DE1694098A1 - Verfahren zur Herstellung von Wachsdispersionen - Google Patents

Description

Verfahren tür Herstellung von Wachsdiapersionen

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Kohlenwasserstoffwachs-Dispersionen in Glycolen oder Glycoläthern, welche ■ glycölhaltigen, alkoholischen oder wässrigen Druck- und Anstrichfarben zur Verbesserung der Abrieb- und Scheuerfestigkeit und aur Erniedrigung der Gleitreibung zugesetzt werden.

Bekanntlich w'ird die Abrieb— und Scheuerfestigkeit von Druck- und Anstrichfarben durch geringe Zusätze an feinverteilten Kohlenwasserstoff wachsen, vorzugsweise Polyäthylenwachsen ver bessert. Die durch den Wacheausatz weiterhin bedingte Erniedrigung der Gleitreibung ist eine erwünschte, durch Veränderung der Oberflächeneigenschaften des angetrockneten und des trockenen Farbfilmes verursachte Nebenerscheinung.

Die für den genannten Verwendungssweck derzeit bekannten Vachspraparate stellen Dispersionen von Kohlenwasserstoffwachsen in lufttrocknenden Ölen» hochsiedenden Mineralölen oder niedrigsiedenden aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen dar, welche den fertigen oder halbfertigen Farbansätzen zugefügt werden. Die Verwendung derartiger Wachsdispersionen ist nun aber nicht in jedem Falle möglica. Enthalten die Farben nämlich stark polare Lösemittel, wie Wasser, Alkohole, Glycole,

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Ester, Ketone oder auch Mischungen dieser Stoffe, so k%nn es vorkommen, daß die Lösemittel von Dispersion und Farbanaatz Miteinander unverträglich sind, was zur Folge hat, daß die in den Farbansätzen enthaltenen Bindemittel oder \ die Wachs« ausflocken. Nun sind »war auch wässrige Dia- \ persionen nicht oxydierter oder oxydierter Kohlenwasser- i stoffwachse bekannt, dieselben sind aber in diesen Druck- · farbentypen nicht oder nur wenig wirksam. Der Erfindung \ lag daher die Aufgabe zugrunde, Kohlenwasserstoffwachse in solchen Lösungsmitteln- oder Lösungsmittelgemischen zu dispergieren, die auch, alt Farben, welche stark polare Löse-Mittel und Bindemittel enthalten, verträglich sind. Die Filme der aufgetragenen Farben sollten ferner in der Scheuerund Abriebfestigkeit verbessert und die Gleitreibung sollte erniedrigt werden.

Es wurde nun gefunden, daß aan Wachsdispersionen mit den geforderten Eigenschaften vorteilhaft herstellen kann, wenn man 2O bis 60 Gewichtsteile einer auf 90 bis 12O°C erhitzten Mischung, bestehend aus

•kO bis 50 Gew.Teilen eines anoxydierten Polyäthylenwachses vom Molekulargewicht 1OQO bis 6000 mit der Säurezahl IQ bis 50, oder eines anoxydierten Syntheseparaffins vom Molekulargewicht 500 bis 1500 und der Säureaahi 10 bis 60, .

6 bis 8 Gew.Teilen einer Fett- oder Wachesäure mit 16 bis 32 Kohl ens t of !'atomen, ^s

30 bis 35 Gew.Teilen eines aliphatischen oder aromatischen

Kohlenwasserstoffs mit einem Siedepunkt zwischen 100 u.26O°Cund

15 bis 18 Gew.Teilen eines aliphatischen Alkohols mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen

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unter Rühren einträgt in Λθ bis 80 Gew.Teile eines Glycol· oder Glycoleonottthers «it 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, welchem ein Aminoalkohol oder N-alkylierter Aminoalkohol rait H bi« 10 Kohlenstoffatomen bew. ein äthoxyliertee Fettanin mit 10 bie 2O Kohlenstoffatonen und 2 bie β Äthoxylgruppen Im {folekttl, in der halben bi# Btrai-»fachen der, der oben ge nannten ATachs säure äquivalenten Menge zugefügt let.

Nachdem bekannt wer, «tau anqxydierte Synthese wachs θ in Alkoholen» Glycolen und Glycoläthern unter Mitverwendung von ionogenen Eaulgatoren nur schlecht dispergierbmr sind, war es überraschend, daQ »i· sich in den genannten polaren Litsungsaitteln dann In gen« hervorragender Weise dispergieren lassen, wann Kohlenwasserstoffe votti angeführten Siedebtreich im Gemisch Mit einwertigen Alkoholen anwesend eind und außerdem der ionogene Eaiulgator nicht bereite vorhanden ist* sondern «ich erst während des Dispergiervoringes bildet und daeit sossusagen "in statu naseendi" seine Wirkung entfaltet.

Die nach de« beanspruchten Verfahren lierst«libaren persionen, in welcken der Wachsant·!! 10 bis 35, vorzugsweise 15 bis 25 G·w.^t b*tragen kann» «e«lehnen »ich dadurch au«, daß der Durchaieeeer d·· einselnen Teilchens nicht riwhr al· 10^ I)«trägt» si· aulererdantlieh stabil sind und kein Löseeittel abscheiden und ihr linsate den Farben di« gewünschten Eigenechaften ^: ' ''

Unter anoxydl«rt#n Kaniaiiwassarstoffwacheen w«rdan nach bekannten Methoden anexydiert· lOlyolefittwachs·, i«sliesond»r· Oxydats va« naeli «ina« Aufbau* *$*? A^bauwrfaeren hergestellten felyäthylanen mit »itta« Melskt»larg»wicht »wische« 1000 und iOOO, v«m«bjsli«li I$00 w*4 30OO tind Sttureaaltl·· «wischen IH und 50, v*rn*h«lic* 1* «mm! 31 trarst»mi«ti₍ t»r**r «noxydivrt« Syntli···'-

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paraffine, z.B. harte Fischer-Tropsch-Paraffine, mit Molekulargewichten zwischen 500 und 1500 und Säurezahlen zwischen 10 und 60, vorzugsweise 15 und 35. Bis zu ko Gew.$ der anoxydierten Wachse können durch Kohlenwasserstoffwachse vom Molekulargewichtsbereich 500 bis 5<i00 ersetzt werden,,

Als Säurekomponente für den sich bei der bispergierung des anoxydierten Kohlenwasserstoffwachses bildenden ionogenen Emulgator kommen Fett- oder Wachssäuren mit 16 bis 36 Kohlenstoffatomen in Frage, z.B. Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure, bevorzugt aber Hontansäuren, mit Säurezahlen im Bereich

_tFe 11~ oder ,
zwischen ca. 100 und i60. DieVWachssäuren werden in Mengen

ψ von 10 bis 30» vorzugsweise 15 bis 25 Gew.^b, bezogen auf die Menge der Kohlenwasaerstoffwachse, eingesetzt.

Als aromatische oder aliphatisch^ Kohlenwasserstoffe sind solche geeignet, die einen Siedepunkt von ca. 1O0 bis 260 C aufweisen. Es können sowohl reine Substanzen, als auch technische Gemische verwendet werden« Im einzelnen seien beispiels weise genannt: Toluol, Xylol, Äthylbenzol, technische Lackbenzine, Testbenzin, Kogasine und ähnliche.

Die den vorgenannten Kohlenwasserstoffen in Mengen von 30 bis 60, vorzugsweise 4θ bis 55 Gew.% zuzusetzenden Alkohole sind in der Glycolkoraponente lösliche, gesättigte, aliphati-" sehe, gradkettige oder Verzweigte, oder auch alicyclische, mit 3 bis 10, vorzugsweise h bis 6 Kohlenstoffatomen im Molekül, z.B. But'anol, Isobutanol, Isoamylalkohol, n-Hexanol, 2-Äthylhexanolβ Cyclohexanol.

Unter den als Dispergiermittel dienenden Glycolen oder Glycolmonoäthern werden solche mit 2 bis 10, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatomen Im Molekül verstanden. Geeignete Glycole sind B.B. Äthylenglycol, Propylenglyeol und Butylenglycöl, Diäthylenglycol, Dipropylenglycol, geeignete Monoäther sind

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deren Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butyläther.

Unter den, den vorstehenden Dispergiermitteln zuzugebenden Aminoalkoholen bzw. alkylierten Aminoalkoholen werden solche mit k bis 10 Kohlenstoffatomen verstanden, z.B. Äthanolanin, S-Amino-a-Methylprapanol, Ν,Ν-Diäthylaminoäthanol... Äthoxylierte Fettamine sind durch Umsetzung von Aminen mit 10 bis 20 C-Atomen mit Äthylenoxyd erhältliche Produkte, z.B. äthoxyliertes Stearyl- oder Oleylamin mit 2 bis 8 Äthoxylresten. Die einzusetzende Menge dieser Aminoverbindungen richtet sich nach der Menge und Säurezahl der verwendeten Fett- oder Wachssäure. Verwendet wird, berechnet auf das Äquivalent der Säure, die · halbe bis doppelte Menge.

Die Herstellung der Wachsdispersionen erfolgt in der Weise, daß man das anoxydierte Kohlenwasserstoffwachs und die Fettbzw. Wachssäure in dem Gemisch aus Kohlenwasserstoff und Alkohol bei etwa 90 bis 120°C löst und die heiße Lösung sodann unter kräftigem Rühren in die auf 20 bis 50°C temperierte Mischung aus polarem Lösungsmittel und Amin einträgt.

Durch folgende Beispiele wird das Verfahren näher erläutert:

Beispiel 1 : "

17f0 Gew.Teile anoxydiertes Polyäthylenwachs mit einer Säurezahl von etwa 15 und

3,0 Gew.Teile eines mit Chromsäure gebleichten Rohmontanwachses mit einer Säurezahl von 125
werden in einer Mischung aus

14,0 Gew.Teilen Testbenzin (Siedebereich 110-150°C) und 7»0 Gew.Teilen Butanol

in der Wärme gelöst.

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Die auf 1OO°C «rhitäte Mischung wird sodann unter kräftigem Rühren in ein ca. 4O°C vanes Gemisch aus

57»0 Gew.Teilen Propylenglykol und
2,O Gew.Teilen AMinoeethylpropanol eingerührt.

Beispiel 2:

Ea wird eine IQP heisee Lösung von

17,0 Gew.Teilen eines anoxydierten Polyäthylenwachses mit

einer Säurezahl von etwa 25
3,0 Gew.Teilen eines alt Chromsäure gebleichten Rohnontan-

vachses mit einer Säurezahl von 125- in einem aus 14,0 Gew.Teilen Toluol und

7,0 Gew.Teilen Butanol bestehenden Geaisch bereitet, welche ■an. unter kräftigem Rühren in eine auf ca.

30°C esnrärmte Mischung aus 57,0 Gew.Teilen Diäthylenglykol und
2,0 Gew.Teilen Diäthylaainoäthanol einträgt.

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Claims (1)

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   Pa tentanspruch;

   Verfahren zur Herstellung von Wachsdispersionen, dadurch gekennzeichnet, daß man 20 bis 60 Gewichtsteile einer auf 90 bis 12O°C erhitzten Mischung, bestehend aus kO bis 50 Gew.Teilen eines anoxydierten Polyäthylenwachsee vom Molekulargewicht 1000 bis 6000 mit der Säurezahl TO bis 50, oder eines anoxydierten Syntheseparaffins vom Molekulargewicht 50Θ bis 1500 und der Säurezahl 10 bis 60,

   6 bis 8 Gew.Teilen einer Fett- oder Wachssäure mit 16 bis 32 Kohlenetof fatotnen, ä

   30 bis '35 Gew.Teilen eines aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffs mit einem Siedepunkt zwischen 100 und 26O°C und

   15 bis 18 Gew.Teilen eines aliphatischen Alkohols mit 3 bis 10 Kohlenstofratomen

   unter Rühren einträgt in **0 bis 80 Gew. Teile eines Glycols oder Glycolmouoäthers mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, welchem ein Aminoalkohol oder N-alkylierter Aminoalkohol mit h bis 10 Kohlenstoffatomen bzw. ein äthoxyliertes Fettamin mit 10 bis Kohlenstoffatomen und 2 bis 8 Äthoxylgruppen im Molekül,

   ,Fett- oder _f in der halben bis »wei-fachen der, der oben genanntenWachs-

   säure äquivalenten Menge zugefügt ist. J

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