DE1062853B - Verhinderung der Druckentwicklung in verschlossen aufzubewahrenden, bis zu 1, 5 Gewichtsprozent Wasser enthaltenden Anstrichmitteln auf OElbasis mit metallischen Aluminiumschuppen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 22 g 2/01

INTERNAT. KL. C 09 d

PATENTAMT

C09D 5/3tf

A 21704 IVc/22 g

ANMELDETAG: 8. DEZEMBER 1954

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 6.AUGUST1959

Die Erfindung betrifft metallische Pigmente enthaltende Anstrichmittel auf ölbasis, zu denen Metallpasten und metallische Überzugsmassen, wie Tinkturen und fertiggemischte Farben, gehören, die gewöhnlich durch Vermischen solcher Pasten mit einer Träger- S flüssigkeit, z. B. einem organischen Firnis, hergestellt werden.

Die Lagerfähigkeit und Haltbarkeit metallische Pigmente enthaltender Anstrichmittel wird jedoch oft durch Spuren von Wasser stark beeinträchtigt. Dieses Wasser kann z. B. mit dem Lösungsmittel und bzw. oder der Trägerflüssigkeit des Anstrichmittels oder durch einen oder mehrere Bestandteile des Trägermittels in den Behälter eingebracht worden sein. Unabhängig von der Herkunft verursacht das in dem Behälter zusammen mit dem Anstrichmittel eingeschlossene Wasser eine Druckentwicklung, die sich in einem Auftreiben der Behälterwände und gegebenenfalls in einem Aufplatzen des Behälters bemerkbar macht.

Wenn auch nicht genau bekannt ist, wie diese Druckbildung in verschlossenen, Metallfarben enthaltenden Behältern zustande kommt, wird angenommen, daß das Wasser bzw. die Feuchtigkeit mit den feinteiligen Metallpigmentteilchen in den Anstrichmitteln unter BiI-dung von gasförmigem Wasserstoff chemisch reagiert. Da diese Druckbildung öfter bei fertiggemischten Mctallfarben, z. B. Aluminiumfarben, als bei konzentrierten, pastenfarbigen Metallfarben vorkommt, muß geschlossen werden, daß das in verschlossenen Behältern von Metallfarben vorkommende Wasser hauptsächlich auf den Träger bzw. den flüssigen Teil des Anstrichmittels zurückgeführt werden muß.

Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem einem Zinkstaub enthaltenden Anstrichmittel zwecks Verhinderung einer Druckentwicklung ein wasserbindendes Mittel zugesetzt wird. Als wasserbindende Mittel werden dort Calciumoxyd, Bariumoxyd und aktivierter Bauxit vorgeschlagen. Wenn auch durch einen derartigen Zusatz eine Druckbildung vermieden werden kann, so ist die Unlöslichkcit derartiger Stoffe in Lacklösungsmitteln doch ein schwerwiegender Nachteil. Ferner kann durch die zugesetzten, mit Wasser alkalisch wirkenden Verbindungen beim längeren Lagern eine Verseifung der Farbe erfolgen.

In einer weiteren Literaturstelle werden Aluminiumbronze enthaltende Celluloseesterlacke vorgeschlagen, die zweck Orientierung der Metal lblättchen ali- ■ phatische Oxyamine enthalten. Als Lösungsmittel werden vorzugsweise Nitroparaffine in größeren Mengenanteilen zugesetzt, die auch auf die gewünschte Orientierung des Aluminiumpulvers einen günstigen Einfluß ausüben.

Verhinderung der Druckentwicklung in verschlossen aufzubewahrenden, bis zu 1,5 Gewichtsprozent Wasser

enthaltenden Anstrichmitteln auf ölbasis

mit metallischen Aluminiumschuppen

Anmelder:

Aluminum Company of America, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27, Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 9. Dezember 1953

Melvin Henry Brown, Leechburg, Pa. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung sind beständige, metallische Aluminium enthaltende Anstrichmittel, die in verschlossenen Behältern keinen durch Spuren von Wasser zustande kommenden Druck entwickeln.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß die Druckentwicklung in verschlossen aufzubewahrenden, bis zu 1,5 Gewichtsprozent Wasser enthaltenden Anstrichmitteln auf ölbasis mit metallischen Aluminiumschuppen und einer Fettsäure als Schmiermittel wirksam verhindert werden kann, wenn man in diesem Mittel Nitroäthan, 1-Nitropropan, 1-Nitrobutan, 2-Nitrobutan, Nitrobenzol, o-Nitrotoluol und 3-Nitro-1,2-dimethylbenzol allein oder im Gemisch miteinander in einem Anteil von 0,25 bis 51 Gewichtsprozent verwendet. Die Nitroderivate der hier verwendeten aliphatischen und aromatischerpEohtenwasserstoffe erwiesen sich als gleichWertigZund^oniren einzeln oder

aber auch zu mehreren die D'ruck^nfVwGklung in metallisches Aluminium enthalteno^H^Ari^trichmitteln verringern und in vielen Fällen vollständig verhindern.

Ein lagerbeständiges, metallisches Aluminium enthaltendes Anstrichmittel kann z. B. aus Aluminiumschuppen, einer Fettsäure als Schmiermittel und einem flüchtigen Kohlenwasserstoff sowie einem oder mehreren Nitroderivaten aliphatischer oder aromatischer

909 580/400

Kohlenwasserstoffe bestehen, die die Entwicklung eines Druckes in den verschlossenen Behältern dieses Anstrichmittels verhindern, wenn dieses Wasser in Mengen bis zu 1,5 Gewichtsprozent des Anstrichmittels enthält. Die Nilrodcrivalc werden in einer zwischen 0,25 und 51 Gewichtsprozent des Anstrichmittels liegenden Menge verwendet.

Die Neigung zur Druckentwicklung, die schon von verhältnismäßig geringen Spuren Wasser ausgeht (bis zu 5 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf die AIuniitiiiimschuppcu in dem Anstrichmittel), wird stark verringert und in vielen Fällen völlig beseitigt, wenn man dem Behälter ein oder mehrere der genannten Nitrodcrivatc in Mengen zusetzt, die zwischen 3 und 84%, bezogen auf das Gewicht der Aluminiumschuppen in dem Anstrichmittel, liegen.

Metallisches Aluminium enthaltende Anstrichmittel aus 7 bis 80 Gewichtsprozent Aluminiumschuppen, 0,1 bis 4 Gewichtsprozent eines oder mehrerer als Schmiermittel dienender Fettsäuren, z. B. Stearin-, Palmitin-, Ricinol-, öl- oder Laurinsäurc, L bis 75 Gewichtsprozent eines flüchtigen Kohlenwasserstoffs und 0,25 bis 5t Gewichtsprozent eines oder mehrerer Inhibitoren aus der obengenannten Gruppe der Nitrodcrivatc aromatischer und aliphatischcr Kohlenwasserstoffe entwickeln praktisch in verschlossenen, die Anstrichmittel enthaltenden Behältern in Gegenwart von Wasser in Mengen bis zu 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Anstrichmittels, keinen Druck. Der Zusammcnsctzungsbcreich der verschiedenen Bestandteile der genannten, Aluminiumpigment enthaltenden Anstrichmittel ist so bestimmt worden, daß er bei allen Anstrichmitteln gilt, deren Konsistenz zwischen der konzentrierter metallischer Aluminiumpaste und der einer fertiggemischten Aluminiumfarbe liegt.

Unter flüchtigem Kohlenwasserstoff sind die handelsüblichen Lösungsmittel, Verdünnungsmittel und deren Gemische, z. B. Lackbenzin und Benzin mit hohem Flammpunkt, zu verstehen, deren Siedepunkt zwischen 100 und 216° C liegt und die normalerweise bei der Herstellung von Farben und organischen Firnissen angewandt werden. Natürlich sind darunter nicht die Nitrodcrivatc solcher Kohlenwasserstoffe zu verstehen.

Beispiel 1

Eine fcrtiggcmischtc Aluminiumfarbe mit 14 Gewichtsprozent Alumiiiiuinschuppcn, 0,5 Gewichtsprozent Stearinsäure als Schmiermittel und 85,5 Gewichtsprozent eines organischen Firnisses, der zu 43 Gewichtsprozent aus einem flüchtigen Kohlenwasserstoff in Form eines Gemisches aus Lackbenzin und hochsiedendem Benzin bestand, wurde mit 0,5 Gewichtsprozent L-Nitropropan als Inhibitor und 0,3% Wasser versetzt. Daneben wurde eine gleiche Probe der gleichen fcrtiggcmischtcn Farbe mit der gleichen Menge Wasser, aber ohne Inhibitor, hergestellt. Beide Proben wurden in einer Menge von 100 g in getrennte Glasflaschen eingebracht, die mit cingcschliffencn Glas-Stopfen dicht verschlossen wurden, in denen Quecksilbermanomctcr steckten, und in einen elektrisch geheizten Ofen gestellt, der auf 51,5° C erhitzt war, um sie dort beschleunigt prüfen zu können. Die Manometer reichten durch die Decke des Ofens, damit man sie bequem während der Prüfung von Zeil zu Zeit ablesen konnte. Die mit der Farbenprobe ohne Inhibitor beschickte Flasche entwickelte nach 112 Stunden bei der Prüftemperatur einen Druck von 0,85 atü, der beim Abkühlen auf Raumtemperatur auf 0,61 atü absank. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Prüfung abgebrochen. Die mit 1-Nitropropan als Inhibitor versehene Farbenprobe entwickelte nach 312 Stunden bei der Prüftemperatur nur einen Druck von 0,53 atü; er sank beim Abkühlen auf Raumtemperatur auf 0,33 atü ab.

Beispiel 2

Eine fertiggemischte Aluminium farbe aus 14 Gewichtsprozent Aluminiumschuppen, 0,5 Gewichtsprozent Stearinsäure (Schmiermittel), 85,5 Gewichtsprozent organischem Firnis, der zu 43 Gewichtsprozent aus einem flüchtigen Kohlcmvasscrstoff in Form eines Gemisches aus Lackbenzin und hochsiedendem Benzin bestand, wurde mit 0,25 Gewichtsprozent o-Nitrotoluol, 0,25 Gewichtsprozent Nitroäthan und 0,3 Gewichtsprozent Wasser versetzt. Eine gleiche Probe, die aber keinen Inhibitor enthielt, wurde mit der genannten Probe verglichen. Von beiden Proben wurden je 100 g in Glasflaschen eingeschlossen, die wie im Beispiel 1 beschrieben beschaffen waren, und dann in einen elektrisch beheizten Ofen eingebracht, der auf 51,5° C gehalten wurde. Die Manometer, die durch die Decke des Ofens reichten, wurden von Zeit zu Zeit abgelesen. Die Flasche, die keinen Inhibitor enthielt, entwickelte nach 96 Stunden bei der Prüf temperatur einen Druck von 0,78 atü, der beim Abkühlen auf Raumtemperatur auf 0,59 atü absank. Die mit dem Inhibitor versehene Flasche wurde bei der gleichen Temperatur 267 Stunden erhitzt und entwickelte dabei nur einen Druck von 0,53 atü bei der Prüftemperatur, der beim Abkühlen auf Raumtemperatur auf 0,33 atü absank.

Beispiel 3

Eine fertiggemischte Aluminiumfarbc aus 14 Gewichtsprozent Aluminiumschuppen, 0,5 Gewichtsprozent eines aus Stearinsäure und Palmitinsäurc bestehenden Fettsäuregemisches, 85,5% eines organischen Firnisses, der zu 43 Gewichtsprozent aus einem flüchtigen Kohlenwasserstoff in Form eines Gemisches aus Lackbenzin und hochsiedendem Benzin bestand, wurde mit 0,5 Gewichtsprozent Nitrobcnzol als Inhibitor und 0,3 Gewichtsprozent Wasser versetzt Eine gleiche Probe dieser fertiggemischten Farbe wurde ohne Inhibitor hergestellt. Von beiden Proben wurden je 100 g in \'crschlosenen Glasflaschen bei dem im Beispiel 2 beschriebenen beschleunigten Prüfverfahren bei 51,5° C unterworfen. Die mit dem fnhibitor besetzte Flasche zeigte nach 456 Stunden bei der Prüftemperatur einen Druck von 0,35 atü, der beim Abkühlen auf Raumtemperatur auf 0,17 atu abfiel. Die Flasche ohne Inhibitor entwickelte in 96 Stunden bei der Prüftemperatur einen Druck von 0,79 atü, der beim Abkühlen auf Raumtemperatur auf 0,58 atü abfiel.

Beispiel 4

Ein verschlossener Behälter mit einer bekannten, fertiggemischten, handelsüblichen Aluminiumfarbc, die aus einer praktisch wasserfreien Aluminiumpastc ohne Inhibitor hergestellt worden war und aus 9 Gewichtsprozent Aluminiumschuppen, 0,3 Gewichtsprozent Stearinsäure, 49,6 Gewichtsprozent eines flüchtigen Kohlenwasserstoffs in Form eines Gemisches aus Lackbenzin und hochsiedendem Benzin und 41,1 Gewichtsprozent eines nicht flüchtigen, organischen Harzfirnisses, trocknenden ölen und Trocknern bestand, wurde innerhalb eines Monats nach der Herstellung aus Marktware zur Prüfung ausgewählt; Behälter und

Inhalt standen nicht unter einem Druck von innen. Zu dem Inhalt wurden 0,3 Gewichtsprozent Wasser gegeben, worauf der Behälter wieder verschlossen und bei Raumtemperatur gelagert wurde. Dieser gelagerte Behälter wurde beobachtet, um festzustellen, ob er einen Druck entwickelte. Nach 4 Monaten ergab sich, daß ein Druck von 0,35 atü entstanden war. Eine gleiche Probe dieser mit Wasser versetzten Farbe wurde in einer verschlossenen Glasnasche bei 51,5° C in derselben Weise beschleunigt geprüft, wie das in den früheren Beispielen beschrieben worden ist. Dieser Behälter entwickelte nach 48 Stunden bei der Prüf temperatur einen Druck von 0,56 atü. Beim Abkühlen auf Raumtemperatur betrug der Druck 0,35 atü; es war der gleiche Druck, den die gleiche Farbe nach 4monatiger Lagerung bei Raumtemperatur in dem verschlossenen Behälter entwickelt hatte.

Ein anderer Behälter mit der gleichen handelsüblichen, fertiggemischten Farbe zeigte ebenfalls einen Monat nach seiner Herstellung keine Druckentwicklung im Inneren. Ein Teil des Inhalts dieses Behälters wurde mit 28,3 g je 3,75 1 einer durch den Inhibitor geschützten, praktisch wasserfreien Aluminiumpaste versetzt, die aus 62,5 Gewichtsprozent Aluminiumschuppen, 2,5 Gewichtsprozent Stearinsäure (Schmiermittel) und 35 Gewichtsprozent Lackbenzin bestand. Dieser geschützte Teil der Farbe wurde dann mit 0,3 Gewichtsprozent Wasser versetzt, worauf 100 g der Probe in einer verschlossenen Glasnasche bei 51,5° C in der oben beschriebenen Weise beschleunigt geprüft wurden. Nach 842 Stunden dieser beschleunigten Prüfung war in dem verschlossenen Behälter ein Unterdruck von 0,14 at, der nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur einen Wert von 0,07 at unter Atmosphärendruck erreichte. Ein sonst völlig gleicher Teil der wasserhaltigen, mit Inhibitor versetzten Farbe wurde ebenfalls bei Raumtemperatur in einem verschlossenen Behälter gelagert und 4 Monate lang von Zeit zu Zeit beobachtet. Am Ende dieser Zeit wurde ein Unterdruck von 0,14 at festgestellt.

Die obengenannten, als Inhibitoren wirksamen Nitroderivate aliphatischer und aromatischer Kohlenwasserstoffe können den Aluminium enthaltenden Anstrichmitteln jederzeit während oder nach deren Herstellung einverleibt werden. Man muß diesen Anstrichmitteln mindestens einen der genannten Inhibitoren beim Verpacken in verschlossene Behälter zusetzen. Mit einem Inhibitor versehene Aluminiumpasten eignen sich zum Vermischen mit einem organischen Firnis zwecks Herstellung fertiggemischter Aluminiumfarben und -Überzugmassen, die ihrerseits dann gegen Druckentwicklung in verschlossenen Behältern geschützt sind. Fertig gemischte Aluminiumfarben können auch aus trockenem Pulver bzw. nicht mit einem Inhibitor versehenen Pasten hergestellt werden, wobei dann einer oder mehrere der Inhibitoren zu der Farbe gegeben werden, wenn diese in zu verschließende Behälter eingefüllt wird. Man kann auch eine Aluminiumpaste mit einem Inhibitorüberschuß nachträglich zu einer fertiggemischten, indessen Inhibitor noch nicht enthaltenden Aluminiumfarbe zusetzen.

Die bevorzugt zu verwendenden Aluminiumpasten enthalten 45 bis 80 Gewichtsprozent Aluminiumschuppen, 0,2 bis 4 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Fettsäuren der Gruppe Stearin-, Palmitin-, öl-, Ricinol- und Laurinsäure, 1 bis 5 Gewichtsprozent eines flüchtigen Kohlenwasserstoffs und 30 bis 51 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Nitroderivate von aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen der Gruppe Nitroäthan, 1-Nitropropan, 1-Nitrobutan, 2-Nitrobutan, Nitrobenzol, o-Nitrotoluol und 3-Nitro-1,2-dimethylbenzol.

ίο Handelt es sich um aus trockenem Pulver oder Aluminiumpasten, die entweder durch einen Inhibitor geschützt oder nicht geschützt sind, hergestellte Anstrichmittel, die durch Beständigkeit und fehlende Druckentwicklung in verschlossenen Behältern in Gegenwart von Wasser bis zu 1,5 Gewichtsprozent der Farbe unter Lagerungsbedingungen bei Raumtemperatur gekennzeichnet sind, so werden diese bevorzugt zusammengestellt aus 7 bis 21 Gewichtsprozent Aluminiumschuppen, 0,1 bis 1 Gewichtspro-

ao zent einer oder mehrerer Fettsäuren der Gruppe Stearin-, Palmitin-, öl-, Ricinol- und Laurinsäure, 20 bis 75 Gewichtsprozent eines flüchtigen Kohlenwasserstoffs, 20 bis 64 Gewichtsprozent eines organischen Harzfirnisses, trocknenden ölen und Trocknern

as und 0,25 bis 1 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Nitroderivate von aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen der Gruppe Nitroäthan, 1-Nitropropan, 1-Nitrobutan, 2-Nitrobutan, Nitrobenzol, o-Nitrotoluol und 3-Nitro-l,2-dimethylbenzol.

In den Aluminiumpigment enthaltenden Anstrichmitteln auf ölbasis können bis zu 38 Gewichtsprozent der Aluminiumschuppen durch ein inertes Pigment, z. B. Kieselsäuregel, Tonerde oder ein ähnliches inertes Füllmaterial, ersetzt werden, ohne daß die Wirkung der zugesetzten Inhibitoren dadurch in irgendeiner Weise beeinträchtigt und die durch sie erhaltenen Ergebnisse verschlechtert würden. Selbstverständlich können zu den Aluminiumpigment enthaltenden Anstrichmitteln auch noch andere Bestandteile gegeben werden, wenn sie auf die Inhibitoren nicht schädigend wirken. Die zu benutzenden Nitroderivate der aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffe können chemisch reine oder aber technische Produkte sein; ihre Wirkung auf die Anstrichmittel wird dadurch nicht beeinträchtigt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung von Nitroäthan, 1-Nitropropan, 1-Nitrobutan, 2-Nitrobutan, Nitrobenzol, o-Nitrotoluol und 3-Nitro-l,2-dimethylbenzol allein oder im Gemisch miteinander in einem Anteil von 0,25 bis 51 Gewichtsprozent zur Verhinderung der Druckentwicklung in verschlossen aufzubewahrenden, bis zu 1,5 Gewichtsprozent Wasser enthaltenden Anstrichmitteln auf ölbasis mit metallischen Aluminiumschuppen und einer Fettsäure als Schmiermittel.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 643 361 ;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 240 151.