DE1669133C3 - Überzugsmittel für Metalle - Google Patents
Überzugsmittel für MetalleInfo
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Description
4 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Ester- Methacrylsäure mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen
gruppierung und in der Estergruppierung und
c) gegebenenfalls Styrol, Acrylnitril, Methacryl- 30 c>
gegebenenfalls Styrol Acrylnitril Methacrylsäuremethylester,
Vinylacetat, Acrylamid, sauremethylester V.nylaceta^ Acryhimui Meth-Methacrylamid,
Acrylsäure und Methacryl· ^Τί' Acrylsäure und Methacrylsäure oder
säure oder deren Mischungen aufgebaut deren M.schungen aufgebaut worden smd.
worden sind. Verbindungen der allgemeinen Formel I, deren Her-
worden sind. Verbindungen der allgemeinen Formel I, deren Her-
35 stellung im deutschen Patent 1 195 739 beschrieben ist und die zum Aufbau der erfindungsgemäß zu ver-
wendenden Copolymerisate dienen, sind beispielsweise Acrylamidomethylencarbaminsäuremethylester,
-äthylester, -butylester, Me'hacrylamidomethylencarb-
Aus der französischen Patentschrift 1 330 053 ist 40 aminsäuremethylester, -äthylester, -cyclohexylester,
es bekannt, Methacrylamidomethylencarbaminsäuire- -benzylester oder -phenylester. Von besonderer Befithylester
in Mengen von 0,5 bis 50 Gewichtsprozent deutung sind hierbei Amidomethylencarbaminsäuretnit
anderen Monomeren bei Temperaturen von 10 ester der Acryl- und Methacrylsäure, welche als
bis 8O0C und pH-Werten zwischen 3 und 9 in wäß- Esteranteil den Rest eines gesättigten, einwertigen
tiger Dispersion mischzupolymerisieren. Die erhal- 45 Alkohols mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen enthalten,
tenen Dispersionen können zur Herstellung von Ais Comonomerkomponenten mit elastifizierend
tenen Dispersionen können zur Herstellung von Ais Comonomerkomponenten mit elastifizierend
Überzügen auf Textilien, Holz, Leder, Glas, Kunst- wirkenden Eigenschaften kommen aliphatisch konju-Gtoffen
im Beton verwendet werden. Hierzu werden gierte Diolefine mit 4 bis 6 C-Atomen, Acrylsäuredie
in den Dispersionen enthaltenen Copolymerisate ester mit 1 bis 18 C-Atomen im Esteralkyl und Methbei
pH-Werten unter 7 auf Temperaturen zwischen 50 acrylsäureester nrt 4 bis 18 C-Atomen im Esteralkyl
80 und 200"C erhitzt und vernetzt. in Frage, wie beispielsweise Butadien-1,3, 2-Methyl-
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden butadien-1,3, 2-Chlorbutadien-l,3, 2,3-Dimethylbuta-Erfindung,
Überzugsmittel für Metalle bereitzustellen, dien-1,3, Acrylsäuremethylester, Acrylsäureäthylester,
die unabhängig vom pH-Wert, d. h. auch im neutrallen Acrylsäureisopropylester, Acrylsäurebutylester, Acryl-
und alkalischen Bereich, vernetzt werden können. 55 säure-2-äthylhexylester, Acrylsäuredecylester, Acryl-Weiter
sollten die Überzugsmittel nicht nur bei säureoctadecylester, Methacrylsäurebutylester, Metherhöhten
Temperaturen sondern auch bei Zimmer- acrylsäure-2-äthylhexylester, Methacrylsäuredodecyltemperatur
Überzüge ergeben» die eine ausgezeichnete ester, Methacrylsäureoctadeeylester.
Haftfestigkeit auf Metall, eine gute Elastizität, Härte Diese elastifizierend wirkenden Monomerkompo- und Glanz sowie eine gute Chemikalienbeständigkeit 60 nenten werden in Mengen von mindestens 25 Gebesitzen. Auf Grund der Angaben in der französischen wichtsprozent, bezogen auf Gesamtmonomere, ver-Patenlschrift konnte nicht erwartet werden, daß »us wendet. Vorzugsweise werden die elastifizierend wir-(Meth)-Acrylamidomethylencarbaminsäureestern und kenden Comonomeren aus der Gruppe der konjuanderen Monomeren Überzugsmittel hergestellt wer- gierten aliphatischen Diolefine in Mengen von 35 den könnten, die auf Metallen auch im neutrallen 65 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf Gesamtmonobzw, alkalischen Medium auch bei Zimmertemperaitur rntre aus der Gruppe der Acrylsäureester in Mengen vernet7bar sind. Die Vernetzbarkeit im neutrallen von 45 bis 60 Gewichtsprozent, aus der Gruppe der bzw. alkalischen Medium ist insofern von Bedeutumg, Methacrylsäureester in Mengen von 45 bis 80 Ge-
Haftfestigkeit auf Metall, eine gute Elastizität, Härte Diese elastifizierend wirkenden Monomerkompo- und Glanz sowie eine gute Chemikalienbeständigkeit 60 nenten werden in Mengen von mindestens 25 Gebesitzen. Auf Grund der Angaben in der französischen wichtsprozent, bezogen auf Gesamtmonomere, ver-Patenlschrift konnte nicht erwartet werden, daß »us wendet. Vorzugsweise werden die elastifizierend wir-(Meth)-Acrylamidomethylencarbaminsäureestern und kenden Comonomeren aus der Gruppe der konjuanderen Monomeren Überzugsmittel hergestellt wer- gierten aliphatischen Diolefine in Mengen von 35 den könnten, die auf Metallen auch im neutrallen 65 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf Gesamtmonobzw, alkalischen Medium auch bei Zimmertemperaitur rntre aus der Gruppe der Acrylsäureester in Mengen vernet7bar sind. Die Vernetzbarkeit im neutrallen von 45 bis 60 Gewichtsprozent, aus der Gruppe der bzw. alkalischen Medium ist insofern von Bedeutumg, Methacrylsäureester in Mengen von 45 bis 80 Ge-
2üm Aufbau der erfindungsgemäß zu verwenden-
A η Cooolymerisatemulsionen können außerdem wei-Γ«
radikalisch copolymerisierbare Doppelbindungen !haltende Monomere oder deren Mischungen ver-
!wmdet werden, wofür beispielhaft genannt seien:
y Methacrylsäureester mit niederen Alkoholresten 21 h 1 bis 3 Kohlenstoff atome enthaltende Alkohole),
wie Methacrylsäuremethylester, -äthylester; Vinylter
wie Vinylacetat, -propionat oder -benzoat; vJirvläther wie Vinyl-n-butyläther; ungesättigte Kohunwasserstoffe
wie Äthylen und Propylen; unge- -tücie Halogenkohlenwasserstoffe wie Vinylchlorid
oder 1,1-Dichloräthan; Vinylaromaten wie Styrol,
Methvlstyrol, Vinyltoluol; «,^-ungesättigte Carbon-
«äuren wie Acrylsäure und Methacrylsäure sowie deren
TVrivate wie Acrylsäureamid, Methacrylsäureamid,
Acrylnitril, 2-Oxyäthy1methacry!at, 2-Oxypropylacry-Ct
2 Aminoäthylmethacrylat-Hydrochlorid, 2-Dime-Jylaminomethacrjlat,
2-Vinylpyridin.
Die vorgenannten Monomeren oder deren Mi-,chungen können in Mengen von O bis 70 Gewichtsmozent
bezogen auf Gesamtmonomere, eingesetzt werden'Von bevorzugtem Interesse der vorstehenden
Monomeren sind Styrol, Acrylnitril, Methacrylsäure-Sr,
Vinylacetat, Acrylam.d, Methacrylamid, und Methacrylsäure zu nennen oder
Mischungen
Sie Hersteflunp der Copolymerisatemulsionen
erfokt nach bekannten Verfahren, indem man die «nannten Monomeren mittels üblicher, freie Radifa?e
bildender Polymerisationskatalysatoren in Sus-Snsion oder Emulsion polymeric. Die Monomeren
Tonnen auch in Substanz oder Lösung copolymerisiert
nach der Copolymerisation in Emulsion überanorganische
und organische Pigmente, vorzugsweise anorganische Pigmente, optische Aufheller, oberflächenaktive
Substanzen, Antischaummittel, mtumenemulsionen,
Verdickungsmittel wie Alginate, z.et-
Mose- oder Stärkeäther bzw. -ester, Weichmacher, Füllstoffe wie Kaolin, Bentonit. Talkum, Glimmer,
Kreide, Stabilisatoren wie Kasein, Gelatine, Polyvinylalkohol,
Ammoniumsalze der Polyacrylsäure, Reaktantharze wie Aminoplast- and Pbenolplast-
jo kondensate, Kolophoniumharze oder Abietinsäure oder deren Abwandlungsprodukte, härtbare bpoxykondensate,
Insektizide, Fungizide, Bakterizide und gegebenenfalls Alterungsschutzmittel sowie Haftvermittler.
Oft wird auch tut Verhinderung des fiasnrusting-Effektes
ein Alkalisalz wie Natnumbenzoat oder Natriumnitrit zugesetzt.
Als anorganische Pigmente oder deren ^^
können beispielsweise Kaolin, Satinweiß (3 C Al4O3 - 3 CaSO4 - 3 1 H2O); Bariumsujat Bleiweiß.
ao Calciumcarbonat, Zinkoxid, Zinksulfid, Titandioxid,
Cadiumsulfid, Eisenoxide, Antimonoxid usw., verwendet
werden.
Die Copolymensatemulsionen werden auf den
metallischen Oberflachen durch Tauchen, a«IC_n«|.
Besprühen, Spritzen, Fluten, Berakeln oder· ahnliehen
Verfahren appliziert. Danach wird nach, ublichem
Verfahren getrocknet vorzugsweise bei Raum
temperatur oder, wenn aus Zeitgründen erforderhcl
bei höheren Temperaturen, beispielsweise 50 bis
120>C. Die getrocknete Beschichtung ist, ohne daß
eine Nachkondensation be, höheren Temperaturen erforderlich wäre, nach emern normalen Trocken
prozeß bei Raumtemperatur b«Lts,.^b™^
oder weiter verarbeitbar d. h. unloshch gegen
nische Lösungsmittel und naß scjJ^
davon, welchen pH-Wert die aufgebrachte
nicht wesentlich überstei-
Emulgatoren vom anionischen, Uonischen oder nichtionischen Typ verwendet
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Ingsgemäßen überzugsmittel dar solche=
Temperaturen nicht anwenden zu musser^ undI unab
hängig vom pH-Wert der aufgebrachten Flotte zu
Bevorzugt werden als Emulgatoren Fettsäuresulfate und/oder Fettsäuresulfonate oder deren Ammonium-Ssss
den. Bei letzterem assen sich gliche andere Lack
systeme mit den omgen **l.ebig komb.n eren.
Γ« den . dl8HerSl=11uPngVr Polymcis.« in Fen, auch
fur
MchS beliebiger Forn,k5rper aus Maallen «ie O««rtme,fc, sofern nicht ander, vermerkt.
Bisen, Stahl, Nickel, Cobalt, Chrom, Kupfer, Zink, Aluminium, Magnesium, Zinn, Wolfram, Titan.
T»nUI, Vanadium, Molybdän oder deren Ugierun-
können Beispiel ι
^ ogTe.fe
7,OTaIe Glimmer. 1,5TeUe EisenoxydsclrwarA
4,3 Teile nachbehandeltes Natrium-AJuminmrasiUkat
und 0,4 Teile Natriumbenzoat werden angeteigt und w 30 Teilen einer 43%igen wäßrigen Copolymerisate
emulsion, wie unten beschrieben,gegeben. Die Mischung
wird nach herkömmlichen Methoden auf einem DreiwakenstuhJ abgerieben und auf ein verzinktes
Eisenblech aufgebracht. Der Oberzug ist nach 30 bis 45 Minuten Trockenzeit bei Raumtemperatur
direkt überlackierfest und naß schleifbar und «
besitzt bei hervorragender Haftfesügkeit eine ausgezeichnete Zähigkeit und Elastizität und absolute öl-
und FettbeständigkeiL Die verwendete Copolymerisatemulsion wurde folgendermaßen hergestellt:
Durch Vermischen bei Raumtemperatur bereitet man eine Lösung aus 18 525 Teilen Acrylsäurebutylester,
8125 Teilen Acrylnitril, 3250 Teilen Methacryl-Säuremethylester, 1600 Teilen Methacrylamidomethylcarbaminsäureäthylester
und 1000 Teilen Methacrylsäure. In einen VA-Autoklav mit Rührer gibt man ao
24200 Teile Wasser, 325 Teile einer 10%igen wäßrigen
Lösung eines Natriumsalzes eL.-er Paraffinsulfonsäurc
mit etwa 12 bis 18 C-Atomen und 6750 Teile der obigen Monomerlösung. Dann macht man den
Autoklav luftfrei und erwärmt unter Rühren auf 70° C. as
Durch Zugabe von 97,5 Teilen Natriumpyrosulfit, in 2500 Teilen Wasser, und 195 Teilen Kaliumpersulfat,
in 2500 Teilen Wasser, startet man die Polymerisation.
Inzwischen werden in einer VA-Vorlage 12700 Teile Wasser, 325 Teile einer 10%igen wäßrigen Lösung
eines Natriumsalzes einer Paraffinsulfonsäure mit
etwa 12 bis 18 C-Atomen und der Rest der Monomerenlösung durch Rühren dispergiert.
Zu dem Vorpolymerisat gibt man nun 16,25 Teile Kaliumpersulfat, in 250 Teilen Wasser gelöst, zu und
pumpt die vorbereitete Dispersion innerhalb von
3 Stun'en nach. Man rührt nach beendetem Einlauf noch 4 bis 6 Stunden nach und erhält eine 43%ige
Copolymerisatemulsion, die nach dem Erkalten mit Ammoniak auf pH 8,5 eingestellt wird.
10 Teile Wasser, 0,8 Teile eines Kondensations-Produktes aus Naphthalinsulfomäure und Form- «
aldehyd, 0,5 Teile Dibutylphthalat, 9 Teile Talkum,
4 Teile Strontiumchromat, 12,5 Teile Zinksulfid/ Bariumsulfat, 8,5 Teile Glimmer, 4,3 Teile nachbehandeltes
Natrium-Aluminiumsilikat und 0,4 Teile Natrii'mbenzoat werden wie oben angeteigt und mit
der im Beispiel 1 beschriebenen Copolymerisatemulsion entsprechend abgerieben. Der aus der Mischung
hergestellte überzug auf Eisenblech wird 5 bis 10 Minuten bei 50 bis 700C getrocknet und zeigt
nach 30 Minuten Trocknung bei Raumtemperatur 5s ausgezeichnete Haftfestigkeit und Elastizität und ist
naß schleifbar. Er ist fett- und ölbeständig.
Der Farbteig aus Beispiel 1 wird mit 50 Teilen einer Copolymerisatemulsion abgerieben, die folgendermaßen hergestellt wurde:
Durch Vermischen bei Raumtemperatur wird eine Lösung hergestellt aus 16 500 Teilen Acrylsäurebutylester, 10 SOO Teilen Styrol, 1500 Teilen Meth- «5
acrylsäure und 1500 Teilen Methacryiamidomethyleii' carbaminsäurernetfiyiester.
33 000 Teile Wasser, 9OTeHe eines NatriumsaUe!,
eines Fettsäuresulfats mit 12 bis 18 C-Atomen in der Fettsäurekette und" 6200TdIe obiger Monomerlösung. Den luftfreien Autoklav erwärmt man unter
Rühren auf 700C Dann startet man die Polymen-Zn
durch Zugabe von 90Te,|en ^tnumpyrosulfit
ßelöst in 400 Teilen Wasser und 180 Teilen £mߣäfat in 4500 Teilen Wasser Nach der
Vorpolymerisation gibt man 45 Teile Kal.umpersulfat in 1000 Teilen Wasser zu und pumpt die Restmonomeren
innerhalb von i Stunden nach. Durch 6stündiges Nachrühren erhält man eine 43 ,„ige
wäßrige Copolymerisatemulsion, die mit Ammoniak
auf pH 8,5 eingestellt wird.
Durch Aufbringen obiger Mischung auf Eisenblech in Schichtdicken von 25 bis 40 erzielt man
nach 45 Minuten Trocknung bei Raumtemperatur hervorragende KorrosionsschuUwerte der hochelastischen,
haftfesten Überzüge. Die Überzuge smd
beständig gegen Öle und Fette. Konventionelle Anstrichsysteme,
wie AlkydmeLv-nin-EirtbrennlackcChlorkautschuklacke,
Desmodur-Dcsmophen- oder lufttrocknende Alkydharze haften sehr gut auf der luftgetrockneten
Grundierung.
An Stelle der im Beispiel 1 genannten Copolymerisatemulsion wird die wie folgt hergestellte eingesetzt
:
Es wird durch Vermischen bei Raumtemperatur eine Lösung folgender Substanzen hergestellt: 9000 Teile
Acrylsäureäthylester, 6600 Teile Acrylsäurebutylester, 10 500 Teile Methacrylsäuremethylester, 900 Teile
Methacrylamid, 1.500 Teile Methacrylsäure und 1500 Teile Acrylamidomethylencarbaminsäurephenylester.
Dann werden 3300 Teile Wasser, 150 Teile eines Natriumsalzes eines Fettalkoholsulfats mit 12 bis
18 C-Atomen und 6000 Teile der obigv-n Monomeren in einem Autoklav vorgelegt, unter Rühren das
Gemisch auf 70°C erwärmt und durch Zugabe von 45 Teilen Natriumpyrosulfit und 150 Teilen Kaliumpersulfat,
gelöst in 5000 Teilen Wasser, die Polymerisation ausgelöst. Nach der Vorpolymerisation
gibt man die Restmonomeren innerhalb von 3 Stunden nach und rührt noch weitere 6 Stunden bei 70cC.
Man erhält eine 43%ige Copolymerisatdispersion.
Die Copolymerisatdispersion wird wie im Beispiel 1, Absatz 1, mit Pigmenten abgemischt und auf ein
Stahlblech aufgebracht. Nach 45 Minuten Trocknung lassen sich die Überzüge naß schleifen, zeigen eine
hervorragende Haftfestigkeit und eine ausgezeichnete Licht- und Witterungsbeständ;gkeit. Außerdem sind
die Überzüge beständig gegen Cl und Fette.
An Stelle der im Beispiel 1 genannten Copolymerisatemulsion wird die wie folgt hergestellte eingesetzt:
In einem VA-Autoklav werden vorgelegt:
15 000 Teile Wasser, 50 Teile Natriumsulfat, 500 Teile eines Kondensationsproduktes aus Oleylalkohol und Äthylenoxid, SOOTeUe MethacrylamidomethylencarbaminsäureisBpropylester, 150 Teile Methacrylamid, 1 Teil Eisen(II>sulfat, 10 Teile Natriumpyrophosphat und eine Lösung von 50 Teilen tertDodecylmercaptan in 5850 Teilen Styrol. Man macht den Autoklav luftfrei, kühlt die Mischung unter Rühren auf 1O0C, drückt 3500 Teile Butadien ein und aktiviert durch
15 000 Teile Wasser, 50 Teile Natriumsulfat, 500 Teile eines Kondensationsproduktes aus Oleylalkohol und Äthylenoxid, SOOTeUe MethacrylamidomethylencarbaminsäureisBpropylester, 150 Teile Methacrylamid, 1 Teil Eisen(II>sulfat, 10 Teile Natriumpyrophosphat und eine Lösung von 50 Teilen tertDodecylmercaptan in 5850 Teilen Styrol. Man macht den Autoklav luftfrei, kühlt die Mischung unter Rühren auf 1O0C, drückt 3500 Teile Butadien ein und aktiviert durch
r,
7 8
und 25 Teilen Cumolhydroperoxyd. Nach 20 Stunden mit Pigmenten abgemischt. Der Oberzug zeigt
erhält man eine 40 %ige wäßrige Copolymerisat- 30 Minuten Trocknung bei Raumtemperatur
emulsion, die man durch Zugabe von Ammoniak ausgezeichnete Haftfestigkeit, Zähigkeit und E
auf pH 8,5 einstellt. S zität. Er ist naß schleifbar, öl- und fettbeständig
Claims (1)
- als cine Reihe von Metallen in wäßrigem sauremPatentanspruch: Medium angegriffen bzw. zerstört werden, wenn essich um sehr dttnnschichtige Metallkörper wie Folien Alkalisch vernetzbare Überzugsmittel für Me- handelt,teile aus Emulsionen von Copolymerisaten aus 5 Gegenstand der vorliegenden Erfindung smd nun ^substituierten Amiden «^monoolefinisch ungie- alkalisch vernetzbare Überzugsmittel für Metalle •ättigter Monocarbonsäuren und mindestens einem aus Emulsionen von Copolymerisaten aus N-substiweiteren olefinisch ungesättigten, copolymerisier- tuierten Amiden «,^-monoolefinisch ungesättigter baren Monomeren sowie üblichen Hilfsmitteln, Monocarbonsäuren und mindestens einem weiteren dadurch gekennzeichnet, daß dieio olefinisch ungesättigten, copolymerisierbaren Mono-Copolymerisate zu mercn sowie üblichen Hilfsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Copolymerisate zua) JÄSSfifKS? ~ ****— ·) 1 » » <***■*-* - V«bindunge„ derallgemeinen Formel 1
CH4 = C-CO-NH-CH4-NH-COOr1*5I CH4 = C - CO - NH - CHS - NH - COOR2Rx Iworin R1 Wasserstoff oder Methyl und R8 Rikönnlr1 1 biS 4 KohlenStoffatomen bedeut(in ao worin R1 Wasserstoff oder Methyl und R2 Alkyl ., .' . .._ . .... ., mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten können,
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