DE2254037C3 - Thixotrope Bindemittel - Google Patents

Description

Es ist bekannt, thixotrope Bindemittel dadurch herzustellen, daß Thixotropiemittel mit unterschiedliche*; chemischer Struktur, beispielsweise kolloide Kieselsäure, Bentonit, Ricinusölderivate, Talkum, Aluminiumalkoholate u. a. zugesetzt werden.

Ferner ist bekannt, durch Umsetzung oder Vermischen von Alkydharzen mit Polyamiden thixotrope Anstrichmittel herzustellen. Dabei müssen die Zeit- und Temperaturverhältnisse innerhalb eines kritischen Bereichs bei relativ hohen Temperaturen strikt eingehalten werden.

Auch der Zusatz von Polyurethanen als Thixotropiemittel zu Anstrichmitteln ist bekannt. Einbrennlacke auf der Basis vori Alkydharzen, die als Thixotropiemittel Polyurethane enthalten, sind zwar mit polaren Lösungsmitteln ohne Beeinträchtigung der Thixotropie verdünnbar, jedoch vergilben sie bei Temperaturen über etwa 150° C, wenn sie Aminharze enthalten. Die Polyurethan-Thixotropiemittel enthaltenden Anstrichmittel haben auch den Nachteil, daß sie etwa vorhandene Pigmente schlecht benetzen und damit praktisch keine hochglänzenden Lackoberflächen ergeben.

Bekannt sind außerdem Lösungsmittellacke, die auf Basis von in Toluol oder Lösungsmittelgemisch löslichen Celluloseacetatobutyraten und verträglichen Harzen aufgebaut sind, sie besitzen aber keine thixotropen Eigenschaften. Einige der Mischungen sind so beschaffen, daß der aufgebrachte getrocknete Lack, d. h. nach Entfernung des Lösungsmittels, geschliffen werden kann und die nachfolgende Erhitzung zuerst ein Fließen des Überzuges bewirkt, so daß die Schleifspuren verschmelzen und anschließend der Überzug gehärtet wird.

Es sind ferner Tauchlacke aus Celluloseacetatobutyrat, Harzen und Lösungsmitteln bekannt, bei denen das zu beschichtende Objekt in die warme Lösung eingetaucht wird und die sich bildende Lackschicht nach der Entfernung aus dem Tauchbad verfestigt oder geliert, Thixotrope Eigenschaften derartiger Tauchlacke, d. h, solche, die sich unter Druck, z, B, eines Pinsels, wieder verflüssigen und somit streichfähig werden, sind aber nicht beschrieben.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Cellulose-Mischestern mit einem Butyratgehalt von mindestens 20 Gew.% als Thixotropiemittel in thixotropen Bindemitteln auf der Grundlage von härtbaren Kunstharzen, wodurch die geschilderten Nachteile vermieden werden.

Überraschenderweise hat es sich dabei gezeigt, daß Cellulose-Mischester mit einem Butyratgehalt von weniger als 20 Gew.% oder einfache Celluloseester nicht den gewünschten Thixotropie-Effekt ergeben.

Als besonders geeignet hat sich Celluloseacetobutyrat, insbesondere solches mit einem Butyratgehalt

■ von über 50 Gew.%, erwiesen.

Der Grad der Thixotropie ist abhängig vom Gehalt des Celluloseesters. Im allgemeinen wird man den

^) Anteil an Cellulosemischester im Bereich voi, 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Festharz, wählen. Innerhalb dieser Bereiche sind gute ThLxotropieeigenschaften gewährleistet.

Der Cellulosemischester ist mit verschiedenen Harzen gut verträglich. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Harze besonders Alkydharze, beispielsweise solche auf der Basis von Phthal- und/oder Isophthalsäure oder Terephthalsäure, gegebenenfalls mit weiteren Polycarbonsäurekomponenten, die mit gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren modifiziert sind, veresterte Epoxydharze, z. B. mit gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren veresterte Epoxydharze, vor allem solche Harze, die in aromatischen Kohlenwasserstoffen löslich sind, geeignet.

ü Mit Vorteil wird der Celluloseester einer Lösung des Kunstharzes zugesetzt, dessen Konzentration innerhalb breiter Grenzen schwanken kann. Es ist aber auch möglich, den Celluloseester dem geschmolzenen Harz zuzugeben.

4» Geeignete Lösungsmittel sind vorzugsweise aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Xylol, Toluol oder vorwiegend aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltende Lösungsmittelgemische, ζ. Β. auch alkoholische Lösungsmittel, ferner Kohlenwasserstoffge-

f< mische mit Siedebereichen von 50 bis 200° C. Die in diesen Lösungsmittelgemischen enthaltenen Alkohole sind im allgemeinen einwertige Alkohole mit 1 bis 8 C-Atomen. Obwohl die Cellulosemischester bei Raumtemperatur in aromatischen und aliphatischen

j« Kohlenwasserstoffen unlöslich sind, ermöglicht die Erfindung die Herstellung völlig homogener Bindemittel-Lösungen.

Im Gegensatz zu manchen bekannten Thixotropiemitteln hat es sich gezeigt, daß die genannten Lo-

Vi sungsmittel bzw. deren Gemische hier die Thixotropie nicht beeinträchtigen. Damit ist es möglich, auch thixotrope Lacke mit Alkoholen als Lösungsmittel herzustellen.

Nach einer Ausfiihrungsform der Erfindung lassen

W) sich die erhaltenen Bindemittel mit weiteren Harzen, die gegebenenfalls auch in Form von Lösungen vorliegen, beispielsweise mit Aminharzen, wie Harnstoff- und oder Melaminharze^, in einem Anteil von höchstens 50 Gcw.% bezogen auf das Kunstharz, vcr-

hi schneiden.

Die erfindungsgemaßcn Bindemittel haben den Vorteil, daß der Glanz der daraus hergestellten luftgetrocknelen oder eingebrannten Lacke ebenso gut ist

wie derjenige auf der Basis derselben Bindemittel, die jedoch keine Thixotropiemittel enthalten. Außerdem können Einbrennlacke auf der Basis von mit nichttrocknenden Fettsäuren modifizierten Alkydharzen bei Temperaturen bis etwa 200° C ausgehärtet werden, ohne daß eine »unerwünschte Vergilbung eintritt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Bindemittel verhältnismäßig einfach und mit geringem Energieaufwand herstellbar ist. Ferner eignen sich die Bindemittel auch zur Herstellung von Druckfarben und Klebstoffen.

In den folgenden Beispielen sind Teile Gewichtsteile und % Gew.%.

Beispiele

1. 58,8 Teile eines handelsüblichen Einbrennalkydharzes, bestehend aus 43 % gesättigtem oder ungesättigtem Phthalsäureanhydrid und 30% Cg-C^-Fettsäure, 27% Glycerin, werden in 40,0 Teilen Xylol bei 60 bis 80° C gelöst. Unter Rühren fügt man 1,2 Teile pulverförmiges Celluloseacetobutyrat nail einem Acetylgehalt von 5,0% und einem Butyryigehalt von 49 % hinzu und hält so lange bei dieser Temperatur, bis eine homogene Lösung vorliegt. Nach Abkühlen auf Zimmertemperatur erhält man eine 60%ige Lösung eines thixotropen Alkydharzes mit hervorragender Lagerstabilität. Diese Lösung eignet sich gut als Bindemittel für Anstrichmittel.

2. Eine 60%ige Xylol-Lösung eines handelsüblichen Epoxydharzes auf der Basis von Diphenylolpropan und Epichlorhydrin, das mit etwa 40% Ricinenölfettsäure verestert ist, wird auf 60 bis 80° C erhitzt. Unter Rühren fügt man portions-

weise 1,8 Teile festes Celluloseacetobutyrat mit einem Acetylanteil von 2% und einem Butyranteil von 53% hinzu und hält so lange diese Temperatur, bis das Celluloseacetobutyrat völlig in der Harzlösung gelöst ist. Nach Erkalten stellt ' sich wei beim Beispiel 1 der thixotrope Effekt ein. Das so hergestellte Bindemittel eignet sich gut zur Herstellung von Anstrichmitteln.

3. 98 Teile eines Alkydharzes mit 31% Phthalsäureanhydrid, 50% Ricinusöl und 29% Pentaerythrit werden in Gegenwart eines inerten Gases auf 150 bis 160° C zum Schmelzen erhitzt. Unter Rühren fügt man 2 Teile Celluloseacetobutyrat hinzu und hält so lange die Temperatur von 150 bis 160° C, bis der Celluloseester homogen in vorgelegte Alkydharz eingeschmolzen ist. Man läßt auf etwa 100° C abkühlen. Nach dem Verdünnen mit 66,7 Teilen eines vorwiegend Aromaten enthaltenden Kohlenwasserstolrfgemisches vom Siedebereich 155 bis 178° C und Abkühlen der homogenen Lösung auf Raumtemperatur stellt sich der thixotrope Effekt ein.

4. 80 Teile einer 80%igen Lösung eines Alkydharzes, bestehend aus 48% Kokosöl, 27% Phthalsäureanhydrid und 25% Pentaerythrit in lisopropylalkohol werden mit 20 Teilen Xylol weiterverdünnt und auf etwa 75 bis 80° C erwärmt. Man fügt unter Rühren 3 Teile Celluloseacetobutyrat mit einem öutyratgehalt von 53% und einem Acetatanteil von 2% portionsweise hinzu und hält das Gemisch so lange bei dieser Temperatur, bis das Celluloseacetobutyrat vollkommen gelöst ist. Nach dem Erkalten stellt sich bei Raumtemperatur der thixotrope Effekt ein.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verwendung von Cellulose-Mischestern mit einem Butyratgehalt von mindestens 20 Gew.% als Thixotropiemittel in thixotropen Bindemitteln auf der Grundlage von härtbaren Kunstharzen.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischester Celluloseacetobutyrat ist.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Cellulosemischester 0,1 bis 20, bezogen auf festes Kunstharz, beträgt.

4. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in einem vorwiegend aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Lösungsmittel gelöst ist.

5. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das härtbare Kunstharz ein Alkydharz ist.

6. Verwendung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch ein Aminharz in einem Anteil von höchstens 50 Gew.% bezogen auf das Kunstharz, enthält.