DE10010427A1 - Neue Additive zur Vermeidung von Hautbildung an lufttrocknenden Lacken - Google Patents
Neue Additive zur Vermeidung von Hautbildung an lufttrocknenden LackenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft oxidativ trocknende Lacke durch Zugabe von Additiven, welche geeignet sind, unerwünschte Hautbildung zu vermeiden und die Durchtrocknung von Lackfilmen zu verbessern. DOLLAR A Diese Additive sind gekennzeichnet durch die Anwesenheit von prim., sek. oder tert. Aminen gegebenenfalls in Kombination mit Dioxoverbindungen.
Description
Die Erfindung betrifft oxidativ trocknende Lacke durch Zugabe von Additiven, wel
che geeignet sind, unerwünschte Hautbildung zu vermeiden und die Durchtrocknung
von Lackfilmen zu verbessern.
Diese Additive sind gekennzeichnet durch die Anwesenheit von prim., sek. oder tert.
Aminen, gegebenenfalls in Kombination mit Dioxoverbindungen.
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der farblosen und pigmentierten, oxidativ trock
nenden Lacke und Farben auf Basis oxidativ trocknender Öle, Alkydharze, Epoxy
ester und anderer oxidativ trocknender, veredelter Öle sowie der Druckfarben. Sie
betrifft neue Additive, die in der Lage sind, die Hautbildung in o. g. Lacksystemen zu
verzögern. Sie betrifft aber auch Additive, welche die Durchtrocknung, Verlauf und
Glanz o. g. Lacksysteme verbessern.
Öle und Bindemittel, die durch die Einwirkung von Sauerstoff (vorzugsweise aus der
Luft) bei Raumtemperatur oder bei höheren Temperaturen mittels Zusatz von Troc
kenstoffen, z. B. Metallseifen von Übergangsmetallen (die Lösungen von Trocken
stoffen bezeichnet man als "Sikkative"), oxidativ vernetzen und so von der flüssigen
Phase in die feste übergehen, können bei der Lagerung (in offenen oder geschlosse
nen Gefäßen) an ihrer Oberfläche eine Haut bilden. Diese noch vor der eigentlichen
Applikation des Lackes stattfindende Vernetzung ist in hohem Maße unerwünscht, da
sie z. B. die Handhabung des Lackes erschweren und sehr häufig die gleichmäßige
Verteilung der Sikkative stören. Eine Ursache der Hautbildung ist die Anreicherung
von bestimmten Sikkativen an der Oberfläche. Durch Einbau der Sikkative in die
Lack-Haut werden dem darunterliegenden Rest des Lackes die notwendigen aktiven
Sikkative entzogen, so dass es zu starken Trocknungsverzögerungen kommt.
Hautbildung ist gleichermaßen beim applizierten Lackfilm unerwünscht und nachtei
lig. Eine zu schnelle Trocknung an der Lackoberfläche verhindert die gleichmäßige
Durchtrocknung des Filmes durch die Abschirmung der unteren Filmschichten vom
trocknungsnotwendigen Sauerstoff, welcher sich durch zu schnelle Oberflächentrock
nung nicht gleichmäßig verteilen kann. Daraus resultieren für den Lackfilm Verlaufs
störungen, wie z. B. das Schrumpfen oder auch Haftungsprobleme bzw. insgesamt
nicht ausreichend harte Filme.
Es ist daher notwendig und Stand der Technik, dem Lack Substanzen zuzugeben,
welche die Reaktion mit Luftsauerstoff an der (Lack)-Flüssigkeitsoberfläche, also im
Gefäß und beim aufgetragenen Film hemmen (Antioxidantien). Eine Auflistung sol
cher bekannter Verbindungen findet sich z. B. in H. Kittel; Lehrbuch der Lacke und
Beschichtung; Colomb Verlag; 1976.
Die wichtigsten Verbindungsklassen sind zum einen phenolische Verbindungen und
zum anderen Oxime. Die phenolischen Hautverhinderer weisen jedoch eine deutliche
Antrocknungsverzögerung auf, so dass sie alleine nur noch für spezielle Lackformu
lierungen in Frage kommen. Oxime, wie z. B. das Methylethylketoxim, zeigen hinge
gen aufgrund ihrer Flüchtigkeit nur eine leichte Antrocknungsverzögerung. Der
Nachteil der heute in großem Umfange eingesetzten Oxime liegt in ihrer Toxizität.
So wurden in einer Tierversuchsstudie Hinweise auf eine Krebsbildungsgefahr bei
Exposition durch Einatmen gefunden (MAK-Liste 1997). Dies bedeutet aufwendige
persönliche Schutzmaßnahmen bei der Verarbeitung von Lacken, die Oxime als
Hautverhinderungsmittel enthalten.
Es war somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Antioxidantien (Hautverhinde
rungsmittel) bereitzustellen, die keine (oder nur eine sehr geringe) Antrocknungsver
zögerung zeigen, eine sehr gute Durchtrocknung des Lackes bewirken und keine
nachteiligen toxikologischen Eigenschaften besitzen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Anmeldung war es, Hautverhinderungsmittel
zu liefern, die in möglichst vielen, verschiedenen Arten oxidativ trocknender Lacke
einarbeitbar sind. Ebenso war es eine Aufgabe, Additive zu erzeugen, die aufgrund
ihrer physikalischen Eigenschaften unproblematisch in entsprechende Lackformulie
rungen einsetzbar sind.
Diese Aufgabe wird überraschend gelöst durch die Verwendung von Verbindungen
der allgemeinen Formel (I) sowie gegebenenfalls Gemische derselben mit Produkten
der allgemeinen Formel (II)
R1 = H, Alkylrest C1-C20, Aryl-Rest oder Cycloalkylrest mit C5-C7
R2 ≘ R1
R3 ≘ R1
R2 ≘ R1
R3 ≘ R1
R1 = Alkylrest C1-C4, Aryl-Rest oder Cycloalkylrest mit C5-C7
R2 = H, Alkylrest C1-C4
R3 = H, Alkylrest C1-C4
R2 und R3 können gleich oder ungleich sein
R4 = Alkylrest C1-C4, Aryl-Rest oder Cycloalkylrest mit C5-C7
als Hautverhinderungsmittel in oxidativ trocknenden Lacken.
R2 = H, Alkylrest C1-C4
R3 = H, Alkylrest C1-C4
R2 und R3 können gleich oder ungleich sein
R4 = Alkylrest C1-C4, Aryl-Rest oder Cycloalkylrest mit C5-C7
als Hautverhinderungsmittel in oxidativ trocknenden Lacken.
Erfindungsgemäß im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist der Einsatz von Ver
bindungen der allgemeinen Formel (I) alleine oder in Form von Lösungen in orga
nischen Lösemitteln. Hierbei sind alle üblichen Lösungsmittel, z. B. Aromaten, Test
benzine, Ketone und Alkohol möglich. Bevorzugt ist aber eine Mischung mit Ver
bindungen der Formel (II).
Der Gegenstand der vorliegenden Anmeldung umfasst auch die Verwendung der
beschriebenen Verbindungen als Hautverhinderungsadditive in oxidativ trocknenden
Lacken und Druckfarben. Für die Anwendung können die neuen Hautverhinderungs
mittel der allgemeinen Formel (I) sowohl alleine als auch in beliebiger Anmischung
miteinander und bevorzugt in Mischungen mit Verbindungen der Formeln (II) ver
wendet werden.
Die Verbindungen bzw. deren Gemische können pur oder in Form von Lösungen in
organischen Lösungsmitteln oder auch in Form einer wässrigen Dispersion bzw.
Emulsion verwendet werden, wobei wässrig in diesem Zusammenhang bedeuten soll,
dass Wasser entweder alleiniges Lösemittel ist oder zu über 50 Gew.-%, bezogen auf
die Lösemittelmischung neben üblichen organischen Lösemitteln zugegeben ist.
Die Einsatzmenge der erfindungsgemäß verwendeten Additive richtet sich in erster
Linie nach der Menge der verwendeten Sikkative in der Lackformulierung. In der
Regel sollten je Mol eingesetzten Metalles des Primärtrockners bzw. der Primär
trockner bei Verwendung von sogenannten Kombinationstrocknern ca. 1 bis 8 Mol
von Verbindungen der Formel (I) zugegeben werden. Vorzugsweise werden zusätz
lich 1 bis 8 Mol von Verbindungen der Formel (II) beigefügt. Die besonderen bevor
zugten Einsatzmengen richten sich aber auch stark nach der Art des Bindemittels und
der eingesetzten Pigmente. So sind besonders bevorzugte Einsatzmengen für unpig
mentierte Lacke auf Basis langöliger Alkydharze, z. B. 2 bis 4 Mol einer Verbindung
der Formel (I) in einem Gemisch mit 2 bis 4 Mol einer Verbindung der Formel (II)
bezogen auf die eingesetzten Metallmenge an Primärtrockner. In speziellen Systemen
kann die einzusetzende relative Additivmenge auch größer als 8 Mol eines erfin
dungsgemäßen Gemisches (bezogen auf die Metallmenge des Sikkatives) der neuen
Hautverhinderungsmittel sein.
Es ist ein Vorteil der erfindungsgemäß verwendeten Hautverhinderungsmittel, dass
sie in einer sehr breiten Palette an Bindemitteln und bei Einsatz verschiedener
Sikkative stets zuverlässig die Hautbildung verhindern, aber andere Trocknungs
eigenschaften des Lackes nicht nachteilig beeinflussen.
Als die Erfindung erläuternde, aber nicht einschränkende Beispiele sollen zunächst
folgende Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung der Gemi
sche geeigneter Hautverhinderungsmittel genannt werden.
- a) 50% Dimethylethanolamin, 50% 2,4-Pentandion (≘ Acetylaceton)
- b) 50% Dimethylaminododecan, 50% 2,4-Pentandion (≘ Acetylaceton)
- c) 50% Hexadecylamin, 50% 2,4-Pentandion (≘ Acetylaceton)
- d) 50% N,N-Dimethyltetradecylamin, 50% 2,4-Pentandion (≘ Acetylaceton)
- e) 50% N-Methyl-didecylamin, 50% 2,4-Pentandion (≘ Acetylaceton)
- f) 50% Oleylamin, 50% 2,4-Pentandion (≘ Acetylaceton)
Claims (4)
1. Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) als Antioxidans
für oxidativ trocknende Lacke
in welcher
R1, R2 und R3 für H, C1-C20-Alkyl, linear oder verzweigten Aryl-Rest oder Cycloalkylrest mit C5-C7-Atomen ist,
R1, R2 und R3 können gleich oder ungleich sein
R2 ≘ R1
R3 ≘ R1
gegebenenfalls in Gemischen mit Verbindungen der Formel (II)
R1 = Alkylrest C1-C4, Aryl-Rest oder Cycloalkylrest mit C5-C7
R2 = H, Alkylrest C1-C4
R3 = H, Alkylrest C1-C4
R2 und R3 können gleich oder ungleich sein
R4 = Alkylrest C1-C4, Aryl-Rest oder Cycloalkylrest mit C5-C7
als Hautverhinderungsmittel in oxidativ trocknenden Lacken und Farben.
in welcher
R1, R2 und R3 für H, C1-C20-Alkyl, linear oder verzweigten Aryl-Rest oder Cycloalkylrest mit C5-C7-Atomen ist,
R1, R2 und R3 können gleich oder ungleich sein
R2 ≘ R1
R3 ≘ R1
gegebenenfalls in Gemischen mit Verbindungen der Formel (II)
R1 = Alkylrest C1-C4, Aryl-Rest oder Cycloalkylrest mit C5-C7
R2 = H, Alkylrest C1-C4
R3 = H, Alkylrest C1-C4
R2 und R3 können gleich oder ungleich sein
R4 = Alkylrest C1-C4, Aryl-Rest oder Cycloalkylrest mit C5-C7
als Hautverhinderungsmittel in oxidativ trocknenden Lacken und Farben.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindun
gen der Formeln (I) und gegebenenfalls (II) in organischen Lösemitteln gelöst
sind.
3. Verwendung gemäß Anspruch 1 als Additive in pigmentierten Systemen oder
Klarlacken oder Druckfarben auf Basis oxidativ trocknender Bindemittel als
Hautverhinderungsmittel in Einsatzmengen von 0,05 bis 1 Gew.-%, bezogen
auf den Gesamtansatz.
4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive zur
Verbesserung der Durchtrocknung des Verlaufes und des Glanzes von oxida
tiv trocknenden Lacksystemen verwendet werden.
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