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Title:
TWO COMPONENT LACQUER BASED ON UNSATURATED POLYESTERS FOR COATING TIMBER AND TIMBER MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/013039
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention concerns coating compositions based on a lacquer component (I) containing one or more unsaturated polyesters, reactive thinners, possibly organic solvents and possibly customary auxiliary agents and additives, and a lacquer component (II) containing a curing catalyst, in which lacquer component (I) contains at least one unsaturated polyester (A) obtainable from: a) 33 to 67 mol% of a mixture of: a1) 30 to 90 mol% of at least one ethylenically unsaturated aliphatic dicarboxylic acid, and a2) 10 to 70 mol% of at least one saturated aliphatic dicarboxylic acid with 6 to 10 C atoms per molecule; b) 33 to 67 mol% of a mixture of: b1) 50 to 100 mol% of at least one cyclohexane derivative substituted by methylole groups in the 1,4 position and b2) 0 to 50 mol% of a monomeric and/or oligomeric glycol with 2 or 3 C atoms per glycol segment and with a mean molecular weight M�n?�500; and c) 0 to 10 mol% of at least one polyol.

Inventors:
DEPPING KARL-DIETER (DE)
HINTZE-BRUENING HORST (DE)
Application Number:
PCT/EP1991/002334
Publication Date:
August 06, 1992
Filing Date:
December 06, 1991
Export Citation:
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Assignee:
BASF LACKE & FARBEN (DE)
International Classes:
B27K5/00; C09D167/02; C09D167/06; (IPC1-7): C09D167/02; C09D167/06
Domestic Patent References:
WO1991010713A11991-07-25
Foreign References:
DE3248325A11984-06-28
EP0106399A11984-04-25
DE1770350A11971-10-14
DE1621900A11971-08-12
Attorney, Agent or Firm:
MÜNCH, Volker (DE)
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Claims:
Patentansprüche:
1. Beschichtungszusammensetzung auf der Basis ei¬ ner Lackkomponente I, die einen oder mehrere un¬ gesättigte Polyester, Reaktivverdünner, ggf. or¬ ganische Lösungsmittel und ggf. übliche Hilfs und Zusatzstoffe enthält, und einer Lack¬ komponente II, die einen Härtungskatalysator enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Lack¬ komponente I mindestens einen ungesättigten Po¬ lyester (A) enthält, der erhältlich ist aus a) 33 bis 67 Mol% einer Mischung aus ai) 30 bis 90 Mol% mindestens einer ethyle¬ nisch ungesättigten aliphatischen Dicarbon säure und 10 bis 70 Mol% mindestens einer gesättig¬ ten aliphatischen Dicarbonsäure mit 6 bis 10 CAtomen pro Molekül, b) 33 bis 67 Mol% einer Mischung aus bi) 50 bis 100 Mol% mindestens eines in 1,4Stellung mit Methylolgruppen substi tuierten Cyclohexanderivates und b2) 0 bis 50 Mol% mindestens eines monomeren und/oder oligomeren Glykols mit 2 oder 3 CAtomen pro Glykolsegment und mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn <.500 und c) 0 bis 10 Mol% mindestens eines Polyols, mit der Maßgabe, daß sowohl die Summe der Antei¬ le der Komponenten a bis c als auch die Summe der Anteile der Komponenten ai und a.
2. als auch die Summe der Anteile der Komponenten b und b.
3. jeweils für sich 100 Mol% beträgt.
4. 2 Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackkomponente I mindestens einen ungesättigten Polyester (A) enthält, der erhältlich ist aus a) 50 bis 60 Mol% der Dicarbonsaurekomponente a, b) 40 bis 50 Mol% der Diolkomponente b und c) 0 bis 5 Mol% der Polyolkomponente c, wobei die Summe der Gewichtsanteile der Kompo¬ nenten a bis c jeweils 100 Mol% beträgt.
5. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicar¬ bonsaurekomponente a des Polyesters (A) aus ai) 50 bis 70 Mol% mindestens einer ethyle nisch ungesättigten aliphatischen Dicar¬ bonsäure und 30 bis 50 Mol% mindestens einer gesättig¬ ten aliphatischen Dicarbonsäure mit 6 bis 10 CAtomen pro Molekül besteht, wobei die Summe der Anteile der Kompo¬ nenten ai und a2 jeweils 100 Mol% beträgt.
6. Beschichtungszusammensetzung nach einem der An¬ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diolkomponente b des Polyesters (A) aus bi) 70 bis 100 Mol% mindestens eines in 1,4Stellung mit Methylolgruppen substi¬ tuierten Cyclohexanderivates und b2) 0 bis 30 Mol% mindestens eines monomeren und/oder oligomeren Glykols mit 2 oder 3 CAtomen pro Glykolsegment und mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht Mn <_ 500 besteht, wobei die Summe der Anteile der Kompo¬ nenten bi und b2 jeweils 100 Mol% beträgt.
7. Beschichtungszusammensetzung nach einem der An¬ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente a Malein und/oder Fumarsäure eingesetzt worden ist.
8. Beschichtungszusammensetzung nach einem der An¬ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente a2 Adipinsaure eingesetzt worden ist.
9. Beschichtungszusammensetzung nach einem der An¬ sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente b 1,4Dimethylolcyclohexan ein¬ gesetzt worden ist.
10. Beschichtungszusammensetzung nach einem der An¬ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente b2 monomeres und/oder oligomeres Ethylen und/oder Propylenglykol mit einem zah¬ lenmittleren Molekulargewicht Mn <.200 einge¬ setzt worden ist.
11. Beschichtungszusammensetzung nach einem der An¬ sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester (A) eine Säurezahl von 10 bis 60 mgKOH/g und eine OHZahl von 5 bis 100 mgKOH/g aufweist.
12. Beschichtungszusammensetzung nach einem der An¬ sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackkomponente I A) 35 bis 60 Gew.% mindestens eines unge¬ sättigten Polyesters (A) , B) 0 bis 20 Gew.% mindestens einer weiteren ungesättigten polymeren Verbindung, C) 29 bis 50 Gew.% mindestens eines Reaktiv¬ verdünners, D) 0 bis 15 Gew.% mindestens eines orga nischen Lösungsmittels, E) 0 bis 7 Gew.% Pigmente und/oder Füllstoffe und F) 1 bis 4 Gew.% übliche Hilfs und Zusatz¬ stoffe enthält, wobei die Summe der Ge¬ wichtsanteile der Komponenten A bis F je¬ weils 100 Gew.% beträgt.
13. Verfahren zum Beschichten von Holz und Holzwerk¬ stoffen, bei dem eine lufttrocknende Beschich tungszusammensetzung aufgebracht und gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschich¬ tungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufgebracht wird.
14. Verwendung der Beschichtungszusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Beschich¬ tung von Holz und Holzwerkstoffen.
15. Verwendung der Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Beschich¬ tung von Materialien, die bei der Weiterverar¬ beitung, Lagerung oder dem Gebrauch Temperatur¬ schwankungen ausgesetzt sind.
Description:
2-Komponen-en-Lacke auf Basis von ungesättigten Polv- estern für die Beschichtung von Holz und Holzwerk- stpf.en

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Be- schichtungszusammensetzungen auf der Basis einer Lack¬ komponente I, die einen oder mehrere ungesättigte Po¬ lyester, Reaktivverdünner, ggf. organische Lösungs¬ mittel und ggf. übliche Hilfs- und Zusatzstoffe ent¬ hält und einer Härterkomponente II.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Ver¬ fahren zur Beschichtung von Holz und Holzwerkstoffen sowie die Verwendung der Beschichtungszusammen- setzungen.

Beschichtungszusammensetzungen auf der Basis von unge¬ sättigten Polyestern und reaktiven monomeren Verbin¬ dungen sind bekannt. Ebenso ist es allgemein bekannt, daß die Eigenschaften dieser Beschichtungszusammen¬ setzungen prinzipiell durch die Auswahl der Aufbaukom- ponenten des Polyesters sowie ggf. durch das Herstell¬ verfahren der Polyester gesteuert werden können. Beispielsweise ist es bekannt (vgl. z.B. H. V. Boenig, Unsaturated Polyesters, Structure and Properties, Elsevier Co., Amsterdam, 1964), daß die

Herstellung flexibler Harze durch den Einsatz von ali¬ phatischen gesättigten Dicarbonsäuren, wie z.B. Adi- pinsäure und von Etherdiolen, wie z.B. Diethylengly- kol, möglich ist. Jedoch ist die Styrolverträglich- keit derartiger Harze oft unzureichend und die gehär¬ teten Systeme weisen Oberflächen auf, die für die nachfolgende Verarbeitung zu weich sind. Außerdem ver¬ schlechtert sich der sogenannte Stand der Oberflächen beim Altern der lackierten Flächen, d.h., daß die lackierten Flächen nach Alterung ihren hohen Glanz und ihre geringe Rautiefe (glasartigen Zustand) nicht beibehalten.

Bekanntermaßen werden Beschichtungszusammensetzungen auf der Basis von ungesättigten Polyestern auch für die Beschichtung von Holz und Holzwerkstoffen einge¬ setzt. Die im Handel erhältlichen Produkte basieren im allgemeinen auf Polyestern auf der Basis von aroma- tischen und ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren. Diese Produkte sind aber insbesondere hinsichtlich der Kälterißbeständigkeit verbesserungsbedürftig.

Aus der EP-B-113 150 sind ebenfalls Beschichtungszu- sammensetzungen auf der Basis eines Alkydharzes für die Beschichtung von Holz oder Holzfasern enthalten¬ den Substraten bekannt. Das Alkydharz ist dabei aufge¬ baut aus 12 - 75 Gew.-% einer ethylenisch ungesättig¬ ten Monocarbonsäure mit 6 bis 24 C-Atomen, 10 - 65 Gew.-% einer gesättigten, di- oder polyvalenten cyclo- aliphatischen Carbonsäure mit 7 bis 11 C-Atome.i, 10 - 45 Gew.-% eines Di- oder Polyols und 0,1 - 8 Gew.-% einer 2 -(2'-Hydroxiphenyl)-benzotriazol- Verbindung und/oder einer substituierten 2-Hy- droxibenzophenon-Verbindung. Nachteilig bei diesen lufttrocknenden Systemen ist die ungenügende Trock-

nungsgeschwindigkeit bei Umgebungstemperatur, wodurch der Trocknungsprozeß über einen langen Zeitraum hin¬ weg fortschreitet, was wiederum versprödende Filme zur Folge hat. Außerdem sind die Filmeigenschaften, wie z.B. Glanz und Härte, der resultierenden Beschich¬ tungen verbesserungsbedürftig.

Weiterhin sind aus der EP-A-31 977 Beschichtungszu- sammensetzungen bekannt, die einen ungesättigten Poly¬ ester mit einer Säurezahl von 5 bis 60 mgKOH/g und ei¬ ner OH-Zahl von 0 bis 30 mgKOH/g enthalten. Die unge¬ sättigten Polyester sind dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Gehalt von 1 bis 25 Mol-% an endständigen 1,2-Alken-dicarbonsäuren aufweisen und daß 1 bis

8 Mol-% der Dicarbonsäuregruppen in der Polyester¬ kette aus trans-l,2-Alken-dicarbonsäuregruρpen be¬ stehen. Beschichtungszusa mensetzungen auf der Basis dieser ungesättigten Polyester weisen jedoch den Nach- teil auf, daß sie aufgrund der geringen Funktionali¬ tät an aktivierten Doppelbindungen zu geringe Här¬ tungsgeschwindigkeiten aufweisen.

Außerdem enthält die EP-A-31 977 weder einen Hinweis, diese Systeme für die Beschichtung von Holz einzu¬ setzen noch einen Hinweis auf das Kälterißverhalten der resultierenden Beschichtungen.

Weiterhin sind aus der DE-PS 36 13 083 Beschichtungs- Zusammensetzungen bekannt, die zu Beschichtungen mit im Vergleich zu herkömmlichen Systemen verbesserter Flexibilität und Kälterißbeständigkeit führen. Dies wird durch den Einsatz von linearen Polyestern mit Al- kylseitenketten erreicht, wobei bevorzugt gesättigte Polyester eingesetzt werden. Der Einsatz von ent¬ sprechenden ungesättigten linearen Polyestern in Be-

Schichtungszusammensetzungen ist nur in eingeschränk¬ tem Umfang möglich. Die hydrophoben Seitenketten setzen nämlich die Styrolverträglichkeit des Gesamtsy- stems herab. Außerdem weisen die resultierenden Lack¬ oberflächen einen nur unzureichenden Stand auf.

Außerdem ist es aus der DE-OS 19 18 061 bekannt, daß der Einsatz cyclischer, olefinisch ungesättigter Di- carbonsäuren vom Tetrahydrophthalsäuretyp in Poly¬ estern dazu führt, daß Beschichtungen auf der Basis dieser Polyester eine durch die gute Aushärtung der Schichten bedingte gute Schleif- und Polierbarkeit aufweisen. Nachteilig ist jedoch, daß beim Schleifen und Polieren dieser Beschichtungen das sog. "Schich¬ ten" auftritt, d.h. daß die einzelnen Schichten des Lackaufbaus markiert werden und optisch wahrnehmbar sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu¬ grunde, Beschichtungszusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die die Herstellung von dickschichtigen, polier- und schleifbaren Beschichtungen von Holz und Holzwerkstoffen ermöglichen. Sie sollten insbesondere auch für die Beschichtung von Holz und Holzwerk¬ stoffen geeignet sein, die bei der Weiterverarbei¬ tung, Lagerung oder dem Gebrauch größeren Temperatur¬ schwankungen (Temperaturen zwischen - 15 und + 40°C) ausgesetzt sind. Dies bedeutet, daß die resultieren- den Beschichtungen eine möglichst hohe Kälterißbestän¬ digkeit aufweisen sollten. Die Beschichtungen sollten außerdem eine hohe Oberflächenhärte, einen hohen Glanzgrad (> 60°) sowie ein gutes optisches Erschei¬ nungsbild aufweisen. Ferner sollte sie ohne das Auf- treten des sogenannten "Schichtens" schleif- und po¬ lierbar sein.

Überraschenderweise wird diese Aufgabe durch Beschich- tungszusammensetzungen auf der Basis einer Lackkompo- nente I, die einen oder mehrere ungesättigte Poly¬ ester, Reaktivverdünner, ggf. organische Lösungsmit¬ tel und ggf. übliche Hilfs- und Zusatzstoffe enthält, und einer Lackkomponente II, die einen Härtungskata¬ lysator enthält, gelöst. Diese Beschichtungszusam- mensetzungen sind dadurch gekennzeichnet, daß die

Lackkomponente I mindestens einen ungesättigten Poly¬ ester (A) enthält, der erhältlich ist aus

a) 33 bis 67 Mol-% einer Mischung aus

ai) 30 bis 90 Mol-% mindestens einer ethylenisch ungesättigten aliphatischen Dicarbonsäure und

a2> 10 bis 70 Mol-% mindestens einer gesättigten aliphatischen Dicarbonsäure mit 6 bis 10 C-Atomen pro Molekül,

b) 33 bis 67 Mol-% einer Mischung aus

bj) 50 bis 100 Mol-% mindestens eines in 1,4- Stellung mit Methylolgruppen substituierten Cyclohexanderivates und

b2) 0 bis 50 Mol-% mindestens eines monomeren und/oder oligomeren Glykols mit 2 oder 3 C-Atomen pro Glykolsegment und mit einem zah¬ lenmittleren Molekulargewicht M n _ 500 und

c) 0 bis 10 Mol-% mindestens eines Polyols,

mit der Maßgabe, daß sowohl die Summe der Anteile der Komponenten a bis c als auch die Summe der Anteile der Komponenten a^ und a als auch die Summe der An¬ teile der Komponenten bi und b2 jeweils für sich 100 Mol-% beträgt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind außerdem Verfahren zum Beschichten von Holz und Holzwerkstof¬ fen unter Verwendung dieser Beschichtungszusammen- setzungen sowie die Verwendung dieser Beschichtungszu- sammensetzungen zur Beschichtung von Holz und Holz¬ werkstoffen, insbesondere zur Beschichtung von Mate- rialien, die bei der Weiterverarbeitung, Lagerung oder dem Gebrauch Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.

Es ist überraschend und war nicht vorhersehbar, daß die erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen die Herstellung von dickschichtigen Aufbauten auf Holz und Holzwerkstoffen ermöglichen, die gut - ohne eine Markierung der einzelnen Schichten des Lackauf¬ baus - schleif- und polierbar sind, eine hohe Härte, einen guten Glanzgrad und eine gute Kratzfestigkeit aufweisen. Insbesondere zeichnen sich die Beschich¬ tungszusammensetzungen durch eine gute Kälterißbestän¬ digkeit der Beschichtungen aus und ermöglichen so auch den Einsatz dieser Lacke für die Beschichtung von Materialien, die bei der Weiterverarbeitung, Lage¬ rung und dem Gebrauch größeren Temperaturschwaukungen ausgesetzt sind.

Im folgenden werden nun zunächst die einzelnen Be¬ standteile der erfindungsgemäßen Beschichtungszusam- mensetzungen näher erläutert.

Als erfindungswesentlichen Bestandteil enthält die Lackkomponente I einen ungesättigten Polyester, der aus

a) 33 bis 67 Mol-%, bevorzugt 50 bis 60 Mol-%, Di- carbonsäuren,

b) 33 bis 67 Mol-%, bevorzugt 40 bis 50 Mol-%, Di- olen und

c) 0 bis 10 Mol-%, bevorzugt 0 bis 5 Mol-%, Polyolen aufgebaut ist, wobei die Dicarbonsäurekomponente a eine Mischung aus

ai) 30 bis 90 Mol-%, bevorzugt 50 bis 70 Mol-%, mindestens einer ethylenisch ungesättigten aliphatischen Dicarbonsäure und

a2) 10 bis 70 Mol-%, bevorzugt 30 bis 50 Mol-%, mindestens einer gesättigten aliphatischen Dicarbonsäure mit 6 bis 10 C-Atomen pro Mole¬ kül, ist und wobei die Diolkomponente b eine Mischung aus

bi) 50 bis 100 Mol-%, bevorzugt 70 bis

100 Mol-%, mindestens eines in 1,4-Stellung mit Methylolgruppen substituierten Cyclo- hexanderivates und

b2) 0 bis 50 Mol-%, bevorzugt 0 bis 30 Mol-%, mindestens eines monomeren und/oder oligome- ren Glykols mit 2 oder 3 C-Atomen pro Glykol- segment und mit einem zahlenmittleren Moleku¬ largewicht M n <.500, bevorzugt M n <.200 ist, mit der Maßgabe, daß sowohl die Summe der An¬ teile der Komponenten ai und a2 als auch die Summe der Anteile der Komponenten bi und b2 als auch die Summe der Anteile der Komponenten a bis c jeweils für sich 100 Mol-% beträgt.

Als Komponente a geeignet sind alle ethylenisch un¬ gesättigten aliphatischen Dicarbonsauren, wie z.B. Ma- leinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure und Citraconsäure sowie Mischungen dieser Dicarbonsauren. Bevorzugt wer¬ den Maleinsäure und/oder Fumarsäure und besonders be¬ vorzugt Fumarsäure eingesetzt. Diese Säuren können in Form der freien Säuren oder ihrer veresterungsfähigen Derivate (z.B. Anhydride) oder ihrer umesterungs- fähigen Derivate (z.B. Methylester) eingesetzt wer¬ den. Insbesondere können Fumarsäure oder Fumarsäu- rederivate in Form der isomeren Maleinsäure bzw. Ma¬ leinsäurederivate eingesetzt werden und während der Polyestersynthese bei höheren Temperaturen zur Fumar¬ säure bzw. Fumarsäurederivaten isomerisiert werden.

Als Komponente &2 geeignet sind alle gesättigten ali¬ phatischen Dicarbons uren mit 6 bis 10 C-Atomen pro Molekül, wie z.B. Adipinsaure, Pimelinsäure, Suberin- säure, Acelainsäure und Sebacinsäure sowie Mischungen dieser Dicarbons uren. Bevorzugt wird Adipinsaure ein¬ gesetzt. Diese Säuren können in Form der freien Säu¬ ren oder ihrer umesterungsfähigen Derivate (z.B. Me- thylester) oder ihrer veresterungsfähigen Derivate (z.B. Anhydride) eingesetzt werden.

Als Komponente bi geeignet sind in 1,4-Stellung mit CH2θH-Gruppen substituierte Cyclohexanderivate, wobei bevorzugt 1,4-Dimethylolcyclohexan eingesetzt wird. Geeignet sind ferner mit Alkylgruppen substituierte 1,4-Dimethylolcyclohexane.

Beispiele für geeignete monomere oder oligomere Glyko- le mit 2 bis 3 C-Atomen pro Glykolsegment und zahlen¬ mittleren Molekulargewichten <_ 500, bevorzugt < . 200

(Komponente b2) sind Ethylenglykol, Propylenglykol-1,2 und -1,3, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Triethy- lenglykol, Tetraethylenglykol u.a. Bevorzugt einge- setzt werden Diethylenglykol, Dipropylenglykol und Triethylenglykol.

Als Komponente c geeignet sind Polyole, insbesondere Triole, wie z.B. Glycerin, Trimethylolpropan, Tri- methylolethan, Pentaerythrit, Ditrimethylolpropan, Di- glycerin sowie deren durch Alkoxilierung, bevorzugt Ethoxilierung und Propoxilierung, erhältlichen Deri¬ vate sowie Mischungen dieser Verbindungen. Bevorzugt werden Trimethylolpropan und alkoxiliertes Trimethy- lolpropan mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht M n s.1000 eingesetzt.

Diese ungesättigten Polyester können nach den üb¬ lichen Verfahren hergestellt werden (vgl. z.B. Houben Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage,

Band 14/2, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1961). Sie weisen üblicherweise Säurezahlen zwischen 10 und 60 mgKOH/g, bevorzugt zwischen 30 und 50 mgKOH/g so¬ wie OH-Zahlen zwischen 5 und 100 mgKOH/g, bevorzugt zwischen 25 und 40 mgKOH/g auf. Die zahlenmittleren

Molekulargewichte dieser Polyester liegen im allgemei¬ nen zwischen 800 und 2000.

Die ungesättigten Polyester (Komponente A) werden in den erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen üblicherweise in einer Menge von 35 bis 60 Gew.-%, be¬ vorzugt von 41 bis 54 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Lackkomponente I, eingesetzt.

Zusätzlich zu dem ungesättigten Polyester A können die erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen noch weitere ethylenisch ungesättigte polymere Verbin-

düngen enthalten (Komponente B) . Insbesondere kommen weitere, ungesättigte Polyester zum Einsatz. Diese un¬ gesättigten Polyester können linear oder verzweigt sein und auf der Basis verschiedener aliphatischer, cycloaliphatischer und aromatischer Di- und Polycar- bonsäuren bzw. Di- und Polyole aufgebaut sein.

Bevorzugt werden als Komponente B ungesättigte linea- re Polyester mit Alkylseitenketten eingesetzt. Diese Polyester sind beispielsweise analog zur Verfahrens¬ vorschrift der DE-PS 36 13 083 herstellbar, indem ent¬ sprechende ethylenisch ungesättigte Aufbaukomponenten eingesetzt werden. Die Verwendung von linearen unge- sättigten Polyestern mit Alkylseitenketten im angege¬ benen Verhältnis zur Komponente A hat den Vorteil, daß eine gute Einarbeitung von Wachsen in das Lacksy¬ stem und eine höhere Hydrophobie und Elastizität der Lackfilme gegeben ist.

Es können selbstverständlich auch Mischungen verschie¬ dener ungesättigter Polyester eingesetzt werden.

Die Komponente B wird in den erfindungsgemäßen Be- Schichtungszusammensetzungen üblicherweise in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Lackkompo¬ nente I, eingesetzt. Bevorzugt liegt das Mischungsver¬ hältnis der Komponente A zu der Komponente B zwischen 6 : 1 und 3 : 1.

Als weiteren Bestandteil (Komponente C) enthalten die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel mindestens ei¬ nen Reaktivverdünner, bevorzugt in einer Menge von 29 bis 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamt¬ gewicht der Lackkomponente I. Als Reaktivverdünner geeignet sind ethylenisch unge-

sättigte Verbindungen, insbesondere Vinylaromaten, wie z.B. Styrol, Vinyltoluol, t-Butylstyrol, Divinyl- benzol, ct-Methylstyrol, Chlorstyrole, Bromstyrole, Vi- nylpyridin, Vinylnaphthalin u.a., Vinylester von Car¬ bonsäuren mit 2 bis 6 C-Atomen, wie z.B. Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylpivalat, Allylphthalat, Diallyl- phthalat, Trialkylcyanurat, Triallylisocyanurat, Al- kylacrylate, Alkylmethacrylate, Alkandioldi(meth)acry- late u. . Geeignet sind auch Mischungen verschiedener Reaktivverdünner. Bevorzugt werden Vinylaromaten und besonders bevorzugt Styrol und eine Mischung aus Sty¬ rol und Vinyltoluol eingesetzt. Außerdem können die erfindungsgemäßen Beschichtungs- mittel noch organisches Lösungsmittel (Komponente D) enthalten. Die Lackkomponente I enthält üblicherweise 0 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lackkomponente I, Lösungs¬ mittel.

Als Lösungsmittel geeignet sind beispielsweise alipha- tische, cycloaliphatische und aromatische Kohlenwas¬ serstoffe, insbesondere verschiedene Testbenzine so¬ wie Ester und Alkohole. Diese Lösungsmittel sind dem Fachmann bekannt und brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden.

Weiterhin enthalten die erfindungsgemäßen Beschich¬ tungszusammensetzungen üblicherweise noch 0 bis 7 Gew.-%, bevorzugt 1,5 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Lackkomponente I, Pigmente und/oder Füllstoffe (Komponente E) . Geeignet sind sowohl organische als auch anorganische Pigmen¬ te, z.B. Anilinschwarz, Cl Pigment Black 1. Als Füll- Stoffe werden beispielsweise Talkum, Glimmer, Barium¬ sulfat, Silikate u. . eingesetzt, wobei im Falle der Beschichtungszusammensetzungen für Musikinstrumente bevorzugt Kieselsäure eingesetzt wird.

Schließlich enthalten die Beschichtungszusammen¬ setzungen üblicherweise noch 1,0 bis 4,0 Gew.-%, be¬ vorzugt 1,0 bis 2,0 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Lackkomponente I, weitere Hilfs- und Zusatzstoffe. Zu nennen sind hier insbesondere Pa¬ raffin-Wachse. Es handelt sich dabei um Gemische von gereinigtem, überwiegend geradkettigen Kohlenwasser¬ stoff der allgemeinen Formel C n H2 n+ 2 it Ölgehalten von maximal 0,5 bis 3 % nach DIN-ISO 2908.

Bevorzugt sind Wachse mit einem Schmelzbereich zwi¬ schen 44 und 48°C und/oder Wachse mit einem Schmelzbe- reich zwischen 52 und 54°C.

Das Mischungsverhältnis der Paraffine mit einem Schmelzbereich zwischen 52 und 54°C zu solchen mit ei¬ nem Schmelzbereich zwischen 44 und 48°C liegt üb¬ licherweise zwischen 1 : 1 und 2 : 3. Als weitere Hilfs- und Zusatzstoffe können noch Be¬ schleuniger, z.B. Derivate der Acetessigsäure sowie Polymerisationsinhibitoren, z.B. Hydrochinone, Methyl- hydrochinone und Benzochinone, eingesetzt werden.

Als weiteren Bestandteil enthält die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung eine Härterkomponente II. Diese Härterkomponente II besteht üblicherweise aus einer Beschleunigerkomponente II-l und einer Här¬ terkomponente II-2.

Die Beschleunigerkomponente II-l enthält üblicherwei¬ se organische Lösungsmittel in üblichen Mengen, bevor- zugt 50 bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Be¬ schleunigerkomponente II-l. Durch den Lösungsmittelge¬ halt dieser Beschleunigerkomponente II-l kann selbst¬ verständlich auch der Lösungsmittelgehalt und damit die Verarbeitungsviskosität der erfindungsgemäßen Be- Schichtungszusammensetzung gesteuert werden. Als Lö¬ sungsmittel geeignet sind die bereits bei der Be¬ schreibung der Lackkomponente I genannten Lösungsmit¬ tel.

Außerdem enthält die Beschleunigerkomponente II-l Trockenstoffe in üblichen Mengen, bevorzugt 10 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Beschleuniger- komponente II-l. Beispiele für geeignete Trockenstof¬ fe sind Metallsalze (cyclo)aliphatischer, natürlicher oder synthetischer Säuren, wie z.B. Metallsalze der Linolsäure, Naphthensäure, Octansäure oder 2-Ethylhe- xansäure, wobei als geeignete Metalle Cobalt, Mangan, Blei, Zirkon, Calcium, Zink und Wismut zu nennen sind. Bevorzugt werden Mischungen von Sikkativen ein¬ gesetzt.

Die Härterkomponente II-2 enthält üblicherweise orga¬ nische Lösungsmittel, Weichmacher, Peroxide und ggf. Wasser in üblicher Mengen. Bevorzugt enthält die Här¬ terkomponenten II-2 0 bis 90 Gew.-%, besonders bevor¬ zugt 70 bis 85 Gew.-%, organische Lösungsmittel sowie bevorzugt 3 bis 60 Gew.-% Weichmacher, 6,5 bis 40 Gew.-% Peroxid und 0 bis 1 Gew.-% Wasser.

Beispiele für geeignete organische Lösungsmittel sind die bereits bei der Beschreibung der Lackkomponente I aufgeführten Lösungsmittel.

Beispiele für geeignete Weichmacher sind die Alkyl- ester der Phthalsäure, z.B. Dimethylphthalat, Di- ethylphthalat, Dibutylphthalat, Dihexylphthalat, Di- octylphthalat und andere üblicherweise eingesetzte Weichmacher, die mit der Beschichtungszusammensetzung verträglich sind. Beispiele für geeignete Peroxide sind insbesondere or¬ ganische Peroxide, wie z.B. Cyclohexanonperoxid und Methylethylketonperoxid oder Kombinationen dieser bei¬ den.

Die Beschleunigerkomponente II-l und die Härterkompo¬ nente II-2 werden üblicherweise getrennt gelagert und

DIESES BLATT WURDE MIT DER INTERNATIONALEN ANMELDUNG NICHT EINGEREICHT

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gebracht werden. Aufgrund der hohen Kälterißbeständig¬ keit der resultierenden Beschichtungen eignen sich die Beschichtungszusammensetzungen besonders gut für die Beschichtung von Materialien, die bei der Weiter¬ verarbeitung, Lagerung oder dem Gebrauch größeren Tem¬ peraturschwankungen (von -15 bis 40 °C)ausgesetzt sind.

Typische Einsatzgebiete der erfindungsgemäßen Be- Schichtungszusammensetzungen sind die Lackierung von Musikinstrumenten aus Holz, insbesondere Pianos, die Lackierung von Möbeln und Holzarmaturenbrettern, Ab¬ lagen u.a. in Automobilen.

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand von Ausfüh¬ rungsbeispielen näher erläutert. Alle Angaben über Teile und Prozente sind dabei Gewichtsangaben, falls nicht ausdrücklich etwas anderes festgestellt wird.

1. Herstellung der ungesättigten Polyester 1 und VI bis V7

Die Polyester werden in einem mit Rührer, beheizter Füllkörperkolonne, Thermoelement und Stickstoffzulei- tung versehenen, temperierbaren 3-1-Reaktionskessel folgendermaßen hergestellt:

Die in Tabelle 1 angegebenen Rohstoffe werden in ei¬ ner Stickstoffatmosphäre eingewogen und auf 150°C auf¬ geheizt. Nach dem Abklingen einer ggf. auftretenden exothermen Reaktion beim Einsatz von Dicarbonsäu- reanhydriden wird innerhalb von 5 h auf 200°C aufge¬ heizt. Nach Erreichen einer Säurezahl des Polyesters von 65 bis 70 mgKOH/g wird die Temperatur innerhalb einer Zeit von 4 h auf 215°C gesteigert. Die Polykon- densation wird solange bei 215°C fortgeführt, bis die folgenden Kennzahlen erreicht sind, wobei während der

gesamten Synthese der Polyester darauf zu achten ist, daß die Kolonnenkopftemperatur 100°C nicht übersteigt:

1) gemessen mit dem ICI-Platte-Kegel-Viskosimeter bei 23°C ) 65%ig in Propylenglykolmonomethylether

3) 60%ig in Propylenglykolmonomethylether

18

Nach dem Erreichen der Kennzahlen wird die Reaktions¬ mischung auf 100°C abgekühlt, mit 0,02 % Hydrochinon, bezogen auf das Gewicht der Reaktionsmischung, ver¬ setzt und mit Styrol auf einen Festkörper (1 h, 130°C) von 60 + 5 % angelöst. Die erhaltenen Poly¬ esterharzlösungen haben folgende Kennzahlen:

1 ) gemessen mit dem ICI-Platte-Kegel-Viskosimeter bei 23°C ohne weitere Verdünnung

2. Herstellung eines seitenkettenmodifizierten unge¬ sättigten Polyesters 2

In dem unter 1. beschriebenen Reaktionskessel werden 13,5 Teile Kokosvorlauffettsäure und 12,5 Teile Tri¬ methylolpropan solange auf 190°C erhitzt, bis eine Säurezahl < 15 mgKOH/g erreicht ist. Dann wird auf 115°C abgekühlt und nun werden 13,0 Teile Propylen- glykol, 15,6 Teile Maleinsaureanhydrid und 14,0 Teile Phthals ureanhydrid zugegeben. Innerhalb von 8 h wird die Reaktionsmischung auf 215 β C erhitzt und solange bei dieser Temperatur gehalten, bis die Säurezahl des Polyesters 55 mgKOH/g und die Viskosität einer

65 %igen Lösung des Polyesters in Propylenglykolmono¬ methylether 6,8 dPas beträgt (gemessen bei 23°C mit dem ICI-Platte-Kegel-Viskosimeter). Die Reaktions¬ mischung wird auf 100°C abgekühlt, mit 0,01 % Hydro- chinon, bezogen auf das Gewicht der Reaktions¬ mischung, versetzt und mit Styrol auf einen Festkör¬ per (1 h, 130°C) von 65 % angelöst. Die so erhaltene Polyesterharzlösung hat eine Viskosität von 6,5 dPas (gemessen 60%ig in Styrol bei 23°C mit dem ICI-Platte- Kegel-Viskosimeter) .

Beispiel 1

Aus den in Tabelle 2 angegebenen Bestandteilen wurde durch Vermischen und ggf. Dispergieren der Bestand¬ teile eine Lackkomponente 1-1 hergestellt. Das Styrol der Polyesterharzlösungen 1, 2 und VI bis V7 ist da¬ bei in Tabelle 2 im angegebenen Styrolanteil enthal- ten.

Zur Herstellung der Beschichtungszusammensetzung 1 wurden 100 Teile der Lackkomponente 1-1 mit 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Lackkomponen- te 1-1, einer Cobaltnaphthenat-Lösung II-l-l in

Toluol (Metallgehalt der Lösung 1,6 %) versetzt. Fer¬ ner wurden 10 Vol.-%, bezogen auf das Volumen der Lackkomponente 1-1, einer Härterlösung II-2-1 zuge¬ setzt. Die Härterlösung II-2-1 enthält dabei 14 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Härterlδsung

II-2-1, Cyclohexanonperoxid, phlegmatisiert mit 10 % Wasser, bezogen auf das Gewicht des Cyclohexanonper- oxids. Der Aktivsauerstoffgehalt der Härterlösung II-2-1 beträgt 13 %. Ferner enthält die Härterlösung II-2-1 6 Gew.-% Dibutylphthalat, bezogen auf das Ge¬ wicht der Härterlösung sowie 80 Gew.-% Ethylacetat als Lösungsmittel.

Zur Herstellung von Testtafeln wurden zunächst mit Macore-Furnier belegte Spanplatten der Größe 300 x 200 x 10 mm mit einem handelsüblichen, schwarzpigmen¬ tierten Füller auf der Basis ungesättigter allylgrup- penhaltiger Polyesterharze vorbehandelt. Die Beschich¬ tung der Spanplatten mit dem Füller erfolgte dabei beidseitig in mehreren Schichten mit jeweiliger Zwischengelierung in einer Trockenfilmschichtdicke von 350 /um. Die Aushärtung des Füllers wurde unter Raumklima während einer Zeit von 3 Tagen vorgenommen, wobei darauf geachtet wurde, daß die Temperatur von + 21°C nicht unterschritten wurde. Die so hergestell- ten Testtafeln wurden dann mit Schleifpapier der Kör¬ nung 180 geschliffen.

Auf die so vorbehandelten Testtafeln wurde die Be¬ schichtungszusammensetzung in drei Arbeitsgängen mit einer Zwischengelierung während einer Zeit von 8 bis 12 min. in einer Gesamt-Trockenfilmschichtdicke von 600 bis 700 / um aufgebracht und durch Lagerung wäh-

. .

.

C

ω co to t tn o tn o tn tn

Tabelle 1: Molare Zusammensetzung der Polyester 1 und VI bis V7

Abkürzungen der Tabelle 1:

DEG = Diethylenglykol

PG = 1,2-Propylenglykol

DMC = 1,4-Dimethylolcyclohexan

ADS - Adipinsaure

PSA = Phthalsaureanhydrid

PRIPOL1013 - handelsübliche Dimerfettsaure der

Firma Unichema mit einer Säurezahl

von 195 bis 198 mgKOH/g

CHDA = Cyclohexandicarbonsäure

HHPSA = Hexahydrophthalsaureanhydrid

MSA = Maleinsaureanhydrid

TMP = Trimethylolpropan

to co io t tn o tn o tn tn

Tabelle 2: Zusammensetzung der Lackkomponenten I-l und I-Vl bis I-V7 in Teilen

Erläuterungen zu Tabelle 2:

1 Mischung aus 64 % Ethylacetat, 27 % Benzin , 8 % Toluol und 1 % Ethanol

2) Gesamtmenge einschließlich des Styrolanteils der Polyesterharzlösungen

3 ) bezogen auf reines Polyesterharz, d.h. ohne Styrolanteil

4 ) 10 %ige Lösung einer Mischung aus 6 Teilen han¬ delsüblichen Paraffinwachses mit einem Schmelz¬ bereich von 52 bis 54°C und 4 Teilen eines han- delsublichen Paraffinwachses mit einem Schmelz¬ bereich von 44 bis 48°C, gelöst in Toluol

5 ) handelsübliche Kieselsäure mit einer Primärteil- chengrδße von 7 μm

6) Anilinschwarz

Tabelle 3: Prüfergebnisse

Erläuterungen zu Tabelle 3:

1 ) praktische Beurteilung unter Berücksichtigung der Entfernbarkeit des Lackes, Standzeit des Schleif- papiers u.a. (0 = beste Note, 6 = schlechteste Note)

2 Fingernagel-Ritzprüfung

(0 = beste Note, 6 = schlechteste Note)

3 ) Glanzgrad nach Gardner vor und nach dem Schleifen und Polieren der Fläche

4 ) Kälterißbeständigkeitsprüfung: 9 Cylen, wobei 1 Cyclus aus einer Lagerung der beschichteten Platten, jeweils 4 h bei -30°C und 4 h bei +25°C besteht

5) Kälterißbeständigkeitsprüfung: 9 Cyclen einer Be¬ lastung 4 h - 30°C und 4 h + 25°C sowie an¬ schließend 36 Cyclen einer Belastung 4 h -20°C und 4 h +60°C

6) Oberflächen zu klebrig, keine Messung möglich