AT228360B

AT228360B - Lufttrocknendes filmbildendes Mittel

Info

Publication number: AT228360B
Application number: AT750760A
Authority: AT
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1959-11-13
Filing date: 1960-10-04
Publication date: 1963-07-10

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Lufttrocknendes filmbildendes Mittel 
Die Erfindung betrifft lufttrocknende, filmbildende Mittel, insbesondere Mittel dieser Art, die als wesentliche Bestandteile ein äthylenartig ungesättigtes   1, 3-Dioxolan   und einen Kobalt-Trockner enthalten. 



   Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass Mittel, die eine besondere Klasse von äthylenartig ungesättigtem   1, 3-Dioxolan und einen kleinen Wirkanteil   eines   Kobaltsalzes der gewöhnlich als Trockner   in lufttrocknenden Anstrichstoffen,   Klar- und Kunstharzlacken- verwendeten Art   enthalten, an Luft trocknen,   d.

   h.   bei Einwirkung von Luft oder Sauerstoff bei normalen Auftragetemperaturen unterliegen verhältnismässig dünne Aufträge oder Überzüge solcher Massen einer Veränderung, durch welche das Ausgangsmaterial in einen trocknen kontinuierlichen Film oder Überzug umgewandelt wird, der die allgemeine Beschaffenheit eines Films oder Überzuges einer herkömmlichen lufttrocknenden filmbildenden Masse auf Grundlage von beispielsweise einem trocknenden Glyceridöl, einen lufttrocknenden Ölharzlack oder einem mit trocknenden Öl modifizierten Alkydharz hat. 



   Die ungesättigten Dioxolane, die für die Zwecke der Erfindung notwendig sind, haben die Strukturformel : 
 EMI1.1 
 worin Reinen Vinyl- oder Isopropenylrest,    Rl   Wasserstoff oder einen Vinyl-, Propenyl-, Isopropenyl-, 
 EMI1.2 
 tere Arten sind in den später folgenden Beispielen genannt. 



   Die Nomenklatur dieser Verbindungen beruht darauf, dass sich die beiden Ringsauerstoffatome in der   1- bzw. 3-Stellung   befinden, wobei die Ringkohlenstoffatome 2-, 4-bzw. 5-Stellung haben. 



   Nach einem Verfahren zur Herstellung solcher Verbindungen wird ein geeigneter Aldehyd mit einem geeigneten Diol kondensiert, vorzugsweise unter dem Einfluss von Wärme in Gegenwart eines sauren Katalysators, worauf eine Neutralisation und/oder Entfernung des Katalysators und schliesslich eine Reinigung,   z. B.   durch Fraktionierung, folgt. 2,4, 5-Trivinyl-l, 3-dioxolan lässt sich beispielsweise herstellen, indem 

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 man einen Überschuss Acrolein, z. B. 2-4 Mol, bei   20 - 350 1 - 3   h in Gegenwart von etwa 0,03 Äquivalenten Salzsäure als Katalysator mit 1 Mol Divinylglykol (d. h. 1, 5-Hexadien-3, 4-diol) umsetzt, darauf den Katalysator mit beispielsweise Natriumacetat neutralisiert und die Behandlung durch fraktionierte Destillation im Vakuum zu Ende führt.

   Als anderes Beispiel lässt sich   4-Isopropenyl-5-vinyl-2-butyl-   - 1, 3-dioxolan nach einem analogen Verfahren aus 1-Vinyl-2-isopropenyl-äthylenglykol als dem Diol und Valeraldehyd als dem Aldehyd herstellen. 



   Die für die Zwecke der Erfindung benötigten Kobalt-Trockner sind die Trockner, die gewöhnlich in der Anstrich-, Klarlack- und Kunstharzlacktechnik Verwendung finden,   d. h.   die Seifen,   Salze u. dgl.,   die in genügenden Anteilen, um bei der Förderung eines raschen Trocknens an Luft wirksam zu sein, entweder direkt in dem ungesättigten Dioxolan oder in mindestens einem der organischen Lösungsmittel löslich sind, die der Fachmann auf dem Gebiete der Überzüge kennt und deren Anwendung in bestimmten 
 EMI2.1 
 esters mit 1-18 Kohlenstoffatomen).

   Man kann mit Gemischen solcher Kobaltverbindungen wie auch Gemischen derselben mit ähnlichen Verbindungen anderer Trocknermetalle, wie Blei, Mangan, Zink, Kupfer, Eisen und Nickel, arbeiten. 
 EMI2.2 
 
In den bevorzugten neuen Mitteln gemäss der Erfindung werden flüssige Dioxolane verwendet, da sich diese für eine leichte Herstellung lösungsmittelfreier flüssiger Endprodukte anbieten, einer Produktart, die besonders erwünscht ist, da die Kosten und Feuersgefahr flüchtiger organischer Lösungsmittel wegfallen. Dioxolane, die eine höhere Viskosität haben, als es für einen speziellen Verwendungszweck erwünscht ist, können jedoch als Lösung in einem gewöhnlichen Lösungsmittel eingesetzt werden. 



   Zu geeigneten flüchtigen organischen Lösungsmitteln gehören aliphatische und aromatische flüssige Kohlenwasserstoffe, Ester, Äther, Ketone, Alkohole und Gemische derselben. 



   Die neuen Mittel können als klare, nicht pigmentierte Überzugsmittel eingesetzt werden, gegebenenfalls, wenn der bequemen Anwendung halber notwendig, mit Lösungsmittel, oder in dem Fachmann bekannten Mengenanteilen mit Pigmenten pigmentiert werden, wie sie in der Überzugstechnik üblich sind, wie Metalloxyden, -sulfiden, -sulfaten, -silicaten, -chromaten, Berliner Blau ("Iron Blues"), organischen Farbstoffen und Metallschuppenpigmenten. Wie auch im Falle anderer lufttrocknender Stoffe, verzögern einige Pigmente das Trocknen. Normalerweise sollen diese Pigmente in Überzugsmassen, die ihrem Aufbau nach bei gewöhnlichen Temperaturen trocknen sollen, vermieden werden, aber man kann die Verzögerungswirkung durch beschleunigte Trocknung oder Einverleibung geeigneter Zusatzstoffe auf ein Minimum verringern. 



   Die ungesättigten Dioxolane können die gesamte organische filmbildende Komponente der neuen Mittel bilden oder mit andern bekannten Filmbildnern, wie Pflanzenölen, ölmodifizierten Alkydharzen, Ölharzlacken, alkylierten Harnstoffaldehydharzen, alkylierten Melaminaldehydharzen, Polyepoxypolyoxyharzen, acetylierten Phenolaldehydharzen, Cellulosenitrat, Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat, Polymeren und Mischpolymeren von Vinyl- und Vinylidenverbindungen, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Acryl- und Methacrylsäure und den Estern derselben, Styrol, Butadien u. dgl., Elastomeren, wie Neopren, Styrol-Butadien-Kautschuken, Acrylnitril-Butadien-Kautschuken und Isobutylen-Isopren-Kautschuken, Polyurethanen und Silikonen gemischt werden. 



   Andere gewöhnliche Bestandteile organischer filmbildender Massen können in der Art und in den Anteilen Verwendung finden, die dem Fachmann bekannt sind. Zu ihnen gehören Weichmacher, Katalysatoren, Härter, Hautbildungs-Verhinderungsmittel und oberflächenaktive Mittel. 



   Die klaren nicht pigmentierten Mittel gemäss der Erfindung lassen sich herstellen, indem man einfach die Bestandteile mischt. Wenn eine Pigmentation erfolgt, ist eine herkömmliche   PigmeI1mahl- oder   Pigmentdispergierbehandlung erforderlich. 



   Die neuen Mittel gemäss der Erfindung eignen sich zum Schutz und/oder zur Verzierung von Gegenständen aus Materialien wie Holz, Metall, Keramik, Leder und Stoffen. Die Mittel lassen sich nach jeder beliebigen bequemen Methode auftragen, wie Bürsten, Spritzen, Tauchen, Fluten und Walzauftrag, worauf eine normale Lufttrocknung durch einfache Einwirkung der Luft bei gewöhnlicher Raumtemperatur oder 

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   Atmosphärentemperatur   oder eine beschleunigte Trocknung bei einer zweckmässigen Temperatur oberhalb Umgebungstemperatur, aber unterhalb der Temperatur erfolgt, bei welcher eine Zersetzung oder andere störende Resultate eintreten. 



   Die folgenden Beispiele erläutern die Prinzipien und praktische Durchführung der Erfindung, ohne dieselbe jedoch erschöpfend zu kennzeichnen. Teil- und Prozentangaben beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht. 



    Beispiel l :    
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Gew.-Teile
<tb> 2, <SEP> 4, <SEP> 5-Trivinyl-1, <SEP> 3-dioxolan <SEP> 100,00
<tb> Kobalt-butylphthalat <SEP> (logo <SEP> Kobalt) <SEP> 0, <SEP> 46 <SEP> 
<tb> 
 
Die lufttrocknende filmbildende Masse gemäss der Erfindung wird hergestellt, indem man die beiden oben genannten Komponenten in den genannten Anteilen mischt, bis das Kobaltsalz vollständig in dem Dioxolan gelöst ist. Das Kobalt liegt, berechnet als Metall, in einem Anteil von etwa 0,05   Gew. -0/0,   bezogen auf das Dioxolan, vor. 



   Zur Herstellung eines dünnen Überzuges wird eine kleine Probe dieses Mittels unter einer Rakel (0,06 mm Spiel) auf eine saubere Glasoberfläche aufgezogen und der nasse Überzug der Luft bei Raumtemperatur ausgesetzt. In ungefähr 3 h ist der Überzug trocken und genügend erhärtet, um sich ohne Schädigung handhaben zu lassen. Er ist klar und haftet gut an dem Substrat. Ähnliche Überzüge werden nach der gleichen Technik auf Holz und Metall hergestellt. Die entstehenden Überzüge erweisen sich bei Einwirkung der Witterung als dauerhaft. Im Falle der Holz- und Metallgegenstände schützt der Überzug die Substrate vor Verschlechterung durch die Witterungseinwirkung. 



   Beispiel 2 : Zur Erläuterung der oben genannten pigmentierten Produkte gemäss der Erfindung wird ein zu Beispiel 1 analoges, pigmentiertes Mittel hergestellt, indem man einfach 60   Gew.-Teile   Titandioxydpigment in 100 Teilen des Dioxolans und 100 Teilen Toluol mahlt, bis eine glatte, gleichmässige Dispersion vorliegt. Das Kobaltsalz (0, 46 Teile) wird in dieser Masse durch Mischen gelöst. Das entstehende weisse Produkt lässt sich unter Erzielung von   Überzügen   aufspritzen, die in etwa 3 h an Luft trocknen und hart, zäh und witterungsbeständig sind. 



   Man kann einen Teil des oder das gesamte Titandioxyd in diesem Produkt durch andere Pigmente, wie oben beschrieben, ersetzen. Man kann viele der gefärbten Pigmente in beträchtlich geringeren Anteilen verwenden und noch eine angemessene Deckkraft bei normalen Überzugsstärken erhalten. 



     Beispiele   3   bis 23 : Weitere   Beispiele für Mittel gemäss der Erfindung und die Gewichtsanteile der wesentlichen Komponenten nennt die folgende Tabelle. Die Tabelle nennt ferner die Zeit (in Stunden), die zum Lufttrocknen eines unpigmentierten Mittels bis zum klebfreien Zustand erforderlich ist, und die Zeit (in Minuten), in welcher bestimmte Überzüge anstatt einer längeren Einwirkung der Luft von Raumtemperatur beschleunigt getrocknet worden sind. Die beim Einbrennen bzw. der beschleunigten Trocknung angewendete Temperatur von 1500 stellt lediglich einen bequemen Wert dar. Man kann bei entsprechend längeren Zeiten bei niedrigeren Temperaturen arbeiten und umgekehrt. Wenn gewünscht, kann auch eine Pigmentierung erfolgen, wie in Beispiel 2. Alle Mittel sind nach einer herkömmlichen Methode, z. B.

   Bürsten, Fluten, Walzauftrag, Spritzen oder Tauchen aufgebracht worden, und alle erhaltenen getrockneten Überzüge hatten Eigenschaften, die denjenigen der Produkte der vorstehenden Beispiele allgemein ähnlich sind. 

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 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Beispiel <SEP> 1, <SEP> 3-dioxolan <SEP> Kobaltsalz <SEP> Kobalt, <SEP> % <SEP> bezogen <SEP> Stunden <SEP> bei <SEP> Raumtemp. <SEP> Minuten <SEP> bei <SEP> 1500
<tb> auf <SEP> Dioxolan <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Trocknen
<tb> 3 <SEP> 4-Isopropenyl-5-vinyl- <SEP> 2- <SEP> butyl <SEP> Octoat <SEP> 0,07 <SEP> 10 <SEP> 30
<tb> 4 <SEP> 4-Vinyl-2-isopropenyl <SEP> Butylphthalat <SEP> 0,7 <SEP> 3
<tb> 5 <SEP> 4, <SEP> 5-Diisopropenyl-2-ss-phenylvinyl <SEP> Naphthenat <SEP> 1,0 <SEP> 14 <SEP> 30
<tb> 6 <SEP> 4-Vinyl-5-isopropenyl-2-(&alpha;

  ,ss-dichloräthyl) <SEP> Naphthenat <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 14 <SEP> 30
<tb> 7 <SEP> 4-Isopropenyl-5-phenyl-2-vinyl <SEP> Octoat <SEP> 0,8 <SEP> 15 <SEP> 30
<tb> 8 <SEP> 4-Vinyl-5-propenyl-2-isopropenyl <SEP> Butylphthalat <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> 4 <SEP> 30
<tb> 9 <SEP> 4-Isopropenyl- <SEP> (2'-furyl)-vinyl-2-vinyl <SEP> Butylphthalat <SEP> 0,5 <SEP> 9 <SEP> 15
<tb> 10 <SEP> 4, <SEP> 5-Divinyl-2-propenyl <SEP> Naphthenat <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 4 <SEP> 
<tb> 11 <SEP> 4-Isopropenyl-5-vinyl-2-, <SEP> (2'-furyl)-vinyl <SEP> Butylphthalat <SEP> 0,05 <SEP> 12 <SEP> 15 <SEP> 
<tb> 12 <SEP> 4-Vinyl-5-ss-phenylvinyl-2-isopropenyl <SEP> Octoat <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 14 <SEP> 30
<tb> 13 <SEP> 4-Isopropenyl-5-vinyl-2-tetrahydrophenyl <SEP> Octoat <SEP> 0,1 <SEP> 12 <SEP> 30
<tb> 14 <SEP> 4,5-Divinyl-2-phenyl <SEP> Butylphthalat <SEP> 0,

   <SEP> 3 <SEP> 15 <SEP> 30
<tb> 15 <SEP> 4-Isopropenyl-5- <SEP> (2' <SEP> -furyl) <SEP> -2-vinyl <SEP> Butylphthalat <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 9 <SEP> 15
<tb> 16 <SEP> 4-Vinyl-5-bicycloheptadienyl-2-isopropenyl <SEP> Linoleat <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 10 <SEP> 30
<tb> 17 <SEP> 4-Isopropenyl-5-vinyl-2-tetrahydrophenyl <SEP> Octoat <SEP> 0,2 <SEP> 10 <SEP> 30
<tb> 18 <SEP> 4, <SEP> 5-Diisopropenyl-2-dihydropyranyl <SEP> Butylphthalat <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> 10 <SEP> 30
<tb> 19 <SEP> 4-Isopropenyl-5-vinyl-2-(2'-furyl) <SEP> Butylphthalat <SEP> 0, <SEP> 09 <SEP> 10 <SEP> 15
<tb> 20 <SEP> 4, <SEP> 5-Divinyl-2-methyl <SEP> Butylphthalat <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 9 <SEP> 
<tb> 21 <SEP> 4, <SEP> 5-Divinyl-2-bicyclopentadienyl <SEP> Butylphthalat <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 14 <SEP> 30
<tb> 22 <SEP> 4, <SEP> 5-Divinyl-2-nonyl <SEP> Butylphthalat <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 10 <SEP> 
<tb> 23 <SEP> 2, <SEP> 4,

   <SEP> 5-Triisopropenyl <SEP> Butylphthalat <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> 6 <SEP> 15 <SEP> 
<tb> 
 

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Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere   Ausführungsformen.   



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Lufttrocknendes filmbildendes Mittel, bestehend im wesentlichen aus einer wirksamen Menge eines löslichen Kobalt-Trockners und einem ungesättigten Dioxolan der Strukturformel 
 EMI5.1 
 worin Reinen Vinyl- oder Isopropenylrest,    R   Wasserstoff oder einen Vinyl-, Propenyl-, Isopropenyl-, ss-Phenylvinyl-,   ss- (2-Furyl)-vinyl-, Phenyl-, 2-Furyl-oder   Bicycloheptadienylrest und   R2   einen ge- 
 EMI5.2

Claims

2. Mittel nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Dioxolan 2, 4, 5-Trivinyl-1, 3-dioxolan ist.

3. Mittel nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Dioxolan 4-Vinyl-2-Isopropenyl- - 1, 3-dioxolan ist.

4. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dioxolan 4, 5-Divinyl-2-propenyl- - 1, 3-dioxolan ist.

5. Mittel nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Dioxolan 4-Vinyl-5-propenyl-2-isopropenyl-l, 3-dioxolan ist.

6. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dioxolan 2,3, 5-Triisopropenyl- - 1, 3-dioxolan ist.

7. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dioxolan 4-Isopropenyl-5- (2'-furyl)- - 2-vinyl-1, 3-dioxolan ist. EMI5.3 Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Dioxolan 4-Isopropenyl-5-ss- (2'-furyl)-- 1, 3-dioxolan ist.

10. Mittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt einer 0, 0005-3% Kobalt, bezogen auf das Dioxolan, äquivalenten Menge des Kobalt-Trockners.

11. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kobalt-Trockner von Kobaltoctoat, - oleat,-linoleat,-naphthenat,-resinat oder Kobaltsalzen von Teilestern von Dicarbonsäuren gebildet wird.