AT229994B

AT229994B - Verfahren zum Verbessern des Sedimentationsverhaltens von Pigmenten, Füllmitteln od. dgl. in Anstrichmitteln oder Klebstoffen

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Publication number: AT229994B
Application number: AT584161A
Authority: AT
Original assignee: Degussa
Priority date: 1960-07-30
Filing date: 1961-07-28
Publication date: 1963-11-11

Description


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  Verfahren zum Verbessern des Sedimentationsverhaltens von
Pigmenten, Füllmitteln od. dgl. in Anstrichmitteln oder Klebstoffen 
 EMI1.1 
 

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 bzw. dem Klebstoff zuzugeben. Die Vereinigung der Netz- bzw. Emulgiermittel mit den hochdispersen Oxyden kann zweckmässigerweise in einer Kugelmühle oder durch Aufsprühen der in Lösungsmitteln gelösten Netzmittel bzw. Emulgatoren erfolgen. 



   Zu den Netz- bzw. Emulgiermitteln, die im Rahmen dieser Erfindung einzeln oder im Gemisch verwendet werden können, gehören an sich bekannte Stoffe, wie Stearinsäure, Stearate, beispielsweise Tri-   äthanolaminostearat,   Triäthanolamin, abgewandelte Naturprodukt, Sojalecithin sowie Netz- und Emulgiermittel auf Basis von 
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 b) primären oder sekundären Fettalkoholsulfonaten, Aralkylsulfonaten oder reinen Fettalkoholschwe- felsäureestern, c) quaternären Ammoniumverbindungen, d) Oxyäthylierungsprodukten von Fettsäuren, sulfurierten Fettsäuren, Fettalkoholen, vegetabilischen Ölen, Alkylarylverbindungen, Polyalkoholen bzw. deren Anhydriden, Triglyceriden, sulfurierten Alkyl- arylverbindungen usw. 



   Die Netz- bzw. Emulgiermittel werden vorteilhaft in Mengen von 0, 02 bis 5% und die hochdispersen
Oxyde in Mengen von 0, 1 bis   Wo,   jeweils bezogen auf das Fertigprodukt, den Anstrichmitteln bzw. Lacken zugegeben. Der Zusatz der   Netz- bzw.   Emulgiermittel erfolgt also in Mengen von 5 bis   12Wo,   bezogen auf die hochdispersen Metall- bzw. Metalloidoxyde. 



   Zur Durchführung des Verfahrens sind alle an sich bekannten hochdispersen Metall- bzw. Metalloid- oxyde verwendbar. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Oxyden, die sich von den Elementen der   2.-4.   Gruppe des periodischen Systems herleiten. Bevorzugt werden die Oxyde des Siliziums, Alu- miniums, Titans und Zirkons verwendet. 



   Nach einer besonders bevorzugten Variante dieser Erfindung werden solche Oxyde verwendet, die in an sich bekannter Weise durch Umsetzung bzw. Zersetzung von Metallen oder Metalloiden bzw. deren   flüchtigen Verbindungen   in Dampfform bei   höheren Temperaturen in Gegenwart von oxydierend   wirkenden Stoffen, beispielsweise Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen oder Gasgemischen, gewonnen werden können. 



   Bevorzugt werden im Rahmen   dieser Erfindung solche hochdispersen   Oxyde eingesetzt, die durch Umsetzung von Metallen oder Metalloiden bzw. deren flüchtigen Verbindungen in Dampfform bei höheren Temperaturen in Gegenwart von hydrolysierend und gegebenenfalls auch oxydierend wirkenden Stoffen oder Stoffgemischen hergestellt werden können. Ihre Herstellung erfolgt nach an sich bekannten Verfahren.

   Sie geht beispielsweise so vor sich, dass die umzusetzenden Metalle oder Metalloide bzw. deren flüchtige Verbindungen, vorzugsweise ihre Halogenide, in der Gasphase dem hydrolysierenden Einfluss von Wasserdampf oder diesen erzeugenden Gasgemischen ausgesetzt werden, wobei sich die entstehenden Oxyde in Form ihrer Aerosole bilden und anschliessend bei Temperaturen oberhalb des Taupunktes der bei der Umsetzung entstehenden leicht kondensierbaren, gasförmigen Reaktionsprodukte isoliert werden. Hiebei können die Wasserdampf bildenden Gasgemische aus brennbaren, insbesondere Wasserstoff enthaltenden oder diesen bildenden und aus unbrennbaren, vorzugsweise sauerstoffhaltigen Gasen bestehen. Derartige Oxyde fallen mit einer Teilchengrösse von weniger als 150 mu an.

   Von den als Ausgangsstoffe für die oben genannten Herstellungsverfahren in Betracht kommenden Verbindungen der Metalle oder Metalloide ist die Verwendung der flüchtigen Halogenide, insbesondere der Chloride, besonders vorteilhaft. 



  Durch eine besonders günstige Wirkung für die erfindungsgemässen Zwecke zeichnet sich eine hochdisperse Kieselsäure aus, die nach dem oben beschriebenen an sich bekannten Verfahren aus flüchtigen Sillziumverbindungen, insbesondere aus Siliziumtetrachlorid, hergestellt werden kann. 



   Alle genannten Oxyde können auch in Form ihrer Gemische oder in Form ihrer Mischoxyde eingesetzt werden. Erfindungsgemäss gelingt es auch, die Sedimentation von spezifisch schweren Pigmenten und Füllstoffen, wie Chromgrün, Mennige, Zinkoxyd, Basaltmehl, Bariumsulfat   u. dgl.   weiter zu verbessern. Das Verfahren ist anwendbar auf Anstrichmittel aller Art, wie Spritz-,   Tauch- oder   Streichlacke, die beispielsweise auf der Basis von in Lösungsmitteln gelösten hochmolekularen Filmbildnern, wie Nitrocellulose, Acetylcellulose, Chlorkautschuk, Cyclokautschuk, Polystyrol, Chlorparaffin, Polyvinylester, Polyvinylalkohol, Maleinat- und Cumaronharzen, Silikonharzen, veredelten Naturharzen, Phenol-, Formaldehyd- und Melaminharzen, Polyacrylharzen, Polycarbonatharzen usw., aufgebaut sind.

   Ferner können auch Anstriche auf der Basis von trocknenden Fettsäuren sowie Einbrenn- und Reaktionslacke verwendet werden. 

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   Zu den Klebstoffen, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt werden können, gehören beispielsweise in organischen Lösungsmitteln gelöste hochmolekulare Filmbildner, wie Nitrocellulose, Acetylcellulose, Chlorkautschuk, chlorsulfoniertes Polyäthylen, Polyäthylen, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyacrylester, Polyisobutylen u. a., sowie verschiedene Gemische, gegebenenfalls unter Mit- 
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 oderstuhles in Mischung hergestellt. Die verschiedenen Farben werden in verschliessbare Messzylinder aus Glas gefüllt und die Grösse der pigmentfreien Zone in Abhängigkeit von der Zeit beobachtet. Die Ergebnisse der einzelnen Versuche sind in der nachfolgenden Tabelle I an Hand der Versuche   1-12   zusammengestellt. 



   Der Versuch 1 wird ohne jeden Zusatz ausgeführt. Versuch 2 enthält hochdisperse Kieselsäure ("AEROSIL 2491"). Versuch 3 enthält hochdisperse Kieselsäure und als Netzmittel Triäthanolamin, während Versuch 4 den Zusatz des Netzmittels allein betrifft. Bei den weiteren Versuchen wird zunächst stets mit einer Kombination von hochdisperser Kieselsäure und Netzmittel und anschliessend mit dem Netzmittel allein gearbeitet. Der Anteil an hochdisperser Kieselsäure beträgt ebenso wie der Zusatz an Netzmittel 0, 75%, bezogen auf den oben angegebenen Stammansatz. 



   An Netzmitteln wurden verwendet :
Produkt A : Versuche 3, 4 : Triäthanolamin
Produkt B : Versuche 5, 6 : Stearinsäure
Produkt C : Versuche 7,   8 : Triäthanolammoniumstearat  
Produkt D : Versuche 9, 10 : wasserlösliches Octyl-phenoxy- polyäthoxy-äthanol (Troton 114)
Produkt E : Versuche 11, 12 :

   Oleyllysalbinat (Lamepon A) 
Tabelle I 
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<tb> 
<tb> Versuch <SEP> Zusammensetzung <SEP> des <SEP> Zusatzes <SEP> % <SEP> pigmentfreie <SEP> Zone <SEP> nach
<tb> Nr. <SEP> 1 <SEP> 3 <SEP> I <SEP> 5 <SEP> 10 <SEP> I <SEP> 20
<tb> Tagen
<tb> 1 <SEP> ohne <SEP> Zusatz <SEP> 2 <SEP> 6 <SEP> 8 <SEP> 16 <SEP> 30
<tb> 2 <SEP> 0, <SEP> 75% <SEP> AEROSIL <SEP> 2 <SEP> 6 <SEP> 8 <SEP> 14 <SEP> 28
<tb> 3 <SEP> 0, <SEP> 75% <SEP> AEROSIL+0, <SEP> 75% <SEP> Produkt <SEP> A <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 7 <SEP> 12
<tb> 4-0, <SEP> 75% <SEP> Produkt <SEP> A <SEP> 2 <SEP> 5 <SEP> 8 <SEP> 13 <SEP> 26
<tb> 5 <SEP> 0, <SEP> 75% <SEP> AEROSIL <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 75% <SEP> Produkt <SEP> B-2 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 5
<tb> 6 <SEP> - <SEP> 0,75% <SEP> Produkt <SEP> B <SEP> - <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 8
<tb> 7 <SEP> 0, <SEP> 75% <SEP> AEROSIL+0,

   <SEP> 75% <SEP> Produkte <SEP> 12247 <SEP> 
<tb> 8-0, <SEP> 75% <SEP> Produkt <SEP> C <SEP> 1 <SEP> 4 <SEP> 6 <SEP> 9 <SEP> 16
<tb> 9 <SEP> 0, <SEP> 75% <SEP> AEROSIL <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 75% <SEP> Produkt <SEP> D <SEP> 1 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 9 <SEP> 
<tb> 10-0, <SEP> 75% <SEP> Produkt <SEP> D <SEP> 2 <SEP> 7 <SEP> 10 <SEP> 16 <SEP> 32
<tb> 11 <SEP> 0, <SEP> 75% <SEP> AEROSIL+0, <SEP> 75% <SEP> Produkt <SEP> E <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 7 <SEP> 13
<tb> 12-0, <SEP> 75% <SEP> Produkt <SEP> E <SEP> 2 <SEP> 6 <SEP> 8 <SEP> 14 <SEP> 29
<tb> 
 

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Die Ergebnisse zeigen, dass bei Zugabe der erfindungsgemässen Kombination von Zusätzen eine deutliche Verzögerung der Sedimentation festgestellt werden kann.

   Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn man an Stelle der oben verwendeten Zusätze andere Stoffe, wie Polyäthoxy-sorbitan-tristearat, Kokosfettsäure mit 10 Äthoxygruppen, äthoxylierte Fettalkohole oder Natriumsalze der Schwefelsäureester von Fettalkoholen verwendet. 



   Beispiel   2 :   15 g einer hochdispersen Kieselsäure (Teilchengrösse   50 - 200 Á)   werden in eine Kugelmühle, die 40 Kugeln mit einem Durchmesser von etwa 15 mm enthält, eingefüllt. In die Kugelmühle werden weiter 5 g eines Netz- bzw. Emulgiermittels, gelöst in 145 ml eines Lösungsmittelgemisches aus Aceton, Äthylalkohol und Essigester, gegeben. Die Kugelmühle wird 60 h bei Raumtemperatur betrieben. 



  Anschliessend wird sie geöffnet und 6 h in einem Trockenschrank bei einer Temperatur von etwa 1050C gehalten. Nach dieser Zeit wird die Kugelmühle nochmals 1 h zwecks Zerkleinerung der festen Masse in Betrieb genommen. Die Umlaufgeschwindigkeit der Rollapparatur beträgt 90 Umdr/min. Die Kieselsäure enthält nach dieser Behandlung noch etwa 1% Lösungsmittelgemisch. 



   Als Netz- bzw. Emulgiermittel werden folgende Mischungen eingesetzt :
Mischung F bestehend aus 0, 5% Triäthanolamin und   0, 50/0   Sojalecithin
Mischung G bestehend aus   0, 50/0   Natriumsalz der Schwefelsäure- ester von Fettalkoholen und   0, 50/0 Sojalecithin  
Mischung H bestehend aus   0, 5% Tetraalkylammoniumchlorid   und 0, 5% Sojalecithin. 



   Je 1 g   der so behandelten Kieselsäuren wird   mit Hilfe eines Schnellrührers in einem Einbrennlack der folgenden Zusammensetzung dispergiert :
29, 4 Teile Pigmentgemisch
29, 4 Teile Ricinenphthalsäurealkyd   (100% zig)  
8, 4 Teile nicht plastifiz. Harnstoffharz   (60% ig   in Butanol)
32, 8 Teile Xylol. 



   Die Mischung wird in einen verschliessbaren Messzylinder eingefüllt und die Bildung der pigmentfreien Zone in Abhängigkeit von der Zeit verfolgt. Die Ergebnisse sind in den Versuchen 11, 12 und 13 der nachfolgenden Tabelle II wiedergegeben. Der Versuch 9 wird ohne weiteren Zusatz und der Versuch 10 unter Zugabe von   0, 75%   hochdisperser Kieselsäure durchgeführt. 



   Tabelle II 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> Versuch <SEP> Zusammensetzung <SEP> des <SEP> Zusatzes <SEP> % <SEP> pigmentfreie <SEP> Zone <SEP> nach
<tb> Nr. <SEP> 1 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 10 <SEP> 30 <SEP> 60
<tb> Tagen
<tb> 9 <SEP> ohne <SEP> Zusatz <SEP> 3 <SEP> 42 <SEP> 50 <SEP> 57 <SEP> 59 <SEP> 62
<tb> 10 <SEP> 0, <SEP> 75% <SEP> hochdisperse <SEP> Kieselsäure <SEP> 2 <SEP> 38 <SEP> 46 <SEP> 52 <SEP> 54 <SEP> 57
<tb> 11 <SEP> desgleichen <SEP> vorbehandelt <SEP> mit <SEP> Mischung <SEP> F <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 1 <SEP> 
<tb> 12 <SEP> desgleichen <SEP> vorbehandelt <SEP> mit <SEP> Mischung <SEP> G <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0,5 <SEP> 0, <SEP> 5
<tb> 13 <SEP> desgleichen <SEP> vorbehandelt <SEP> mit <SEP> Mischung <SEP> H <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 
   Beispiel 3 :   Ein Klebstoff der Zusammensetzung :

   
186 Teile Polychloropren
7 Teile Magnesiumoxyd
9 Teile Zinkoxyd aktiv
51 Teile Cumaronharz
4 Teile Alterungsschutzmittel
725 Teile Lösungsmittelgemisch 

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 wird mit und ohne Zugabe der erfindungsgemäss kombinierten Zusätze in einen verschliessbaren Standzylinder eingefüllt und die Bildung des Bodensatzes in Abhängigkeit von der Zeit beobachtet. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III wiedergegeben. Der Versuch 14 wird ohne Zusatz der erfindungsgemäss kombinierten Stoffe durchgeführt. Bei dem Versuch 15 werden 18 Teile hochdisperse Kieselsäure (mittlereTeilchengrösse 50-200   A)   mitverwendet.

   In den Ansatz, der dem Versuch 14 entspricht, werden nachträglich auf dem Dreiwalzenstuhl 18 g eines hochdispersen Aluminiumoxyds sowie   0, 50/0   (bezogen auf den Gesamtkleber) des Natriumsalzes eines technischen Monolaurylschwefelsäureesters (Zusatz   J)   eingearbeitet (Versuch 19). Bei den Versuchen 16,17 und 18 werden ausser der hochdispersen Kieselsäure noch folgende Zusätze beigegeben :
Zusatz J Natriumsalz eines technischen Monolaurylschwefelsäureesters
Zusatz K Stearinsäure
Zusatz L Triäthanolammoniumstearat. 



   Tabelle III 
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<tb> 
<tb> Versuch <SEP> Zusammensetzung <SEP> des <SEP> Zusatzes <SEP> 0 <SEP> pigmentfreie <SEP> Zone <SEP> nach
<tb> Nr. <SEP> 1 <SEP> j <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 110 <SEP> 30 <SEP> 1 <SEP> 60 <SEP> 
<tb> Tagen
<tb> 14 <SEP> Ohne <SEP> Zusatz-2 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> 15 <SEP> hochdisperse <SEP> Kieselsäure <SEP> - <SEP> - <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 3
<tb> 16 <SEP> desgleichen+0, <SEP> 5% <SEP> Zusatz <SEP> J <SEP> 
<tb> 17 <SEP> desgleichen <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 5% <SEP> Zusatz <SEP> K <SEP> 
<tb> 18 <SEP> desgleichen <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 5% <SEP> Zusatz <SEP> L <SEP> 
<tb> 19 <SEP> mit <SEP> hochdispersem <SEP> AI <SEP> 0+ <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> ? <SEP> 0 <SEP> Zusatz <SEP> J----
<tb> 
   PATENTANSPRÜCHE :    
1.

   Verfahren zum Verbessern des Sedimentationsverhaltens von Pigmenten, Füllmitteln   od. dgl.   in Anstrichmitteln, insbesondere Lacken, Farben, oder in Klebstoffen mit Hilfe von hochdispersen Metalloder Metalloidoxyden, dadurch gekennzeichnet, dass man den Anstrichmitteln bzw. den Klebstoffen ausser den hochdispersen Metall- oder Metalloidoxyden an sich bekannte Netz- bzw. Emulgiermittel zugibt.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Netz- bzw. Emulgiermittel EMI5.2 das Fertigprodukt, zugibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die hochdispersen Metalloder Metalloidoxyde zuerst mit den Netz- bzw. Emulgiermitteln behandelt und dann dem Anstrichmittel bzw. Klebstoff zugibt.