DE1109811B

DE1109811B - Bei Temperaturen oberhalb 120íÒC einzubrennende UEberzuege bildende Metallschutzmittel

Info

Publication number: DE1109811B
Application number: DEH32647A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Elemer Moczar
Original assignee: Dr Kurt Herberts and Co GmbH
Current assignee: Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1958-03-11
Filing date: 1958-03-11
Publication date: 1961-06-29
Also published as: GB907782A

Description

Bei Temperaturen oberhalb 120° C einzubrennende Überzüge bildende Metallschutzmittel Es ist bekannt, daß wässerige Bindemittel-Zubereitungen vorteilhafter sind als entsprechende Bindemittel-Zubereitungen in organischen Lösungsmitteln, weil z. B. die mit der Verwendung von organischen Lösungsmitteln verbundene Feuergefahr und die Lösungsmittelverluste bei der Verwendung von wässerigen Zubereitungen entfallen. Man hat bereits Bindemittel, die salzbildende Gruppen enthalten, als Ausgangsprodukte für die Herstellung von wässerigen Lösungen oder Emulsionen verwendet. Als salzbildende Gruppen werden bevorzugt Carboxylgruppen und Alkalien, z. B. Ammoniak verwendet. Man hat auch bereits Einbrennlacke bzw. Grundstoffe für Einbrennlacke hergestellt, die aus wässerigen Lösungen von Neutralisationsprodukten der Huminsäuren, insbesondere der Kohle-Oxydationsprodukte, eventuell im Gemisch mit ungesättigten Fettsäuren, und Aminen oder Amingemischen bestehen. In diesem Zusammenhang sind auch bereits Diamine, wie Hexamethylendiamin, vorgeschlagen worden. Bei diesem Verfahren müssen Einbrenntemperaturen über 200° C verwendet werden. Weiterhin hat man Lösungen von Salzen von Mischpolymerisaten aus ungesättigten Carbonsäuren und Vinylverbindungen, z. B. aus Maleinsäureanhydrid und Styrol, zur Herstellung von glänzenden überzügen auf Leder und anderen Unterlagen verwendet. Das Härten dieser Schichten wurde mittels Formaldehyd durchgeführt. Hochmolekulare harzartige oder feste Polymerisate, die bei der gemeinsamen Polymerisation von 1-Alkoxybutadienen und Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid erhalten werden, sind in Form ihrer wasserlöslichen Salze als Dispergier-, Verdickungs- und Reinigungsmittel vorgeschlagen worden. Die wasserlöslichen Salze werden bei diesem Verfahren durch Umsetzung mit Hydroxyden mehrwertiger Metalle, z. B. Aluminiumhydroxyd, in wasserunlösliche Verbindungen übergeführt.
Es wurde nun gefunden, daß man Metallschutzmitttel, die bei Temperaturen oberhalb 120° C einbrennbare überzüge bilden, auf der Grundlage von wässerigen Lösungen oder Emulsionen von salzbildende Gruppen aufweisenden Bindemitteln erhält, wenn man als salzbildende Gruppen aufweisende Bindemittel die Anlagerungsprodukte von Maleinsäure oder deren Anhydrid an ungesättigte Fettsäuren oder solche Fettsäuren enthaltende Ester und Di- oder Polyamine zur völligen oder teilweisen Salzbildung verwendet.
Die Anlagerungsprodukte der Maleinsäure an pfllanzliche und tierische Öle sind unter der Bezeichnung »Maleinatöle« bekannt. Diese Öle enthalten Ester der ungesättigten Fettsäuren mit Glycerin. Man kann aber auch Ester der Fettsäuren mit anderen ein- oder mehrwertigen Alkoholen, z. B. Butylalkohol, Allyalkohol, Äthylenglykol und Trimethylolpropan, verwenden. Die Maleinatöle enthalten zwei Carboxylgruppen pro Fettsäurerest. Man kann als Ausgangsprodukte für das Verfahren gemäß der Erfindung auch die Halbester der Maleinatöle einsetzen und die Salzbildung an der verbleibenden Carboxylgruppe vornehmen. Man kann für die Zwecke der Erfindung auch die Dien-Anlagerungsprodukte verwenden, die aus Maleinsäure oder deren Anhydrid und konjugiert ungesättigten Fettsäuren oder deren Estern, z. B. Holzöl, erhältlich sind.
Als Diamine oder Polyamine werden primäre Di-oder Polyamine bevorzugt, die pro NH2 Gruppe 1 bis 4 C-Atome im Molekül enthalten. Die primären Amine der erwähnten Art reagieren besonders leicht im Sinne der Erfindung. Man kann aber auch sekundäre Amine verwenden.
Die Verwendung der Di- oder Polyamine führt dazu, daß beim Einbrennvorgang eine weitergehende Vernetzung eintritt, als dies bei der vorbekannten Verwendung von Ammoniumsalzen der Fall ist. In vielen Fällen läßt sich ein genügender technischer Effekt dadurch erhalten, daß man die salzbildenden Gruppen teils mit Ammoniak, teils mit Di- oder Polyaminen im Sinne der Salzbildung absättigt. Beim Einbrennen bilden sich Polyamid-, Amid- und Imidgruppen, über die eine irreversible Vernetzung erfolgt. Die erhaltenen Einbrennlacke sind dementsprechend in hohem Maße wasser- und witterungsbeständig, besitzen eine ausreichende Härte, Elastizität und auch nach mehrtägiger Wasserlagerung ein gutes Haftvermögen.
Die Ausgangslösungen bzw. Emulsionen gemäß der Erfindung können in an sich bekannter Weise mit anderen Zusatzstoffen, z. B: -Pigmenten, versetzt werden.
Das Verfahren ist mit gutem Erfolg in der Metall-Lackierung überall dort anwendbar, wo das Auftragen transparenter Überzüge bei möglichst niedrigen Kosten und ohne Feuergefahr wünschenswert ist, wie bei der Drahtlackierung und Massenlackierung von Metallgegenständen. Diese Eigenschaften werden bei Einbrenntemperaturen von vorzugsweise etwa 150"C erhalten. Die gegenüber vorbekannten Verfahren niedrigen Einbrenntemperaturen und die erhöhte Wetterfestigkeit sowie Härte der resultierenden Filme werden dadurch erreicht, daß das Bindemittel benachbarte, zur ringförmigen Imidbildung befähigte Carboxylgruppen trägt und das Bindemittel mit den verwendeten Di- oder Polyaminen leicht reagiert. Die sich während des Verfahrens bildenden Imide sind sehr stabil. Die Vernetzung der Moleküle durch Imidbildung wird durch die Vernetzung der ungesättigten Fettsäureester durch thermische Polymerisation noch wesentlich verstärkt. Beispiel 1 320 g Leinölholzöl-Maleinatöl mit 35 % Maleinsäureanhydridgehalt werden nach Veresterung mit 30 g Allylalkohol mit Kobaltnaphthenat sikkativiert und bei 60' C in 150 g 15,3o/oigem Ammoniak gelöst. Zu der fertigen Lösung werden 30 g Äthylendiamin zugesetzt. Die Mischung wird nach entsprechender Verdünnung mit Wasser aufgespritzt oder gestrichen und der erhaltene Überzug bei 150° C bei 30 MinutQn- eingebrannt: Beispie12 632g Leinöl-Maleinatöl mit 300% i Maleinsäureanhydridgehalt werden mit Kobaltnaphthenat sikkativiert und bei 60° C in einer Mischung von 340 g 15,3o/oigem Ammoniak und 60 g Diäthylentriamin gelöst. Die entstandene dicke Lösung wird nach entsprechender Verdünnung auf den Metallgegenstand aufgebracht und der Überzug nach Trocknung bei 150° C 35 Minuten eingebrannt.

Claims

PATENTANSPRUCH Bei Temperaturen oberhalb 120° C einzubrennende Überzüge bildende Metallschutzmittel auf der Grundlage von wässerigen Lösungen oder Emulsionen von salzbildende Gruppen aufweisenden Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß sie Anlagerungsprodukte von Maleinsäure oder deren Anhydrid an ungesättigte Fettsäuren oder solche Fettsäuren enthaltende Ester als salzbildende Bindemittel sowie Di- oder Polyamine zur völligen oder teilweisen Salzbildung enthalten. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 859 954, 838 750, 767 809; deutsche Auslegeschrift Nr.1022 724; französische Patentschrift Nr. 718 277; USA.-Patentschrift Nr. 2 647 094.