DE1494416B2

DE1494416B2 - Verfahren zur Erzeugung von Lackbzw. Schutzüberzügen

Info

Publication number: DE1494416B2
Application number: DE1494416A
Authority: DE
Inventors: Marcel Paris Herzberg
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1958-06-11
Filing date: 1959-06-10
Publication date: 1974-01-17
Also published as: FR1202394A; US3006877A; NL120879C; NL240060A; CH378445A; DE1494416A1; GB884631A; BE579527A

Description

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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung von Lack- bzw. Schutzüberzügen mit Harzlösungen auf der Grundlage von Epoxidharzen, Steinkohlenteerpechen und/oder Biturnen und Härtungsmitteln für Epoxidharze in organischen Lösungsmitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in den Harzlösungen ein Steinkohlenteerpech vom Erweichungspunkt (Ring- und Kugelmethode) mindestens 6O⁰C und/oder Bitumen vom Erweichungspunkt (Ring- und Kugelmethode) mindestens 45°C und als Lösungsmittel t~',v. -Vermittler Methylisobutylketon, Methyläthylketon, Cyclohexanon oder ein Dichlorbenzol, gegebenenfalls zusammen mit anderen Lösungsmitteln, verwendet werden.

Die danach erhältlichen überzüge besitzen eine gute Elastizität und Haftfestigkeit sowie hervorragende Beständigkeit gegen mechanische und thermische Beanspruchung sowie gegen chemische Agentien.

In der USA.-Patentschrift 2 765 288 werden zwar härtbare Mischungen aus Epoxidharz und Steinkohlenteerpech beschrieben, jedoch werden danach als Lösungsmittel ausschließlich aromatische Kohlenwasserstoffe eingesetzt, wodurch keine gute gegenseitige Verträglichkeit aller Komponenten des überzugsmittels gewährleistet ist (vgl. den nachstehend folgenden Versuchsbericht).

Die USA.-Patentschrift 2 528 417 betrifft lediglich die Verwendung von alkalischen Extrakten aus gekracktem Erdöl, deren Hauptbestandteile höhere Alkylphenole sind; dieses Material ist von dem erfindungsgemäß verwendeten Steinkohlenteerpech oder Bitumen wesentlich verschieden.

In der Firmenschrift »Epikote«, September 1957, 1-1, S. 7 und 8, ist lediglich im Rahmen einer Aufzählung von mit Epoxidharzen verträglichen Komponenten Steinkohlenteer angegeben; weder ein Hinweis auf Steinkohlenteerpech noch auf Lösungsmittel, die dessen Verträglichkeit mit Epoxidharzen gewährleisten, läßt sich daraus entnehmen.

In der deutschen Auslegeschrift 1 152 495 sind überzüge auf der Grundlage von Bitumen vorgeschlagen, jedoch ohne Erwähnung von Lösungsmitteln; gemäß den Beispielen werden lediglich lösungsmittelfreie Überzugsmassen aus Epoxidharz, Erdöl, Bitumen und Härter verwendet.

Unter den Epoxyharzen werden Epoxydverbindungen verstanden, welche, berechnet auf das durchschnittliche Molekulargewicht, η Epoxydgruppen enthalten, wobei η eine ganze oder gebrochene Zahl größer als 1 ist, d. h. solche mit einer Epoxydäquivalenz größer als 1.

Als Epoxydverbindungen der oben definierten Art, kommen beispielsweise in Frage: epoxydierte Diolefine, Diene oder cyclische Diene, wie Butadienoxyd, 1,2,5,6 - Diepoxyhexan und 1,2,4,5 - Diepoxycyclohexan; epoxydierte diolefinisch ungesättigte Carbonsäureester, wie Methyl-9,10,12,13-diepoxystearat; der Dimethylester von 6,7,10,11-Diepoxyhexadecan-l, 16-dicarbonsäure; epoxydierte Verbindungen mit zwei Cyclohexenylresten, wie Diäthylenglykol-bis-(3,4-epoxycyclohexancarboxylat) und 3,4 - Epoxycyclohexylmethyl - 3,4 - epoxycyclohexancarboxylat. Ferner basische Polyepoxydverbindungen, wie sie durch Umsetzung von primären oder sekundären aromatischen Diaminen, wie Anilin oder 4,4'-Di-[monomethylamino]-diphenylmethan, mit Epichlorhydrin in Gegenwart von Alkali erhalten werden.

Ferner kommen Polyglycidylester in Frage, wie sie durch Umsetzung einer Dicarbonsäure mit Epichlorhydrin oder Dichlorhydrin in Gegenwart von Alkali zugänglich sind. Solche Polyester können sich von aliphatischen Dicarbonsäuren, wie Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Acelainsäure, Sebacinsäure, und insbesondere von aromatischen Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, 2,6-Naphthylendicarbonsäure, Diphenyl-o,o'-dicarbonsäure, Äthylenglykol-bis-(p-carboxy-phenyl)-äther u. a., ableiten. Genannt seien z. B. Diglycidyladipinat und Diglycidylphthalat sowie Diglycidylester, die der durchschnittlichen Formel

CH₂-CH — CH₂-(OOC-X- COO — CH₂- CHOH — CH₂-)_z— OOC—X— COO — CH₂- CH — CH₂

^{x7 xx}

entsprechen, worin X einen aromatischen Kohlenwasserstoffrest, wie einen Phenylrest, und Z eine ganze oder gebrochene kleine Zahl bedeutet.

Weiter kommen Polyglycidyläther in Frage, wie sie durch Verätherung eines mehrwertigen Alkohols oder Polyphenols mit Epichlorhydrin oder Dichlorhydrin in Gegenwart von Alkali zugänglich sind. Diese Verbindungen können sich von Glykolen, wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Propylenglykol -1,2, Propylenglykol -1,3, Butylen-

glykol-1,4, Pentandiol-1,5, Hexandiol-1,6, Hexantriol-2,4,6, Glycerin, und insbesondere von PoIyphenolen, wie Phenol- oder Kresol-Novolaken, Resorcin, Brenzcatechin, Hydrochinon, 1,4-Dioxynaphthalin, Bis-[4-oxyphenyl]-methan, Bis-[4-oxyphenyl] - methylphenylmethan, Bis - [4 - oxyphenyl]-tolylmethan, 4,4'-Dioxydiphenyl, Bis-[4-oxyphenyl]-sulfon und insbesondere 2,2-Bis-[4-oxyphenyl]-propan ableiten. Genannt seien Äthylenglykoldiglycidyläther und Resorcinoldiglycidyläther sowie Diglycidyläther.

I 494416

die der durchschnittlichen Formel

CH₂-CH-CH₂-[— O—X—O — CH₂CHOH-CH₂-I₂-O-X- O—CH₂-CH-CH₂
O O

entsprechen, worin X einen aromatischen Rest und Z eine ganze oder gebrochene kleine Zahl bedeutet.

Es eignen sich sowohl bei Raumtemperatur feste als auch bei Raumtemperatur flüssige Epoxyharze, beispielsweise solche aus 4,4-Dioxydiphenyldimethylmethan, welche einen Epoxydgehalt von etwa 0,5 bis 5,5 Epoxydäquivalenten pro Kilogramm besitzen. Solche Epoxyharze entsprechen beispielsweise der durchschnittlichen Formel

CH₂-CH-CH₂-

-O

CH₃

0-CH₇-CHOH-CHy CH₃

CH₃

0-CH₂-CH-CH₂

^{2 2}

worin Z eine ganze oder gebrochene kleine Zahl bedeutet.

Ferner kann man auch mit Carbonsäuren veresterte Epoxyharze, die noch freie Epoxygruppen enthalten, verwenden. Als veresternde Carbonsäuren kommen dabei höhere Fettsäuren, wie insbesondere ungesättigte Fettsäure aus trocknenden ölen, ferner Harzsäuren und Polycarbonsäuren, wie Sebacinsäure, Phthalsäure, Citronensäure usw., in Frage.

Als Steinkohlenteerpeche kommen die durch Destillation von Steinkohlenteeren erhaltenen festen Rückstände mit einem Erweichungspunkt (Ring und Kugelmethode) von mindestens 6O⁰C, vorzugsweise mindestens 8O⁰C in Frage. Der Steinkohlenteerpech sollte zweckmäßig vor der Verwendung, z. B. durch Umschmelzen, von Feuchtigkeit befreit werden. An Stelle solcher bevorzugt verwendeten Steinkohlenteerpeche kann man auch Bitumen mit einem Erweichungspunkt (Ring- und Kugelmethode) von mindestens 45° C verwenden.

Unter »Bitumen« werden dabei sowohl die durch Destillation von Rohöl erhaltenen Destillationsbiturnen (»Rückstandsasphalt«), ferner Extraktbitumen, Crackbitumen, und schließlich die durch Luftoxydation bei höherer Temperatur von weichen Destillations-, Extraktions- und Crackrückständen erhaltenen geblasenen Bitumen (»Blasbitumen«) verstanden.

Man kann auch Mischungen von Steinkohlenteerpechen und Bitumen verwenden, wobei zweckmäßig die Menge der einen Komponente nicht 5 bis 10% der anderen Komponente übersteigen sollte.

Zweckmäßig wird das Mischungsverhältnis Epoxyharz zu Steinkohlenteerpech bzw. Bitumen innerhalb bestimmter Grenzen gewählt. Diese Grenzen hängen im allgemeinen nur wenig von der Art des Epoxyharzes ab, dagegen variieren sie je nach Art des verwendeten Peches bzw. Bitumens.

Man verwendet im allgemeinen zweckmäßig auf je 100 Gewichtsteile Epoxyharz

5 bis 900 Gewichtsteile Steinkohlenteerpech,
5 bis 800 Gewichtsteile Destillationsbitumen, 5 bis 780 Gewichtsteile Blasbitumen.

Vorzugsweise verwendet man auf je 100 Gewichtsteile Epoxyharz

15 bis 600 Gewichtsteile Steinkohlenteerpech,
50 bis 200 Gewichtsteile Destillationsbitumen,
50 bis 200 Gewichtsteile Blasbitumen.

60

65 Als Härtungsmittel kommen die üblichen Härter für Epoxydverbindungen, vorzugsweise Amine oder Amide in Frage. Genannt seien: aliphatische und aromatische primäre, sekundäre und tertiäre Amine, z. B. Mono-, Di- und Tributylamin, p-Phenylendiamin, Äthylendiamin, Ν,Ν-Diäthyläthylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin, Trimethylamin, Diäthylamin, Triäthanolamin, Mannich-Basen, Piperidin, Piperazin, Guanidin und Guanidinderivate, wie Phenyldiguanidin, Diphenylguanidin, Dicyandiamid, Anilin-Formaldehyd-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Polymere von Aminostyrolen, Polyamide, z. B. solche aus aliphatischen Polyaminen und dioder trimerisierten ungesättigten Fettsäuren.

Es können jedoch auch andere übliche Härter für Epoxyharze verwendet werden, wie Isocyanate, Isothiocyanate; mehrwertige Phenole, z. B. Resorcin, Hydrochinon, Chinon, Phenol-Formaldehyd-Harze, ölmodifizierte Phenol-Formaldehyd-Harze, Umsetzungsprodukte von Aluminiumalkoholaten bzw. phenolaten mit tautomer reagierenden Verbindungen vom Typ Acetessigester, Friedel-Crafts-Katalysatoren, z. B. AlCl₃, SbCl₅, SnCl₄, FeCl₃, ZnCl₂, BF₃ und deren Komplexe mit organischen Verbindungen; Phosphorsäure; mehrbasische Carbonsäuren und ihre Anhydride, z. B. Phthalsäureanhydrid, Methylendomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid, Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid.Hexachloroendomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid oder Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid oder deren Gemische; Malein- oder Bernsteinsäureanhydrid, wobei man gegebenenfalls noch Beschleuniger, wie tertiäre Amine, zusetzt. Der Ausdruck »Härten«, wie er hier gebracht wird, bedeutet die Umwandlung der löslichen und schmelzbaren Epoxidharze zu unlöslichen und unschmelzbaren Harzen.

Die Lösungsmittel bzw. Lösungsvermittler müssen einerseits mit dem Epoxidharz, andererseits mit dem Bitumen verträglich sein. Erfindungsgemäß verwendet man Methylisobutylketon, Methyläthylketon, Cyclohexanon oder ein Dichlorbenzol oder vorzugsweise deren Gemische. Als Dichlorbenzol kommen o-, m- oder p-Dichlorbenzol in Frage.

Bei Verwendung von Steinkohlenteerpech ist ein Ersatz durch andere Lösungsmittel im allgemeinen nicht angezeigt; dagegen kann man bei Verwendung von Bitumen einen Teil der erfindungsgemäß verwendeten Ketone und/oder des Dichlorbenzols durch

geeignete Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel, wie cycloaliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Toluol, Xylol oder Anthracenschweröl, ferner durch Lösungsvermittler, wie Kolophonium, ersetzen. Den Harzlösungen können ferner Streck-, Füll- und Gelierungsmittel, Weichmacher, farbgebende Stoffe usw. zugesetzt werden. Als Streck- bzw. Füllmittel können beispielsweise Kaolin, Bentonit, Metallpulver oder insbesondere fein verteilte Kieselsäure verwendet werden. Man kann auf diese Weise auch zu zähflüssigen oder thixotropen oder pastenförmigen Überzugsmassen gelangen, die gemäß der Erfindung eingesetzt werden können.

Die Herstellung der Harzlösungen kann in gewissen Fällen durch einfaches Zusammenschmelzen der Komponenten erfolgen. Bei kalthärtenden Harzlösungen darf der Härter, gegebenenfalls in Form einer Lösung, in einem der Lösungsmittel, selbstverständlich erst kurz vor dem Gebrauch der Harzlösung zugesetzt werden.

Im allgemeinen verfährt man jedoch zweckmäßig derart, daß man zwei getrennte Lösungen herstellt, von denen die erste das Epoxyharz in einem der erfindungsgemäß zu verwendenden Lösungsmittel, und die zweite Steinkohlenteerpech bzw. Bitumen, gegebenenfalls zusammen mit dem Härtungsmittel, ebenfalls in einem der Lösungsmittel enthält. Das Vermischen der beiden Lösungen erfolgt erst kurz vor Gebrauch. Selbstverständlich kann man auch den Härter bzw. eine Lösung desselben getrennt bereit halten, und denselben gleichzeitig oder nach dem Vermischen der Lösung des Epoxyharzes mit der Lösung des Steinkohlenteerpeches bzw. Bitumens zusetzen.

Die Harzlösungen werden mit Vorteil überall dort auf dem Lackgebiet eingesetzt, wo von den Lackbzw. Schutzfilmen besonders gute mechanische Festigkeiten, Witterungsbeständigkeit und Beständigkeiten gegen korrodierende chemische Einflüsse verlangt werden. Um eine gute Haftung der mit den erfindungsgemäß verwendeten Harzlösungen erhaltenen Lacküberzüge zu gewährleisten, sollte die Unterlage vor der Applikation des Lackes in üblicher Weise gründlich entfettet werden. Dagegen ist es speziell bei den Steinkohlenteerpech enthaltenden Lacken überraschenderweise nicht erforderlich, feste Verunreini-

gungen bzw. Deckschichten auf den zu behandelnden Unterlagen, wie Staubreste oder Metalloxydschichten (z. B. Hammerschlag, Rost usw.), restlos zu entfernen um optimale Eigenschaften der Lackfilme zu erhalten.

Vergleichsversuche

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber der aus der USA.-Patentschrift 2 765 288 bekannten Arbeitsweise werden durch den folgenden Vergleich erläutert.

Zum Vergleich der Verträglichkeit von Epoxyharz (1) mit Steinkohlenteerpech (2) in Anwesenheit verschiedener organischer Lösungsmittel (3) wurden die folgenden Produkte verwendet:

(1) Epoxyharz

Ein Epoxyharz, das durch Kondensation von Epichlorhydrin mit Bis-(4-hydroxylphenyl)-dimethylmethan in Gegenwart eines Alkalis erhalten worden ist, das bei Raumtemperatur (25° C) hochviskos ist und einen Epoxygehalt von 3,5 Epoxyäquivalente je kg aufweist.

(2) Steinkohlenteerpech

Ein Steinkohlenteerpech mit einem Erweichungspunkt 7O⁰C (Krämer-Sarnow).

(3) Lösungsmittel

A Toluol,

B Xylol,

C Hochsiedendes Naphtha,

D Cyclohexanon,

E o-Dichlorbenzol.

Mit den obigen Produkten wurden die folgenden Prüfungen durchgeführt:

a) jeweils eine 50%ige Lösung wurde hergestellt aus Epoxidharz(l) und Steinkohlenteerpech(2) mit jedem der Lösungsmittel A bis E (Punkt 3), um die Löslichkeit und die Ausflußviskosität in einem Ford-Becher zu bestimmen.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt:

Tabelle

	Ausfluß-Viskositäten (Ford-Becher Nr. 4, 20°	Lösungsmittel	C, 50%ige Lösung)	Bemerkungen
			Ausflußzeit
Nr. der Lösung	gelöste Substanz	Toluol	in Sekunden (10' nach dem	.
		Xylol	Mischen)	—
Al	Epoxidharz	hochsiedendes Naphtha	13	trüb, nach Stehenlassen
Bl	desgl.		14	Schichttrennung
Cl	desgl.	Cyclohexanon	22	—
		o-Dichlorbenzol		—
Dl	desgl.	Toluol	21	nicht vollständig gelöst
El	desgl.	Xylol	21	desgl.
A2	Steinkohlenteerpech	hochsiedendes Naphtha	13	nicht meßbar, da
B2	desgl.		14	praktisch unlöslich
C2	desgl.	Cyclohexanon	—	—
		o-Dichlorbenzol		—
D2	desgl.	21
E2	desgl.	21

b) Gleiche Teile der Epoxyharzlösungen und Teerlösungen, wie unter a) beschrieben, wurden gemischt unter Verwendung des gleichen Lösungsmittels in beiden Lösungen, jedoch ohne Zugabe eines Härters, also Lösungen:

A1 + A2 (USA.-Patentschrift 2 765 288)
Bl + B2 (USA.-Patentschrift 2 765 288)
Cl + C2 (USA.-Patentschrift 2 765 288)
Dl + D 2 (erfindungsgemäß)
El + E2 (erfindungsgemäß)

Es war nur möglich, homogene Mischungen mit D1 + D 2 und E1 + E 2 (nach der Erfindung) zu erhalten und die Ausflußviskositäten davon in einem Ford-Becher Nr. 4 mit einigermaßen Genauigkeit zu messen. Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle II zusammengestellt:

Tabelle II
Ausflußviskositäten im Ford-Becher Nr. 4, 2O⁰C, 1:1 Mischungen von 50%igen Lösungen.

Mischungen von Lösungen 1 : 1 (aus Tabelle I)	Ausfließzeit in Sekunden 10' nach dem Mischen	Nach Stehenlassen für 24 Std. bei 20⁰C
A1+A2	13 (feiner, fester Niederschlag)	nicht meßbar
		(grobkörniger Niederschlag)
B1 + B2	13 (feiner, fester Niederschlag)	nicht meßbar
		(grobkörniger Niederschlag)
Cl : C2	21 (feiner, fester Niederschlag)	nicht meßbar; Klumpenbildung
Dl : D2	20 (klar)	22 (klar)
El : E2	21 (klar)	25 (klar)

70 Gewichtsteile jeder der Lösungen Al bis El wurden mit 70% jeder der Lösungen A2 bis E2, wie unter b) beschrieben, gemischt und 4,2 Gewichtsteile einer 60%igen Lösung von Diäthylentriamin in Cyclohexanon zu jeder der Mischungen zugesetzt. Bezüglich der Viskosität und Löslichkeit wurden die gleichen Ergebnisse erhalten, wie in Tabelle II gezeigt, d. h. nur die Mischungen Dl + D2 und El + E2, die Cyclohexanon oder o-Dichlorbenzol entsprechend der Erfindung enthalten, waren ohne Fällung homogen. Jede Mischung wurde auf einer Glasplatte mit einer Bürste aufgebracht, in diesem Falle ergaben ebenfalls D1 + D 2 und E1 + E 2 mit Cyclohexanon und o-Dichlorbenzol (erfindungsgemäß) vollständig durchsichtige, glänzende, schnellauftragbare und homogene überzüge. Die Filme der anderen Mischungen Al + A2, B1 + B2 und C1 + C2 mit Toluol,Xylol bzw. hochsiedendem Naphtha, entsprechend der USA.-Patentschrift 2 765 288 waren alle trüb und mehr oder weniger durch inhomogene, feste Niederschläge verunreinigt.

Aus diesen Versuchen ergibt sich:

1. Wenn sich auch aus der USA.-Patentschrift 2 765 288 ergibt, daß aromatische Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel (Toluol, Xylol und hochsiedendes Naphtha) als Lösungsmittel sowohl für Epoxyharz als auch für Steinkohlenteerpech geeignet sind so zeigen doch die Versuche eindeutig, daß das Epoxyharz (1) (das dem Epoxyharz in der USA.-Patentschrift 2 765 288 entspricht) in Toluol und Xylol löslich ist, jedoch nicht in hochsiedendem Naphtha und daß ein höher schmelzendes Steinkohlenteerpech mit einem Erweichungspunkt von ungefähr 70° C (die Art des Steinkohlenteerpechs in der USA.-Patentschrift 2 765 288 ist nicht definiert) schlecht oder

überhaupt nicht in den obigen Lösungsmitteln löslich ist.

2. Die Voraussetzung für eine zufriedenstellende Filmbildung und einen ununterbrochenen überzug ist eine gute gegenseitige Verträglichkeit aller Komponenten des bituminösen Uberzugsmittels mit Epoxyharz und Steinkohlenteerpech. Diese Voraussetzung ist nicht erfüllt, wenn die in der USA.-Patentschrift 2 765 288 vorgeschlagenen Lösungsmittel verwendet werden.

3. Werden jedoch die Lösungsmittel und Lösungsmittelgemische gemäß der Erfindung verwendet, so wird eine klare Lösung der Bestandteile, nämlich Epoxyharz und höherschmelzendes Steinkohlenteerpech, erhalten und auch eine hervorragende Verträglichkeit dieser Bestandteile in den aus solchen Lösungen hergestellten Filmen beobachtet.

4. Bei dem Korrosionsschutz von Metalloberflächen mit bituminösen Uberzugsmitteln, sind es die harten, hochschmelzenden Typen von Steinkohlenteerpech (Erweichungspunkt 6O⁰C), die die besten Ergebnisse erzielen. Die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Lösungsmittel, d. h. Cyclohexanon oder o-Dichlorbenzol, machen es erst möglich, derartig hochschmelzende Steinkohlenteerpeche (Erweichungspunkt mindestens 60°C) in Verbindung mit Epoxyharzen in bituminösen Überzugsmassen zu verwenden.

In den nachfolgenden Beispielen bedeuten Teile Gewichtsteile, Prozente Gewichtsprozente und die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.

Beispiel 1

Durch Zusammenschmelzen der Ausgangsstoffe werden folgende gut heißhärtende Einkomponentenlacke A, B und C hergestellt:

309 583/406

	Gewichtsteile	B	C
	A
Durch Kondensation von Epichlor-
hydrin und Bis-[4-oxyphenyl]-di-
methylmethan in Gegenwart von
Alkali erhaltenes Epoxyharz vom
Erweichungspunkt nach D u r r a n
von 125 bis 132° und mit einem Ep-
oxydgehalt von 0,49 bis 0,60 Epoxyd-		22	20
äQuiv./kg	21
Steinkohlenteerpech		0	1
(Erweichungspunkt 90° [RuK])	0
Destillationsbitumen		0	1
(Erweichungspunkt 85° [RuK]) ...	10
Blasbitumen		9	8
(Erweichungspunkt 87° [RuK]) ...	0	14	14
o-Dichlorbenzol	14	30	30
Methylisobutylketon	30	8	9
Methyläthylketon	8	15	15
Harnstoff-Formaldehyd-Harz (Härter)	15

Komponente A

Gewichtsteile

Die Lagerbeständigkeit obiger Einkomponentenlacke beträgt mehrere Monate.

Beispiel 2

Ein 2-Komponentenlack hatte folgende Zusammensetzung:

Komponente A Gewichtsteile

Durch Kondensation von Epichlorhydrin und Bis-[4-oxyphenyl]-dimethylmethan in Gegenwart von Alkali erhaltenes Epoxyharz vom Erweichungspunkt 64 bis 76° und mit einem Epoxydgehalt von 1,9 bis 2,2 Epoxydäquiv./kg 20

Steinkohlenteerpech

(Erweichungspunkt 87 bis 94° [RuK])

o-Dichlorbenzol

Komponente B (Härterlösung)

20 60

Diäthylentriamin 50

Cyclohexanon 50

Vordem Gebrauch werden 100 Teile Komponente A mit 2,5 Teilen Komponente B vermischt. Das »potlife« des gebrauchsfertigen Lackes beträgt etwa 24 Stunden.

Nach der Applikation auf Oberflächen, wie Metallplatten, härtet der Lack bei Raumtemperatur zu sehr harten Filmen aus (Pendelhärte nach P e r s ο ζ etwa 385).

Lacklösungen mit ähnlichen Eigenschaften erhält man, wenn man im obigen Beispiel an Stelle von 20 Teilen Steinkohlenteerpech 18 Teile Destillationsbitumen (Erweichungspunkt 85°) oder 17 Teile Blasbitumen (Erweichungspunkt 87°) verwendet.

Beispiel 3

Ein 3-Komponentenlack hatte folgende Zusammensetzung:

Epoxyharz gemäß Beispiel 2 20

o-Dichlorbenzol 20

Komponente B

Steinkohlenteerpech
(Erweichungspunkt 90° [RuK]) .... 20

o-Dichlorbenzol 20

Komponente C

Diäthylentriamin 20

Cyclohexanon 20

Vor dem Gebrauch werden 50 Teile Komponente A mit 50 Teilen Komponente B und 2,5 Teilen Komponente C vermischt.

Beispiel 4

100 Teile Destillationsbitumen D 2 (Shell) werden geschmolzen und mit 100 Teilen eines durch Kondensation von Epichlorhydrin und Bis-[4-oxyphenyl]-dimethylmethan in Gegenwart von Alkali erhaltenen, bei Raumtemperatur flüssigen Epoxyharzes (Viskosität in cP bei 25° 10 000 bis 16 000) mit einem Epoxydgehalt von 4,8 bis 5,7 Epoxydäquiv./kg versetzt. Die Mischung wird kurze Zeit auf 200° erhitzt, wobei Homogenisierung erfolgt. Bei 195° werden sodann 100 Teile Anthracenschweröl und 200 Teile Cyclohexanon, und zuletzt bei etwa 55° 200 bis 300 Teile o-Dichlorbenzol zugesetzt. Man erhält eine bei Raumtemperatur klare Harzlösung.

Zur Herstellung eines gebrauchsfertigen kalthärtenden Lackes werden 100 Teile obiger Harzlösung mit 2,5 Teilen einer Härterlösung, welche gleiche Teile Diäthylentriamin und Cyclohexanon enthält, versetzt.

Geht man in obigem Beispiel von einer Mischung aus 183Teilen Destillationsbitumen D2 und 108Teilen des oben verwendeten Epoxyharzes aus, so setzt man bei 195° 108 Teile Anthracenschweröl und 200 Teile Cyclohexanon, und anschließend bei 55° 200 Teile o-Dichlorbenzol zu, und erhält ebenfalls eine bei Raumtemperatur klare Harzlösung.

B e i s ρ i el 5

45 Teile Destillationsbitumen C 5 (Shell) werden bei 200° geschmolzen. Man setzt 15 Teile Epoxyharz gemäß Beispiel 2 zu, das vorher auf 130° erwärmt wurde, und erhält eine homogene Mischung; sodann werden nacheinander 40 Teile Anthracenschweröl, 50 Teile Cyclohexanon und 50 Teile o-Dichlorbenzol zugesetzt. Man erhält eine bei Raumtemperatur klare Harzlösung.

Zur Herstellung eines gebrauchsfertigen kalthärtenden Lackes wird 1 Teil obige Harzlösung mit 3 Teilen einer Härterlösung folgender Zusammensetzung vermischt:

Gewichtsteile 2,5%ige Lösung von Äthylendiamin in

Cyclohexanon 11

Methylisobutylketon 25

o-Dichlorbenzol 49

Cyclohexanon 65

Beispiel 6

50 Teile Destillationsbitumen C 5 (Shell) werden bei 200° geschmolzen und mit 20 Teilen Epoxyharz gemäß Beispiel 2, das auf 130° erwärmt wurde, vermischt. Man setzt sodann 45 Teile Cyclohexanon und 135 Teile o-Dichlorbenzol zu und erhält eine bei Raumtemperatur klare Harzlösung.

Vor dem Gebrauch als Lack werden 100 Teile obiger Lösung mit 2,5 Teilen einer Härterlösung aus gleichen Teilen Diäthylentriamin und Cyclohexanon versetzt.

B ei spi e1 7

Es werden bei etwa 200° zusammengeschmolzen

47,5 Teile Destillationsbitumen C 5 (Shell),
47,5 Teile Destillationsbitumen D 2 (Shell),
195 Teile Kolophonium und

310 Teile o-Dichlorbenzol.

20

70 Teile dieser Bitumenlösung werden mit 30 Teilen Epoxyharz gemäß Beispiel 4 vermischt. Man erhält eine bei Raumtemperatur klare Harzlösung (A). Durch Zusatz von wenigen Volumteilen o-Dichlorbenzol kann die Viskosität der Lösung eingestellt werden, ohne daß Trübung eintritt.

Vermischt man 100 Teile obiger Bitumenlösung mit 30 Teilen einer durch Zusammenschmelzen von 50 Teilen Epoxyharz gemäß Beispiel 4,50 Teilen Kolophonium und 30 Teilen Cyclohexanon erhaltenen Mischung, so resultiert ebenfalls eine bei Raumtemperatur klare Harzlösung (B).

Versetzt man je 100 Teile der obigen Harzlösungen (A) oder (B) mit 2 Teilen einer Härterlösung aus gleichen Teilen Diäthylentriamin und Cyclohexanon, so erhält man katalysierte Beschichtungslösungen, die sich speziell zur Herstellung von Zwischenschichten für Verbundstoffe, Kaschierungen usw. eignen.

Beispiel 8

Man versetzt 40 Teile einer Lösung von 25 Teilen Destillationsbitumen (Erweichungspunkt 85° [RuK]) in einem Gemisch aus 43 Teilen o-Dichlorbenzol und 32 Teilen Methylisobutylketon, mit 60 Teilen einer Lösung von 36,5 Teilen Epoxyharz gemäß Beispiel 2 und 25 Teilen Harnstoff-Formaldehyd-Harz (Härter) in einem Gemisch aus 25 Teilen Methylisobutylketon und 13,5 Teilen Methyläthylketon. Man erhält einen bei Raumtemperatur stabilen, mehrere Monate lagerfähigen, einbrennbaren Einkomponentenlack.

Beispiel 9

Eine pastenförmige überzugsmasse wird durch Zusammenschmelzen folgender Ausgangsstoffe erhalten:

Gewichtsteile

Durch Kondensation von Epichlorhydrin und Bis-(4-oxyphenyl)-dimethylmethan in Gegenwart von
Alkali erhaltenes, bei Raumtemperatur (25°) hochviskoses Epoxyharz mit
einem Epoxydgehalt von 3,5 bis
4,4 Epoxydäquiv./kg 21,5

Steinkohlenteerpech
(Erweichungspunkt 90° [RuK]) 10

o-Dichlorbenzol 30

Anthracenschweröl

Bentonit

Fein verteilte Kieselsäure.

32

Vor dem Gebrauch werden 100 Teile obiger Paste mit 2,5 Teilen Härterlösung aus gleichen Teilen Diäthylentriamin und Cyclohexanon gut verrührt.

Die erhaltene katalysierte Masse besitzt thixotrope Eigenschaften. Sie kann zur Herstellung von emailartigen überzügen von beispielsweise 0,2 bis 2,5 mm Dicke auf gegebenenfalls vertikalen Unterlagen wie Metallen, Zement oder Beton dienen. Die erhaltenen überzüge sind nach 24 Stunden staubtrocken und nach etwa 10 Tagen völlig durchgehärtet, sofern die Härtung bei einer über 15° liegenden Temperatur erfolgt. Die überzüge besitzen eine hervorragende Haftfestigkeit, selbst an scharfen metallischen Kanten.

Beispiel 10

Man stellt eine pastenförmige katalysierte überzugsmasse durch Vermischen folgender Komponenten A und B her:

Epoxyharz gemäß Beispiel 9

Steinkohlenteerpech
(Erweichungspunkt 90° [RuK]) ...

o-Dichlorbenzol

Anthracenschweröl

Fein verteilte Kieselsäure

50%ige Lösung von Diäthylentriamin
in Cyclohexanon

Gewichtsteile A B

167

84

20

12

180

Das Vermischen der Komponenten A und B erfolgt kurz vor Gebrauch. Um die Härtungsgeschwindigkeit zu erhöhen und das Vermischen zu erleichtern, kann man beide Komponenten A und B vor dem Vermischen getrennt auf z. B. 80° erwärmen.

Die erhaltene katalysierte überzugsmasse besitzt ähnliche Eigenschaften wie die im Beispiel 9 beschriebene überzugsmasse.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Erzeugung von Lack- bzw. Schutzüberzügen mit Harzlösungen auf der Grundlage von Epoxidharzen, Steinkohlenteerpechen und/ oder Bitumen und Härtungsmitteln für Epoxidharze in organischen Lösungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß in den Harzlösungen ein Steinkohlenteerpech vom Erweichungspunkt (Ring- und Kugelmethode) mindestens 60° C und/ oder Bitumen vom Erweichungspunkt (Ring- und Kugelmethode) mindestens 45° C und als Lösungsmittel bzw. -Vermittler Methylisobutylketon, Methyläthylketon, Cyclohexanon oder ein Dichlorbenzol, gegebenenfalls zusammen mit anderen Lösungsmitteln, verwendet werden.