DE1052024B

DE1052024B - Paints and coatings on the basis of tar pitch-alumina dispersion

Info

Publication number: DE1052024B
Application number: DEG20406A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Ernst Schnacke; Dr Phil Karl Meyer; Dr Rer Nat Adolf Siegl
Original assignee: Gelsenkirchener Bergwerks AG
Current assignee: Gelsenkirchener Bergwerks AG
Priority date: 1956-08-27
Filing date: 1956-08-27
Publication date: 1959-03-05

Description

Anstrich- und Uberzugsmittel auf der Grundlage von Teerpech-Tonerde-Dispersion Die Gewinnung von Teerpechdispersionen unter Verwendung eines festen Dispergators ist an sich bekannt. So wird nach einem bekanntenVerfahrenLehm oder Ton mit Wasser gemischt, und unter ständigem Rühren werden Teer und weitere Mengen Wasser zugefügt. Das erhaltene, als Straßenüberzug dienende graue pastöse Gemisch wird auf den zum Einwalzen vorgesehenen Schotter ausgegossen und sodann unter Zusatz von Wasser und Sand wie üblich verarbeitet. Auf diese Weise werden nach dem Trocknen staubfreie und wasserundurchlässige Straßen erhalten. Als Anstrichmittel ist das Gemisch jedoch nicht verwendbar.Paints and coatings on the basis of tar pitch-alumina dispersion The recovery of tar pitch dispersions using a solid dispersant is known per se. Thus, according to a known method, clay or clay is mixed with water mixed, and tar and additional amounts of water are added with constant stirring. The gray pasty mixture obtained, serving as a road coating, is applied to the Rolling in provided gravel and then poured out with the addition of water and Sand processed as usual. This way they will be dust-free after drying and preserve impermeable roads. As a paint, however, the mixture is not useable.

Eine ältere Durckschrift beschreibt die Herstellung eines Anstrichmittels aus Pech oder Bitumen, Teer, Ton und Wasser. Das so erhaltene Anstrichmittel von nach dem Trocknen mattgrauer Farbe dient zum Anstreichen oder Überziehen von Metall- und Holzgegenständen, aber auch für Textilien, um diese wasserdicht zu machen.An older document describes the manufacture of a paint from pitch or bitumen, tar, clay and water. The paint thus obtained from after drying, matt gray paint is used for painting or covering metal and wooden objects, but also for textiles to make them waterproof.

In neuerer Zeit ist vorgeschlagen worden, stabile wässerige Dispersionen auf der Grundlage von Steinkohlenteerpech in Gegenwart wasserdispergierbarer tonartiger Stoffe, gegebenenfalls unter Zusatz von hochsiedendem Teeröl, in der Weise herzustellen, daß die Steinkohlenteerpeche mit einem Erweichungspunkt von nicht über 60° K.-S. oder auf einen solchen Erweichungspunkt gefluxte Hart- oder Sonderpeche bei erhöhter Temperatur zunächst in das Gemisch von Wasser und tonartigen Stoffen eingetragen werden, worauf zu dieser Mischung in noch warmem Zustand, vorzugsweise bei 60 bis 80° C, feste aromatische Koh.lenwasserstoffe mit zwei bis drei Ringen, wie Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, in Mengen von mindestens 0,5 und höchstens 4 Gewichtsprozent, bezogen auf die fertige Dispersion, über den Gehalt des Steinkohlenteerpechs an .diesen Verbindungen hinaus zugegeben werden. Die festen aromatischen Kohlenwasserstoffe können auch dem zur Dispersion dienenden Wasser zugegeben werden, und als Wasser kann ein Gaskondensat dienen, das nach der Gasreinigung bzw. nach .der Kompression im Nachkühler beim Sinken der Gastemperatur anfällt und frei von Ammoniak und teerartigen Bestandteilen ist.More recently, stable aqueous dispersions have been proposed based on coal tar pitch in the presence of water-dispersible clay-like Substances, possibly with the addition of high-boiling tar oil, to be produced in such a way that that the coal tar pitches with a softening point of not more than 60 ° K.-S. or hard or special pitch fluxed to such a softening point in the case of increased Temperature initially entered into the mixture of water and clay-like substances be, whereupon this mixture in the still warm state, preferably at 60 to 80 ° C, solid aromatic hydrocarbons with two to three rings, such as naphthalene, Anthracene, phenanthrene, in amounts of at least 0.5 and at most 4 percent by weight, based on the finished dispersion, on the content of the coal tar pitch .these compounds are also added. The solid aromatic hydrocarbons can also be added to the water used for dispersion, and as water a gas condensate can be used, which after the gas cleaning or after .der compression Accumulates in the aftercooler when the gas temperature drops and is free of ammonia and tarry Components is.

Es ist bekannt, daß solche Dispersionen vom Pechin-Wasser-Typ nur bei Temperaturen weit über 0° C, günstigenfalls nicht unter -I-8 bis -I-10° C, verarbeitet werden können. Werden Dispersionen dieser Art der Kälte ausgesetzt, so kommt es zu weitgehenden Störungen in der Struktur, indem sich die in der Grenzfläche zwischen äußerer wässeriger Phase und innerer Pechphase absorbierten Teilchen des Dispergators zu Klumpen vereinigen und dadurch eine Inhomogenität des Dispersionssystems hervorrufen. Die mit einer solchen unstabil gewordenen Dispersion gestrichene Fläche weist einen Überzug auf, der nicht glatt verläuft und nach dem Trocknen ohne weiteres durch Wischen mit der Hand oder durch andere mechanische Einwirkung entfernt werden kann. Die sonst so vorteilhaften Eigenschaften des Dispersionsüberzuges gehen auf diese Weise verloren.It is known that such dispersions of the pitch-water type only processed at temperatures well above 0 ° C, ideally not below -I-8 to -I-10 ° C can be. If dispersions of this type are exposed to the cold, it happens to far-reaching disturbances in the structure by the in the interface between the outer aqueous phase and the inner pitch phase absorbed particles of the dispersant combine to form lumps and thereby cause inhomogeneity of the dispersion system. The surface painted with such an unstable dispersion has a Coating that does not run smoothly and easily through after drying Wiping by hand or by other mechanical action can be removed. The otherwise so advantageous properties of the dispersion coating are due to this Way lost.

Beim Verstreichen von wässerigen Dispersionen auf metallische Grundflächen kommt es ferner infolge der Einwirkung des Dispersionswassers auf dem metallischen Untergrund zu weitgehenden Unterrostungen, so daß zunächst ein Voranstrich auf Lösungsmittelbasis aufgebracht werden sollte.When spreading aqueous dispersions on metallic surfaces it also occurs as a result of the action of the dispersion water on the metallic one Substrate to extensive under-rusting, so that first a solvent-based primer should be applied.

Die vorliegende Erfindung betrifft Anstrich- und Überzugsmittel auf der Grundlage von Teerpech-Ton-Dispersionen. Die Dispersion enthält erfindungsgemäß bis zu 10 Gewichtsprozent eines flüssigen oder festen höherenAlkohols mit vorzugsweise zwei endständigen Hydroxylgruppen und mit einem Molekulargewicht von etwa 300 und bzw. oder eines Esters derselben mit Phosphorsäure oder Borsäure.The present invention relates to paints and coatings based on tar pitch clay dispersions. According to the invention, the dispersion contains up to 10% by weight of a liquid or solid higher alcohol with preferably two terminal hydroxyl groups and having a molecular weight of about 300 and or or an ester thereof with phosphoric acid or boric acid.

Der Alkohol kann sowohl bei der Herstellung der Dispersion als auch der bereits fertiggestellten Dispersion zugefügt werden. Die erhaltenen Mittel können auch bei kälterer Witterung verarbeitet werden.The alcohol can both in the preparation of the dispersion as well be added to the already finished dispersion. The funds received can can also be processed in colder weather.

Die zur Verwendung gelangenden Alkohole sollen keine zu große Kettenlänge aufweisen, da sonst die guten Verarbeitungseigenschaften vermindert werden. Im allgemeinen ist die Anwesenheit zweier Hydroxylgruppen ausreichend; eine zu große Anzahl an vorhandenen OH-Gruppen steigert zu sehr die Wasserlöslichkeit, so daß es unter Umständen zu einem Herauslösen des verarbeitenden Alkohols aus dem getrockneten Dispersionsanstrich bei Feuchtigkeitseinwirkung kommt. Bevorzugt werden flüssige Alkohole, während bei Verwendung von bereits festen Alkoholen von höherem Molekulargewicht die damit hergestellten Emulsionen nach dem Aufbringen auf dem Untergrund eine verringerte Trocknungsfähigkeit aufweisen. Durch die Verarbeitung von höheren Alkoholen der beschriebenen Art in Ton-Teerpech-Dispersionen wird ferner deren Benzinfestigkeit nach dem Verstreichen weiter erhöht.The alcohols used should not have too long a chain length otherwise the good processing properties will be reduced. In general the presence of two hydroxyl groups is sufficient; too large a number Existing OH groups increases the water solubility too much, so that it may under certain circumstances to a detachment of the processing alcohol from the dried Dispersion paint comes when exposed to moisture. Liquid ones are preferred Alcohols, while when using already solid alcohols of higher molecular weight the emulsions produced with it decreased after application to the substrate Have drying ability. By processing higher alcohols the The type described in clay-tar pitch dispersions is also their gasoline resistance increased further after the lapse.

Beispiel 1 100 Gewichtsteile einer Teerpech-Ton-Dispersion, bestehend aus 20 Gewichtsprozent mineralischem Dispergator (vorzugsweise Kaolin), 38 Gewichtsprozent Steinkohlenteerpech mit einem Ep. nach K.-S. von unter 60°, Rest Wasser, werden mit 3 bis 10 Gewichtsteilen eines Alkohols mit einem Molekulargewicht von etwa 300 unter gutem Rühren versetzt. Diese Dispersion wurde auf einen metallischen Untergrund, z. B. auf ein Schwarzblech, gestrichen. Der mit dunkelgrauschwarzer Farbe getrocknete Film wurde sodann bewässert. Nach 2monatigem Verweilen im Wasserbad war keine Veränderung des Films feststellbar. Der Film hatte seine dunkle Farbe behalten, war absolut wischfest und zeigte keinerlei Spuren einer Unterrostung. Die Verarbeitung der so zubereiteten Disoersion kann ohne weiteres bei Temperaturen um 3° C erfolgen.Example 1 100 parts by weight of a tar pitch clay dispersion, consisting from 20 percent by weight mineral dispersant (preferably kaolin), 38 percent by weight Coal tar pitch with an ep. After K.-S. below 60 °, the rest water with 3 to 10 parts by weight of an alcohol having a molecular weight of about 300 added with thorough stirring. This dispersion was applied to a metallic substrate, z. B. on a black plate, painted. The one dried with dark gray-black paint The film was then watered. After 2 months in the water bath there was no change of the film detectable. The film had kept its dark color, it was absolute smudge-proof and showed no traces of under-rusting. Processing the so The prepared disoersion can easily be carried out at temperatures around 3 ° C.

Wird die gleiche Teerpech-Ton-Dispersion, jedoch ahne Alkoholzusatz, der beschriebenen Wasserbehandlung ausgesetzt, so tritt bereits vor Ablauf einer Woche eine weitgehende Zerstörung des Anstrichfilms ':zw. eine starke Unterrostung auf.If the same tar pitch clay dispersion, but without the addition of alcohol, exposed to the water treatment described, occurs before a Week an extensive destruction of the paint film ': between a strong under-rusting on.

Die geschilderte günstige Wirkung des Alkohol-7usatzes in bezug auf Verhütung von Rostbildung .cann noch :durch den Zusatz bestimmter Mittel ver-, :)essert werden. Es wurde gefunden, daß eine besonders weitgehende Schutzwirkung durch ,den Zusatz von Ester zur Dispersion erzielt wird, welche bei der Veresterung der höheren Alkohole der vorstehend erwähnten Art mit Phosphor- oder Borsäure erhalten werden. Die Wirkung eines solchen Schutzmittels geht aus dem nachstehend angeführten Ausführungsbeispiel 2 hervor. Beispiel 2 100g einer Teerpech-Ton-Dispersion nach Beispiel 1 werden mit einer Lösung von 3 g :des Esters der bestimmten Alkohole mit Phosphorsäure oder Borsäure in 10 cm3 Wasser gut vermischt. Diese Dispersion ergibt, auf ein metallisch blankes Eisenblech verstrichen, einen Film, ,der sich bei der Prüfung mit Kupfersulfatlösung als porenfrei erweist und keine Neigung zum Unterrosten im Verlauf von langzeitigen Bewitterungsversuchen zeigt.The described beneficial effect of the alcohol additive in relation to Prevention of rust formation. Can also be: improved by adding certain agents will. It has been found that a particularly extensive protective effect by the Addition of ester to the dispersion is achieved, which in the esterification of the higher Alcohols of the type mentioned above can be obtained with phosphoric or boric acid. The effect of such a protective means is based on the exemplary embodiment given below 2 emerges. Example 2 100 g of a tar pitch clay dispersion according to Example 1 are mixed with a solution of 3 g: of the ester of certain alcohols with phosphoric acid or Boric acid mixed well in 10 cm3 of water. This dispersion gives, on a metallic basis Bare iron sheet passed, a film that appeared when tested with copper sulfate solution proves to be pore-free and has no tendency to rust under over long periods of time Shows weathering tests.

Es ist auch möglich, neben dem Ester höhere Alkohole der beschriebenen Art, beispielsweise im Verhältnis 1 :1, zu verwenden. In allen Fällen sollte jedoch die Gesamtmenge an Alkohol und Ester 10 Gewichtsprozent der fertigen Dispersion nicht wesentlich überschreiten. Bei Verwendung von Ester allein wird eine Menge von 2 Gewichtsprozent bevorzugt.It is also possible, in addition to the ester, to use alcohols higher than those described Art, for example in a ratio of 1: 1. In all cases, however, it should the total amount of alcohol and ester 10 percent by weight of the finished dispersion not significantly exceed. Using ester alone gets a lot of 2 percent by weight preferred.

Claims

PATENT NSPRUCII: paints and coatings based on tar pitch-clay dispersions, characterized in that the dispersion contains up to 10 percent by weight of a liquid or solid higher alcohol with preferably two terminal hydroxyl groups and with a molecular weight of about 300 and / or one Contains esters of the same with phosphoric acid or boric acid. Documents considered: German Patent No. 521593; British Patent No. 233 430.