Verwendung von Salzen als Schwebemittel in filmbildenden Suspensionen, z. B. Lacken Die Erfindung betrifft die Verwendung von Sal zen als Schwebemittel in filmbildenden Suspensionen, z. B. Lacken, die das Absetzen von Pigmenten und anderen Füllstoffen verhindern.
Pigmenthaltige Lacke und andere füllstoffhaltige filmbildende Kunststofflösungen, Emulsionen oder Dispersionen zeigen bekanntlich häufig beim Lagern Absetz- und Entmischungserscheinungen, wodurch ihre Verarbeitung sehr erschwert wird. Zur Verhin derung des Absetzens wurden daher schon viele Schwebemittel der verschiedensten chemischen Zu sammensetzung vorgeschlagen, z. B. hochmolekulare wachsartige Stoffe, Alkoholsulfonate, anionische und kationische oberflächenaktive Stoffe usw.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 717502 sind bereits Salze von Fettsäuren mit Aminen bekannt, die das Ab setzen von Pigmenten in Lacken in Gegenwart ge ringer Mengen Wasser verhindern; es handelt sich hier jedoch ausschliesslich um niedere Amine, vor nehmlich um niedere Oxyamine.
überraschenderweise konnte nun festgestellt wer den, dass Salze, die sich von höhermolekularen or ganischen Basen ableiten, in ausgezeichneter Weisa das Absetzen von Pigmenten und anderen Füllstof fen in Lacken und anderen filmbildenden Suspensio nen verhindern. Diese Salze werden vorzugsweise dadurch hergestellt, dass mindestens eine höhermole- kulare organische Base, z. B. ein Polyamin, oder ein basisches Polyamid oder Gemische von solchen in po laren oder unpolaren organischen Lösungsmitteln mit anorganischen oder organischen Säuren oder sauer reagierenden Verbindungen umgesetzt wird.
Besonders vorteilhafte Produkte gewinnt man, wenn man statt der Polyamine deren basische Kon densationsprodukte mit ungesättigten Fettsäuren von weichharzartiger Beschaffenheit verwendet. Als Säu- ren kommen von den anorganischen Säuren vornehm lich die Phosphorsäuren oder deren saure Ester in Frage, von den organischen Säuren besonders die höheren ungesättigten Fettsäuren und deren Deri vate.
Gut geeignet sind auch die bisher unbekannten sauren Diester von Glykolen und Polyglykolen, die durch Umsetzung von 1 Mol Glykol oder Polyglykol mit 1 Mol einer gesättigten oder ungesättigten Fett säure mit 10-18 Kohlenstoffatomen und anschlie ssend mit 1 Mol einer gesättigten oder ungesättigten Dicarbonsäure gebildet werden.
Die Umsetzung findet vorteilhafterweise in po laren und unpolaren Lösungsmitteln statt, in denen sich die neuen Salze gut lösen. Die resultierende Lö sung kann direkt den entsprechenden Lacken als Antiabsetzmittel zugesetzt werden. Polyamin-poly- amidartige Weichharze wurden zwar bereits in gro ssem Umfange zur Herstellung von Lacken verwen det. Die Schwebewirkung ihrer Salze mit den ge nannten Säuren ist jedoch neu und völlig über raschend.
Die neuen Salze sind in organischen Lösungsmit teln gut löslich; sie geben zu einer Schädigung der Lackfilme keinen Anlass und sind im Gegenteil in folge ihrer höhermolekularen Struktur mit vielen Lackrohstoffen gut verträglich. Im trockenen Lack film verhalten sie sich wie filmverwandte Stoffe, beim Einbrennen werden sie mitunter durch Vernetzung sogar zu einem Filmbestandteil.
Die durch Antiabsetzmittel häufig hervorgerufe nen Störungen des Lackfilmes, wie Quellbarkeit, Trocknungsverzögerung, Verlaufsstörungen, mitunter sogar Unterrostung, wurden bei den erfindungsgemäss hergestellten Salzen nicht beobachtet. In der Regel genügt eine Menge von 0,2-1 /o-, bezogen auf den Feststoffgehalt der Suspension, um ein Absetzen der Feststoffe mit Sicherheit zu verhindern. Die Einarbei tung der gelösten Salze kann sowohl während der Herstellung des Lackes als auch nachher erfolgen.
Wird die Lösung von vornherein zugegeben, so er leichtert sie gleichzeitig das Benetzen der Pigmente und wirkt viskositätserniedrigend.
Durch Variieren der zugesetzten Säuremenge kann man je nach Bedarf basische, neutrale oder saure Salze herstellen, durch Wahl verschiedener Lösungsmittel können daher die neuen Salze für die verschiedensten Lacksysteme verwendet werden.
<I>Beispiele</I> 1. 1 Mol Polyäthylenglykol vom Molekular gewicht 200, 1 Mol Rizinusölfettsäure und 1 Mol Maleinsäureanhydrid werden zur Reaktion gebracht;
33,2 kg des erhaltenen Produktes werden in 20 kg Xylol gelöst und unter Rühren allmählich mit einer Lösung von<B>16,8</B> eines basischen Polyamids von weichharzartiger Beschaffenheit mit einem H-aktiven Äquivalentgewicht von 300 (im Handel unter dem Namen Laromid R, eingetragenes Warenzeichen der Badischen Anilin- & Soda-Fabrik AG) in 22 kg Xylol und 8 kg Butanol versetzt: Die Temperatur wird hierbei zwischen 40-50 gehalten.
Anschlie ssend wird 2 Stunden bei dieser Temperatur nach- gerührt. Man erhält so eine 50 % ige Lösung des neutralen Salzes.
0,5 kg dieser Lösung werden zu 100 kg einer Kunstharzlackfarbe, die Chromgelb und Blancfix enthält, zugesetzt. Das Sedimentieren der Pigmente wird so für mehrere Monate verhindert, während ohne Zusatz schon nach 8 Tagen sich ein harter Bodensatz bildet. Die Filmbildung wird hierdurch in keiner Weise beeinträchtigt.
2. Wie im Beispiel 1 beschrieben, werden 21,9 kg Tallölfettsäure in 20 kg Xylol gelöst, mit einer Lö sung von 28,1 kg eines basischen Polyamids von weichharzartiger Beschaffenheit mit einem H-aktiven Aquivalentgewicht von 300 (im Handel unter dem Namen Laromid R, eingetragenes Warenzeichen der Badischen Anilin- & Soda-Fabrik AG) in 25 kg Xylol und 5 kg Butanol versetzt. Es entsteht eine 50o/oige hellgelbe, viskose, geruchlose Lösung des neutralen Salzes.
0,4% dieser Lösung, bezogen auf den Feststoff- gehalt eines Lackes, hat eine gute sedimentations- verhütende Wirksamkeit.
3.<B>11,6</B> kg 85o/oige Orthophosphorsäure werden unter Rühren mit einer Lösung von 40,2 kg eines basischen Polyamids von weichharzartiger Beschaf- fenheit mit einem H-aktiven Äquivalentgewicht von 300 (im Handel unter dem Namen Laromid R, ein getragenes Warenzeichen der Badischen Anilin- & Soda-Fabrik AG) in 24,1 kg Butanol und 24,1 kg Xylol versetzt. Die Temperatur wird durch Kühlung unterhalb 800 gehalten. Man erhält eine schwach gelbe viskose Lösung mit einem pH-Wert von 6.
0,50/a dieser Lösung werden einer pigmentierten Grundlackfarbe, bestehend aus 21. Teilen Chrom gelb, 21 Teilen Schwerspat, 5,3 Teilen Titandioxyd, 52,7 Teilen Nitroklarlack zugesetzt, die mit einem Gemisch von 10 Teilen Butylacetat, 25 Teilen Äthyl- acetat, 2 Teilen Butanol, 4 Teilen Äthanol, 4 Teilen Xylol, 8 Teilen Toluol auf eine Viskosität von 50 sec/200 (Fordbecher 4 mm) eingestellt wurde.
Das Absetzen der Pigmente wird auf diese Weise über Monate hinaus verhindert, während ohne Zu satz des erfindungsgemäss hergestellten Salzes sich schon nach kurzer Zeit ein harter Bodensatz absetzt. Der erhaltene Lackfilm ist homogen und wasser unempfindlich.
Use of salts as suspending agents in film-forming suspensions, e.g. B. Paints The invention relates to the use of Sal zen as a suspension agent in film-forming suspensions, eg. B. Paints that prevent the settling of pigments and other fillers.
Pigment-containing paints and other filler-containing film-forming plastic solutions, emulsions or dispersions, as is well known, often show signs of settling and separation during storage, which makes processing very difficult. In order to prevent the settling, many suspending agents of various chemical compositions have already been proposed, for. B. high molecular weight waxy substances, alcohol sulfonates, anionic and cationic surface-active substances, etc.
From German Patent No. 717502 salts of fatty acids with amines are already known that prevent the deposition of pigments in paints in the presence of small amounts of water; However, it is all about lower amines, especially lower oxyamines.
Surprisingly, it has now been found that salts derived from higher molecular weight or ganic bases prevent the settling of pigments and other fillers in paints and other film-forming suspensions in an excellent manner. These salts are preferably prepared in that at least one higher molecular weight organic base, eg. B. a polyamine, or a basic polyamide or mixtures of those in polar or non-polar organic solvents with inorganic or organic acids or acidic compounds is reacted.
Particularly advantageous products are obtained if, instead of the polyamines, their basic condensation products with unsaturated fatty acids of a soft resin-like nature are used. Of the inorganic acids, the most suitable acids are phosphoric acids or their acidic esters, and of the organic acids especially the higher unsaturated fatty acids and their derivatives.
The previously unknown acidic diesters of glycols and polyglycols, which are formed by reacting 1 mole of glycol or polyglycol with 1 mole of a saturated or unsaturated fatty acid with 10-18 carbon atoms and then with 1 mole of a saturated or unsaturated dicarboxylic acid, are also very suitable .
The conversion takes place advantageously in polar and non-polar solvents in which the new salts dissolve well. The resulting solution can be added directly to the corresponding paints as an anti-settling agent. Polyamine-polyamide-like soft resins have already been used on a large scale for the production of paints. However, the floating effect of their salts with the acids mentioned is new and completely surprising.
The new salts are readily soluble in organic solvents; they give no cause for damage to the paint films and, on the contrary, due to their higher molecular weight structure, are well compatible with many paint raw materials. In the dry lacquer film they behave like film-related substances; when stoved, they sometimes even become part of the film through crosslinking.
The defects in the paint film frequently caused by anti-settling agents, such as swellability, delayed drying, flow defects, and sometimes even under-rusting, were not observed with the salts prepared according to the invention. As a rule, an amount of 0.2-1 / o, based on the solids content of the suspension, is sufficient to reliably prevent the solids from settling. The dissolved salts can be incorporated both during the manufacture of the paint and afterwards.
If the solution is added from the outset, it simultaneously facilitates wetting of the pigments and has a viscosity-lowering effect.
By varying the amount of acid added, basic, neutral or acidic salts can be produced as required; by choosing different solvents, the new salts can therefore be used for a wide variety of paint systems.
<I> Examples </I> 1. 1 mol of polyethylene glycol with a molecular weight of 200, 1 mol of castor oil fatty acid and 1 mol of maleic anhydride are reacted;
33.2 kg of the product obtained are dissolved in 20 kg of xylene and gradually mixed with a solution of 16.8.8% of a basic polyamide of a soft resin-like nature with an H-active equivalent weight of 300 (commercially available under Name Laromid R, registered trademark of Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG) added to 22 kg of xylene and 8 kg of butanol: The temperature is kept between 40-50.
The mixture is then stirred at this temperature for 2 hours. A 50% solution of the neutral salt is obtained in this way.
0.5 kg of this solution are added to 100 kg of a synthetic resin paint containing chrome yellow and Blancfix. The sedimentation of the pigments is prevented for several months, while without additives a hard sediment forms after just 8 days. This does not affect film formation in any way.
2. As described in Example 1, 21.9 kg of tall oil fatty acid are dissolved in 20 kg of xylene, with a solution of 28.1 kg of a basic polyamide of a soft resinous nature with an H-active equivalent weight of 300 (commercially available under the name Laromid R, registered trademark of Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG) is added to 25 kg of xylene and 5 kg of butanol. A 50% light yellow, viscous, odorless solution of the neutral salt is produced.
0.4% of this solution, based on the solids content of a paint, has a good sedimentation-preventing effect.
3. 11.6 kg of 85% orthophosphoric acid are mixed with a solution of 40.2 kg of a basic polyamide of a soft resin-like nature with an H-active equivalent weight of 300 (commercially available under the name Laromid R, a registered trademark of Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG) was added to 24.1 kg of butanol and 24.1 kg of xylene. The temperature is kept below 800 by cooling. A pale yellow viscous solution with a pH of 6 is obtained.
0.50 / a of this solution is added to a pigmented base coat color, consisting of 21 parts of yellow chrome, 21 parts of heavy spar, 5.3 parts of titanium dioxide, 52.7 parts of nitro clear coat, which is mixed with a mixture of 10 parts of butyl acetate, 25 parts of ethyl acetate, 2 parts of butanol, 4 parts of ethanol, 4 parts of xylene, 8 parts of toluene to a viscosity of 50 sec / 200 (Ford cup 4 mm) was adjusted.
Settling of the pigments is prevented in this way for months, while without the addition of the salt prepared according to the invention, a hard sediment settles after a short time. The paint film obtained is homogeneous and insensitive to water.