DE2315539B2 - Ueberzugs- und anstrichmittel auf der basis von alkylsilicaten und -titanaten und/oder deren polymeren und filmbildenden harzen - Google Patents
Ueberzugs- und anstrichmittel auf der basis von alkylsilicaten und -titanaten und/oder deren polymeren und filmbildenden harzenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Überzugs- und Anstrichmittel mit zumindest ein Jahr lagerbeständigen
Gemischen, die bei Umgebungstemperatur zu Überzügen mit verbesserten Eigenschaften aushärten.
Es wurden bereits Gemische verwendet, die durch Umsetzung von Alkyltitanaten mit Produkten, die
aus der partiellen Hydrolyse von Alkylsilicaten mit einer wäßrigen Lösung einer organischen oder anorganischen
Säure stammen (US-Patentschrift 35 46 155), oder durch Cohydrolyse und Cokondensatioii
eines Gemisches von Alkylsilicaten und -titanaten in saurem wäßrig-alkohoücchem Medium (veröffentlichte
japanische Patentanmeldung 70 24 231) hergestellt sind. Diese Bindemittel können infolge
ihrer besonderer Herstellung nicht sehr lange aufbewahrt werden, und dieser Mangel an Stabilität
führt nicht nur zu Verlusten für die Benutzer, sondern auch zu dem Erfordernis, kostspielige Apparaturen,
die an Produkte mit rascher Entwicklung angepaßt sind, zu verwenden.
Es wurden auch zu Schutzlacken für Farben härtbare Organopolysiloxanzusammensetzungen beschrieben,
die aus einem oder mehreren Organopolysiloxanharzen, einem Orthokieselsäuremethyl- oder -äthylester
in monomerer und/oder polymerer Form, einem Titansäureester und/oder einem seiner Kondensationsprodukte, einem Lösungsmittel und vorzugsweise
einem organischen Zinksalz bestehen (französisches Patent 12 13 488 und dessen erster Zusatz 75 815).
Diese Zusammensetzungen zeigen eine gute Lagerbeständigkeit und trocknen rasch an der Luft. Sie
eignen sich jedoch nicht als füllstoffhaltige Überzugsmittel, da eingearbeitete Füllstoffe rasch wieder abgeschieden
werden.
Aus der französischen Patentschrift 20 86 194 sind Haftgrundlagen für Organosilicumelastomere auf der
Grundlage von Alkylpolysilicaten, Alkyltitanaten, organischen Ketonlösungsmitteln und fluorierten Organosiliciumverbindungen
der Formel CF3CH2CH2Si
[OSiMe2CH2CH2X]3 bekannt, worin mindestens ein
iymbolX den Rest CH8CH2Si(OOCMe)3 ist. Aus
Siesen Zusammensetzungen scheiden sich Füllstoffe jedoch auch rasch wieder ab und darüber hinaus sind
die Härtungszeiten bei Raumtemperatur unbefriedigend.
Es wurden nun Überzugs- und Anstrichmittel gefunden, die zumindest ein Jahr lang lagerbeständig
sind und zusammen mit üblichen Füllstoffen lagerbeständige Gemische ergeben, die an der Umgebungsluft
rasch unter Bildung von Überzügen trocknen, die gute physikalische Eigenschaften aufweisen,
ίο Die Erfindung betrifft daher Überzugs- und Anstrichmittel, die aus einer Mischung von
ίο Die Erfindung betrifft daher Überzugs- und Anstrichmittel, die aus einer Mischung von
A) 60 bis 120 Gewichtsteilen Alkylsilicaten und/oder -polysilicaten, wobei der Alkylrest 1 bis 3 Kohlenstoffatome
enthält,
B) 3 bis 25 Gewichtsteilen Alkyltitanaten und/oder -polytitanaten, wobei der Alkylrest 3 bis 8
Kohlenstoffatome enthält,
C) 10 bis 2000 Gewichtsteilen organischen oder gemischt organisch-siliciumorganischen filmbiJden-
d-m Harzen und
D) 20 bis 1500 Gewichtsteilen organischen Lösungsmitteln sowie
F) üblichen Füllstoffen bestehen.
Die einzeln oder im Gemisch verwendbaren Bestandteile A sind Methylsilicat, Äthylsilicat, Isopropylsilicat,
n-Propylsilicat, sowie Produkte von deren partieller Hydrolyse. Diese letzteren sollen in den üblichen
organischen Lösungsmitteln löslich und lagerbeständig sein und einen im wesentlichen neutralen
pH-Wert haben. Sie sind hauptsächlich aus einer Folge von Gruppierungen der Formel
OR
I
-SiO
I
-SiO
OR
in der das Symbol R einen Methyl-, Äthyl-, Isopropyl-
oder n-Propylrest bedeutet, gebildet. Geringe Mengen von Gruppierungen der Formeln ROSiOj,5, SiO8
und (RO)3SiO0-5 können jedoch vorhanden sein,
die 15% der Gesamtzahl nicht überschreiten. Zur Charakterisierung, dieser Polysilicate kann man sich
auf ihren Gehalt an Alkoxygruppen oder an SiO2 beziehen, doch ist es oft praktischer, das Siliciumdioxyd
durch Gesamthydrolyse einer Probe als die Alkoxygruppen zu bestimmen.
Die Methoden ihrer Herstellung sind bekannt, sie sind insbesondere in dem Werk »Chemistry and Technology
of Silicones« von W. Noll, S. 648 bis 653,
beschrieben.
Die Bestandteile B sind Alkyltitanate und/oder -polytitanate, in denen der Alkylrest 3 bis 8 Kohlenstoffatome enthält. Die Alkyltitanate können beispielsweise unter den Isopropyl-, n-Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Heptyl- und Octyltitanaten gewählt werden. Die durch partielle Hydrolyse der obigen Titanate gebildeten Polytitanate sind Polymere, die eine lineare Struktur besitzen, die aus Gruppierungen der Formel
Die Bestandteile B sind Alkyltitanate und/oder -polytitanate, in denen der Alkylrest 3 bis 8 Kohlenstoffatome enthält. Die Alkyltitanate können beispielsweise unter den Isopropyl-, n-Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Heptyl- und Octyltitanaten gewählt werden. Die durch partielle Hydrolyse der obigen Titanate gebildeten Polytitanate sind Polymere, die eine lineare Struktur besitzen, die aus Gruppierungen der Formel
OR'
— TiO —
I
OR'
OR'
in der das Symbol R' eine Alkylgruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, besteht, oder die eine
komplizierte Struktur haben, wie es in dem Werk »The Organic Chemistry of Titanium« von R. Feld
und P. L. C ο w e, S. 25 bis 31, angegeben ist. Die erhaltene Struktur steht außerdem in enger Beziehung
zu den Weiten des molaren Verhältnisses der Ausgangsreagentien, Titanaten/Wasser, sowie zu den
Arbeitsbedingungen der Hydrolyse.
Zur Charakterisierung der Polytitanate is* es jedoch wie bei den Polysilicaten bevorzugt, sich auf
den Gehalt an TiO2, gemessen durch vollständige Hydrolyse einer Probe, zu beziehen. Diese Polytitanate
sollen in den üblichen organischen Lösungsmitteln löslich und lagerbeständig sein und einen im
wesentlichen neutralen pH-Wert haben.
Die Bestandteile C sind übliche organische oder gemischt organisch-silici umorganische filmbildende
Harze, unter denen man die folgenden nennen kann:
Die üblichen organischen Harze, wie beispielsweise die Polyester- und Alkydharze, die gegebenenfalls
durch Fettsäuren, wie ölsäure, Linolsäure und Ricinolsäure,
oder Ester von Fettsäuren und aliphatischen Polyolen. wie beispielsweise Ricinusöl, oder Talg,
modifiziert sein können; durch Styrol modifizierte Alkydharze; nichtmodifizierte oder mit Fettsäuren
modifizierte Epoxydharze, Phenol-, Acryl- und MeI-amin-Formaldehyd-Harze;
Polyamide, Polyamine, Polyimide, Polyamidimide, Polyharnstoffe, Polyurethane,
Polyäther, Polycarbonate und Polyphenole.
Die gemischten siliciumorganischen-organischen Harze, die durch Cokondensation von Organosiliciumharzen
und organischen Polymeren, wie sie oben genannt sind, hergestellt sind. Der Wert des Gewichtsverhältnisses von Organosiliciumharzen zu organischen
Verbindungen kann in weiten Grenzen variieren. Es ist möglich, gemischte Copolymere herzustellen, die
höchstens 0,1 % organisches Harz oder Organosiliciumharz enthalten. Dieser Wert ist jedoch eine
Funktion des Verträglichkeitsgrades der Reagentien untereinander und der für die so hergestellten gemischten
Harze vorgesehenen Verwendung. Für die Herstellung der gemischten Harze geeignete Organosiliciumharze
sind solche, die durch Cohydrolyse und Cokondensation von Chlorsilanen aus der Gruppe
derjenigen der Formeln A3SiCl, A2SiCl2, ASiCl3 und
SiCl4 hergestellt sind, wobei das Symbol A eine halogenierte
oder nichthalogenierte niedrige Alkylgruppe, wie beispielsweise Methyl, Äthyl, Propyl, Chlormethyl,
Chlorpropyl und 3,3,3-Trifluorpropyl, oder eine halogenierte oder nichthalogenierte Arylgruppe,
wie beispielsweise Phenyl, Tolyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl,
Trichlorphenyl und Tetrachlorphenyl, bedeutet. Diese Harze sind somit aus Gruppierungen
aus der Gruppe derjenigen der Formeln A3SiO0-5,
A2SiO, ASiO15 und SiO2 gebildet. Sie sind jedoch
derart verteilt, daß sie etwa ι bis 1,8 Gruppen A je Siliciumatom aufweisen. Außerdem sind diese Harze
nicht vollständig kondensiert und besitzen noch e*wa 0,001 bis 1,5 Hydroxyl- und/oder Alkoxygruppen je
Siliciumatom. Als geeigneten Alkoxyrest, der direkt an Siliciumatome gebunden ist, kann man den Methoxy-,
Äthoxy-, Propoxy-, Isopropoxy- und Butoxyrest
nennen.
Copolymere von diesem Typ sind im spezielleren in den französischen Patentschriften 10 60 898,
10 62 573, 10 84 477, 1100 447, 1129 973, 1192 426,
12 25 229 und 13 21457, in der US-Patentschrift 32 57 343 und in der britischen Patentschrift 6 82 348
beschrieben.
Die Bestandteile D sind übliche organische Lösungsmittel, die aus der Gruppe von folgenden Lösungsmitteln
gewählt sind:
Aliphatischen Lösungsmitteln mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Hexan,
Heptan, Octan, Dodecan und Octadecan, und cycloaliphatische Lösungsmitteln, wie beispielsweise
Cyclohexan, Methylcyclohexan und Decahydronaphthalin ;
aromatischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Toluol, Xylol und Cumol;
Alkanolen, wie beispielsweise Äthanol, Isopropanol,
Butanol und Öctanol;
aliphatischen Ketonen, wie beispielsweise Aceton, Methyläthylketon und Methylbutylketon, und
ao cycloaliphatischen Ketonen, wie beispielsweise
Cyclopentanon und Cyclohexanon;
Estern von Carbonsäuren und Alkanolen, wie beispielsweise Äthyl-, Butyl- und Pentylacetat;
Aihern, wie beispielsweise Dibutyläiher, Diisoa5
propyläther, Äthylenglykolmonomethyl- oder -äthyläther und Diäthylenglykolmonoäthyl- oder
-butyläther.
Die erfindungsgemäßen Überzugs- und Anstrichmittel werden durch einfaches Mischen der Bestandteile
in beliebiger Reihenfolge bei Umgebungstempeiatur hergestellt. Die verwendeten Mengen sind wie
zuvor angegeben eindeutig definiert. In. besondere ist es wichtig, 60 bis 120 Teile, vorzugsweise 70 bis 100
Teile, des Bestandteils A und 3 bis 25 Teile, vorzugsweise 5 bis 20 Teile, des Bestandteils B je 10 bis 2000
Teile, vorzugsweise 12 bis 1700 Teile, des Bestandteils C und 20 bis 1500 Teile, vorzugsweise 40 bis
1200 Teile, aes Bestandteils D zu verwenden. Mengen außerhalb dieser Grenzen erlauben nicht, lagerbeständige
Bindemittel oder aus diesen Bindemitteln durch Zugabe von Füllstoffen Überzuge mit guten
physikalischen Eigenschaften zu erhalten. Unter Umgebungstemperatur ist eine Temperatur zwischen 0
und 400C, zumeist zwischen 10 und 30°C, zu verstehen.
Die Reihenfolge des Einbringens der Bestandteile kann eine beliebige sein. Es ist jedoch zur Vermeidung
der Ausfällung von festen Produkten oder einer GeI-bildung erforderlich, den Bestandteil C in Form einer
Lösung mit höchstens 90% in dem Bestandteil D zuzugeben. Es ist jedoch nicht erforderlich, den Bestandteil
C zu verdünnen, wenn er zu den selbst in Lösung mit höchstens 80% in dem Bestandteil D befindlichen
Bestandteilen A und/oder B zugesetzt wird. Diese Lösungen können vor dem Mischen oder während
des Mischens hergestellt werden; es ist nur zweckmäßig, vor der Einführung eines der Bestandteile die
vollständige Homogenität der bereits hergestellten Flüssigkeit sicherzustellen.
Die erhaltenen Gemische sind zumindest ein Jahr in geschlossenem Gefäß lagerbeständige Flüssigkeiten
mit einer Viskosität zwischen 2 und 50OcP bei 25°C. Zur Überführung in Überzugszusammensetzungen
setzt man zu diesen Bindemitteln Füllstoffe zu, deren Menge und Art eng von der gewünschten Anwendung
abhängen. So ist es möglich, geringe Mengen von 5 Teilen und hohe Mengen von 700 Teilen zuzugeben.
Als geeignete Füllstoffe kann man die folgenden nennen:
Metallpulver, wie beispielsweise Zink-, Aluminium- und Magnesiumpulver,
Oxyde, wie beispielsweise Kieselsäure, zerkleinerten Quarz, Aluminiumoxyd, Zirkoniumoxyd,
Titanoxyd, Zinkoxyd und Magnesiumoxyd und die Oxyde von Eisen, Cer, Lanthan, Praseodym
und Neodym,
Silicate, wie beispielsweise Glimmer, Talcum, Vermiculit, Kaolin, Feldspat und die Zeolithe,
Calciumcarbonat, Bariummetaborat, die Pyrophosphate von Eisen, Zink und Calcium, Zinkphosphat
und Ruß,
Pigmente, wie beispielsweise die Phthalocyanine, die Chromoxyde, Cadmiumsulfid und die Cadmiumsulfoselenide.
Das Einbringen dieser Füllstoffe in die erfindungsgemäßen
Bindemittel und das innige Mischen mit diesen erfolgt nach den bei der Herstellung von Anstrichstoffen
üblichen Verfahren. Man kann zum Mischen beispielsweise Kollergänge oder Turbinenmischer
verwenden.
Die so hergestellten Zusammensetzungen weisen den Vorteil auf, durch einfaches Trocknen an der
Luft in kaum einigen 10 Minuten zu härten, wobei diese Zeitspanne durch Erhitzen auf eine Temperatur
von nur 50 bis 600C beschleunigt werden kann. Sie besitzen eine Lagerbeständigkeit, die derjenigen üblicher
Anstrichstoffe analog ist, und können bei allen Anwendungen verwendet werden, die das Vorhandensein
von Überzügen mit erhöhten physikalischen Eigenschaften, d. h. einer guten Haftfähigkeit, einer
ausgezeichneten Widerstandsfähigkeit gegen schroffen Temperaturwechsel und einer ausgezeichneten Beständigkeit
gegen Lösungsmittel, Korrosion und Witterungseinflüsse, erfordern.
Insbesondere können diese Zusammensetzungen ergeben:
Stark mit Metallpulvern gefüllte korrosionsbeständige Grundierungen zum Schutz von Metallprofilen,
Blechen, Behältern und Trägern; diese Anwendung ist insbesondere beim Schiffsbau und bei
Metalitragkonstruktionen von Interesse. Diese Grundierungen
sind nicht nur korrosionsbeständig, sondern auch wärmebeständig, und ihr Vorhandensein vermeidet
den zusätzlichen kostspieligen, jedoch notwendigen Auftrag von üblichen Schutzunterschichten
nach der Montage von industriellen Metallctrukturen oder Schiffskörpern.
Gegen hohe Temperaturen bei etwa 500 bis 6000C
beständige industrielle Anstrichstoffe zum Schutz von beispielsweise Auspufftöpfen von Brennkraftmaschinen,
Fabrikschornsteinen und Heizleitungen.
Pigmentierte, glänzende, nicht thermoplastische dekorative Anstrichstoffe mit rascher Härtung, die
ständig etwa 250 bis 300° C aushalten, zum Überziehen von industriellen Maschinen und Haushaltsgeräten.
Flammbeständige und wasserabweisende Anstrichstoffe auf Holz, Metallen oder Asbest.
Wenn man Überzüge erhalten will, die eine Trocknungszeit unter einigen Minuten haben und besonders
gut für industrielle Vorrichtungen zum automatischen Spritzen mit großer Geschwindigkeit geeignet sind,
ist es vorteilhaft, als organisches filmbildendes Harz mit Styrol modifizierte Alkydharze zu verwenden.
Die mit Styrol modifizierten Alkydharze sind bekannt
(»Alkyd Resins« von C. R. M a r t e η s, herausgegeben
von Reinhold Publishing Corporation, New York, 1961) und lassen sich leicht durch Inkontaktbringen
von organischen Polycarbonsäuren und/oder deren Anhydriden, Polyolen, hauptsächlich ungesättigten
pflanzlichen Ölen, und Styrol herstellen, ίο Sie können übliche Beschleuniger und/oder Katalysatoren
für die Polymerisation und Autoxydantien enthalten, wobei das Vorhandensein und die Art
dieser Zusatzmittel eine Funktion der Temperatur bei der man sie härten will, ist.
Als Beispiele für organische Polysäuren und Anhydride
kann man Phthalsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure und die Terpensäuren
nennen. Als Polyole kann man Glykol, Diäthylenglykol,
Glycerin, Pentaerythrit und die Ösen nennen. Als ungesättigte pflanzliche Öle kann man Sojaöl,
Leinöl, dehydratisiertes Ricinusöl, Tungöl und Oiticicaöl nennen.
Man erhält auch Überzüge, die eine Trocknungszeit unter einigen Minuten hah/en, wenn man dem
Gemisch zumindest 0,5% ihres Gewichts an Alkyltriacycloxysilan
zusetzt, das als solches oder in Form von mit diesem Produkt behandelten Organopolysiloxanzusammensetzungen
verwendet wird. Das bevorzugte Alkyltriacyloxysilan ist Methyl triacetoxysilan.
Die mit einem Alkyltriacyloxysilan behandelten Organopolysiloxanzusammensetzungen enthalten außer
diesem Silan:
Ein oder mehrere lineare, cyclische oder verzweigte Organopolysiloxane mit 0,8 bis 3 organischen
Gruppen je Siliciumatom, die Gruppierungen aus der Gruppe derjenigen der Formeln
SiO2, QSiOI>5, Q2SiO undQ.,SiO0,5 enthalten, in
denen das Symbol Q eine Methyl-, Vinyl- oder Phenylgruppe darstel 11. Diese Polymeren können auch
höchstens 25% ihres Gewichts an Hydroxylgruppen und/oder niedrigen Alkoxygruppen (mit
1 bis 4 Kohlenstoffatomen), die an Siliciumatome gebunden sind, enthalten,
gegebenenfalls organische Polymere, wie beispielsweise Polyalkylenglykolmonoalkyläther miteinem
Molekulargewicht unter 1000, wobei der Alkylrest 1 bis 5 Kohlenstoffatome aufweist und der
zweiwertige Alkylenrest 2 bis 3 Kohlenstoffatome enthält,
gegebenenfalls übliche Lösungsmittel, wie beispielsweise Toluol, Xylol, Cyclohexan, Methylcyclohexan,
Trichloräthan oder Perchloräthylen, gegebenenfalls Füllstoffe, wie pyrogen oder durch
Fällung gewonnene Kieselsäure, die gegebenenfalls mit Organosiliciumverbindungen behandelt
ist. zerl leinerten Quarz, Diatomeenerde, Metalloxyde oder Ruß.
Das Alkyltriacyloxysilan und/oder die mit diesem Silan behandelten Zusammensetzungen werden zu
den homogenen und stabilen Gemischen, die aus Silicaten A, Titanaten B, Harzen C und Lösungsmitteln
D bestehen, zugegeben, wobei das Mischen ebenfalls durch einfaches Bewegen bei Umgebungstemperatur
erfolgt. Die eingebrachten Mengen an Alkyltriacyloxysilan machen zumindest 0.5 °/ vnr.
zugsweise zumindest 1 %, des Gewichts dieser Bindemittel
aus, das als solches oder in Form von dieses enthaltenden Zusammensetzungen verwendet wird.
Die geeigneten Mengen sind eine Funktion der Zusammensetzung von jedem Bindemittel, der später
zugegebenen Füllstoffe und der Einsatzbedingungen. Es ist nicht unbedingt erforderlich, übermäßige
Mengen an Alkyltriacyloxysilan, die beispielsweise mehr als 20 Gew.-% der Bindemittel ausmachen,
zu verwenden. Die Beschleunigungswirkung auf die Härtungszeit erfolgt in den meisten Fällen mit erheblich
geringeren Mengen.
Die so aus den Bestandteilen A, B, D, mit Styrol modifizierten Alkydharzen oder aus den Bestandteilen
A, B, C, D plus Alkyltriacyloxysilan oder den dieses enthaltenden Zusammensetzungen hergestellten
Gemischen können nach Zugabe von Füllstoffen auf verschiedenste Unterlagen aufgebracht werden.
Die erhaltenen Schichten mit einer Dicke unter 50 μ härten an Umgebungsluft in einer Zeitspanne von
einigen Minuten und manchmal einigen 10 Sekunden, und die erhaltenen Überzüge sind glatt und kohärent
und haften fest an den Unterlagen.
In den folgenden Beispielen sind die Teile Gewichtsteile.
Man verwendet ein Gemisch zur Herstellung eines korrosionsbeständigen Anstrichstoff?, das, in Gewichtsteilen,
aus folgenden Bestandteilen besteht:
90 Teilen eines Äthylpolysilicats mit einem Gehalt von 40 Gew.-% SiO2,
10 Teilen eines Butylpolytitanats mit einem Gehalt
von 33 Gew.-% TiO2,
50 Teilen Xylol,
20 Teilen einer 70%igen Lösung eines durch Sojaöl modifizierten Alkydharzes in einem Gemisch
paraffinischer Kohlenwasserstoffe
(Siedebereich: 148 bis 1890C).
(Siedebereich: 148 bis 1890C).
Dieses Alkydharz wird durch Cokondensation von 65 Teilen Sojaöl, 24 Teilen Phthalsäureanhydrid und
11 Teilen Pentaerythrit erhalten.
Man mischt zunächst bei Umgebungstemperatur das Polysilicat und das Polytitanat und setzt dann
Xylol und die Alkydharzlösung zu. Das gebildete Bindemittel mit einem pH-Wert von 6 ist klar und
weist eine Viskosität von 17 cP bei 25°C auf. Nach 15monatigem Stehenlassen in einem verschlossenen
Gefäß stellt man praktisch keine Veränderung fest. Die Viskosität hat praktisch den gleichen Wert wie
zu Beginn.
In 100 Teilen dieses Gemisches dispergiert man in einer Kugelmühle 400 Teile eines Zinkpulvers mit
einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 μ innig. Eine Fraktion des so gebildeten Anstrichstoffs
wird in einem verschlossenen Gefäß aufbewahrt, eine andere Fraktion wird in eine pneumatische
Spritzpistole eingebracht und dann auf Platten aus entfettetem Stahl mit einer Dicke von 20 mm gespritzt
Auf der Basis der durch die Norm AFNOR T 30037 vorgesehenen Teste ist der abgeschiedene Überzug
mit einer Dicke von etwa 15 μ nach 15 Minuten trocken anzufühlen. Diese Zeit beträgt 17 Minuten
für den nach 13monatiger Lagerung geprüften Anteil des Anstrichstoffs.
Man verschweißt anschließend die behandelten Stahlplatten paarweise mittels eines Schweißbrenners.
Man stellt fest, daß der Überzug in den Schweißzonen hitzebeständig ist und nicht sublimiert, was
eine Verschmutzung des Brenners verhindert. Dieses Fehlen einer Verschmutzung ist insbesondere bei der
Herstellung von Metallschiffsrümpfen von großem Wert und ermöglicht einen merklichen Zeitgewinn.
Zur Prüfung der durch den auf die Platten aufgebrachten
Überzug erzielten Korrosionsbeständigkeit hält man diese 1000 Stunden in einen Salzsprühnebel.
Nach dieser Zeitspanne stellt man fest, daß die Platten keine Spur Rost aufweisen.
Der Salzsprühnebel wird kontinuierlich durch Leiten von mit Wasserdampf gesättigter Luft in eine
konvergent-divergente Vorrichtung vom Venturi-Typ, die in dem divergenten Abschnitt mit einer Leitung
ausgestattet ist, die mit einem eine 5%ige Natriumchloridlösung enthaltenden Behälter verbunden ist,
hergestellt. Die Luft saugt bei ihrer Entspannung die Salzlösung an und vereinigt sie mit den mitgeführten
Tröpfchen unter Bildung eines auf eine Temperatur von 350C gebrachten Salzsprühnebels.
Man verwendet zur Herstellung eines korrosionsbeständigen Anstrichstoffs ein Gemisch, das, in Gewichtsteilen,
aus folgenden Bestandteilen besteht:
95 Teilen Hexaäthoxydisiloxan,
8 Teilen Isopropyltitanat,
8 Teilen Isopropyltitanat,
60 Teilen eines Gemischs von paraffinischen Kohlen-Wasserstoffen
mit einem Siedebereich von 100 bis 1580C,
4" 25 Teilen der im Beispiel 1 beschriebenen 70%igen
Alkydharzlösung.
Man mischt unter gutem Rühren das Hexaäthoxydisiloxan
und das Isopropyltitanat und setzt dann das Gemisch der paraffinischen Kohlenwasserstoffe und
anschließend die Alkydharzlösung zu.
Das gebildete Gemisch vom pH 6,8 ist klar und lagerbeständig und weist eine Viskosität von 17 cP
bei 250C auf. Man bringt in 100 Teile dieses Bindemittels
600 Teile Zinkpulver mit einem durchschnittliehen Teilchendurchmesser von 1 μ ein und mischt
das Ganze in einer Kugelmühle innig. Der durch Spritzen auf Stahlplatten mit einer Dicke von 8/10rcm
aufgebrachte erhaltene Anstrichstoff ist an der Umgebangsluft
in 12 Minuten gemäß der Norm AFNOR T 30037 trocken. Die Dicke des Überzugs beträgt
etwa 65 μ.
Die so überzogenen Platten sind gegen Salzsprühnebel beständig und können durch Schweißen zusammengebaut
werden, ohne ie den erhitzten Zonen eine feststellbare Verschlechterung zu erleiden.
Man verwendet zur Herstellung eines nicht thermoplastischen dekorativen Anstrichstoffs ein Gemisch,
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das, in Gewichtsteilen, aus folgenden Bestandteilen besteht:
12 Teilen Äthylpolysilicat mit einem Gehalt von 45 Gew.-% SiO2,
1,3 Teilen Butylpolytitanat mit einem Gehalt von 38 Gew.-% TiO2,
100 Teilen einer 60%igen Lösung eines gemischten Silicon-Polyester-Harzes in einem Gemisch
von Xylol und Butanol in einem Gewichtsverhältnis von 50/50.
Dieses Harz wird durch Erhitzen von 2100 Teilen eines Organosiliciumharzes, das aus Gruppierungen
(CH3)jSiO und C6H5SiOi-5 in einem numerischen
Verhältnis von 0,66/1 besteht und 3,4 Gew.- % an Siliciumatome gebundene Hydroxylgruppen aufweist,
und 900 Teilen eines Polyesters, der durch Cokondensation von Glycerin (4 Mol), Isophthalsäure (2 Mol)
und 2-Äthylhexansäure (3 Mol) gebildet ist, hergestellt.
Man mischt das Äthylpolysilicat und das Butylpolytitanat und setzt dann die Lösung des gemischten
Silicon-Polyester-Harzes zu. Das hergestellte Gemisch ist homogen und in geschlossenem Gefäß lagerbeständig
und weist eine Viskosität von 75 cP bei 25° C auf.
Man bringt in 100 Teile dieses Gemischs 25 Teile Titanoxyd vom Rutil-Typ mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser von 0,3 μ, 5 Teile Cadmiumsulfid mit einem Teilchendurchmesser von etwa
0,1 μ und 0,1 Teile eines Dimethylpolysiloxanöls mit einer Viskosität von 100 cSt bei 25°C als Verlaufmittel
ein. Man vermahlt das Ganze in einer Kugelmühle.
Zu dem erhaltenen Anstrichstoff setzt man 15 g eines Gemischs von Xylol und Butanol in einem Gewichtsverhältnis
von 50/50 zu und bringt ihn dann in eine Druckspritzvorrichtung ein. Man spritzt den
Inhalt der Vorrichtung auf Platten aus Aluminium-Silicium-Legierut'g
mit einer Dicke von 5 mm, die einfach entfettet sind. Der aufgebrachte Anstrichstoff
ist an der Luft in 15 Minuten gemäß der Norm AFNOR T 30037 trocken. Man erhält einen cremefarbenen
glänzenden glatten und haftenden, wenig thermoplastischen Film.
Diese Platten werden 15 Tage bei 250° C in einem
gelüfteten Ofen erhitzt. Nach dieser Zeitspanne des Erhitzens stellt man fest, daß die Filme die Wärme
ohne Verlust des Glanzes und ohne Veränderung der Färbung ausgehalten haben.
Verschließen läßt man jede Flasche bei Raumtemperatur stehen.
Nach 3 Tagen stellt man fest, daß sich am Boden der Flasche, die die gemäß Beispiel 1 der französischen
Patentschrift 12 13 488 hergestellte Zusammensetzung enthält, Titanoxid abgeschieden und festgesetzt hat,
über dem eine flüssige klare Schicht zurückblieb.
Im Gegensatz hierzu blieben in den beiden anderen Flaschen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
ίο homogen ohne Spuren von Abscheidungen.
Man stellt ein Gemisch zur Herstellung eines nicht thermoplastischen dekorativen Anstrichstoffs her,
indem man das Beispiel 3 mit der Ausnahme wiederholt, daß man 300 Teile der 60%igen Lösung des
gemischten Silicon-Polyester-Harzes statt der lOOTeile verwendet.
Das gebildete Gemisch ist stabil und klar und weist eine Viskosität von 180 cP bei 250C auf.
Durch Mischen von 17 Teilen Eisen(III)-oxyd mit 100 Teilen des Gemischs in einer Turbinenmühle
erhält man einen Anstrichstoff, den man leicht durch Spritzen auf Magnesiumplatten von 2 mm Dicke aufträgt.
Die Schicht ist in 25 Minuten gemäß drr Norm AFNOR T 30037 trocken. Der so gebildete Film ist
braunrot, glänzend und haftend.
Nach 15tägigem Erhitzen bei 25O0C in einem belüfteten
Ofen stellt man fest, daß der Film der Wärmealterung völlig widerstanden hat.
Man verwendet zur Herstellung eines korrosionsbeständigen Anstrichstoffs ein Gemisch, das aus
folgenden Bestandteilen besteht:
400 Teilen eines Äthylpolysilicats mit einem Gehalt von 40 Gew.-% SiO2,
45 Teilen eines Butylpolytitanats mit einem Gehalt
von 33 Gew.-% TiO2,
175 Teilen einer 50%igen Lösung eines mit Styrol modifizierten Alkydharzes auf der Basis
von Sojaöl in Xylol,
380 Teilen Xylol.
380 Teilen Xylol.
Man bringt 5 Gewichtsteile Titanoxid vom Rutil-Typ in 100 Gewichtsteile folgender flüssiger Zusammensetzungen ein:
Gemisch gemäß dem vorstehenden Beispiel 1; Gemisch gemäß dem vorstehenden Beispiel 3;
flüssiger Firnis gemäß Beispiel 1 der französischen
Patentschrift 1213 488.
Jede der drei so erhaltenen Zusammensetzungen wird in einer Kugelmühle behandelt und anschließend
in eine Glasflasche eingebracht Nach hennetischem ΐοτΙΓ 1Äa-rZ Wird durch ^kondensation von
19 Teilen Phthalsäureanhydrid, 30 Teilen Sojaöl,
n y£nn Un? 45Teilen Styro1 hergestellt.
T λ fnacbst bei Umgebungstemperatur
d daS ****&** ™d se« daWdas
nat £} anscM<*end das Butylpoly-. Das gebildete Gemisch ist eine Ware Flüssigkeit mit einer Viskosität von 5 cP bei 25°C
Nach 12monatigem Stehenlassen in einem sescblossenen Gefäß stellt man keine Veränderung* fest
automaüsche
und dann auf
•«-■Ssr
11 ■ 12
entfettete Stahlplatten mit einer Dicke von 20 mm Vergleichsversuch
gespritzt. Der aufgebrachte Überzug mit einer Dicke
gespritzt. Der aufgebrachte Überzug mit einer Dicke
von etwa 15 Mikron ist gemäß der Norm AFNOR Man bringt 5 GewichtsHle Titanoxid vom Rutil
T 30037 nach 1 Minute und 10 Sekunden trocken an- Typ in 100 Gewichtsteile folgender flüssiger Gemischi
zufühlen. Diese Zeit beträgt 1 Minute und 20 Sekunden 5 ein:
für den nach Smonatiger Lagerung geprüften Anteil Gemisch K, erhalten durch Einarbeiten vor
des Anstrichstoffs. 2 Gewichtsprozent Methyltriacetoxysilan in da:
B e i s ρ i e 1 6 im vorstehenden Beispiel 5 beschriebene Gemisch
,, , . Gemisch K1, beschrieben im vorstehenden Bei
Man verwendet zur Herstellung e.nes korros.ons- io je, ^ ejn Gemisch) das 16S Gewichtsprozen
beständigen Anstrichstoffs em Gemisch, das aus fol· Methyltriacetoxysilan enthält,
genden Bestandteilen besteht:
genden Bestandteilen besteht:
flüssige Zusammensetzung K2, beschrieben ii
375 Teilen eines Äthylpolysilicats mit einem Gehalt Absatz C des Beispiels 1 der französischen Patent
von 40 Gew.-% SiO2, 15 schrift 20 86 194;
40 Teilen eines Butylpolytitanats mit einem Gehalt klare Flüssigkeit K3, leicht gelb gefärbt, be
von 33 Gew.-% TiO2, schrieben im Beispiel des Zusatzes 75 815 zu:
Λ-,η-r ·ι /~ ■ u cc · ι, ν ui „ französischen Patentschrift 12 13 488.
420 Teilen eines Gemischs von parafnnischen Kohlenwasserstoffen mit einem Siedebereich von 20 Man stdlt mit jeder der vorstehenden Zusammen 148 bis 1390C, Setzungen eine homogene Dispersion von Titanoxic 165 Teilen einer 70 %igen Lösung eines langen Alkyd- durch Zerkleinern in einer Kugelmühle her. Mai harzes aus Sojaöl in dem vorgenannten bringt die Dispersion in eine hermetisch verschlossen! Gemisch von paraffinischen Kohlenwasser- Gasflasche ein und läßt bei Raumtemperatur stehen stoffen. *5 Nach 2 Tagen stellt man fest, daß aus der Disper
420 Teilen eines Gemischs von parafnnischen Kohlenwasserstoffen mit einem Siedebereich von 20 Man stdlt mit jeder der vorstehenden Zusammen 148 bis 1390C, Setzungen eine homogene Dispersion von Titanoxic 165 Teilen einer 70 %igen Lösung eines langen Alkyd- durch Zerkleinern in einer Kugelmühle her. Mai harzes aus Sojaöl in dem vorgenannten bringt die Dispersion in eine hermetisch verschlossen! Gemisch von paraffinischen Kohlenwasser- Gasflasche ein und läßt bei Raumtemperatur stehen stoffen. *5 Nach 2 Tagen stellt man fest, daß aus der Disper
sion auf der Basis der Zusammensetzung K2 ein«
Dieses Harz wird durch Cokondensation von 65 klare Flüssigkeit und eine Abscheidung von Titan
Teilen Soiaöl, 24 Teilen Phthalsäureanhydrid und 11 oxid am Boden der Flasche entstanden sind. Dei
Teilen Pentaerythrit erhalten. Man mischt zunächst gleichen Effekt beobachtet man nach drei Tagen be
bei Umgebungstemperatur das Alkydharz und das 30 der Dispersion auf der Basis der Zusammensetzung K3
Lösungsmittel urd setzt dann das Alkylpolysilicat Die Dispersionen auf der Basis der erfindungsgemäßer
und anschließend das Alkylpolytitanat zu. Das er- Gemische K und K1 dagegen bleiben homogen, ohm
haltene Gemisch wird in zv/ei gleiche Anteile geteilt. Spuren von Abscheidungen.
Zu dem ersten Anteil retzt man 8,25 Teile Methyl- Man mißt ferner die Trocknungszeit der vorste
triacetoxysilan und zu dem zweiten Anteil 50 Teile 35 henden Dispersionen in Form einer auf laminiert!
der im Beispiel 1 der französischen Patentschrift Stahlplatten aufgesprühte dünnen Schicht, nach dei
14 71 352 beschriebenen Lösung, die jedoch nur Norm NF T 30—037 und erhält folgende Ergebnisse
70 Gew.-% 1,1,1-Trichloräthan statt 95% enthält, zu. .
In 100 Teilen von jedem dieser Gemische dispergiert 1 Stunde 30 Minuten fur die Dispersion auf dei
man 400 Teile eines Zinkpulvers mit einem durch- 40 Basis des ernndungsgemaßen Gemischs K,
schnittlichen Teilchendurchmesser von 5 Mikron. Die 2 Stunden für die Dispersion auf der Basis de!
beiden so hergestellten Anstrichstoffe werden mittels ernndungsgemaßen Gemischs K1,
einer pneumatischen Spritzpistole auf entfettete Me- Stunden ^ ^ ^ B&^
tallplatten von 20 mm Dicke gespritzt. Die: abge■- bekannten Zusammensetzung K2 und
schiedenen Überzüge mit einer Dicice von 20 Mikron 45 6
sind gemäß der Norm AFNOR T 30037 nach 2 Mi- 8 Stunden für die Dispersion auf der Basis dei
nuten trocken anzufühlen. bekannten Zusammensetzung K3.
Claims (2)
1. Überzugs- und Anstrichmittel, bestehend aus einer Mischung von
A) 60 bis 120 Gewichteteilen Alkylsilicaten und/ oder -polysilicaten, wobei der Alkylrest 1
bis 3 Kohienstoffatome enthält,
B) 3 bis 25 Gewichtsteilen AUcyltitanaten und/ oder -polytitanaten, wobei der Alkylrest 3
bis 8 Kohlenstoffatome enthält,
C) 10 bis 2000 Gewichtsteilen organischen oder gemischt organisch-siliciumorganischen filmbildenden
Harzen und
D) 20 bis 1500 Gewichtsteilen organischen Lösungsmitteln sowie
F) üblichen Füllstoffen.
2. Überzugs- und Anstrichmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem zumindest
0,5% ihres Gewichts an Aikyitriacyloxysilan
als solches oder in Form einer mit diesem Produkt behandelten Polysiloxanzusammensetzung
enthält.
Applications Claiming Priority (4)
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---|---|---|---|
FR7210820 | 1972-03-28 | ||
FR7210820A FR2177513A1 (en) | 1972-03-28 | 1972-03-28 | Paint binder - consisting of mixture of (poly) alkyl silicate (poly) alkyl titanate, organic or organosilicon resin, and organic so |
FR7243189A FR2208951A2 (en) | 1972-12-05 | 1972-12-05 | Paint binder - consisting of mixture of (poly) alkyl silicate (poly) alkyl titanate, organic or organosilicon resin, and organic so |
FR7243189 | 1972-12-05 |
Publications (3)
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DE2315539B2 true DE2315539B2 (de) | 1977-04-07 |
DE2315539C3 DE2315539C3 (de) | 1977-11-24 |
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ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3846359A (en) | 1974-11-05 |
SE390418B (sv) | 1976-12-20 |
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FI56547C (fi) | 1980-02-11 |
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SE7506960L (sv) | 1975-06-17 |
IT973303B (it) | 1974-06-10 |
NL7303902A (de) | 1973-10-02 |
DE2315539A1 (de) | 1973-10-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |