DE2360019C3 - Thixotropes Überzugsmittel bzw. Lackbindemittel, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung - Google Patents
Thixotropes Überzugsmittel bzw. Lackbindemittel, Verfahren zu seiner Herstellung und seine VerwendungInfo
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Description
In der FR-PS 15 08 723 wird die Eindickung von or-60 ganischen Flüssigkeiten, die beispielsweise Mineralöle
oder Kohlenwasserstoffe sind, aber auch Polyester,
Polyäther, Polyätherglykole u. dgl. sein können, beschrieben.
Zur Eindickung werden Umsetzungsprodukte aus Methylen-dtfphenylisocyanat) und Cyclo-
Thixotrope Anstrichmittel, insbesondere stark thixo- 65 hexyhtmin in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-% bei
trope Überzugsmittel auf der Grundlage von Lacken, Verhältnissen der Diisocyanatverbindung zum MonoAnstrichfarben
oder sonstigen Überzügen können in amin von 0,5: 1 bis 0,5 :1,4 verwendet,
vorteilhafter Weise überall dort verwendet werden, Die an ein Thixotropierungsmittel bzw. ein thixo-
vorteilhafter Weise überall dort verwendet werden, Die an ein Thixotropierungsmittel bzw. ein thixo-
3 4
tropes Anstridisyslem von der l'nixis gestellten Anfor· bindemittelenthiillender ,Systeme, gegebenenfalls in
dcrunae» sind vielgestaltig und in dieser Vielgestaltig. Abmischen/; mit llüssigen UJsungs· bzw, Verdtin-
keit schwer gleichzeitig zu erfüllen, »ei der Thixu. mingsmittcln, enilniltcnd 0,05 bis 10 Gew,-% eines im
tropierung von Anstrichmitteln luindelt es sich ja nicht Überzugsmittel in situ hergestellten llarnsioffgrtippcn
nur durum, ein streichfähiges ,System einzudicken, es. s aufweisenden Thixotropierungsmittels, das dadurch
wird vielmehr cmc Vielzahl von speziellen ßigcnschsif. gekennzeichnet ist, daß das Thisotropierungsmittel
ten gefordert, So soll das Lhixoiropicrte System trotz wenigstens anteilswcise ein Harnstoffaddukt ist, das
seines Gelcharaktcrs leicht verrührbar bzw. verstreich- durch Umsetzung von (a) Diisocyanatverbindungen
bar sein, auf der anderen Seite soll die Rückbildung mit (b) primären und/oder sekundären Polyaminen
des yelurtigcn Chnrakiers nach Beendigung der Ein- io und gegebenenfalls (c) monofunktionellen Alkoholen,
wirkung mechanischer Beanspruchungen möglichst Oximen und/oder Aminen und/oder Alkanolaminen
augenblicklich erfolgen, Im frischen dickschichtigen in Gegenwart wenigstens eines Teils des Bindemittels
Anstrich wird ein gewisses Ausmaß des Verlaufene der unter Verwendung solcher Mengen der Diisocyanat-
frisch aufgetragenen AnslricbmiUelscbiclu gewünscht, verbindung hergestellt worden ist, daß die primären
um Unglcichmäßigkeitcn des Auftrages durch Ver- 15 und/oder sekundären Aminogruppen die Isocyanat-
fließen auszugleichen, Auf der anderen Seile ist das gruppen siöchiomctrisch nicht wesentlich überwiegen,
»Ablaufen« frischer dickschichtiger thixotropcr Über- wobei das Polyamin in einer Menge von 5 bis 120 Äqui-
züge gefürchtet, das sich in einem Absacken der noch valent-% primärer und/oder sekundärer Amino-
frischcn nicht verfestigen Anstrichmittclschi'chi, ins- gruppen — bezogen auf Isocyanatgruppen -- umgc-
besondcrc an senkrecht stehenden Wänden, bemerkbar 20 setzt worden ist und weiterhin bei einem Überschuß
macht. Besondere Probleme treten auf, wenn Anstrich- von Isocyanatgruppen gegen die Aminogruppen des
mittel schwere Pigmente, beispielsweise Eiscnglimmcr, Polyamine die monofunktionellen Komponenten bzw.
enthalten, wie es insbesondere auf dem Gebiet der Alkanolamine wenigstens in einer den noch freien Iso-
Korrosionsschutzfarben vorkommt. Gerade hier wer- cyanatgruppen äquivalenten Menge eingesetzt worden
den aber von der Praxis in zunehmendem Maße wirk- 25 sind.
same thixotrope AnstnehmitteLysteme gefordert, um Die thixotropen Überzugsmittel der Erfindung
* die äußerst lohnintensiven Arbeiten beim Schutz von können fertige Anstrichmittel im Sinne von Lacken,
s Stahlgroßbauten vereinfachen und abkürzen zu können. Anstrichfarben, Anstrichlacken oder synthetischen
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Überzügen sein, die Erfindung umfaßt insbesondere je-
Thixotropierungsmittel bzw. thixotrope Bindemittel 30 doch auch thixotropierte Bindemitte! bzw. Bindemittel-
''■ und damit thixotrope Anstrichmittel zur Verfugung Lösungsmittel-Systeme. Solche thixotropen Binde-
K zu stellen, die sich durch eine größere Variationsbreite mittel können vom Hersteller des fertigen Anstrich-
^ der Eigenschaftskombination auszeichnen als sie mit mittels dann unmittelbar zur Herstellung gebrauchs-
j bisher bekannten bestimmten Thixotropierungsmitteln fertiger thixotroper Anstrichmittel eingesetzt werden.
möglich gewesen ist. 35 Das als Thixotropierungsmittel eingesetzte PoIy-
% Der allgemeine Lösungsvorschlag der Erfindung harnstoffaddukt liegt erfindungsgemäß vorzugsweise
t I geht von der Anweisung aus, primäre und/oder sekun- in einer Menge von etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen
rdäre Polyamine — d. h. Aminverbindungen, die auf das thixotropierte System, vor.
wenigstens zwei der genannten Aminogruppen auf- In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Er-
t ' weisen — mit Diisocyanaten umzusetzen, wobei die <fc findung das Verfahren zur Herstellung solcher thixo-
' isocyanatreaktivcn Aminogruppen die zur Umsetzung tropen Überzugsmittel bzw. La:kbindemittel, wobei
■' bereitstehenden Isocyanatgruppen stöchiometrisch dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man
nicht wesentlich übertreffen. Vorzugsweise werden die ein flüssiges Bindemittel bzw. eine Bindemittel ent-
Diisocyanatverbindungen wenigstens in solchen Men- haltende flüssige Abmischung mit dem Polyamin und
; gen eingesetzt, daß die insgesamt vorliegenden Iso- 45 gegebenenfalls den monofunktionellen Komponenten
cyanatgruppen und die mit Isocyanatgruppen reak- bzw. dem Alkanolamin innig vermischt und dann mit
tionsfähigen primären bzw. sekundären Aminogruppen dem Diisocyanat bei Temperaturen im Bereich von
stöchiometrisch etwa äquivalent sind. Besonders be- Raumtemperatur bis etwa 1000C umsetzt.
\ vorzugt werden die Diisocyanate erfind ungs^emäß Besonders bevorzugte Einzelheiten dieses Verfah-
] jedoch im Überschuß eingesetzt. Hier ist es dann ins- 50 rens werden noch geschildert.
besondere bevorzugt, durch Mitverwendung bestimm- Unter Bildung eines Polyharnstoffsystems tritt oft
; ter monofunktioneller Verbindungen den Überschuß nahezu augenblicklich oder nach einer gewissen Stand-
^ der noch freien Isocyanatgruppen mit diesen mono- zeit, beispielsweise nach etwa 24 Stunden, ein mehr
% funktionalen Komponenten abzufangen. Durch Va- oder weniger stark ausgebildeter Thixotropie-Effekt
1J riation des Verhältnisses von Polyamin zu den mono- 55 auf, dessen Ausmaß im jeweiligen Fall durch einfache
ί I 'funktionalen Verbindungen und der insgesamt ein- Handversuche vorbestimmt werden kann. Durch An-
gesetzten Menge der Diisocyanatverbindung gelingt passung der gewählten Mengen der Komponenten der
es dann erfindungsgemäß, in vorbestimmbarcr Weise für die Ausbildung des Thixotropierungsmittels sowie
ί 's, wünschenswerte Eigenschaften des thixotropen An- gegebenenfalls durch Auswahl bzw. Mitverwendung
g p gg
Strichmittels in größerer Breite zu verwirklichen als es 60 besonders stark ansprechender Bindernittelsysteme
mit bis heute bekannten Thixotropierungsmitteln kann eine weite Variation von kombinierten Eigenmöglich ist. Wesentlich ist im Rahmen dor Erfindung Schaftsmerkmalen vorbestimmt und eingestellt werden,
weiterhin, daß das Harnstoffaddukt in Gegenwart Zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Thixowenigstens
eines Teiles des Bindemittels hergestellt tropierungsmittels wird das Polyamin vorzugsweise in
wjr(j 65 einer Menge von 5 bis 100 Äquivalent-% reaktiver
Gegenstand der Erfindung ist damit in einer ersten primärer und/oder sekundärer Aminogruppen — be-Ausführungsform
ein thixotropes Überzugsmittel bzw. zogen auf Isocyanatgruppen — eingesetzt. Insbeson-Lackbindemitlel
auf Basis eines Gemisches üblicher dere in allen Fällen, in denen die Anwesenheit freier
Aminogruppen im fertigen Anstrichmittel unerwünscht
ist, werden nlso Isocyanatgruppcn und reaktive
Aminogruppen höchstens im äquivalenten Vcrhiiltm.s zusammengebracht, Die Verwendung eines Überschusses
von Isocyiiniitgruppen über reaktive Aminogruppen
hinaus (st crfindunßsgcmiiß in der Read besonders
bevorzugt, So sind erfindiingsgcmilß PoIyaminmengcn
im Bereich von etwa 10 bis 70 Äcjnival«nt-%
primiircr und/oder sekundärer Aminogruppen
— bezogen auf Isocyana'gruppcn — besonders geeignet,
Beim Arbeiten mit einem Überschuß von reaktiven Isocyanatgruppen über die reaktiven Aminogruppen
des Polyamins werden die monofunktionellen Komponenten
bzw, Alkanolamine, die ihrerseits mit Isocyanatgruppen reagieren können, wenigstens in einer den
noch freien Isocyanatgruppen äquivalenten Menge eingesetzt. Bei einem Überschuß von isocyanatgruppen
würden sonst freie Isocyanatgruppen im Bindemittel bzw. Anstrichmittel übrig bleiben, die zu unerwünschter)
Sckundär-Reaklionen führen könnten. Es ist daher erfindungsgemäß bevorzugt, diesen Anteil
freier Isocyanatgruppen durch Mitverwcndiing monofunktionellcr
isocyanatrcaktiver Komponenten zu blockieren. Hierfür kommen sowohl monofunktioncllc
Amine als auch monoftinktionelle Alkohole bzw. monofunktionelle Oxime in Betracht. Ein besonderes
Beispiel für monofunklionclle Amine können Alkanolamine sein, die eigentlich zwei isocyanatreaktive
Gruppen enthalten. In erster Linie wird aber wegen der wesentlich erhöhten Reaktivität der Aminogruppe
immer zunächst diese mit noch vorliegenden Isocyanatgruppen reagieren, so daß eine zusätzliche
Reaktion der Hydroxylgruppen des Alkanolamins nur dann in Betracht kommen könnte, wenn nach Verbrauch
aller Aminogruppen noch immer freie Isocyanatgruppen vorliegen bzw. diese nicht durch andere
Reaktionskomponenten in der Zwischenzeit abgefangen sind. Tatsächlich wird es erfindungsgemäß bevorzugt,
gerade auch die Alkanolamine als einfunktioneü wirkende Komponenten einzusetzen.
Polyamine im Sinne der Erfindung sind primäre und/oder sekundäre Amine, die wenigstens zwei
solcher isocyanatreaktiver Aminogruppen aufweisen. •Besonders bevorzugt können Diamine, und zwar insbesondere
diprimäre Amine (primäre Diamine), sein. Neben oder anstelle solcher Diamine können aber
auch tri- und höhere Polyamine verwendet werden. Solche höheren Polyamine werden erfindungsgemäß
allerdings bevorzugt nur in Mischung mit Diaminen eingesetzt, beispielsweise bis zu solchen Verhältnissen,
daß etwa gleiche Mengen an Diamin und höherem Polyamin vorliegen.
Beispiele für Höhere Polyamine sind Diäthylentriamin
bis Pentaäthylenhexamin oder Dipropylentriamin bis zum Pentapropylenhexamin. Die erfindungsgemäß
besonders i^evorzugten reaktiven Diamine können cycloaliphatischer und/oder aromatischer
und dabei gegebenenfalls mehrkerniger Natur sein, es können anteilsweise oder auch ausschließlich
aber auch aliphatischc Diamine Verwendung finden.
Polyamine, mit denen gute Ergebnisse im Sinne der Erfindung erhalten wurden» sind beispielsweise 3,3'-Dimethyl
- 4,4' - diamino - dicyclohexylmethan, 4,4' - Diamino - dicyclohexylmethan, 4,4' - Diamino - diphenylmethan,
Äthylendiamin, N-Aminoäthyl-piperazin, Xylylendiamine,
1,3,5 - Triisopropylbenzol - 2,4 - diamin, 1,3 - Diisopropylbcnzol - 2,4 - diamin, 2,4 - Diaminomcthyl-l,3.dimclhylbenwl
mleir .l
Trimcihylwydnhexylnmi/i.
Trimcihylwydnhexylnmi/i.
Die Verwendung der Polyamine allein crgibl hilufi«
\wr vcrhiillnismiifiiß schwer wrstorharc, el, h. schwer
slrtHchbare CJeIc, wenn nicht besondere Maßnahmen
ergriffen werden, In Kombination mit den monofiinktionellen
isocvanatreaklivcn Verbindungen ist es
jedoch leicht möglich, die gewünschten Ocleigcnschaf-'tcn
zu modifizieren und im vorbestimmten -Sinne ein»
ίο zustellen.
Als Dllsocyanaivcrbinilungcn kommen sowohl aromatische
als auch cycloaliphatische, gegebenenfalls jeweils mchrkcrnipc Diisocyanate und/oder alipltatischc
Diisocyanate in Betracht. Geeignete handels-
>5 übliche Verbindungen dieser Klasse sind beispielsweise alipliatischc Diisocyanate mit wenigstens 2 C-Atomcn
wie Äthylen-1,2-diisocyanat und Hexamcthylen-1,6-cliisocyanat
oder ein Isomcrengcmiscli von 2,2,4- bzw. 2,4,4-Trimcthyl-hexamcthylen-diisocyanat
Besonders geeignet sind aromatische Diisocyanatvcrbindungcn,
beispielsweise die bekannten Isomcrcn-/lemische von 65";, Toluylen-2,4-diisocyanal und 35%
ToluyIcn-2,6-diisocyanat bzw. solche Isocyanatccmischc,
die 80",', des 2,4-Isomcrcn und 20% des 2,6-lsomcrcn
besitzen. Andere geeignete aromatische Diisocyanate sind das 4,4'-Diisocyanato-diphcnylmelhan
oder das Naphlhylcn-1,5-diisocyanat. Hin für die
Erfindung geeignetes cycloaliphatische Diisocyanat
ist beispielsweise das S-Isocyanalomcthyl-S.S.S-tnmcthyl-cyclohexalisocyanat.
Alle hier genannten reaktiven Diamino-Verbindungen
und Diisocyanate sind für die Thixotropierung geeignet. Besonders wirksam ist das 3,3'-Dimethyl-
:4,4'-diaminodicyclohexy!melhan, Xylylcndiamin und
das 4,4'-Diaminodiphenylmethan.
Bei den Isocyanaten zeigen besonders 4,4'-Diisocyanatodiphcnylmethan,
Toluylen^.o-diisocyanat und
,Naphthylen-I.S-diisocyanat starke Thixotropicwirkungen.
Auch hier sind im Prinzip jedoch alle beschric-
benen Diisocyanate geeignet. Unterschiede finden sich
lediclich in der Wirksamkeit. Diese unterschiedliche
Wirkung kann berücksichtigt werden bei der Auswahl der Menge der Polyharnstoff bildenden Komponenten.
So ist es möglich, durch Wahl einer größeren Menge von Komponenten mit geringerer Wirkung
beim Verdickungseffekt das gleiche Ergebnis zu erzielen wie beim Einsatz geringerer Mengen von Komponenten
mit stärkerer thixotroper Wirkung.
Der Thixotropieeffekt ist nahezu gleich, wenn beispielsweise das Isomerengemisch von 2,2,4- bzw. 2,4,4-Trimethylhexamethyiendiisocyanai mit 3-Aminomethyl-3,5,5-trimcthyIcyclohcxylamin oder 2,2,4- bzw. 2,4,4-Trimethyl-hcxamethylendiamin mit 3-Isocyanatomethyl - 3,5,5 - trimethylcyclohexylisocyanat in Gegenwart eines Bindemittels umgesetzt werden.
Der Thixotropieeffekt ist nahezu gleich, wenn beispielsweise das Isomerengemisch von 2,2,4- bzw. 2,4,4-Trimethylhexamethyiendiisocyanai mit 3-Aminomethyl-3,5,5-trimcthyIcyclohcxylamin oder 2,2,4- bzw. 2,4,4-Trimethyl-hcxamethylendiamin mit 3-Isocyanatomethyl - 3,5,5 - trimethylcyclohexylisocyanat in Gegenwart eines Bindemittels umgesetzt werden.
Be' aliphatischen Diisocyanaten wirkt sich eine Syn· -"trie im Aufbau positiv bezüglich der Wirksamtrii
„is I xotropiebildendc Komponente aus. So ist
z. B. Hexamethylen-l,6-diisocyanat wirksamer als 2,2,4- oder 2,4,4-Trimethy!-hexamethylcn-l,6-dίisocyanat.
Es hat sich weiter gezeigt, daß besonders Alkylgruppen
wie Methyl- und Isopropylreste als Substituenten in der Nachbarschaft der NCO-Gruppe, also
in o-Stellung, sich besonders günstig auf die thixotropiegebendcn
Eigenschaften aromatischer Diisocyanate auswirkt. Sind zwei Methyl- oder Isopropylgruppcn
den Isocyanatgruppen symmetrisch bcnach-
bart, so wird die Wirkung des Diisocyaitals noch günstiger.
I,S.S-Triisopropylbcnzol^.'i-diisocyanal zeig!
beispielsweise die stärksten ihixotropicgcbendcn Eigenschaftcn.
Nicht ganz so stark ist die Wirkung von 1,3-Diisopropylbenzol -2,4-diisocyanat, Toltiylcii-2/idiisocyanat,
2,4 - Diisocyanaloinclhyi - 1,3 - dimetbylbcnzol,
während Toluylcn-2,4-Diisocyanat und I lcxamcthylcn-l,6-diisocyanat
noch el was schwächer in ihrer thixotropicrcnden Wiikimg sind.
Eine gewisse Parallelität zeigt sich bei den Diamincn.
3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodicycloincthan ist
bedeutend wirksamer als 4,4'-Diaminodicyclohcxylmcthan. o-Phenylcndiamin ist deutlich wirksamer als
m- bzw. p-Phenylcndiamin, welche gleiche thixotropc
Bindemittel ergeben.
Sekundäre Diamine aliphatischcr Struktur, die keine
primären Aminogruppen enthalten, ergeben nur in sehr hohen Konzentrationen eine schwache Thixotropic.
Äthylendiamin liefert beispielsweise einen starken Thixotropic-Effckt, während das entsprechende
Ν,Ν'-Diäthylderivat sehr viel weniger wirksam ist. Sehr
gut wirksam sind dagegen heterocyclische Diamine mit ausschließlich sekundären Aminogruppen, beispielsweise
das Pipcrazin. Dieses Diamin ist genau so wirksam wie 3,3'-Dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohcxylmclhan.
Bei den aliphatischen Diaminen gilt allgemein, daß nicht nur kurzkcttigc Diamine besonders günstige
Effekte liefern, insbesondere auch langkcltige. beispielsweise 1,12-Dianiinododecan, sind wertvolle Komponenten
im Rahmen der eriinduiigsgcmäßen Lehre. Als
tri- und höhere Polyamine eignen sich im Rahmen der Erfindung insbesondere aliphatische Polyamine mit
3 bis 6 Aminogruppen im Molekül, von denen die endständigen primäre und die restlichen sekundäre
Aminogruppen sind.
Monoalkoholc im Sinne der Erfindung sind insbesondere ausreichend flüchtige monofunktionelle
Alkohole aliphatischcr und/oder cycloaliphatischer Struktur. Besonders geeignet sind aiiphatischc Monoalkoholc
mit 1 bis 7 C-Atomen und cycloaliphatische niedere Alkohole, insbesondere Cyclohexanol. Es
sind auch Alkohole mit größerem Molekulargewicht verwendbar. Hier ist jedoch /ti berücksichtigen, daß
in aller Regel die Alkohole in praktisch beliebigem Überschuß angewendet werden können, so daß ein
meistens beträchtlicher Teil der Alkohole nicht an der Reaktion ?ur Ausbildung des I hixoiropicrungsmitlels
beteiligt ist. Dieser Alkoholiiberschiiß sollte daher die
Möglichkeit haben, aus dem Bindemittel b/w. aus der damit hergestellten Lackfarbe heim 'trocknen verdunsten
zu können, damit keine nachteiligen I.infiiisse
auf die Eigenschaften des Bindemittels b/w. der Lackfarbe
entstehen.· Neben den genannten Monoalkoliolcn
sind insbesondere auch niedere Älheralkohole (Monoäthcr von Glykolcn) verwendbar. Beispiele
sind Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder »ulylglykolmonoälhcr,
bzw. entsprechende Ilalb-Ester von (ilykolcn.
Entsprechende Überlegungen gellen für die Auswahl der Oxime als monofunklioncllc Rcaktionskompoiicntcn.
Hier sind flüchtige b/w. verdunstende Kompo-.nentcn bevorzugt, insbesondere sind Kctoximc und
Aldoximc mit bis zu 6 C-Atomen geeignet.
Sowohl die Monoalkoholc als auch die Oxime können in beträchtlichem Überschuß über die /ur Blockierung
freier Isocyanalgruppcn notwendige Men»e hinaus verwendet werden. Anders ist es in der Rcuel
bei der Mitvcrwcndung von Monoaminen. Hier wird
vorzugsweise nur eine solche Menge des Monoamins eingesetzt, daß nach der Harnstoffaddukt-Uildung
keine wesentlichen Mengen an freien Aminogruppen vorliegen. Zwar kann mit einem Überschuß von Monoi'imin
grundsätzlich gearbeitet werden, es ist jedoch in der Regel keine Verbesserung in der Thixotropie festzustellen.
Bei oxydativ trocknenden Bindemitteln kann ein Überschuß an freien Aminogruppen schädlich sein,
insbesondere zu einer langsameren Trocknung führen.
Geeignete Monoamine sind insbesondere primäre Monoamine mit aliphatischen cycloaliphatische!' und
heterocyclische!·Struktur, liier kommen Verbindungen
mit 1 bis 25 oder auch noch mehr C-Atomen in Betracht. Auch sekundäre Monoamine mit aliphatischcr
oder cycloaliphatischer Struktur, /. B. Dibiiiylaniin
oder Dicyclohcxylaniin, sind zum Abfangen der noch freien Isocyanatgruppen geeignet. Solche Monoamine
wirken aber nur wenig oder gar nicht thixolropiecrhöhcnd,
während den primären Monoaminen clurchaus noch eine Eigcnwirkung zukommen kann.
In der Klasse der Alkanolamine können primäre
oder sekundäre Aminogruppen enthaltende Alkohole Verwendung linden. Auch hier gellen die allgemeinen
angeführten Gesetzmäßigkeiten, insbesondere also bezüglich der Aminogruppc. daß kein wesentlicher
Überschuß über die noch reaklionsbcreiten NCO-Gruppen
hinaus cingcsel/l werden sollte. Eiir das praktische
Arbeiten haben insbesondere niedere aiiphatischc Alkanolamine besondere Bedeutung.
E'tir die Erfindung ist es von besonderem Vorteil,
daß die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Isocyanatgruppen und Aminogruppen um ein vielfaches höher
ist als die Reaktionsucschwindigkcit zwischen Isocyanaljmippcn
und Hydroxylgruppen, wie sie insbesondere in den Monoalkoliolcn vorliegen. Die für
die Ausbildung des Thixotropic-EffeUes wichtige
llarnstoffgruppierung bildet sich stets auch dann immer aus, wenn das Bindemittel enthaltende System
hydroxylgruppenhaltig I ösungsmiltel enthält b/w.
4" wenn dem Bindcmiltcl-Systcm ein Gemisch von Polyaminen
und Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen zugegeben wird. Stets werden bei der Zugabe
des Diisocyanats zunächst die im Reaktionsgemisch vorliegenden Komponenten mit primären und/oder
sekundären Aminocruppcn mit den Isocyanatgruppen in Reaktion treten, so daß dann in einer langsamer verlaufenden
anschließenden Reaktion der Überschuß von Isocyanatgruppen insbesondere unter Bildung
von Urcthangruppierungcn beseitigt werden kann.
5" So ist es unter anderem durch Variation der Verhältnisse
von monofunktionellcn /u polyfunkiioncllcn Komponenten möglich, die Eigenschaften der eihaltenen
Gele so /u steuern, daß sie den besonderen Anforderungen des Einzelfalles optimal entsprechen.
Allgemein gill, daß bei der Thixotropicrung im
Rahmen der Erfindung durch Mitvcrwcndung von hydroxylgruppenhalligen Lösungsmitteln die Viskosität
des Bindemittels bzw. bindcmitlcIhaUiiicr;
Systems herabgesetzt wird. Hierdurch wird die Hcrstellung der Thixolropicrungsmittcl in Gegenwart des
Bindemittels erleichtert. Ähnliches gilt, wenn die Bindemittel in nicht reaktiven Lösungsmitteln, beispielsweise
in aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, Estern, Ketonen. Äthern und ähnliclicin
gelöst sind. Die crf'mdungsgcmäßcn Überzugsmittel sind allerdings in aller Regel durch beträchtliche
Bindemittelgehaltc ausgezeichnet. So licut vorzugsweise
im lliixolropicrlcn System das Bindemittel in
709 624/239
einer Menge von wenigstens 20 Gew.-1',, vor. Größere
Mengen von beispielsweise wenigstens 30 Gew.-",, oder 40 oder mehr Gew.-",, Bindemittel im System
können bevorzugt sein. In wichtigen Einsatzgebieten der Erfindung macht das Bindemittel mehr als die
Hälfte des Gcsamtgcmischcs aus.
Als Bindemittel sind praktisch alle in der Überzugstechnik vorgeschlagenen Komponenten geeignet. Nahezu
in sämtlichen Fällen läßt sich ein Thixotropicrungseffckt erreichen. Besonders geeignete Bindemi'.tclklasscn
sind beispielsweise die lang-, mittel- oder .kurzöligen oder auch die ölfreien Alkydharze, Standölc,
Leinöl/Leinöl-Standöl-Kombiiiationen, Urethan-,
-Epoxiharz-, Acrylharz- und Slyrol-modifizicrte Alkydharze,
PVC-Mischpolymerisaic, Cyclokautschuk^ öl-.modilizierlc
Epoxide, wasscrverdünnbarc Alkydharze in der nicht neutralisierten Form und ähnliche Komponenten.
Die Erfindung läßt sich ebenso aber auch mit Vorteil
anwenden beispielsweise bei ungesättigten Polyesterharzen bzw. ihren Mischungen mit copolymeri-,sicrbarcn
Monomeren, wie Styrol, Melhacrylat oder ähnlichen äthylcnisch ungesättigten Verbindungen.
Ein anderes interessantes Anwendungsgebiet der Erfindung sind die sogenannten lösuiigsmittelfreien
Bindcmittelsysleme, d. Ii. vergleichsweise niedrig viskose
Kondensate, die ohne oder nur mit geringen Mengen an Lösungsmitteln zum Einsatz kommen. Als
geeignete saure Bindemittel in nicht neutralisierler
Form kcmmen beispielsweise Bindemittel dieser Art mit Säurc/ahlen von 20 bis 120, vorzugsweise von
etwa 30 bis 90, in Betracht. Geeignet ist das erfmdungsgeinäße
System aber auch zur Thixotropieriing wasserverdünnbarcr
Bindemittel, die Nculralisationsprodukte oder wenigstens tcilncutralisierle Produkte von Bindemittellypen
sind, die im nicht neutralisierten Zustand eine Säure/ahl im Bereich von 20 bis 120 und vorzugsweise
im Bereich von 30 bis 90 aufweisen. Aus dem umfanggrcichcn Stand der Technik zu der Beschaffenheit
von Bindemitteln sei auf die britische Patentschrift 12 3()ft()5 und die darin zitierte Literatur sowie
auf das Fachbuch Wagner- Sarx »Lackkunstharze«, 5. Auflage, 1971, Carl Hanser Verlag, München,
verwiesen.
Einzelne Bindemittel können unterschiedlich stark auf den Thixotropierungseffekl ansprechen. Will man
nur schwach bei der erfindungsgemäßcn Thixotropierung
ansprechende Bindemittel-Systeme verstärken, so braucht man beispielsweise nur beschränkte Mengen
eines verträglichen und dabei besonders gut ansprechenden Bindemiitcltyps mitzuverwenden, um
insgesamt eine gut thixotropc Masse zu erhallen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, nur einen Teil des Bindemittels der
fertigen Zusammensetzung in Gegenwart der reaktiven Komponenten der Erfindung zu thixolropiercn.
In dieser Ausführungsform wird dann bezüglich dieses Teiles eine übermäßig starke Thixotropic erzeugt. Das
so erhaltene Gel wird anschließend mit nichtthixotropiertem Bindemittel und/oder Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel
abgemischt, und zwar so lange, bis der gewünschte Zustand erreicht ist. In dieser Möglichkeit
liegt eine weitere wichtige Vereinfachung zur Einstellung
vorbestimmbarer Eigenschaftskombinalioncn in den Fertigprodukten.
Gut ausgebildete thixotrope Eigenschaften und in den meisten Fällen klare Gele werden erhalten, wenn
das Diamin im Bindemittel vorgelegt und das Diisocyanat in Lösungsmittel verdünnt oder unverdünnt
zugegeben wird. Nach einem ganz besonders wichtigen Merkmal der Lrlindung wird jedoch das Thixolropierungsmitlcl
durch eine Folge bestimmter Verfahrensmaßnahmen erhalten.
Im Rahmen dieser Ausführungsform wird nicht nur das Polyamid zusammen mit den gegebenenfalls vorliegenden
monol'unklionellen Komponenten in das Bindemitlei eingemischt bevor die Polyharnstoff-
bildung erfolgt, hier wird vorzugsweise auch das Diisocyanat mit einem Anteil des Bindemittels bzw, des
bindcmittelhaltijien Gemisches vereinigt, bevor die
Komponenten/ur Reaktion zusammengcgeben werden. In der erwähnten besonders wichtigen Ausführungs-
form wird dabei die Reaktion so durchgeführt, daß man die Diisocyanate in einem Anteil des flüssigen
Bindemittels bzw. Bindemittel enthaltenden flüssigen Gemisches homogen verteilt imd dann im unmittelbaren
Anschluß die Polyamine zweckmäßig ebenfalls
in Bindemittel gelöst in das vorgelegte Diisocyanat eingibt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß wenigstens
während des überwiegenden Teiles der Ilarnstoffbildungs-Rcaktion
Isocyanatgruppen im Überschuß vorliegen. Besonders zweckmäßig kann es hier
sein, bei der Auswahl des stöchiomctrischen Verhältnisses
von reaktiven Aminogruppen und Isocyanatgruppen einen Isocyanatüberschuß sicherzustellen,
so daß bis zum Ende der Umsetzung der Aminogruppen freie Isocyanatgruppen im Überschuß vor-
liegen. Ein beträchtlicher Überschuß von beispielsweise 10 Isocyanatgruppen auf 2 bis 7, vorzugsweise
4 bis 6, reaktive Aminogruppen kann hier bevorzugt sein. Die durch Aminogruppen nicht abgefangenen
Isoeyanalgruppen werden mit den in diesem Fall mitverwendeten
monofunktioncücn Komponenten zur Umsetzung gebracht.
Die hier geschilderte besondere /ugaberichtung des Polyamins zu>n Diisocyanatüberschuß führt zur Ausbildung
von thixolropcn Materialien, wie sie bisher in
Kombination ihrer günstigen higcnschaflcn nicht hergestellt werden konnten. Das thixotropierte Anstrichbzw.
Bindemittel hat einen weichpastösen Charakter, d. h., es ist leicht streichbar. Trotzdem zeigt es beim
Auftragen an senkrechte Flächen einen hervorragenden Stand, ein unerwünschtes Ablaufen auch
dicker Anstrichschichtcn tritt nicht ein. Auf der anderen Seile besitzt dieses wcichpastöse Material
doch einen so ausreichenden Verlauf, daß der gewünschte Ausgleich von Unebenheiten aus dem Auftragungsvorgang
der Anslrichmittelschicht auf die überziehende Unterlage befriedigend eintritt. In der
besonders vorteilhaften Kombination ihrer Eigenschaften unterscheiden sich auf diese Weise hergestellte
thixotropierte überzugsmittel deutlich von solchen,
bei denen das Diisocyanat in die polyaminhaltige Reaktionskomponente
eingerührt worden ist.
Die Umsetzung der Polyamine mit den Diisocyanatverbindungen
und gegebenenfalls den monofunktioncllen Komponenten in Gegenwart des Binde-
mittels kann bei Raumtemperatur oder nur schwach erhöhten Temperaturen erfolgen. Die Wirkung des
thixotropiegebcnden Zusatzes kann häufig allerdings dann wesentlich gesteigert werden, wenn die Umsetzung
bei stärker erhöhten Temperaturen erfolgt.
Cs Besonders geeignet kann hier ein Temperaturbereich
von etwa 40 bis 1000C sein, wobei besonders Temperaturen
zwischen 50 und etwa 800C bevorzugt sein können. Eine andere Möglichkeit zur Verstärkung des
11 12
Gels liegt häufig darin, die Reaktion bei Raumtcmpc- Die Mischungsverhältnisse der polymeren Binderatur
durchzuführen und dann das thixotropicrle mittel liegen im üblichen Rahmen. Vorzugsweise wird
Material beispielsweise auf Temperaturen bis etwa also das Wärmehärtbare, insbesondere veräthcrte
800C zu erwärmen. Insgesamt ist für die Herstellung Harnstoff- bzw. Melaminharz im Unterschuß gegender
Polyharnstoffe der Temperaturbereich von Raum- 5 über den anderen Bindemittclbestandteilen eingesetzt,
temperatur bis etwa 100CC, insbesondere von Raum- Gerade für dieses Gebiet der Einbrennlacke auf
temperatur von etwa 7O0C, bevorzugt. Das in Gegen- Basis von Aminoplasten hat sich als zweckmäßig erwart
von Bindemitteln gebildete thixolrope Gel ist wiesen, eine bestimmte Reihenfolge in den Verfahrensbemerkenswert
stabil und stellt insbesondere ein von schritten bei der Herstellung des thixotropierlcn Mader
Temperatur weitgehend unabhängiges irrever- io tcrials einzuhalten. Besonders zweckmäßig ist es nämsiblcs
Gel dar. lieh, die in situ-Herstellung des Harnstoffadduktcs
,;■■ Diese Temperaturbeständigkeit des thixotropen Zu- aus Isocyanalvcrbindimgen und Aminen nicht im
y'YStandes selbst bis zu hohen und in der Einbrenn- Aminoplast-Anteil, sondern in dem plastifizierenden
Technik gebräuchlichen Temperaturen macht die Er- Bindeniittelanteil durchzuführen. Die Aminoplaste
bindung besonders brauchbar für die Verwendung auf 15 können leicht eine Unverträglichkeit mit Harnstoffclem
Gebiet der wärmetrocknenden bzw. wärme- addukten beim Versuch zeigen, in der Aminoplastreaktiven Bindemittel bzw. Anstrichsysieme. Ein bc- phase die in situ-Bildung des Harnstoffs vorzunehmen.
, sonders bevorzugter Aspekt der Erfindung ist damit Es kommt damit zu Trübungserscheinungen, die
die Verwendung der hier geschilderten Harnstoff- möglicherweise auf eine gewisse Ausfällung des entgruppen
enthaltenden Additionsproduktc, die in Ge- 20 stehenden Polyharnstoffmoleküls zurückzuführen sind
genwart polymerer Verbindungen hergestellt worden und die dazu führen können, daß sich nicht die volle
sind als wärmestabilcs Thixotropierungsmittel in Wirksamkeit im Thixotropie-Effekt entwickelt. Wirwärmetrocknenden
Überzugsmitteln, beispielsweise in kungsvoller ist es also, die in situ-Bildung des Harnsogenannten Einbrennlacken. stoffadduktes in dem plastifizierenden ßindemittel-
Ein in der Technik besonders interessantes Gebiet 25 anteil vorzunehmen und anschließend das derart
der hier betroffenen Art ist die Herstellung von wärme- thixolropierte Bindemittel mit dem wärmereaktiven
gehärteten Überzügen auf beispielsweise Metallteilen Aminoplast-Anteil zu vermischen. Hier treten jetzt
durch Aufbringen von sogenannten wärmetrocknenden keine Beeinträchtigungen derThixotropiewirkung mehr
Lacken und insbesondere Einbrennlacken und -grün- ein.
dicrungen. Großtechnische Anwendung finden diese 30 Besonders wichtig ist die Erfindung weiterhin im
Verfahren beispielsweise bei der Herstellung von Auto- Zusammenhang mit Acrylatharzen, und zwar sowohl
karosserien, Haushaltsgeräten, wie Wasch- oder Spül- vom selbstvernetzenden als vom fremdvernetzenden
maschinen, Kühlschränken oder bei der Hcrste'lung Typ. Beide Typen lassen sich befriedigend durch eine
von Bandbeschichtungen nach dem Coil-coating-Ver- in situ-Bildung von Harnstoffaddukten in ihrer Gegenfahren.
Die Technik hat hier eine große Zahl von 35 wart thixotropicren, so daß entweder sie selber oder
wärmehärtenden Systemen entwickelt, die üblicher- in Abmischung mit ihnen eingesetzte Komponenten
weise im Temperaturbereich zwischen etwa 70 und — insbesondere beispielsweise Alkydharze und/oder
300' C oder auch darüber ausgehärtet werden. Die weitere Bindemittelkomponenten, wie sie vorher aufErfindung
ist für dieses Gebiet der wärmereaktiven gezählt worden sind — als Bindungsphase für das
Anstrichmittel, insbesondere wärmetrocknenden 40 Thixotropierungsmittel dienen können. Die selbst-Lacke,
Einbrennlacke und -grundierungen, die bei- vernetzenden Acrylatharze können beispielsweise in
spielsweise auf Basis von wärmehärtenden Amino- bekannter Weise mit Epoxidharzen, Alkydharzen oder
plasten, selbstvernetzenden oder fremdvernetzen- Melaminharzen abgemischt werden, die fremdverden
Acrylatharzen, wärmehärtenden Alkydharzen netzenden Acrylatharze benötigen, insbesondere me-
und/oder Epoxydharzen aufgebaut sind, besonders 45 thylolätherlialtige Produkte, wie Harnstoffharze oder
geeignet. Die hier genannten wärmereaktiven Binde- Melaminharze als Einbrennlackierungen.
mittelsysteme können in an sich bekannter Weise in Bei der direkten Thixotropierung von Bindemitteln Abmischung mit weiteren Bindemittelkomponenten im Sinne der Erfindung, die Methyloläthergruppen Verwendung finden, so wie es heute in den zahlreichen enthalten, kann es zweckmäßig sein, auf das Folgende Vorschlägen zur Herstellung wärmehärlbarer Systeme 50 zu achten: Bindemittel dieser Art, wie Aminoharze bekannt ist. Aus der umfangreichen Literatur wird oder Acrylamid-Formaldehydharze, können offenbar hierzu verwiesen auf »Ullmanns Enzyklopädie der mit den zur Harnstoffadduktbildung eingesetzten Technischen Chemie«, 3. Auflage, Urban und Schwär- Aminen in Wechselwirkung treten. Hier und in ähnzenberg, Bd. 11, S. 279 bis 364, sowie auf das bereits liehen Fällen ist es dementsprechend zweckmäßig, die ,erwähnte Handbuch Wagner — Sarx »Lack- 55 Isocyanate sofort nach der Vermischung des Bindekunstharze«, dort insbesondere Seiten 61 bis 80 und mittels mit den Aminen zuzugeben. Aufgrund der be-230 bis 235. sonders hohen Reaktivität der Isocyanatgruppe mit
mittelsysteme können in an sich bekannter Weise in Bei der direkten Thixotropierung von Bindemitteln Abmischung mit weiteren Bindemittelkomponenten im Sinne der Erfindung, die Methyloläthergruppen Verwendung finden, so wie es heute in den zahlreichen enthalten, kann es zweckmäßig sein, auf das Folgende Vorschlägen zur Herstellung wärmehärlbarer Systeme 50 zu achten: Bindemittel dieser Art, wie Aminoharze bekannt ist. Aus der umfangreichen Literatur wird oder Acrylamid-Formaldehydharze, können offenbar hierzu verwiesen auf »Ullmanns Enzyklopädie der mit den zur Harnstoffadduktbildung eingesetzten Technischen Chemie«, 3. Auflage, Urban und Schwär- Aminen in Wechselwirkung treten. Hier und in ähnzenberg, Bd. 11, S. 279 bis 364, sowie auf das bereits liehen Fällen ist es dementsprechend zweckmäßig, die ,erwähnte Handbuch Wagner — Sarx »Lack- 55 Isocyanate sofort nach der Vermischung des Bindekunstharze«, dort insbesondere Seiten 61 bis 80 und mittels mit den Aminen zuzugeben. Aufgrund der be-230 bis 235. sonders hohen Reaktivität der Isocyanatgruppe mit
Besonders wichtig kann die Erfindung für das Gebiet den Aminogruppen läuft dann die Harnstoffaddukt
.wärmchärtender Einbrennlacke auf Basis von Amino- bildung ab, bevor unerwünschte sekundäre Reak-
-plastcn, insbesondere entsprechender Harnstoffharze 60 tionen bzw. Wechselwirkungen auftreten können,
und/oder Melaminharze, sein. Besonders wichtig sind Bei der Auswahl der Komponenten zur Bildung der
hier die durch Zusatz von anderen Bindemittelsystemen Harnstoffaddukte kann es insbesondere in Abstim-
plastifizierten Mehrkomponenten-Lacke. Solche plasti- mung mit den späterhin gewünschten Einbrennbedin-
(izierendcn Systeme sind beispielsweise Polyester, gungen zweckmäßig sein, die Farbstabilität in Ab-
,trocknende oder nichttrocknende Alkydharze, Epoxid- 65 hängigkeit von der Einbrenntemperatur zu berück-
harzc, Polyacrylate, aber auch beispielsweise Nitro- sichtigen, Bekannt ist beispielsweise aus der PoIy-
cellulose oder Silicon-, Acryl-, Styrol-, Vinyltoluol- urethanchcmie, daß aromatische Diisocyanate wie
modifizierte Alkydharze oder auch ölf reie Alkydharze. Toluylendiisocyanat bei hohen Temperaturen zu uner-
14
wünschten Farbänderungen führen können, die sich auf dem hier betroffenen Gebiet der Einbrennlacke als
Vergilbungen bemerkbar machen können. Wenn eine hohe Farbstabilität insbesondere unter hohen Tcmpcraturbelastungen
erwünscht ist, kann es also zweckmäßig sein, nichtaromatische Diisocyanate, beispielsweise
cycloaliphatische, insbesondere aber aliphatischc Diisocyanate einzusetzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird wenigstens bis zur Ausbildung des Harnstoffadduktes
unter Reaktion aller Isocyanatgruppen bei im wesentlichen wasserfreien Bedingungen gearbeitet.
Die üblicherweise in den Komponenten des , ^Anstrichmittels vorliegenden Feuchtigkeitsmengen stören
bei dieser Ausführungsform nicht. Tatsächlich |kann aber die Bildung des Harnstoffaddukte durchaus
auch in Gegenwart kleinerer oder größerer Wassermengen erfolgen. Hier ist dann bevorzugt durch
!rasches Vermischen von Isocyanat und Amino-Ikomponente
sicherzustellen, daß die Reaktion zwischen diesen beiden reaktiven Gruppen die bevorzugte
!Reaktion ist.
Es ist erfindungsgemäß ohne weiteres möglich, nicht nur Bindemittel als solche bzw. ihre Lösungen, sondern
auch fertige Lackfarben, die neben dem Bindemittel beispielsweise Pigmente und Hilfsstoffe enthalten, zu
thixotropieren.
Man gibt dann die Reaktanlen der fertigen Lackfarbe zu. Günstiger ist es allerdings, wenn das Bindemittel
allein, bzw. in Mischung mit einem Lösungs-'pder Verdünnungsmittel thixotropicrt wird, woraufhin
das gebildete Gel mit den Pigmenten und weiteren Zusatzstoffen, z. B. durch Reiben auf einem Walzenstuhl,
in einer Perlmühle oder in einem Dissolver zur Lackfarbe aufbereitet wird.
Typische Rezepturen für die Herstellung von Thixotropierungsmitteln
im Sinne der Erfindung sind im folgenden angegeben. Hier gilt für diese erste Gruppe,
daß zunächst die Bestandteile der Komponente 1 innig vermischt werden und daß dann die Komponente
2 langsam unter Rühren zur Komponente 1 gegeben wird. Die Menge der Komponente 2 ist dabei unter
Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Lehre zu wählen, so daß die Isocyanatgruppen den Aminogruppen
des Polyamins etwa wenigstens entsprechen, vorzugsweise jedoch im Überschuß vorliegen. Fin VaI
ist dabei in bekannter Weise die Stoffmenge in Gramm, die dem Molgewicht der polyfunklionellcn Verbindung,
dividiert durch die Zahl der funktionellcn Gruppen, entspricht.
1. Grundrezeptur:·
Komponente 1
Komponente 1
2. Grundrezeptur:
Komponente 2
Komponente 2
.15 Gew.-Tcile Bindemittcllösung oder losungs-
mittclfrei
0.005 bis 0,15 VaI Diamin
0,005 bis 0,15 VaI Monoalkohol
0,005 bis 0,15 VaI Monoalkohol
(bis zum Wachen Anteil dieser theoretischen Menge cinsetzbar, vorzugsweise aber
das 2- bis 5fachc der äquivalenten Menge) Komponente 2
0,010 bis 0,30 VaI Diisocyanat
?. Grundrezeptur:
Komponente 1
Komponente 1
Gcw.-Toilc Bindemittcllösung oder iösungs-
mittelfrci
0,005 bis 0,15 V.ij Dbmin
0,005 bis 0,15 VaI Kcioxim oder Aidcsim
0,005 bis 0,15 VaI Kcioxim oder Aidcsim
(bis 7!m doppelten Anteil
der äquivai^i'icn Menge einsetzbar)
Komponente 2
Komponente 2
0,010 bis 0,30 VaI Diisocyanat
Die Komponente 2 wird langsam unter Rühren zur Komponente 1 gegeben.
In diesen drei Grundrezepturen sind die mono-
funktioncllcn Komponenten getrennt aufgeführt. Sie
können natürlich auch in beliebigen Mischungen
untereinander vorliegen,
Grundrezepturen für die besonders bevorzugte
Arbeitsrichtung bei der Herstellung des Harnstoffadduktcs
bei der eine Lösung der Polyamine und der gegebenenfalls eingesetzten monofunktioncllcn Komponenten
im Bindemittclsystem zu einer frisch hergestellten
Lösung der Diisocyanate in einem Anteil
des Bindemittels gegeben wird, sind die folgenden:
Bei den im folgenden geschilderten Beispielen wurde die Beschaffenheit des thixotropcn Zustandcs nach
drei Gesichtspunkten beurteilt, nämlich nach der eingestellten Thixotropic, nach der ausgebildeten Vis-
kosität und nach dem Fließvcrhalten des Produktes.
Hierfür gelten die folgenden Maßzahlcn:
Thixotropic:
55
300 Gcw.-Teile Bindemittcllösung od;r lösungs-
mittelfrci
0,005 bis 0,15 VaI Diamin 6o Viskosität:
0,005 bis 0,15 VaI Monoamin
(bis zum doppelten Anteil der äquivalenten Menge einsetzbar)
65 Fließvcrhalten: Komponente 2
0,010 bis 0,30 VaI Diisocyanat
sehr stark thixotrop i6 ί
stark thixotrop ;-15
JUt thixotrop Ϊ0 H
schwach thixotrop ^;|3 ';
sehr schwach thixotrop ·ΤΪ2 -ΐ
nicht thixotrop Il ■
sehr schwer vcrrührbar __...4
schwer vcrrührbar 3l3 f
gut Vcrrührbar ^2 >
leicht vcrrührbar ',_ 3 ;
stark salbcnartig-pastös r4 -i
gut salbcnartig-pastös fciJ ί|
schwach salbcnürtig-pastös - :';2 si
nicht salbcnartig-pastös !l ä:
15
Tiibcllc 1
Komponente 1) millelölipcs, lufllruckiieiiiles Alkydharz
55",, in Teslbcn/in
In π ß(") Ii nc s l.ciniibilkyd 60",; in Tesibcn/in
Komponente 2) Äiliylglykol
3,3'-Dimclhyl-4,4'-(lliimln»ilicyelohexylmclhan
Komponente 3) Toluylcndiisocyanat Testbenzin
Thixotropic
Viskosität
Fiicßvcrhaltcn
300,
10,
300,-
11,7
2,5
2,5
300, -
30,-2,5
300,-
20,-
4,5
300,-
30,-
5,-
4,7 | 5,- | 4,7 | 4,7 | 6,4 | 6,5 |
20,- | 20,- | 20,- | 20,- | 20,- | 20,- |
5 | 3 -2 | 3 | 2 | 3 | 6 |
2 | 2 | 2 | 2—1 | 2 | 2 |
2-3 opali sierend trüb |
2-3 opali sierend trüb |
2 nahezu klar |
2 gering trüb |
τ 2 gering iriib |
2 klar |
Tabelle 1 (Fortsetzung)
II
Komponente 1) Epoxicicstcr 50% in Xylol
Iangöligcs Lcinöhilkyd 60% in Testbenzin
Butanonoxim Dipropylentriamin Cyclohcxylamin
Pentapropylcnhexamin Äthylglykol Stearylamin
K-omponente 2) Toluylcndiisocyanat Xylol
Thixotropic
Viskosität
Fiicßvcrhaltcn 300,- 300,-
12
13
1,33 | 300,- | 300,- | 300,- | 300,- | 300,- | |
16,50 | 3,- | 5 _ | ||||
4,- |
t
*-, |
2 _ | ||||
6,- | 13,30 | 2 _ | ||||
3,- | 1,05 | |||||
5 4 | 20,- | 20,- | ||||
4 | 8,10 | |||||
18,- | 1 klar |
5,2 | 13,- | 10,- | 10,- | 10,- |
60,- | 20,- | 20,- | ||||
4 | 2 | 6 | 5 | 3 | 3 | |
2 | 2 | 2 3 | 3 | 3 | 2 | |
2 schwach trüb |
2 opali sierend trüb |
2 nahe/u klar |
1 kl.ir |
I klar |
I klar |
|
/09 624/239 | ||||||
Tunelle I (!''nrliclZiiiiy) | |Ί | 23 | ο <v r B 60 0 |
19 | /9 „ | 1,94 | 20 | 21 | 22 | |
17 | ||||||||||
Komponente I) | 300,- | 15 | Ui | 17 | IK V) | 300,- | 300,- | 300,- | ||
!iingüliacs I.cinöliilkyd | 4,7 4,7 | ft (IO | ||||||||
CO",; in Teslbiwin | 300,· | 300,- | 300,- | 300, 300,- | 20,- 20,- | |||||
3-Λ mini>-1 -cyclohcxyl- | 6 5 | |||||||||
iiiliiiiopropiin | 4,5 | 3-2 2 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | |||||
3r3'-D}mciliyl-4,4'-di£iniino- | 1 1 | |||||||||
dicyclohexylmelhan | 10,- | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 4,5 4,5 | 10,- | 10,- | |||
Ätliylglykol | 1,29 | |||||||||
Aminopropanol | 10,- | 10,- | 10, | 10,- 10,- | J,70 | |||||
Cyclohcxyliiniin | ||||||||||
Bicyclohexyl« min | 4,9 | |||||||||
EicosyN/Docosylainin-Ciemisch | 3,12 | |||||||||
Tclradccylamin | ||||||||||
Olcylamin | 3,66 | |||||||||
Mcthylstcarylamin | 4,6 | |||||||||
Methylcyclohcxylamin | 4,85 | 2,21 | ||||||||
Dibutykimin | ||||||||||
Komponente 2) | 4,7 | 4,7 | 4,7 | 4,7 | ||||||
Toluylcndiisocyunul | 20,- | 20,- | 20,- | 20,- | ||||||
Testbeb/.in | 4 | 4,7 | 4,7 | 4,7 | 4 | 5 | 3 | |||
Thixotropic | 2 | 20,- | 20,- | 20,- | 2 | 2—3 | 2 | |||
VisKosilät | 4 | 2 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | |||
Hicßvcrhallen | ι | 2 | 1 | |||||||
3 | 3 | 4 | ||||||||
schwach nahezu opali- trüb schwach schwach klar ,klar opaliopaliklar
siercnd opal!- opali- sierend
siercnd trüb sbrend sierend trüb
trüb trüb
Nach Neutralisation wasscrvcrdünnbarc Bindemittel, sauer, nicht neutralisiert
23 24 25 26
Alkydharz, oxidatiy trocknend, 63% in Butyl- 300,—
glykol
glykol
Selbstvernetzendes, nach Neutralisation wasser- 300,—
verdünnbares Acrylharz, 55% in Isobutanol
Selbstvcrnclzcndes, nach Neutralisation wasser- 300,—
verdünnbares Acrylharz, 51 "„ in Isobutanol
Leinöl-Holzöl-Hpoxidester, 70% in Äthylglykol, 300,—
nicht neutralisiert
S.S'-DimcthyM^'-diaminodicyclohcxylmethan
Cyclohcxylamin
Toluylendiisocyanat
Äthylglykolacetat
Thixotropic
Viskosität
Flicßverhalten
Thixotropic
Viskosität
Flicßverhalten
sierend trüb lisierend trüb
4,50 | 4,50 | 4,50 | 4,50 |
1,70 | 1,70 | 1,70 | 1,70 |
4,70 | 4,70 | 4,70 | 4,70 |
5- | <: _ -*» |
J> | |
5 | 3—4 | 4 | 4 |
2 | i | 2 | 2 |
3 | 2—3 | 2—3 | 2—3 |
rinc or | >ali- schwach on | a- klar | klar |
ΙΟ
Λ
19
20
28
Komponente 1) Alkydharz, 40% Rieinenöl, 29% PSA, 55% In Glykol- 300,-ijthcr-Wasser-Gemisch
Selbstvcrnetzendes, hitzchiirtcndus, wasscrvcrdiinnbiires
Acrylharz, 35%ig in Wasser Leinölmodifiziertes Alkydharz, 65% Leinöl, 75%ig in
Butylglykol
300,»
300,-
3,3'-Dimcthyl-4,4'-diuminodicyclohcxylmcthan | 2- | 4,5 | 4,5 |
Cyclohcxylamin | Kompii langsam | 1,7 | 1,7 |
Dipropylentriamin | |||
unter Rührcnizu | Komp. Ϊ geben! | ||
Komponente 2) | 10,- | ||
Äthylglykolacctat | 2 | 10,- | 10,- |
Toluylendiisocyanat | 2 | 4,7 | 4,7 |
Thixotropic | 2 | 3—4 | 4 |
Viskosität | stark trüb | 1 | 2—3 |
Fließverhalten | 2—3 | 2—3 | |
klar | schwach trüb | ||
Tabelle 4 | 300,- 300,- | ||
Komponente 1) | 6,- 6,- | ||
Bindemittel1) 300,- | 300,- 300,- | 300,- | |
S^'-DimethyW^'-diaminodicyclo- 6,- | 6,- 6,- | 12,- | |
hexylmethan | |||
Komponente 2) Hexamethylen-1,6-diisocyanat
4,4'-Diisocyanato-diphenylmethan Naphthylen-l.S-diisocyanat
4,3
6,3
5,2Z)
5,6
20,-
20,-
20,-
5,3
20,-
cyclohexanisocyanat Isomerengemisch von 2,2,4- und
2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat
Testbenzin Xylol
Thixotropic Viskosität Fließverhalten
l) Langöliges Lejnölalkyd 60% in Testfaenzin, 190 bis 24OcP, 50% in Testbenzir. Säurezahl 5,3, Phthalsäureanhydrid: 23%, öl-
gehalt: 67 % Triglycerid.
'-) Komponente 2 bei 80°C lösen und vor dem Auskristallisieren langsam der Komponente X unter Rühren zugeben.
6 | 60,-2) | 4—5 | 2—3 | 6 | |
5 | 4 | 6 | 2 | 2 | 4 |
4 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 |
1 | 1 | ||||
Beispiel 1 Diamins, jedoch unter Abwandlung sonstiger Verfah-
In dem folgenden Beispiel wird jeweils unter Ver- rensbedingungen und mitverwendeter Komponenten
Wendung des gleichen Bindemittels, Diisocyanate und Bindemittel thixotropiert.
Die in den Vcrglcichsverhuehen übereinstimmenden
Komponenten sind;
Bindemittel:
Langöliges Lcinölall:ydharz, 60% in Testbonzin
(67% Leinöl, 23% Phthalsäureanhydrid), Viskosität 190 bis 240el», 50% in Testbenzin;
Diisocyanate
Isomerengemisch von 65% Toluylcn-2,4-diisoeyanal
und 35% Toluylen-2,6-disioeyiinat;
Diamin:
3,3'-Dimcthyl-4,4'"diarninocyclobexylmcthHn.
3,3'-Dimcthyl-4,4'"diarninocyclobexylmcthHn.
Es werden jeweils zunächst zwei Miscluingskomponcnlcn
hergestellt, wobei die eine Komponente die ^reaktiven Aminogruppen und gegebenenfalls weitere
^isocyanatrcaktive Gruppen enthält, während die andcre
Komponente das Diisocyunal enthält. Die beiden Komponenten werden dann in der jeweils der angegebenen
Weise miteinander zur Reaktion gebracht.
a) Komponente 1
20,-g
0,075 VaI 9,- g
0,0272 VaI 3,4 g
600,- g
632,4 g
Komponente 2
Komponente 2
0,1081VaI 9,4 g
40,-g
40,-g
Äthylenglykol Diamin
Cyclohexylamin Bindemittel
Toluylendiisocyanat Testbenzin Komponente 2 wird langsam in αι. 2 Minuten unter
Rühren der Komponente I zugegeben. Das hierbei entstandene ihixoiropc Bindemittel ist praktisch nicht
niisios. sondern vorwiegend gelartig thixotrop.
] c) In dieser Ausflilirungsform wird das er indungv
pcmllli besonders bevorzugte Verfahren durchgefiihrf,
bei dem sowohl die Amfnojiruppe enthaltenden Reaktantcn
als auch die Diisocyanate vor ihrer Vermischung mit Bindcmitlclanlcilcn vermischt werden, Ls kann
dabei zweckmäßig sein, die in Mischung mit dem Diisocyanat
eingesel/le Bindcmittelmenge kleiner /u
halten als die mit den Diaminen und sonstigen renktiven
Komponenten verwendete Bindemitlelrnengc.
Mengenverhältnisse im Bereich von etwa '/,: /3
des insgesamt verwendeten Bindemittels können besonders geeignet sein. Insbesondere kann dabei auch
in der Diisocyanat enthaltenden Bindemittclabmischiing
inertes Lösungsmittel milverwendet werden,
um einen gewissen Verdünnungseffekt zu erzielen.
Bc! dieser Arbeitsweise soll die aminhalli«c Rcaktionskomponcnte
der Mischung aus Diisocyanat und Bindemittel möglichst kurz nach dem binruhren des
Diisocyanats in das Bindemittel zugegeben werden. Vorzugsweise wird die Umsetzung zwischen Aminkomponcnten
und Isocyanatkomponcnten innerhalb von etwa 10 Minuten, gegebenenfalls bis etwa 30 Minuten
nach Vermischen von Isocyanat tind Bindemittel durchgeführt. Andernfalls können unerwünschte Reaktionen
zwischen Bindemittel und Diisocyanal ein-.
treten, die zu einem Gelatinieren dieser Komponente führen können,
49,4 g
Komponente 1
200,- g
0,149VaI 13,-g
40,-g
Bindemittel
Toluylendiisocyanat
Testbenzin
Komponente 2 wird innerhalb von 2 bis 3 Minuten langsam unter Rühren zur Komponente 1 gegeben.
Eigenschaften
Das erhaltene thixotrope Bindemittel ist klar und bildet ein homogenes, schneidfähiges Gel, welches
nicht sichtbar pastöse Eigenschaften aufweist. Die Viskosität im Verhältnis zur Bindemittellösung ist nur
gering angestiegen.
b) Während bei a) mit einem nur sehr leichten Überschuß von Isocyanatgruppen über die Summe der
Aminogruppen hinaus gearbeitet worden ist, wird hier mit einem beträchtlichen Isocyanatüberschuß und
ohne Monoamin,gearbeitet. Die nicht durch Harnstoffbildung
abgefangenen freien Isocyanatgruppen reagieren mit den vorliegenden alkoholischen Hydroxylgruppen.
253,-g
Gut verrühren und innerhalb von 5 Minuten Komponente 2 langsam unterrühren.
Komponente 2
30,-g
0,0834VaI 10,-g
400,-g
400,-g
Äthylenglykol Diamin Bindemittel wie oben
440,- g
Komponente 1
600,-g
30, - g
0,0834VaI 10,- g
640,- g
Komponente 2
Komponente 2
0,149Va! 13,-g
40,-g
40,-g
Bindemittel Äthylglykol Diamin
Toluylendiisocyanat Testbenzin
53,- g
Eigenschaften
Das so hergestellte Bindemittel ist stark pastös, klar
b··; gering opalisierend trüb und führt schon beim Ein-
^ <\7. von 20% in einer streichfähigen Alkyldharzfarbe
/um 'iichtablaufen beim Streichen an senkrechten
Flächen.
An tliixotropen Bindemitteln, die nach diesem Vcr-
An tliixotropen Bindemitteln, die nach diesem Vcr-
Oo fahren hergestellt werden, ist besonders deutlich zu
sehen, wie es möglich ist, durch Variieren der Komponenten und der Reihenfolge der Vermischung die
Eigenschaften der Endprodukte zu beeinflussen. Wird in einem (Jbcrschuf3 von NCO-Gruppen im
65 Verhältnis zu den vorhandenen NHZ-Gruppen gearbcitcl,
so ist es von Vorteil, die Isocyanatkomponenlc
im Bindemittel zusammen mit einem inerten Lösungimiüci vorzulegen. Wird zu dieser Diisocyanat
enthaltenden Mischung Diamin im äquivalenten
Unterschuß vorzugsweise in Kombination mit dem Bindemittel zugegeben, so kommt es beim langsamen
Zugeben offenbar nicht zur Ausbildung sehr langer Keiten, da NCO-Gruppen immer im Überschuß vorhandcn
sind. Die monofunklionelle Alkoholkomponente
sollte vorzugsweise in der Bindemittel-Diamin-Mischung
enthalten sein. Eine nachträgliche Zugabe ist ebenfalls möglich, sollte aber innerhalb von 5 bis
10 Minuten nach dem Vermischen der Komponenten erfolgen, um eine Vernetzungsreaktion zwischen
Bindemittel mit den im Überschuß vorliegenden NCO-Gruppen zu verhindern.
Weitere Faktoren, die sich auf die Eigenschaften der thixotropen Bindemittel bei der Herstellung aus- js
wirken können, sind:
1) Die Zeit, in der die einzelnen Komponenten vermischt werden.
2) Die Reaktionsfähigkeit der Isocyanat- und
komponenten.
komponenten.
3) Anteil und Reaktionsfähigkeit der zur Verkürzung der Harnstoff ketten eingesetzten mono- »5
funktionellen Verbindungen.
Thixotropiertes Bindemittel gemäß Beispiel 1 c): Die Lackfarbe ist besonders leicht streichbar, trotzdem
ist kein Ablaufen an der senkrecht stehenden Wand festzustellen.
Ein thixotropiertes Bindemittel wird aus den Komponenten 1) und 2) gemäß der folgenden Rezeptur
hergestellt:
Komponente 1)
15,- g Äthylglykol
5,- g 3,3'-Dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexyl-
5,- g 3,3'-Dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexyl-
methan
300,- g Langöliges Leinölalkyd, 6u% in Testbenzin
Viskosität: 190—24OcP, 50% in Testbenzin Ölgehalt: 63%, Phthalsäureanhydridgehalt:
23%
Gut verrühren
Gut verrühren
Komponente 2)
Mit den gemäß Beispiel 1 a) bis 1 c) hergestellten thixotropierten Bindemitteln werden unter sonst vergleichbaren
Bedingungen Lackfarben hergestellt. Die Lackfarbenrezeptur ist dabei die folgende:
30,- g Langöliges Leinölalkyd, 60% in Testbenzin 67% Leinöl, 23% Phthalsäureanhydrid
Viskosität: 190 bis 24OcP, 50% Testbenzin Calcium-Naphthenat, 4% Ca
Titandioxid-Rutil
auf 3-Walze abreiben!
Thixotropes Bindemittel 6,5 g Tohiylendiisocyanat
Viskosität: 190 bis 24OcP, 50% Testbenzin Calcium-Naphthenat, 4% Ca
Titandioxid-Rutil
auf 3-Walze abreiben!
Thixotropes Bindemittel 6,5 g Tohiylendiisocyanat
Isomerengemisch: 65%Toluylen-?,4-diisocyanat
35 % Toluylen-2,6-diiso-
cyanat 20,- g Testbenzin
35 26,5 g
0,3 | g |
20,- | g |
32,- | g |
83,3 | g |
0,3 | g |
1,2 | g |
16,2 | g |
100,- | g |
Die Komponente 2) wird langsam unter Rühren innerhalb von 1 Minute zu Komponente 1) gegeben.
Innerhalb von '/2 Stunde entsteht ein klares gut thixotropes Bindemittel.
Mit diesem thixotropen Material wird dann eine weiße Decklackfarbe gemäß der folgenden Rezeptur
hergestellt:
4S
Methyläthylketoxim (Antihautmktel)
Trockenstofflösung
Testbenzin zum Einstellen auf Streschbarkeit
Die Farben werden so geprüft, daß ein Aufstrich an einer senkrechten Fläche mit einer diagonal verlaufenden
Furche nach Abschluß des Streichvorganges mit dem Pinselstiel gezogen wurde. Es ist nun zu beobachten,
wie weit es durch Verlaufen der Farbe zu einem Verdecken dieser Furchen kommt. Hierdurch
ist es möglich, die ablaufverhindernde Wirkung des thixotropierten Bindemittclanteils festzustellen.
Thixotropiertes Bindemittel gemäß Beispiel 1 a): Die Lackfarbe neigt nur im sehr geringen Ausmaß zum
Ablaufen.
Thixotropiertes Bindemittel gemäß Beispiel 1 b): Das Ablaufen an der senkrechten Wand ist weitgehend
unterbunden. Die Verarbeilbarkeit der Farbe ist jedoch nicht so einfach, wie im folgenden Versuch.
200,- g Langöliges Leinölalkyd, 60% in. Testbenzin Viskosität: 190—24OcP, 50% in Testbenzin
ölgehalt: 63%, Phthalsäureanhydridgehalt:
55 1,5 g
1,8 g
140,- g
10,-g
353,3 g
353,3 g
0,7 g
6,- g
140,- g
140,- g
Calcium-Naphthenat, 4% Ca Siüconöl, 2% in Xylol
Titandioxid-Rutil
Bariumsulfat, gefällt
Titandioxid-Rutil
Bariumsulfat, gefällt
Einmal auf einer 3-Walze abreiben Methyläthylkeloxim (Hautverhinderungsmittel)
Gut verrühren
Trockenstofflösung
Thixotropes Alkydharz gemäß der Erfindung
Trockenstofflösung
Thixotropes Alkydharz gemäß der Erfindung
500,-g
Die so erhaltene Lackfarbe wird anschließend mit Testbenzin auf Versircichbarkeit eingestellt. Die erhaltene
Lackfarbe ist gut thixotrop und läßt sich leicht streichen.
709 624/239
25 (' T 26
Beispiel 4 Beispiel5
in diesem Beispiel wird eine fertige pigmenthaltige Im folgenden werden Bindemittel bzw. Bindemittel-Decklackfarbe
als ganzes thixotropiert. Es wird dabei systeme thixotropiert, die für das !Gebiet deniEinfolgendermaßen
vorgegangen: 5 brennlacke typisch sind. Es werden dabei zunächst v . 1λ drei Bindemiftelkomponenten (Bindemittel 1—3) im
Komponente 1) Sinne der Erfindung thixotropiert: 340,-g Langöliges Leinölalkyd, 60% in Tcstr.enzin
Viskosität: 190—24OcP, 50% in Testbenzin Bindemittel I
ölgchalt: 63%, Phthalsäureanhydridgehalt: io Kurzöliges, nichürocknendes Alkydharz, 60% in
23% Xylol
140^ TiLdToxidlRmi^ Phthalsäureanhydridgehalt. ca 49%
10,-g Bariumsulfat, gefällt 15 Spezifisches Gew.cht be, 2O0C ... 1,19 g/cm»
——ξ.— b ° Saurezahl 8
493,3 g Viskosität, 50% in Xylol 300—400 cP
Einmal auf einer 3-Walze abreiben
0,7 g Methyläthylketoxim (Hautverhindcrungs- Bindemittel 2
Gut^errüliren 20 Selbstver"ctzendes, wärmehärtendes Acrylatharz, 50%
6,-6 Trockenstoff lösung in B"tanol/Xyiol 1 :1
500,- g Saurezahl unter 2
~ -. Auslaufzeit im DIN-Becher6 = 40—60 Sekunden
Komponente 2) »5 (DIN 53211)
7,5 g Athylglykol Einbrenntemperatur 30 Minuten 18O0C
2.5 g 3,3'-Dimethyl-4,4'-diamino-dicyclohexyI- 0(jer 20 Minuten 1900C
methan otier 10 Minuten 2000C
Komponente 1 mit Komponente 2 verrühren 3° Bindemittel 3
Komponente 3) Fremd vernetzendes Acrylharz, 50% in Butanol/Xylol
3.6 g Toluylendiisocyanat 2:8
Isomerengemisch: 65%Toluylen^-diiso- Die Bindemittel 1 und 3 werden bekanntlieh in
cyanat 35 Kombination mit Melaminharzen, Harnstoffharz oder
35%Toluylen-2,6-diiso- seibsvernetzenden Acrylharzen für Einbrennlacke ein-
cyanat gesetzt.
10,-g Testbenzin In den Beispielen 5a—5c werden diese Bindemittel
13 6 mit Harnstoffaddukten thixotropiert, die durch Um-'
4° Setzung von Toluylendiisocyanat (Isomerengemisch Die Komponente 3) wird langsam unter Rühren zur aus ca. 65% Toluylen^.o-diisocyanat und 35% To-Mischung
von Komponente 1) und Komponente 2) luylen-2,4-diisoeyanat) und einem Monoamin-Digegeben.
Mit Testbenzin wird nach 24 Stunden auf amin-Gemisch in Gegenwart "des Bindemittels her-Verstreichbarkcit
eingestellt. Nach '/2 bis 1 Stunde gestellt werden. Einzelheiten hierzu finden sich in der
entsteht eine gut thixotrope Lackfarbe, die sich gut 45 folgenden Tabelle 5 (Zahlenangaben in Gewichtsstreichen läßt. teilen).
Beispiele _5a 5b 5C
Bindemittel 1 300,-
Bindemittel 2 300-
Bindemittel 3 3C0-
Komponcnte 1
Butylamin 0,0137 VaI 1 _ ·, ,
Xylylcndiamin 0,05 Va! 2,9 2 9 2 9
Komponente 2
Toluylendiisocyanat 0,0644 VaI 56 j, , ,
Toluylendiisocyanat 0,0644 VaI 56 j, , ,
309,5 309,5 309,5
,Festkörpergchalt 51,6% 51,6% 51,6%
Komponente 1 wird jeweils mit dem Bindemittelgut sam untergerührt Es entstehen
vermischt. Anschließend wird? unter Rühren Kompo- tk hip ^
nentc2zurBindemittel-KomPonente-l-Mischung.a!;g- ^S
/Γ/ 2360
thixotropie wird erst nach einigen Stunden oder bis zu einem Tag erreicht. Sollen besonders vergilbungsbeständige
Systeme hergestellt werden, kann sich die Verwendung von aliphatischen Diisocyanates beispielsweise
Hexamethylendiisocyanat, in äquivalenten Mengen empfehlen. Allgemein gilt, daß aliphatische
Komponenten keine oder keine wesentliche Vergilbung bedingen, cycloaliphatische Komponenten können zu
leichter Vergilbung führen, während aromatische Komponenten in dieser Hinsicht am ehesten sich auswirken.
- - Die thixotropierten Bindemittel werden dann jeweils -"zu einem Weißlack aufgearbeitet. Die Bindemittel 1
und 3 werden dabei mit einem ,Melaminharz und Pigment nach der folgenden Grundrezeptur verarbeitet:
lS
Grundrezeptur: '
Gew.-Teile
Bindemittel 4\>~
Melaminharz, 55%ig in Butanol/Xylol 16,5
Titandioxid Rutil 3O.5
Äthylglykol · · *2»~
100,-019
Die mit den obigen thixotropen Bindemitteln hergestellten Einbrenn-Weißlacke wurden einmal über
eine Einwalze abgerieben und auf Blech aufgestrichen
und anschließend nach einer Abdunstzeit von 5 Minuten senkrecht stehend in einem Ofen 30 Minuten
bei 15O0C eingebrannt. Die erhaltenen Muster zeigten
kein Ablaufen und die Filme waren hochglänzend und schleierfrei. Der Farbton war nach dem Einbrennen
reinweiß. Die Trockenschichtstärke betrug 0,05 bis 0,08 mm (lmaliger Auftrag).
Das thixotrope Bindemittel des Beispiels 5 b auf Basis eines selbstvernetzenden Acrylharzes wird mit
dem gleichen, jedoch nicht thixotropierten Acrylharz im Mengenverhältnis von 1:1 (bezogen auf Feststoffe)
vermischt. Dieses Gemisch wird mit 100 Gew.-% Titandioxid Rutil (bezogen auf Bindemittel) pigmentiert.
Die dabei erhaltene Lackfarbe wurde dickschichtig auf Bleche gestrichen und stehend 30 Minuten
bei 15O0C eingebrannt. Die Lackfilme zeigten in einer Trockenfilmstärke von 0,05 bis 0,08 mm (einmaliger
Auftrag) kein Ablaufen. Eine Vergilbung und Glanzabiall war durch den Einbrennprozeß nicht eingetreten.
Claims (5)
- hu der ΛιιΓίΓίΐμ dicku-hichlitwr Liieksysieme erwünschtl'iileniimsprüchc; wird. Auch für die l-rliiillunB eines guten Vennischunüs-/.ustiindes im fertigen Anstrichmittel kann die Mitvcr-I, Tiiixoiropcs Übeiviigsmitlel bzw. Uickbimle- vvendung von Thixotropierungsmilteln von enü.eheimiliel ηιιΓ llasis eines Gemisches üblicher binde- 5 dewier Heilem wng sein. Der Stand der leclinik ke-int mittclenthiiltender Systeme, gegebenenfalls in Ab- eine ganze Reihe von Vorschlugen /MT I liixotropicriing mischung mit flüssigen Lösiings- bzw. Verdiin- von biiHlemillelenihalienden Anslnchsystemcn, .So ist nungsmilleln, enthüllend 0.05 bis IO Gcw,-"„ eines beispielsweise bekannt, Anstrichmittel au _ der Basis im üb'Mvugsmittul in situ hergestellten llarnsloff- von trocknenden oder nicht trocknenden fetten Ölen gruppen aufweisenden Thixotropierungsmitlels, »< > mit Diisocyanaten um/usci/cn und auf hohe Tem ped a d u r c h g e k c iinzcic h net, daß das ntluren zu crhit/eii. Γ.ίη weiterer Vorschlag sieht zu-Thixotropierungsmiilcl wenigstens anteilsweisc ein nächst eine Unicsterung von Triglyceridcn trocknender l-larnstoffaddukt ist, das durch Umsel/iing von oder nicht trocknender ülc mit Polyalkoholcn und (a) Diisocyaiiiilvcrbinclungcn mil (b) primären eine anschließende Umsetzung des Reaklionsgemisches und/oder sekundären Polyaminen und gegebenen- 15 mit Diisocyanate!! in Gegenwart von Katalysatoren vor, falls (c) monofunktionellen Alkoholen, Oximen wobei äquivalente oder annähernd äquivalente Mengen und/oder Aminen und/oder Alkanolamine!) in Ge- an Diisocyanaten w Polyalkohole!! eingesetzt werden gen wart weniustens eines Teils des Bindemittels sollen und diese Verbindungen einen symmetrischen unter Verwendung solcher Mengen der Diiso- Molekülaufbau besitzen. Andere Vorschläge sehen die cyanatvcrbindung hergestellt worden ist, daß die 20 Umsetzung von beispielsweise Pflanzenölen mit orgaprimärcn und/oder sekundären Aminogruppen die nischen Aminoverbindungen, beispielsweise alipha-Isocyaniiijzruppen stöchiometri.sch nicht wesentlich tischen diprimären Aminen unter Bildung eines thixoübcrwicgen, wobei das Polyamin in e'ner Menge tropcn Stoffes vor. So ist vorgeschlagen worden, cslcrvoii 5 bis 120 Äquivalent-"., primärer und/oder aitige Lackgr.indstoffc mit bestimmten Polyamidsekundärer Aminogruppen bezogen auf Iso- 25 harzen zu versetzen, gegebenenfalls in einem Mehr-'vanatgruppen umgesetzt wenden ist und weiter- stuf en verfahren zu verkochen bis thixotrope Eigcniiin bei einem Überschuß von Isocyanalgruppcn schäften eingetreten sind.gegen die Aminogruppen des Polyamine die mono- Aus der deutschen Auslegeschrift 18 05 693 ist esfunklioncllcn Komponenten bzw. Alkanolamine bekannt, Überzugsmittel auf der Grundlage einerwenigstens in einer i!cn noch freien Isocyanat- 30 Mischung aus einem lösungsmittelhaltigen Lack odergruppen äquivalente» Menge eingesetzt worden einer Anstrichfarbe mit üblichen Bindemitteln dadurchsind. zu thixotropieren, daß das Überzugsmittel mit 0,05 bis
- 2. Thixotropcs Überzugsmittel bzw. Lackbinde- 10Gew.-"/, eines Harnsloffadduktes als Thixotropiemiüel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet rungsmittel versetzt wird, das durch Umsetzung eines daß Polyamine mit zwei reaktionsfähigen Amino- 35 aliphatischen Monoamins mit 6 bis 22 C-Atomen mit gruppen, zweckmäßigdiprimäre Amine, gegebenen- einsm aromatischen oder aliphatischen Mono- oder falls in Abmischung mit höchstens etwa dergleichen Polyisocyanat in einem organischen Lösungsmittel her· Menge von Polyaminen mit mehr als zwei rcak- gestellt worden ist, wobei das Mol verhältnis von Amin tiven Aminogruppen, mit den Diisocyanatverbin- zu Isocyanat zwischen dem stöchiometrischen Verhältdungen umgesetzt worden sind. 4° nis und einem 40 /„igen Aminüberschuß liegt. Insbeson-
- 3. Thixolropes Überzugsmittel bzw. Lackbinde- dere wird hier vorgeschlagen, durch Umsetzung der mittel nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn- Isocyanatverbindungen mit den bestimmten Monozeichnct, daß als Polyamine primäre Diamine in aminen in einem Lacklösungsmittel zunächst getrennt einer Menge von 10 bis 70 Äquivalent-% primärer ein Gel herzustellen, das dann in das bindemitteihaltige Aminogruppen - bezogen auf fsocyanatgruppen — 45 Anstrichmittel eingearbeitet wird. Vorgesehen ist allercingcsctzt worden sind. dings auch die in situ-Herstellung des bestimmten
- 4. Verfahren zur Herstellung von thixotropen I larnstoffadduktes in Gegenwart des Bindemittels. Die Überzugsmittel·) bzw. Lackbindcmitteln nach An- US-PS 36 32 668 beschriebt thixotrope Mischungen Sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man aus 50 bis 90 Gew.-% äthylenisch ungesättigten PoIyein flüssiges Bindemittel bzw. eine Bindemittel ent- 5° estern und 10 bis 50Gew.-% Vinyl- und/oder AlIyI-haltcnde flüssige Abmischung mit dem Polyamin monomeren, wobei als Verdickungsmittel 0,1 bis und gegebenenfalls den monofunktionellen Korn- 5 Ge*.-";, eines in situ hergestellten disubstituierten poncnten bzw. dem Alkanolamin innig vermischt Harnstoffs vorliegen. Dieser disubstituierte Harnstoff und dann mit dem Diisocyanat bei Temperaturen wird durch Umsetzung eines aliphatischen primären im Bereich von Raumtemperatur bis etwa 100 C 55 Monoamins mit 6 bis 22 C-Atomen in einer den Aminoümsctzt. stickstoff substituierenden aliphatischen Gruppe mit
- 5. Verwendung der thixotropen Überzugsmittel aromatischen Diisocyanaten Lei Molverhältnissen des bzw. Lackbindemitlel als bzw. in Einbrennlacke(n). Amins zum Diisocyanat von 2:1 bis 2,8: 1 gebildet.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT1049372A AT331932B (de) | 1972-12-11 | 1972-12-11 | Verfahren zur thixotropierung von bindemitteln fur lacke und sonstige uberzugsmittel |
AT1049372 | 1972-12-11 | ||
AT274173 | 1973-03-28 | ||
AT274173A AT331934B (de) | 1973-03-28 | 1973-03-28 | Warmestabiles thixotropierungsmittel in warmetrocknenden polymermassen, insbesondere einbrennlacken |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2360019A1 DE2360019A1 (de) | 1974-06-12 |
DE2360019B2 DE2360019B2 (de) | 1976-11-04 |
DE2360019C3 true DE2360019C3 (de) | 1977-06-16 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19915313A1 (de) * | 1999-01-28 | 2000-08-10 | Basf Coatings Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Beimischung von harnstoffgruppenhaltigen Verbindungen zu Produktflüssigkeiten |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19915313A1 (de) * | 1999-01-28 | 2000-08-10 | Basf Coatings Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Beimischung von harnstoffgruppenhaltigen Verbindungen zu Produktflüssigkeiten |
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