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Patent Searching and Data


Title:
PASTE RESINS FOR PAINTS CONTAINING SOLVENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/111108
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the use of urethane-modified hydrophilic resins ABCD as paste resins for paints containing solvents. The resins ABCD are conversion products of aldehyde resins or ketone resins A, of multifunctional isocyanates B with, on average, at least 2 isocyanate groups per molecule, of aliphatic acids C with at least one acid group and with at least one group that can react with isocyanates while forming a urethane structure or urea structure, and of aliphatic polyethers D with at least one hydroxyl group per molecule, whereby the sum of the mass proportions of educts A to D always equals 100 %, and at least one of the educts C and D is used.

Inventors:
Hobisch, Gerald (Prof. Franz-Spath-Ring 25/1, Graz, A-8042, AT)
Morre, Peter (Papiermühlgasse 21/IV/22, Graz, A-8020, AT)
Schönbacher, Thomas (Milloeckergasse 16, Kalsdorf, A-8401, AT)
Application Number:
PCT/EP2005/004927
Publication Date:
November 24, 2005
Filing Date:
May 06, 2005
Export Citation:
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Assignee:
CYTEC SURFACE SPECIALTIES AUSTRIA GMBH (Bundesstrasse 175, Werndorf, A-8402, AT)
Hobisch, Gerald (Prof. Franz-Spath-Ring 25/1, Graz, A-8042, AT)
Morre, Peter (Papiermühlgasse 21/IV/22, Graz, A-8020, AT)
Schönbacher, Thomas (Milloeckergasse 16, Kalsdorf, A-8401, AT)
International Classes:
C08G18/08; C08G18/54; C09B63/00; C09B67/00; C09D17/00; (IPC1-7): C08G18/08; C08G18/54; C09B67/00; C09D17/00
Attorney, Agent or Firm:
Deckers, Hellmuth Alexander (Bahnhofstrasse 26 A, Ingelheim, 55218, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verwendung von uremanmodifizierten hydrophilen Hainen ABCD als Pastenhaϊze für lösungsmittelhaltige Lacke, wobei die Harze ABCD Utnsetzungsprodukte sind von Massenanteilen in der Reaktionsmischung von 10 % bis 90 % Aldehyd bzw. KetonHarzen A mit einer Hydroxylzahl von 20 mg/g bis 300 mg/g, einer Erweichungstemperatur von 60 °C bis 140 °C und einer zahlenmittleren molaren Masse Mn von 500 g/mol bis 3000 g/mol, 5 % bis 30 % mehrfunktionellen Isocyanaten B mit im Mittel mindestens 2 Isocyanat Gruppen pro Molekül, 0 % bis 30 % aliphatischen Säuren C mit jeweils mindestens einer Säuregruppe und jeweils mindestens einer Gruppe, die mit Isocyanaten unter Bildung einer Urethan oder HarnstoffStruktur reagieren kann, sowie 0 % bis 70 % eines aliphatischen Polyäthers D mit einer zalilenmittleren molaren Masse Mn von 200 g/mol bis 8000 g/mol und mindestens einer Hydroxylgruppe pro Molekül, wobei die Summe der Massenanteile der Edukte A bis D stets 100 % ergibt, und mindestens eines der Edukte C und D eingesetzt wird.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenanteil der aliphatischen Säuren C in der Reaktionsmischung mindestens 2 % beträgt.
3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Massenanteil der aliphatischen Polyäther D in der Reaktionsmischung mindestens 5 % beträgt.
4. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Harze A Konden¬ sationsprodukte sind von (cyclo) aliphatischen Oxoverbindungen Al und Harnstoffen oder substituierten Harnstoffen A2.
5. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isocyanate B weniger als 0,1 mol/mol an hydrophilen Gruppen enthalten, ausgewählt aus Säuregruppen, basischen Gruppen, und OHgo und Polyoxyalkylengruppen.
6. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Säure C aliphatische Hy droxy carbonsäuren eingesetzt werden.
7. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ABCD mit Lösungsmitteln E und E' verdünnt wird, wobei als Lösungsmittel E beliebige Lösungsmittel eingesetzt werdn können, während die Lösungsmittel E' keine Gruppen enthalten, die reaktiv gegenüber Isocyanaten sind, und die Lösungsmittel E' vor oder während der Umsetzung, und E nach der Umsetzung zugesetzt werden, und wobei das Verhältnis der Summe der Masse von E und E' zur Masse des Harzes ABCD 9:1 bis 1:9 beträgt.
8. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Harze ABCD mit Pigmenten verrieben werden.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Harze ABCD in Kombination mit Eisenoxidpigmenten eingesetzt werden. oooo.
Description:
Pastetiharze für lösungsmittelhaltige Lacke

Die Erfindung bettifft die Verwendung von uretiianmodifizierten liydrophilen Harzen als Pastenharze für lösungsmittelhaltige Lacke.

Pastenharze für lösungsmittelhaltige Lacke sind bekannt beispielsweise aus der DE-C 22 18 613, die ein Reaktionsprodukt beschreibt von Hydroxylgruppen enthaltenden Acrylcopolymeren und Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen, die mindestens eine das Pigment dispergierende Gruppe enthalten. Diese disp ergierenden Gruppen sind beispielsweise ausgewählt aus Aminogruppen, beta-Hydroxyestergruppen, die durch Reaktion einer Verbindung mit einer Carboxylgruppe mit einem Epoxid entstehen, und weiteren, die insbesondere in der deutschen Patentanmeldung DE-A 17 19 402 beschrieben sind.

Pastenharze für wäßrige Systeme sind häufig abgeleitet von Ammoniumsalzen, Sulfoniumsalzen oder von Epoxid-Aixάn-Addukten.

Die Pigmentdispersionen, die in den Beispielen der DE-C-22 18613 beschrieben sind, enthalten sehr hohe Anteile des Dispergiermittels, bezogen auf die Masse der Pigmente. Dies begrenzt den Nutzen dieser Lehre.

Für den Nutzer von Pigmentdispersionen ist es umständlich, unterschiedliche Zubereitungen von Pigmenten aufbewahren oder herzustellen zu müssen, je nachdem, ob die Pigmente in wäßrigen oder in lösungsmittelhaltigen Lacken eingesetzt werden sollen. Es besteht daher die Aufgabe, solche Pigmentzubereitungen zur Verfügung zu stellen, die in wäßrigen und in lösungsmittelhaltigen Lacksystemen in gleicher Weise eingesetzt werden können. Ebenfalls ist erwünscht, eine möglichst geringe Menge des Dispergiermittels, bezogen auf die Masse der Pigmente einzusetzen.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß bestimmte Reaktionsprodukte von Säuregruppen- haltigen Polymeren und Aldehyd- oder Ketonharzen außer in der aus dem Stand der Technik bekannten Anwendungsniöglichkeit als Dispergiermittel oder Pastenharz in wäßrigen Systemen sich auch als Dispergiermittel oder Pastenharz für die Pigmentierung von lösungsmittelhaltigen Lacken verwenden lassen.

BESTATIGUNGSKOPIE Die Erfindung betrifft daher die Verwendung als Dispergiermittel für Pigmente in lösungsmittellialtigen Lacksystemen von urethanmodifizierten hydiOphilen Harzen ABCD, erhältlich durch Umsetzung von Massenanteilen in der Reaktionsmischung von

10 % bis 90 % Aldehyd- bzw. Keton-Harzen A mit einer Hydroxylzahl von 20 mg/g bis 300 mg/g, einer Erweichungstemperatur von 60 °C bis 140 °C und einer zahlenmittleren molaren Masse Mn von 500 g/mol bis 3000 g/mol, 5 % bis 30 % mehrfunktionellen Isocyanaten B mit im Mittel mindestens 2 Isocyanat- Gruppen pro Molekül, 0 % bis 30 % aliphatischen Säuren C mit jeweils mindestens einer Säuregruppe und jeweils mindestens einer Gruppe, die mit Isocyanaten unter Bildung einer Urethan- oder Harnstoff-Struktur reagieren kann, sowie 0 % bis 70 % eines aliphatischen Polyäthers D mit einer zahlenmittleren molaren Masse Mn von 200 g/mol bis 8000 g/mol und mindestens einer Hydroxylgruppe pro Molekül, wobei die Summe der Massenanteile der Edukte A bis D stets 100 % ergibt, und mindestens eines der Edukte C und D eingesetzt wird.

Die Massenanteile in der Reaktionsmischung betragen bevorzugt für A 35 % bis 85 %, für B 10 % bis 25 %, für C 2 % bis 10 %, und für D 5 % bis 30 %, wobei der Massenanteil von C gleich Null sein kann, wenn mindestens ein Polyäther D eingesetzt wird, oder der Massenanteil von D gleich Null sein kann, wenn wenigstens eine der Säuren C eingesetzt wird.

Die Aldehyd- bzw. Keton-Harze A sind nicht wasserlöslich; es sind bevorzugt Harze, die durch Kondensation von (cyclo)aliphatischen Oxoverbindungen Al ausgewählt aus (cyclo)- aliphatischen Ketonen All und aliphatischen Aldehyden A12 gemeinsam mit Harnstoff bzw. dessen Derivaten A2 (gemeinsam im Folgenden auch als "Harnstoffe" bezeichnet) erhältlich sind.

Als Harnstoff-Derivate A2 werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung N-alkylierte, N- arylierte oder N-acylierte Harnstoffe betrachtet, bei denen mindestens ein und maximal 3 amidische Wasserstoffatome durch einen Alkyl-, Aryl- oder Acykest substituiert sind. Geeignete Alkylreste sind lineare, verzweigte und cyclische aliphatische Reste mit 1 bis 20 Kohlenstoffatotαen, geeignete Arykeste sind (gegebenenfalls alkylsubstituierte) Aiykeste mit 5 bis 14 Kohlenstoffatomen wie der Phenyl-, Naphthyl-, o-Tolyl- oder (p-Phenyl)phenyl-Rest. Unter den Acykesten seien Reste R-CO- verstanden, in denen R die Bedeiαtung der hier erwähnten Alkyl- und Arykeste haben kann. Selbstverständlich können die amidischen Wasser- Stoffatome auch unters cliiedliche Substituenten der genannten Art tragen. Ebenfalls kommen solche Harnstoff-Derivate in Betracht, bei denen ein Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen die unterschiedlichen Stickstoffatome miteinander verbindet, wie z. B. Äthylen- und Pϊopylenharnstoff (2-Imidazolidon oder Tetrahydro-2-pyrimidon) und deren Alkyl-, Acyl- und Arylderivate, wobei ebenfalls mindestens ein amidisches Wasserstoffatom erhalten bleibt.

Die Aldehyd- und Ketonharze A sind, wie bereits ausgeführt, erhältlich durch Kondensation von Ketonen gemeinsam mit Aldehyden und Harnstoffen, Ketonen mit Harnstoffen oder Aldehyden mit Harnstoffen, und weisen bevorzugt eine Hydroxylzahl von 20 mg/g bis 300 mg/g, einen Erweichungspunkt von 60 °C bis 140 0C und eine zahlenmittlere molare Masse von 500 g/mol bis 3000 g/mol auf. Diese Harze werden üblicherweise durch aϊkalikatalysierte Kondensation der entsprechenden Oxoverbindungen in Gegenwart der Harnstoffe hergestellt. Geeignete Ketonharze leiten sich ab vor allem von cycloaliphatischen Ketonen All mit bevorzugt 5 bis 12 Kohlenstoffatomen im Ring wie Cyclohexanon oder dessen Alkyl-Derivaten, wobei der cycloaliphatische Ring ein oder mehrere Alkylgruppen tragen kann, und die Alkylgruppen unabhängig voneinander 1 bis 8 Kohlenstoffatome aufweisen, und sind insbesondere ausgewählt aus Methylcyclohexanon, 2-Äthylhexylcyclohexanon und tert-Butyl- Cyclohexanon. Die Harze lassen sich aus diesen Ketonen oder deren Gemischen nach den bekannten Verfahren erhalten, (siehe Ulimann, 4. Aufl., 12, S. 551, 1976). Weitere geeignete Harze A werden durch Kondensation von Aldehyden A12 in Gegenwart von Harnstoff, substituierten Harnstoffen oder deren Derivaten gemäß A2 erhalten. Dabei sind die alipha- tischen Aldehyde A12 bevorzugt linear oder verzweigt und haben 2 bis 20, bevorzugt 4 bis 10 Kohlenstoffatome. Auch Kondensationsprodukte der Aldehyde selbst, wie Aldol oder Crotonaldehyd, lassen sich in Mischung mit den Aldehyden kondensieren. Bei der Herstellung von Mischkondensaten von Aldehyden und Ketonen mit Harnstoffen kann man auch Formaldehyd als Komponente A12 einsetzen, wobei der Massenanteil an Formaldehyd in der Mischung der Aldehyde nicht mehr als 30 % betragen soll. Besonders bevorzugt sind Kondensate aus Isobutyraldehyd, Formaldehyd und Harnstoff (vgl. Ullmann, Enzyklopädie der technischen Chemie, 5. Aufl., Band A23, S. 104 f.). Kondensate, in denen Formaldehyd als einzige Oxoverbindung eingesetzt wird, sind für die Erfindung nicht geeignet.

Die Hydroxylzahl ist gemäß DIN EN ISO 4629 definiert als der Quotient derjenigen Masse -01KOH an KaHumhydroxid, die genausoviel Hydroxylgruppen aufweist wie eine zu untersuchende Probe, und der Masse XΏΆ dieser Probe (Masse des Feststoffes in der Probe bei Lösungen oder Dispersionen); ihre übliche Einheit ist "mg/g".

Die melu-fünktionellen Isocyanate B sind bevorzugt ausgewählt aus (cyclo)aliphatischen Isocyanaten Bl, gemischt aliphatisch-aromatischen Isocyanaten B2 und aromatischen Isocyanaten B3 mit im Mittel mindestens 2 Isocyanat-Gruppen pro Molekül. Dabei werden solche Isocyanate bevorzugt, die nicht durch Umsetzung mit hydrophilen Verbindungen modifiziert sind. Diese Isocyanate enthalten daher weniger als 0,1 mol/mol an Säuregruppen oder basischen Gruppen oder anderen hydrophile, insbesondere von Oligo- oder Polyoxy- alkylen- Verbindungen, besonders von Oxyäthylen- Verbindungen, abgeleitete Bausteine im Molekül. Bevorzugt ist dieser Anteil höchstens 0,05 mol/mol, und besonders bevorzugt höchstens 0,02 mol/mol.

Beispiele für geeignete Isocyanate sind Trimethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Pentamethylendiisocyanat, Hexamethylendüsocyanat (HDI), 1,2-PiOpylendiisocyanat, Äthyläthylendiisocyanat, 2,3-Dimediyläthylendiisocyanat, 1-Metliyltrimethylendiisocyanat, 1,3- Cyclopentylendiisocyanat, 1,4-Cyclohexylendiisocyanat, 1,2-Cyclohexylendiisocyanat, 1,3- Phenylendiisocyanat, 1,4-Phenylendiisocyanat, 2,4-Toluylendiisocyanat (TDI), 2,6-Toluylendiisocyanat (TDI), 4,4'-Biphenylendiisocyanat, 1,5-Naphthylendiisocyanat, 1,4-Naphthylendiisocyanat, l-Isocyanatomethyl-5-isocyanato-l,3,3-trimethylcycloliexan (IPDI), Bis-(4-isocyanato-cyclohexyl)metlian (HMDI), 4,4'-Diisocyanatodiphenyläther, 2,3-Bis- (8-isocyanatooctyl)-4-octyl-5-hexylcyclohexen, die isomeren Trimetliylhexametliylendiisocyanate, Tetrametiiylxylylendiisocyanat (TMXDI), Uretdioneundlsocyanuratevon obigen Diisocyanaten sowie Allophanate und Biurete abgeleitet von obigen Diisocyanaten. Gemische solchetDi- oder Potyisocyanate können ebenfalls eingesetzt werden. Besonders bevorzugt werden die Diisocyanate, insbesondere TDI, TMXDI, HDI, HMDI und IPDI sowie deren Uretdione, Isocyanurate, Allophanate und Biurete. Geeignete aliphatische Säuren C weisen jeweils mindestens eine gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppe wie Hydroxylgruppen, Aminogruppen, Mercaptogruppen oder Hydrazin-Gruppen auf, sowie mindestens eine Säuregruppe, bevorzugt eine Carbon- oder Sulfonsäuregruppe. Dabei können die als Komponente C geeigneten Moleküle auch verschiedenartige solcher Gruppen enthalten, beispielsweise im selben Molekül eine Aminogruppe, eine Hydroxylgruppe und eine Carbonsäuregruppe, oder eine Hydroxylgruppe, eine Carbon- und eine Stdfonsäuregruppe. Es ist bevorzugt, daß die Säuregruppen gegenüber Isocyanaten weniger reaktiv sind als die erstgenannten gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen. Bevorzugt sind insbesondere aliphatische Hydroxycarbonsäuren wie Milchsäure, Dimethylolpropionsäure, Weinsäure, Traubensäure, Glykolsäure, Diliydroxybernsteinsäure und Apfelsäure; Aminosäuren wie Glycin, Alanin, Ornitliin, Asparaginsäure, Taurin, Hydroxyaminosäuren wie Tyrosin oder Mercaptoaminosäuren wie Cystein. Besonders bevorzugt wird Dimethylolpropionsäure. Auch diese Komponente C kann Mischungen mehrerer der geeigneten Stoffe enthalten.

Die aliphatischen Hydroxylgruppen enthaltenden Polyäther gemäß D weisen eine zahlenmittlere molare Masse Mn von 200 g/mol bis 8000 g/mol und mindestens eine Hydroxylgruppe pro Molekül auf; der Massenanteil an Oxyäthylen-Bausteinen in dem Polyäther(poly)ol beträgt üblicherweise mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 80 %. Geeignet sind PoIy- oxyalkylenglykole wie Polyoxyäthylenglykol und dessen Mischpolymere mit Polyoxypropylen- Bausteinen. Es lassen sich auch die einseitig verätherten Polyäther(poly)ole einsetzen, wie oder -äthyl-äther. Bevorzugt werden Polyäthylenglykole mit (zahlenmitderen) molaren Massen Mn von 200 g/mol bis 8000 g/mol und deren Monometiiyläther.

Die erfindungsgemäßen Harze ABCD sind erhältlich durch Umsetzung der Komponenten A und B bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 30 0C bis 200 °C, vorzugsweise in der Schmelze ohne Zusatz eines Lösungsmittels, wobei jedoch gegebenenfalls ein unter den Reaktionsbedingungen inertes Lösungsmittel E', in Massenanteilen von bis zu 20 %, bezogen auf die Summe der Massen der Komponenten A bis D sowie des Lösungsmittels, zugegeben werden kann. Die Umsetzung wird solange vorgenommen, bis der Gehalt an unreagierten Iso- qranatgruppen in der Reaktionsmischung einen Wert von unter 0,1 g/(100 g) erreicht hat. Danach wird (weiteres) Lösungsmittel E zugegeben; sofern Verbindungen gemäß C eingesetzt wurden, kann durch Zugabe von Aminen oder wäßrigem Ammoniak zumindest teilweise neutralisiert werden. Die Menge an Alkalien -wird dabei gegebenenfalls so gewählt, daß mindestens die Hälfte der Säuregruppen des Harzes neutralisiert ist. Bevorzugt wird jedoch voll¬ ständig neutralisiert.

Das Verhältnis der Masse der Lösungsmittel E und E' zur Masse des Harzes ABCD beträgt vorzugsweise 1:9 bis 9:1, insbesondere 2:8 bis 4:6. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Massen¬ anteil der Lösungsmittel in der Lösung von ca. 10 % bis ca. 40 % erwiesen.

Als Lösungsmittel E' werden solche Lösungsmittel verwendet, die keine gegenüber Iso- cyanatgruppen reaktive Gruppen enthalten. Bevorzugt werden Dialkyläther von Athylenglykol und dessen Oligomeren wie Dimethoxyäthan, Diämylenglykoldimethyl- und -diäthyl-äther, Di- und Triäthylenglykol-diacetat, Aceton, Methyläthylketon und Diäthylketon.

Die Lösungsmittel E dürfen auch zusätzlich solche Gruppen enthalten, die mit Isocyanaten reagieren können. Solche Gruppen sind bevorzugt Hydroxylgruppen. Besonders bevorzugt werden neben den unter E' genannten Lösungsmitteln noch die Monoalkyläther von Athylenglykol und dessen Oligomeren. Hier sind besonders Methoxyäthanol, Äthoxyäthanol und Butoxyäthanol sowie die Methyl-, Äthyl- und Butyläther von Di- und Triäthylenglykol sowie höheren Oligomeren zu nennen.

Es ist für die erfindungsgemäße Anwendung nicht erforderlich, diese Lösungsmittel zu entfernen; beispielsweise kann der Massenanteil derartiger Lösungsmittel in dem Pastenharz bis zu 20 %, bevorzugt bis zu 10 %, betragen.

Diese Harze können bei der Herstellung von Pigmentpräparationen für lösungsmittelhaltige Lacksysteme eingesetzt werden und bewirken durch ihre hervorragende Pigmentbenetzung insbesondere bei Eisenoxid-Pigmenten eine feine Verteilung ohne Reagglomeration. Gegenüber den nicht modifizierten Aldehyd- oder Ketonharzen, die selbstverständlich ebenfalls in lösungsmittelhaltigen Systemen eingesetzt werden können, zeichnen sich die erfindungsgemäß modifizierten Aldehyd- und Ketonharze dadurch aus, daß in überraschender Weise die Ver¬ träglichkeit und das Pigmentbindevermögen bei Pigmenten wie Titandioxid oder den genannten Eisenoxidpigmenten verbessert wurde, ohne daß die bekannt guten Pigment- dispetgiei-eigenschaften bei den oirganischen Pigmenten wie Plitlialocyanin-Pigmenten und Chinacridonpigmenten verschlechtert werden.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert, ohne sie jedoch dadurch in ihrem Umfang zu beschränken. In den nachfolgenden Beispielen bedeuten ebenso wie im vorhergehenden Text alle Angaben mit der Einheit "%" Massenanteile (Quotient der Masse des betreffenden Stoffes und der Masse der Mischung), soweit nicht anders angegeben. "Teile" (abgekürzt "TIe.") sind stets Massenanteile. Konzentrationsangaben in "%" sind Massenanteile des gelösten Stoffes in der Lösung (Masse des gelösten Stoffes, dividiert durch die Masse der Lösung).

Beispiele

Beispiel 1: Urethanmodifϊzierte Pastenharze Bl und B2 auf Basis von Aldehyd- bzw. Keton-Harnstoffharzen (siehe Tabelle 1)

Zunächst wurde eine 80 %ige Lösung des Aldehyd- oder Ketonharzes A in Toluol hergestellt und die im Rohstoff enthaltene Feuchtigkeit durch kurze Azeotropdestillation bei 115 °C bis 120 °C entfernt. Danach wurde die Reaktionsmasse auf 40 °C bis 60 °C abgekühlt und die Isocyanat-Komponente B langsam zugegeben. Die Reaktion wurde solange bei 80 °C unter Rühren fortgeführt, bis sich der NCO-Gehalt (Gehalt an freien Isocyanatgmppen) konstant blieb. Danach wurden die Komponente C bzw. D zugesetzt. Dabei wurde die Hydroxysäure C in einem geeigneten Lösungsmittel angelöst, um die homogene Verteilung zu erleichtern. Die Umsetzung wurde dann solange unter Anhebung der Temperatur auf 70 °C bis 100 °C geführt, bis ein Massenanteil an nicht umgesetzten Isocyanatgmppen von weniger als 0,1 % erreicht wurde. Dann wurde das Toluol destülativ entfernt und die Reaktionsmasse durch Zugabe eines wassertoleranten Lösungsmittels (BG oder MP) auf einen Festlcörper-Massenanteil von 60 % bis 80 % verdünnt. Danach wurde die Säurezahl der Harze bestimmt; sodann erfolgte die Neutralisation der Säuregruppen bei einer Temperatur von 60 °C bis 70 0C. Dabei wurde ein pH-Wert von 7,0 bis 8,5 eingestellt. In weiteren Versuchen wurde die bevorzugte Variante durchgeführt, die Komponenten A und C bereits am Beginn gemeinsam vorzulegen, zu homogenisieren und dann, wie oben angegeben weiter zu verarbeiten. Dabei bedeutet "DMPS" Dimethylolpropionsäure, "PEG 750" steht für ein Poryoxyäthylen-

glykol mit einer zaMenmittleren molaren Masse von ca. 750 g/rnol. "BuOEtOH" bedeutet 2-

Butoxyäthanol. Als Neutralisationsmittel wurden wäßrige Ammoniak-Lösung ("NH4OH")

(25 % NH3 in wäßriger Lösung), Triäthanolamin ("TEA") b2w. Triäthylarnin ("Et3N") ver¬

wendet. "HDI" bedeutet 1,6-Diisocyanatohexan, "TDI" die kommerziell erhältliche Mischung

von Tolylendiisocyanat, und "IPDI" Isophorondiisocyanat. Als "Harz A" wird ein

handelsübliches Aldehydharz auf Basis von Acetaldehyd (©Laropal A 81, Harnstoff-Aldehyd

Kondensat; Fa. BASFAG) mit einer Säurezahl von 1,5 mg/g bezeichnet, "Harz K" bedeutet ein

Ketonharz (©Laropal K80, Hamstoff-Keton Kondensat; Fa. BASF AG) auf Basis von

Cyclohexanon mit einer Hydroxylzahl von 110 mg/g bis 150 mg/g. Die weiteren Abkürzungen

bedeuten: BG: Butylglykol, MP: Methoxypropanol, NM: Neutralisationsmittel, DMEA:

Dimethyläthanolamin, TEA: Triäthylarnin.

Tabelle 1 : Herstellung der urethanmodifizierten Pastenharze (Massen der Komponenten A,

B, C und D in g)

Die Säurezahl ist gemäß DIN EN ISO 3682 definiert als der Quotient derjenigen Masse JtnKOH

an Kaliumhydroxid, die erforderlich ist, um eine zu untersuchende Probe zu neutralisieren, und

der Masse mB dieser Probe (Masse des Feststoffes in der Probe bei Lösungen oder

Dispersionen); ihre übliche Einheit ist "mg/g".

Der Festkörper-Massenanteil wurde bestimmt als nichtflüchtiger Anteil nach DIN EN ISO 3251

(Einwaage 1 g, Trocknung während Ih bei 125 °C ). Beispiel 2: Herstellung der Pigmentpasten

Mit dem Pastenharz Bl wurden nun folgende Pasten formuliert (Massen der eingesetzten

Stoffe):

Blau-Paste 130,00 g Bl (65 %ige Lösung) 130,00 g Methoxypropanol 40,60 g ©Paliogenblau L 6480 12,20 g ®AdditolXL 255

312,80 g

Weiß-Paste 40,00 g Bl (65 %ige Lösung) 30,00 g Methoxypropanol 115,00 g ©Kronos 2310 (Titandioxid-Pigment) 2,00 g ®Additol XL 255

187,00 g

©Paliogenblau L 6480 (Fa. BASF AG)

©Kronos 2310 (Fa. Kronos Titan)

Beispiel 3: Pigmentierte Lacke

Diese zwei Pasten (Pigmentkonzentrate) werden nun zur Pigmentierung eines

lösungsmittelhaltigen Klarlacks basierend auf der Formulierung Fl und eines wäßrigen Klarlacks

basierend auf der Formulierung F2 eingesetzt.

Fl :

©Vialkyd AR 340 / 60SNA, ©Vialkyd AC 383/ 70 SNB, beides handelsübliche lösungs-

mittelhaltige Alkydharze, ©Maprenal MF 514/60IB, Melaminharzhärter gelöst in Isobutanol

(Surface Specialties Austria GmbH)

SNA: Solvent Naphtha A, Aromatengemisch, Siedebereich 150 °C bis 180 0C

SNB: Solvent Naphtha B, Aromatengemisch, Siedebei-eich 180 0C bis 210 °C

F2 :

®ResydiOlAY586w/38WA,wasseivei-dünnbares aci7hiiodifiziei-etsAUψdliarz,®AdditolVXW 4940 (Angabe des Mischungsverhältnisses als Massenteile), ©Additol XL 297, ©Additol VXL

4930 (Surface Specialties Austria GmbH); VE-Wasser: voll entsalztes Wasser

Diese Klarlacke wurden dann mit den Pigmentpasten gemäß den Rezepturen Ll bis L4

(Angaben der Massen der verwendeten Stoffe in g) pigmentiert. Die Einarbeitung der Pasten

erfolgte unter Verwendung eines Flügelrühr ers. Bei den wäßrigen Systemen wurde mit

Dimethylätlianolamin (DMEA) ein pH-Wert von 8,0 bis 8,5 eingestellt. Nach der Applikation

auf einer Glasplatte (150 μm Naßfilmdicke) wurden die Vernetzung und der Glanz gemessen.

Ll :

*: SNA = Solvent Naphtha A, Aromatengemisch, Siedebereich 150 0C bis 180 °C;

B = n-Butanol; Angabe der Massenteile im Gemisch L2 :

Nach der Applikation jeweils eines 150 μm dicken Naßfilms der Lacke Ll und L2 auf Glas

wmde 30 Minuten bei 13O0C eingebrannt.

L3 :

L4 :

Nach der Applikation jeweils eines 150 μm dicken Naßfilrns der Lacke L3 und L4 auf Glas

wurde der Glanz dei Lackfilme nach 48 Stunden Lufttrocknung bei Raumtemperatur (RT;

23°C) gemessen. Die Glanzmessung wurde mit einem Gonioreflektorneter (Fa. BYK.) bei einem

Winkel von 60° und 20° durchgeführt (Werte siehe untenstehende Tabelle).

Glanzwerte:

Diese Resultate der Glanzmessung zeigen, daß unter Verwendung der erfϊndungsgemäßen Harze Pigmentpasten hergestellt werden können, die gleich gute Resultate für lösungsmittelhaltige Lacke (Ll, L2) und für wasserverdünnbare Lacke (L3, L4) ergeben.

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