DE3932375A1 - Verwendung waessriger alkydharzdispersionen als bindemittel in saeurehaertenden ueberzugsmassen - Google Patents
Verwendung waessriger alkydharzdispersionen als bindemittel in saeurehaertenden ueberzugsmassenInfo
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Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet wäßriger Dispersionen von
Alkydharzen und ihrer Verwendung als Bindemittel in säurehärtenden
Überzugsmassen.
Säurehärtende Lacke sind seit langem bekannt. Sie werden verbrei
tet für die Holzlackierung (Möbellackierung, Parkettversiegelung)
eingesetzt und bestehen im Prinzip aus einer Kombination eines
härtbaren Aminoformaldehydharzes mit einem plastifizierend wir
kenden Alkydharz. Die Härtung erfolgt nach Zugabe von starken
Säuren bei normaler oder leicht erhöhter Temperatur.
Ein Verfahren zur Herstellung lösungsmittelhaltiger, säurehärten
der Überzugsmassen auf der Basis autoxidabler Alkydharze wird in
der Patentschrift EP-PS 9 356 beschrieben. Die dort hergestellten
Alkydharze sind Kondensationsprodukte von bevorzugt zweifach un
gesättigten Fettsäuren und/oder Triglyceridestern mit mehrwertigen
Alkoholen und zweibasigen Säuren und/oder Anhydriden. Ohne Neu
tralisation der Restsäuregruppen werden die Alkydharze vor der
Säurehärtung in organischen Lösungsmitteln wie aromatischen oder
aliphatischen Ketonen und Estern gelöst. Aus toxikologischer und
ökologischer Sicht sind die organischen Lösungsmittel bedenklich
und soweit wie möglich durch Wasser zu ersetzen.
In der Auslegungsschrift DE-AS 15 95 278 werden wasserlösliche
Alkydharze für Einbrennlacke beschrieben. Den Alkydharzen werden
durch Umsetzung und Kondensation von trocknenden Ölen mit mehr
wertigen Alkoholen und einbasigen sowie zweibasigen Säuren über
schüssige Säuregruppen eingebaut, die durch Neutralisation mit
bevorzugt flüchtigen Aminen in Neutralisationsgraden von 20 bis
150% die Wasserdispergierbarkeit ermöglichen. Zur Verbesserung
der Wasserdispergierbarkeit des Alkydharzes wird Polyethylenglykol
bis zu 15 Gew.-% eingebaut. Dieses Alkydharz ist ohne organische
Lösungsmittel in Wasser dispergierbar und kann bevorzugt mit
Harnstoff- und/oder Formaldehyd- Harzen Anstrichfilme bilden, die
bei Temperaturen von 93°C bis 177°C aushärten.
Verbesserte Trocknungseigenschaften für Einbrennlacke auf der Ba
sis wasserverdünnbarer Alkydharze werden in der Offenlegungs
schrift DE-OS 28 09 840 beschrieben. Die dort beanspruchten,
epoxymodifizierten Alkydharze haben einen Polyethylenglykolgehalt
bis zu 25 Gew.-% und sind nach Neutralisation der Restsäuregruppen
in Wasser dispergierbar.
In der Offenlegungsschrift DE-OS 20 11 537 wird ein Verfahren zur
Herstellung wasserverdünnbarer, säurehärtender Lacke auf der Basis
wasserdispergierbarer Polyesterharze beschrieben. Diese Poly
esterharze sind durch einen Polyethylenglykolgehalt von etwa 75
Gew.-% ohne Neutralisation der Säuregruppen mit Basen in Wasser
dispergierbar. Teilweise werden die Restsäuregruppen mit Alkyl-,
Aryl-, oder Alkylengylcidethern verestert. Der entstandene Lack
enthält jedoch noch in beträchtlichen Mengen von über 15 Gew.-%
organische Lösungsmittel, insbesondere Butanol, welche bei der
Verarbeitung der Lacke als unangenehm empfunden werden und oft
allergische Reaktionen hervorrufen.
Die Nacharbeitung des Beispiels 1 der letztgenannten Offenle
gungsschrift ergab, daß die Lacke eine nur mäßige Wasserstabilität
und geringe Pendelhärten aufweisen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, wäßrige
Alkylharzdispersionen zu finden, die für säurehärtende Überzugs
massen mit guten Filmeigenschaften verwendet werden können.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß wäßrige Dispersionen
von Alkydharzen mit einem Polyethylenglykolgehalt unter 15 Gew.-%
und einem Restgehalt an freien oder wenigstens anteilsweise unter
Salzbildung abreagierten Carboxylgruppen als Bindemittel in säu
rehärtenden Überzugsmassen verwendet werden können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit die Verwendung
wäßriger Dispersionen von Alkydharzen aus ein- und mehrbasigen
Carbonsäuren und/oder deren Anhydriden und mehrwertigen Alkoholen
unter Mitverwendung von Polyethylenglykol in Mengen unter 15
Gew.-% - bezogen auf Reaktionsgemisch - mit einem Restgehalt an
freien oder wenigstens anteilsweise unter Salzbildung abreagierten
Carboxylgruppen als Bindemittel in säurehärtenden, Amin- und/oder
Harnstoff- Formaldehydharze enthaltenden Überzugsmassen.
Die erfindungsgemäßen Alkydharze, die in Form ihrer wäßrigen Di
spersionen verwendet werden, werden in einem ein- oder zweistu
figem Verfahren vor allem aus einbasigen und mehrbasigen
Carbonsäuren und/oder deren Anhydriden und mehrwertigen Alkoholen
und den begrenzten Mengen an Polyethylenglykol durch Um- und/oder
Veresterung und Kondensationsreaktionen hergestellt.
Als einbasige Carbonsäuren werden erfindungsgemäß Carbonsäurege
mische eingesetzt, die sowohl aromatische Carbonsäuren und nicht
aromatische Carbonsäuren mit wenigstens 6 C-Atomen enthalten.
Als nichtaromatische Carbonsäuren werden vorzugsweise Fettsäuren
mit wenigstens 6 C-Atomen und insbesondere mit mehr als 12 C-
Atomen eingesetzt. Bevorzugt werden ungesättigte Fettsäuren wie
Erdnußöl-, Baumwollöl-, Sojaöl- und/oder Sonnenblumenölfettsäuren
und/oder Palmitolein-, Öl-, Linol- und/oder Linolensäuren. Als
besonders günstig erwiesen sich Fettsäuren mit konjugierten Mehr
fachbindungen wie Konjuenfettsäure. Erfindungsgemäß können auch
Öle als Ester von Fettsäuren und dem mehrwertigen Alkohol Glycerin
eingesetzt werden, vorzugsweise halbtrocknende oder nichttrock
nende Öle wie Tungöl, Rizinusöl, Kokosnußöl, Distelöl und/oder die
aus den obengenannten Fettsäuren ableitbaren Öle. Erfindungsgemäß
werden Mengen an Fettsäuren und/oder Ölen und Gemischen derselben
vorzugsweise über 15 Gew.-%, bevorzugt über 20 und unter 50 Gew.-%
und insbesondere unter 45 Gew.-%, berechnet als eingesetzte Menge
an Fettsäuren und bezogen auf Reaktandengemisch, die zu Alkydharz
umgesetzt werden. Werden mehr als 50 Gew.-% eingesetzt, ver
schlechtert sich die Härte des Beschichtungsfilms der Uberzugs
massen.
Als einbasige Carbonsäuren werden außerdem unsubstituierte aroma
tische Säuren und/oder deren ringsubstituierte Derivate wie Ben
zoesäure, p-Butylbenzoesäure mitverwendet, die vorzugsweise in
Mengen bis zu 25 Gew.-% - bezogen auf Reaktandengemisch - zu
Alkydharz umgesetzt werden. Zur Herstellung des Alkydharzes werden
als mehrbasige Carbonsäuren und/oder deren Anhydride vorzugsweise
Dicarbonsäuren und insbesondere aromatische Dicarbonsäuren
und/oder deren Anhydride wie Phthalsäure-, Isophthalsäure
und/oder deren Anhydride mitverwendet. Vorzugsweise werden sie in
Mengen über 15 und unter 40 Gew.-%, insbesondere zwischen 20 und
35 Gew.-%, berechnet als Menge an eingesetzten Dicarbonsäurean
hydriden und bezogen auf Reaktandengemisch, zu Alkydharzen umge
setzt.
Erfindungsgemäß werden die ein- und mehrbasigen Carbonsäuren
und/oder deren Anhydride mit mehrwertigen Alkoholen zu Alkydharzen
umgesetzt. Als mehrwertige Alkohole werden vorzugsweise drei- und
höherwertige Alkohole und/oder deren Alkylenoxid-Addukte sowie
Polyethylenglykol eingesetzt. Zur Ver- und/oder Umesterung werden
erfindungsgemäß bevorzugt Glycerin, Pentaerythrit und/oder Tri
methylolpropan und/oder deren Ethylenoxid- und/oder Propylen
oxid-Addukte eingesetzt. Diese Alkohole werden in Mengen von über
10 und unter 40 Gew.-%, insbesondere von über 20 Gew.-%, berechnet
als Menge an mehrwertigem Alkohol und bezogen auf Reaktandenge
misch, zu Alkydharzen umgesetzt.
Als weiterer mehrwertiger Alkohol wird erfindungsgemäß zusätzlich
Polyethylenglykol vorzugsweise mit einem mittleren Molekularge
wicht von 600 bis 6000, insbesondere von 2000 bis 4000 bevor
zugt in Mengen über 5 und unter 15 Gew.-%, insbesondere unter 10
Gew.-% - bezogen auf Reaktandengemisch - in das Alkydharz einge
baut. Ein niedrigerer Polyethylenglykolgehalt verschlechtert die
Dispergierbarkeit des Alkydharzes in Wasser, wenn nicht zusätzlich
Emulgatoren zugegeben werden.
Die als wäßrige Dispersionen verwendeten Alkydharze werden bevor
zugt in einem zweistufigem Verfahren hergestellt. Im ersten
Schritt werden die bevorzugten Fettsäuren und/oder Öle mit den
bevorzugten aromatischen Carbonsäuren und einem Teil, insbesondere
der Hälfte an bevorzugten mehrwertigen Alkoholen, insbesondere bei
Temperaturen über 150°C und unter Entfernung des Reaktionswassers
und/oder ggf. in Anwesenheit eines Veresterungskatalysators umge
setzt. Im zweiten Reaktionsschritt werden die restlichen Kompo
nenten und das Polyethylenglykol dazugegeben und zur Reaktion ge
bracht, bis das entstandene Alkydharz eine hinreichend geringe
Restsäurezahl vorzugsweise unter 25, bevorzugt unter 15 und ins
besondere über 5 erreicht hat.
Erfindungsgemäß bleiben die Restsäuregruppen des Alkydharzes frei
oder werden durch Neutralisation mit einer Base wenigstens
anteilsweise in Salze überführt. Als Basen werden vorzugsweise
Ammoniak und/oder Amine wie Triethylamin, Triethanolamin und/oder
2-Amino-2-methylpropan-1-ol und/oder deren Ethylenoxid-Addukte
zugefügt. Bevorzugt werden flüchtige Basen eingesetzt, um Rück
stände in den Überzugsmassen zu vermeiden.
Erfindungsgemäß bleiben die Restsäuregruppen des Alkydharzes frei
oder werden zumindest anteilsweise mit Basen neutralisiert in
Neutralisationsgeraden von vorzugsweise über 0,1 und unter 100%,
bevorzugt unter 50% und insbesondere unter 20%.
Die erfindungsgemäß verwendeten Alkydharze haben vorzugsweise ein
mittleres Molekulargewicht von 3000 bis 10000, bevorzugt von
4000 bis 7000.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform werden die Alkydharze mit
freien Carboxylgruppen vor der Dispergierung in Wasser in einem
Hilfslösemittel gelöst, das wieder abgetrennt werden kann. Als
Hilfslösungsmittel werden vorzugsweise wassermischbare organische,
durch physikalische Methoden wieder abtrennbare Lösungsmittel
bevorzugt. Als besonders günstige Lösungsmittel erwiesen sich
leichtflüchtige Verbindungen wie Aceton, Methylethylketon, Dioxan
und/oder Tetrahydrofuran. Entsprechend einer besonderen Ausfüh
rungsform der Erfindung wird das organische Hilfslösemittel be
vorzugt in Mengen über 50 und unter 80 Gew.-%, insbesondere unter
70 Gew.-% - bezogen auf Alkydharzlösung - zu dem Alkydharz zuge
setzt. Erfindungsgemäß kann zu der Alkydharz/Aceton-Lösung vor
zugsweise vollentsalztes Wasser unter Rühren zugegeben werden.
Nach erfindungsgemäßer Entfernung des Hilfslösemittels enthält die
wäßrige Dispersion von 20 bis zu 60 Gew.-%, insbesondere im Be
reich um etwa 40 Gew.-%, an Alkydharz in feinster Verteilung.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform können die Alkydharze mit
zumindest anteilsweise abreagierten Carboxylgruppen auch ohne
Hilfslösmittel direkt mit vollentionisiertem Wasser dispergiert
werden. Es werden wäßrige Dispersionen mit 20 bis zu 60 Gew.-% an
Alkydharz bevorzugt.
Erfindungsgemäß haben die Feststoffteilchen des Alkydharzes vor
zugsweise einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser unter
300 nm. Der Teilchendurchmesser schwankt entsprechend dem Neutra
lisationsgrad und beläuft sich für die bevorzugten Alkydharze mit
freien Carboxylgruppen insbesondere auf Werte zwischen 100 und
200 nm.
Die erfindungsgemäß verwendeten wäßrigen Dispersionen von Alkyd
harzen zeigen gute Lagerstabilitäten. So tritt bei Temperaturen
von 50°C bei dreimonatiger Lagerung noch keine Koagulation auf.
Die erfindungsgemäß bevorzugten wäßrigen Dispersionen von Alkyd
harzen mit freien Carboxylgruppen haben einen pH-Wert unter 7,
vorzugsweise unter 5, und zeigen unter diesen Bedingungen eben
falls gute Lagerstabilitäten.
Die erfindungsgemäß verwendeten wäßrigen Alkylharzdispersionen
können mit Pigmenten, Korrosionshemmern und/oder anderen Additiven
versetzt werden. Zu den bevorzugten, wäßrigen Dispersionen von
Alkydharzen mit freien Carboxylgruppen können vorzugsweise Pig
mente und/oder andere Additive zugesetzt werden, ggf. solche, die
Säuregruppen enthalten, wie Lithophone und/oder oberflächen
behandelte Rußtypen.
Erfindungsgemäß können die wäßrigen Alkylharzdispersionen als
Bindemittel mit jedem beliebigen wasserlöslichen Harz (z. B. einem
Aminoplast oder einem Phenolharz) vermischt werden. In einer be
sonderen Ausführungsform der Erfindung werden die wäßrigen Di
spersionen der Alkydharze vorzugsweise mit Harnstoff und/oder
Amin-Formaldehydharzen, insbesondere mit Melaminharzen zu säure
härtenden Überzugsmassen vermischt. Vorzugsweise werden reaktive
Melaminharze, d. h. solche, die nach Veretherung bevorzugt mit
Methanol noch unveretherte Methylol- und/oder noch unumgesetzte
NH-Gruppen enthalten und ggf. leichter mit den Hydroxylgruppen des
Alkydharzes kondensieren können, als Vernetzungsmittel eingesetzt.
Erfindungsgemäß werden die wäßrigen Alkydharzdispersionen in Men
gen von vorzugsweise über 50 und unter 90 Gew.-%, bevorzugt von 60
bis 80 Gew.-% und insbesondere von 65 bis 75 Gew.-%, berechnet als
Alkydharz und bezogen auf unausgehärtete Überzugsmasse, verwendet.
Einer besonderen Ausführungsform der Erfindung entsprechend werden
die wäßrigen Alkydharzdispersionen für Überzugsmassen verwendet,
die nach Zugabe von starken Säuren, in Mengen vorzugsweise unter 5
Gew.-%, insbesondere unter 1,5 Gew.-%, bezogen auf Überzugsmasse,
aushärten. Zu Überzugsmassen auf Basis wäßriger Dispersionen von
Alkydharzen mit teilweise oder vollkommen neutralisierten Car
boxylgruppen müssen höhere Mengen an Säuren, vorzugsweise über 5
und bis 10 Gew.-% - bezogen auf Überzugsmasse - zugegeben werden.
Zur Aushärtung können alle dem Fachmann bekannten starken
organischen und/oder mineralischen Säuren eingesetzt werden,
insbesondere p-Toluolsulfonsäure und/oder Alkylbenzolsulfonsäure.
Desweiteren können mit Aminen und/oder Ammoniak neutralisierte
Sulfonsäuren den Überzugsmassen zugegeben werden, wobei die Här
tung jedoch bei Temperaturen vorzugsweise über 80°C erfolgt.
Erfindungsgemäß erfolgt die Härtung der Überzugsmasse bei Raum
temperatur oder forciert trocknend bei höheren Temperaturen von 30
bis 100°C, insbesondere von 50 bis 80°C. Werden erfindungsgemäß
Alkydharzdispersionen mit ungesättigten Fettsäuren und/oder unge
sättigten Estern verwendet, beschleunigt der Luftsauerstoff die
Trocknung durch oxidative Härtung. Die erfindungsgemäßen, säure
härtenden Überzugsmassen können für Holzgegenstände, Metallober
flächen und/oder Industrielacke verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen, säurehärtenden Überzugsmassen enthalten
wäßrige Dispersionen von Alkydharzen mit einem Polyethylengly
kolgehalt unter 15 Gew.-% und einem Restgehalt an freien oder we
nigstens anteilsweise unter Salzbildung abreagierten Carboxyl
gruppen als Bindemittel und als härtende Komponente Amin- und/oder
Harnstoff-Formaldehydharz. Die erfindungsgemäßen Überzugsmassen
enthalten als wäßrige Dispersionen Alkydharze mit einer Säurezahl
von vorzugsweise 5 bis 25 und insbesondere unter 15. Die
erfindungsgemäßen säurehärtenden Überzugsmassen enthalten die
wäßrigen Alkydharzdispersionen als Bindemittel in Mengen von vor
zugsweise über 50 und unter 90 Gew.-%, bevorzugt von 60 bis
80 Gew.-% und insbesondere von 65-75 Gew.-%, berechnet als
Alkydharz und bezogen auf unausgehärtete Überzugsmassen. Des
weiteren enthalten die Überzugsmassen als härtende Komponente
vorzugsweise Amin- und/oder Harnstoff-Formaldehydharze, bevorzugt
Melaminharze und insbesondere reaktive Melaminharze, d. h. solche,
die nach Veretherung beispielsweise mit Methylol noch unveretherte
Methanol- und/oder unumgesetzte NH-Gruppen enthalten.
Die in den säurehärtenden Überzugsmassen in Form ihrer wäßrigen
Dispersionen verwendeten Alkydharze werden in einem- oder zwei
stufigen Verfahren vor allem unter Einsatz von einbasigen und
mehrbasigen Carbonsäuren und/oder deren Anhydriden und mehrwer
tigen Alkoholen und den begrenzten Mengen an Polyethylenglykol
durch Um- oder Veresterung und Kondensationsreakton hergestellt.
Die zur Herstellung der Alkydharze eingesetzten Ausgangsstoffe
entsprechen den bereits im vorangegangenen Beschreibungstext dis
kutierten. Die Dispergierung der Alkydharze mit freien Carboxyl
gruppen erfolgt nach Lösung des Alkydharzes in dem bereits be
schriebenen Hilfslösemittel unter Rühren mit vollentionisiertem
Wasser. Die Dispergierung der Alkydharze mit zumindest
anteilsweise unter Salzbildung abreagierten Carboxylgruppen kann
auch ohne Verwendung des Hilfslösemittels direkt durch Rühren mit
vollentionisiertem Wasser erfolgen. Nach Entfernung des Hilfslö
semittel werden wäßrige Alkydharzdispersionen von 20 bis zu 60
Gew.-%, insbesondere im Bereich um etwa 40 Gew.-% erhalten. Zu den
wäßrigen Alkydharzdispersionen können die bereits angegebenen
Pigmente, Korrosionshemmer und/oder andere Additive zugesetzt
werden.
Einer besonderen Ausführungform der Erfindung entsprechend härten
die Überzugsmassen, nach Zugabe von starken Säuren in Mengen von
vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-% und insbesondere unter 1,5 Gew.-% -
bezogen auf Überzugsmassen aus. Wie bereits dargelegt, müssen hö
here Mengen an Säuren zur Überzugsmasse hinzugegeben werden, wenn
Alkydharze mit teilweise oder vollkommen neutralisierten
Carboxylgruppen mitverwendet werden. Zur Aushärtung können alle
dem Fachmann bekannten starken organischen und/oder mineralischen
Säuren eingesetzt werden. Erfindungsgemäß erfolgt die Härtung der
Überzugsmasse bei Raumtemperatur oder forciert trocknend wie be
reits im vorangegangenen Beschreibungstext erwähnt.
Die Lacke mit den erfindungsgemäß verwendeten Dispersionen sind
dem als Vergleichsbeispiel nachgearbeiteten Beispiel 1 der Offen
legungsschrift DE-OS 20 11 537 bezüglich Pendelhärte und Lösungs
mittelbeständigkeit überlegen. Die Bestimmung der Pendelhärte er
folgte nach KÖNIG (DIN 53157) als Messung der Abklingzeit der
Schwingungen eines Pendels, das auf dem als Glasaufzug aufge
brachten Lackfilm abrollt. Die Untersuchung der Lösungsmittelbe
ständigkeit erfolgte nach 21-tägiger Trocknung des Lackfilms auf
Glasaufzügen bei Raumtemperatur durch Auflegen eines in Alkohol
getränkten Wattestückchens in Abhängigkeit der Zeit. Beurteilt
wurden die optisch sichtbaren Veränderungen, die bei keinerlei
Veränderungen den Wert (0) und bei starker Veränderung bzw. Zer
störung des Lackfilms den Wert (5) erhielten.
In einem 2-l-Dreihalskolben mit Stickstoffeinleitung, Rückfluß
kühler und Wasserabscheider wurden unter Rühren 281,0 g eines un
gesättigten Fettsäuregemisches - bestehend aus 6-9 Gew.-% an
gesättigen Fettsäuren mit 14-18 C-Atomen, 24-28 Gew.-% Ölsäu
re, 3-9 Gew.-% Linolsäure und 58-62 Gew.-% eines konjugiert
ungesättigten Fettsäuregemisches mit 18 C-Atomen - mit 51,5 g
Trimethylolpropan, 146,0 Pentaerythrit und 224,0 g p.-tert.
Butylbenzoesäure unter Anwesenheit von 100,0 ml Xylol und 2,0 g
eines Veresterungskatalysators auf Zinnbasis (Swedcat 3 der Firma
Swedstab) ca 3 Stunden auf 200°C erhitzt. Während der Reaktion
wurden 41 ml Wasser als Kondensat abgeschieden.
Nach Abkühlung des Reaktionsgemisches wurden 146 g Pentaerythrit,
336 g Phthalsäureanhydrid und 106 g Polyethylenglykol mit einem
mittleren Molekulargewicht von 3000 zugegeben und erneut erhitzt.
Es wurden wiederum 39 ml Wasser als Kondensat abgeschieden.
Nach Erreichung einer Säurezahl von 11,2 wurde die Reaktion abge
brochen, und abschließend das Xylol im Vakuum entfernt.
Die Durchführung des Beispiels 2 erfolgte analog zum Beispiel 1.
Anstelle von 281,0 g des ungesättigten Fettsäuregemisches des
Beispiels 1 wurden 280 g eines Fettsäuregemisches, das 8 Gew.-% an
gesättigten Fettsäuren mit 14 bis 18 C-Atomen, 28 Gew.-% Ölsäure,
62 Gew.-% Linolsäure, 1 Gew.-% einer dreifach ungesättigten Fett
säure mit 18 C-Atomen und 1 Gew.-% einer Fettsäure mit über 18
C-Atomen enthielt, eingesetzt.
Die Durchführung des Beispiels 3 erfolgte analog zum Beispiel 1.
Anstelle von 336 g Phthalsäureanhydrid wurden 377 g Isophthalsäure
eingesetzt.
Die Durchführung des Beispiels 4 erfolgte analog zu der des Bei
spiels 1. Die Mengen des ungesättigten Fettsäuregemisches des
Beispiels 1 wurde von 281 g auf 560 g erhöht sowie die Menge der
zugegebenen p.-tert.-Butylbenzoesäure von 224 g auf 46 g ernied
rigt.
In einem Becherglas wurden 200 g des nach Beispiel 1 hergestellten
Alkydharzes in 130 g Aceton gelöst. Unter Rühren wurden 300 g
vollentsalztes Wasser zugegeben. Nach Abdestillation des Acetons
wurde eine feinteilige, stabile Alkydharz-Dispersion erhalten.
Bei Raumtemperatur wurden 50,0 g der wäßrigen Alkydharz-Dispersion
nach Beispiel 1 unter Rühren mit 9,5 g eines teilweise
methylierten Melamin-Formaldehyd-Harzes (Cymel 370) versetzt. Nach
Zugabe von 0,6 g einer 50%igen wäßrigen Lösung an para-
Toluolsulfonsäure wurde ein Klarlack erhalten, der mit 100 µ
Spaltbreite gerakelt wurde.
Pendelhärten: nach 24 h:35′′ nach 1 Woche: 77′′.
Zu 50,0 g der wäßrigen Alkydharz-Dispersion nach Beispiel 3 wurden
unter Rühren 8,6 g eines teilweise methylierten Melamin-Formalde
hyd-Harzes (Cymel×UFR 65) gegeben. Nach Zusatz von 1,5 g der
50%igen wäßrigen para-Tuluolsulfonsäure wurde ein Klarlack erhal
ten, der ebenfalls mit einer Spaltbreite von 100 µ gerakelt wurde.
Pendelhärten: nach 24 h:77′′ nach 1 Woche: 133′′
In Tabelle 1 werden die nach der erfindungsgemäßen Verwendung der
wäßrigen Alkydharz-Dispersion hergestellten Überzugsmassen mit
denen der nach Beispiel 1 der DE-OS 20 11 537 verglichen.
Aus der Tabelle wird ersichtlich, daß die Klarlacke des Ver
gleichsbeispiels mit einem Gehalt von 1,7 Gew.-% para-Toluol
sulfonsäure auch nach 21 Tagen noch klebten. Daher mußte die Menge
der zugegebenen Säure bis auf 11,7 Gew.-% erhöht werden, um ak
zeptable Pendelhärten zu erhalten. Demgegenüber zeigen die er
findungsgemäßen Überzugsmassen schon bei einer Zugabe von 1,7
Gew.-% an para-Toluolsulfonsäure ausgezeichnete Pendelhärten bei
Glasaufzügen.
Desweiteren wird aus der Tabelle ersichtlich, daß die Lösungsmit
tel-Beständigkeit gegenüber wäßrigem Ethanol bei dem Vergleichs
beispiel äußerst schlecht ist. Schon nach 1 Minute treten starke
Veränderungen des Films bzw. seine Zerstörung auf. Demgegenüber
zeigen die Klarlacke der erfindungsgemäß verwendeten Alkydharz-
Dispersion erst nach 7 Minuten eine starke Veränderung des Films.
Auch erhöhte Zugaben an para-Toluolsulfonsäure verbessern die Lö
sungsmittel-Beständigkeit des Klarlackes des Vergleichsbeispiels
nicht wesentlich. Demgegenüber zeigen die erfindungsgemäßen Klar
lacke eine sehr gute Lösungsmittel-Beständigkeit bei erhöhter
Säurezugabe.
Claims (21)
1. Verwendung wäßriger Dispersionen von Alkydharzen aus ein- und
mehrbasigen Carbonsäuren und/oder deren Anhydriden und mehr
wertigen Alkoholen unter Mitverwendung von Polyethylenglykol
in Mengen unter 15 Gew.-% - bezogen auf Reaktandengemisch -
mit einem Restgehalt an freien oder wenigstens anteilsweise
unter Salzbildung abreagierten Carboxylgruppen als Bindemittel
in säurehärtenden, Amin- und/oder Harnstoff-Formaldehydharze
enthaltenden Überzugsmassen.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Alkydharze mit einer Säurezahl von vorzugsweise über 5 und
unter 25 und insbesondere unter 15 verwendet werden.
3. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß Alkydharze verwendet werden, die unter Einsatz
von einbasigen Carbonsäuren, insbesondere aromatischen Car
bonsäuren und/oder deren ringsubstituierten Derivaten, und
unter Einsatz von Fettsäuren hergestellt worden sind.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die verwendeten Alkydharze unter Einsatz von
einbasigen, aromatischen Carbonsäuren und/oder deren ringsub
stituierten Derivaten in Mengen bis zu 35 Gew.-% und insbe
sondere von etwa 20 bis 30 Gew.-% - bezogen auf Reaktanden
gemisch - hergestellt worden sind.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß Alkydharze verwendet werden, die unter Einsatz
von Fettsäuren mit mehr als 6 C-Atomen, insbesondere mit mehr
als 12 C-Atomen hergestellt worden sind.
6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die verwendeten Alkydharze unter Einsatz von
gesättigten und/oder ungesättigten, insbesondere konjugiert
ungesättigten Fettsäuren hergestellt worden sind.
7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Herstellung der verwendeten Alkydharze
Fettsäuren in Mengen über 15 und unter 50 Gew.-% - bezogen auf
Reaktandengemisch - eingesetzt worden sind.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß Alkydharze verwendet werden, die unter Einsatz
von Dicarbonsäuren und/oder deren Anhydriden und insbesondere
aus aromatischen Dicarbonsäuren und/oder deren Anhydriden
hergestellt worden sind.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Herstellung der verwendeten Alkydharze Di
carbonsäuren und/oder deren Anhydride vorzugsweise in Mengen
über 15 und unter 40 Gew.-%, insbesondere zwischen 20 und 35
Gew.-% - bezogen auf Reaktandengemisch - eingesetzt worden
sind.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß Alkydharze verwendet werden, die aus drei
und/oder höherwertigen Alkoholen und/oder deren Alkylenoxid-
Addukten hergestellt worden sind.
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß Alkydharze verwendet werden, die unter Mitver
wendung von Glycerin, Pentaerythrit und/oder Trimethylolpropan
und/oder deren Alkylenoxid-Addukten, bevorzugt Ethylenoxid-
und/oder Propylenoxid-Addukten, hergestellt worden sind.
12. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Herstellung der verwendeten Alkydharze
mehrwertige Alkohole in Mengen über 10 und unter 40 Gew.-%,
insbesondere über 20 Gew.-% - bezogen auf Reaktandengemisch -
eingesetzt worden sind.
13. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die verwendeten Alkydharze unter Einsatz von
Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 600
bis 6000, insbesondere von etwa 2000 bis 4000 hergestellt
worden sind.
14. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Herstellung der verwendeten Alkydharze
Polyethylenglykol in Mengen von etwa 5 bis 15 Gew.-%, insbe
sondere unter 10 Gew.-% - bezogen auf Reaktandengemisch - ein
gesetzt worden ist.
15. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß Alkydharze verwendet werden, die aus Ölen, vor
zugsweise aus halbtrocknenden und/oder nichttrocknenden Ölen
hergestellt worden sind.
16. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß Alkydharze mit wenigstens anteilweise durch Zu
satz von Basen, vorzugsweise flüchtigen Aminen und/oder Am
moniak, unter Salzbildung abreagierten Carboxylgruppen ver
wendet werden.
17. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Restsäuregruppen der verwendeten Alkydharze
mit Basen neutralisiert worden sind in Neutralisationsgraden
von 0 oder vorzugsweise über 0,1 und unter 100%, bevorzugt
unter 50% und insbesondere unter 20%.
18. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die verwendeten Alkydharze vor ihrer Dispergie
rung in Wasser ggf. in einem organischen Hilfslösemittel,
insbesondere Aceton, gelöst worden sind, das vorzugsweise nach
der Dispergierung wieder abtrennbar ist.
19. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß wäßrige Alkydharzdispersionen mit einem Fest
stoffgehalt an Alkydharz von 20 bis zu 60 Gew.-%, bevorzugt im
Bereich um etwa 40 Gew.-% - bezogen auf Alkydharzdispersion -
verwendet werden.
20. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß wäßrige Alkydharzdispersionen verwendet werden,
die im pH-Bereich unter 7, insbesondere unter 5 und über 1
stabil sind.
21. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Alkydharzdispersionen als Bindemittel in
säurehärtenden Überzugsmassen vorzugsweise in Mengen von über
50 und unter 90 Gew.-%, insbesondere von 65 bis 85 Gew.-%,
berechnet als Alkydharz und bezogen auf unausgehärtete Über
zugsmasse - verwendet werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893932375 DE3932375A1 (de) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | Verwendung waessriger alkydharzdispersionen als bindemittel in saeurehaertenden ueberzugsmassen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19893932375 DE3932375A1 (de) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | Verwendung waessriger alkydharzdispersionen als bindemittel in saeurehaertenden ueberzugsmassen |
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Publication Number | Publication Date |
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DE3932375A1 true DE3932375A1 (de) | 1990-10-11 |
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ID=6390377
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DE19893932375 Ceased DE3932375A1 (de) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | Verwendung waessriger alkydharzdispersionen als bindemittel in saeurehaertenden ueberzugsmassen |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE3932375A1 (de) |
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