf einen Festkörpergehalt von 20% verdünnt wird.

Der erste Anstrich ist nach einer Stunde überstreichbar, der zweite Anstrich nach 24 Stunden griffest. In der Wetterfestigkeit entsprechen die Anstriche denen von handelsüblichen Lasuren auf Lösungsmittelbasis.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Emulsionen oxidativ trocknender polyäthylenglykolmodifizierter Alkydharze, dadurch gekennzeichnet, daß man

(I) 25 bis 50, vorzugsweise 30 bis 45 Gew.-% eines Copolymerisates aus
30-55 Gew.-% ungesättigten Fettsäuren mit einer Jodzahl von über 125,
10-25 Gew.-% Methacrylsäure und
30-60 Gew.-% Vinyl- oder Vinylidenver bindungen, welche neben der Doppelbindung keine anderen funktionellen Gruppen besitzen,
dessen Grenzviskositätszahl, gemessen bei 20°C in Dimethyl formamid, zwischen 4 und 9 ml/g liegt, mit
5 bis 15, vorzugsweise 8 bis 12 Gew.-% Polyäthylen glykol (PEG) mit einem Molekulargewicht zwischen 1000 und 3000 und
35-70, vorzugsweise 40 bis 65 Gew.-% von für die Herstellung von Alkydharzen üblichen Polyolen, Monocarbonsäuren und Dicarbonsäuren zu einem acrylmodifizierten Alkydharz mit einem Fettsäuregehalt von 20 bis 60%, einer Säurezahl von 40 bis 70 mg KOH/g und einer Grenzviskositätszahl [η]_CHCl₃,20° von 5 bis 8 ml/g umsetzt, wobei sich die Prozentzahlen auf die im Umsetzungsprodukt enthaltenen Anteile beziehen und in Summe 100 ergeben, und
(II) 30 bis 50 Gew.-% dieser Komponente mit
50 bis 70 Gew.-% eines Alkydharzes mit einem Gehalt an ungesättigten Fettsäuren mit einer Jodzahl von über 125 von 15 bis 50%,
einer Säurezahl von weniger als 5 mg KOH/g, einer Hydroxylzahl von 50 bis 150 mg KOH/g und einer Grenzviskosi tätszahl [η]_CHCl₃,20° von 8 bis 13 ml/g bei 160 bis 200°C, vorzugsweise unter Verwendung eines azeotropen Schleppmittels partiell verestert, bis eine Säurezahl von 10 bis 25 mg KOH/g und eine Grenzviskosi tätszahl [η]_CHCl₃,20° von 10 bis 16 ml/g erreicht ist, und
(III) die so erhaltene Alkydharzkombination, welche einen PEG-Gehalt von 3 bis 6% aufweist, unter Neutralisation der Säuregruppen mit Ammoniak, organischen Aminen oder Alkalihydroxiden und unter Zusatz von maximal 20 Gew.-% an organischen Hilfslösungsmitteln, in Wasser emulgiert.

2. Verwendung eines Alkydharzes, das gemäß Anspruch 1 herge stellt worden ist, als Bindemittel für oxidativ trocknende Lacke auf Basis wäßriger Emulsionen.