DE2449473A1

DE2449473A1 - Verwendung von epsilon-hydroxycapronsaeureestern niederer alkohole als loesungsmittel fuer lacke

Info

Publication number: DE2449473A1
Application number: DE19742449473
Authority: DE
Inventors: Josef Klemens Dipl Kfm Brunner
Original assignee: Brunner josef Klemens dipl-Kfmdr
Current assignee: Brunner josef Klemens dipl-Kfmdr
Priority date: 1973-10-22
Filing date: 1974-10-19
Publication date: 1975-04-24
Also published as: BR7408752D0; AT331941B; GB1489364A; BE821343A; FR2248305A1; NL7413721A; JPS50111122A; ATA891073A; ES431218A1; IT1030727B; FR2248305B3

Description

Verwendung von ^-Hydroxycapronsäureestern niederer Alkohole als Lösungsmittel für Lacke

Die Erfindung betrifft die Verwendung von C-Hydroxycapronsäureestern niederer Alkohole als Lösungsmittel für Lacke.

In der Lackindustrie werden Lösungen von verschiedenen Kunstharzen in großem Umfang hergestellt. An die hierfür benötigten Lösungsmittel werden je nach der Art der Produktes vielfältige Anforderungen gestellt.

Technisch stehen das Lösungsvermögen für die in Betracht kommenden Kunstharze, die Mischbarkeit mit den anderen Lösungs- und Verschnittmitteln, die Flüchtigkeit und die Giftigkeit im Vordergrund; daneben ist jedoch auch der wirtschaftliche Gesichtspunkt, das heißt der Preis des Lösungsmittels wichtig.

Die Auswahl eines Lösungsmittels für ein bestimmtes Lackharz beeinflußt auch die Gebrauchseigenschaften der entstehenden

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Lösung, die für den praktischen Wert ausschlaggebend sind. Hierzu gehören die Verlaufeigenschaften des Lackes, der Glanz des Lackfilmes, das Vermeiden des Weißanlaufens der Lackierung durch Wasserdampfkondensation, u.a.m.

Da ein Lösungsmittel allein im allgemeinen nicht in der Lage ist, alle diese Anforderungen zu erfüllen, verwendet man Losungsmittelgemische. Diese Gemische bestehen meist aus Komponenten verschiedener Flüchtigkeit um ein gleichmäßiges Trocknen zu gewährleisten.

Während nun an schnellflüchtigen Lösungsmitteln eine große Auswahl verfügbar ist, sind bisher nur einige wenige langsamflüchtige Lösungsmittel bekannt, die den Anforderungen der Lackindustrie genügen. Hierzu zählen vor allem die Glykoläther, der Glykolsäurebutylester und die Äthyl- und Butylester der Milchsäure.

Die Glykoläther, wie beispielsweise Methyl-, Äthyl- und Butylglykol, Äthyl- und Butyldiglykol, sind wegen ihrer Giftigkeit nur beschränkt verwendbar. So betragen die MAK- Werte (die maximal zulässige Arbeitsplatzkonzentration des betreffenden Stoffes) für Methylglykol 80 mg/m Luft und für Butylglykol 240 mg/m Luft, liegen also sehr niedrig, so daß die Lösungsmittel für die Verwendung in geschlossenen Räumen nicht geeignet sind.

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Die Milchsäureester haben zwar gute Eigenschaften, sind aber gegen verschiedene Pigmente, so z.B. das vielfach verwendete Zinkweiß, nicht beständig und daher ebenfalls nur beschränkt verwendbar.

Der Glykolsäurebutylester hat von den angeführten Stoffen noch die besten Eigenschaften, ist jedoch mit Wasser nur teilweise mischbar, wodurch seine Einsatzmöglichkeiten stark eingeschränkt werden. Bei 20 C nimmt der Glykolsäurebutylester max. 25 % Wasser auf, im Wasser lösen sich max. 8 %.

Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß die Ester der 6-Hydroxycapronsäure mit den niedrigen Alkoholen Lösungsmittel darstellen, die ausgezeichnete Eigenschaften haben. Sie haben ein sehr gutes Lösungsvermögen für viele Lackharze, so für Harnstoff-Formaldehydharze, Melamin-Formaldehydharze, Alkydharze, Maleinatharze, Novolacke, Polyvinylacetat, u.a.m.

Die Flüchtigkeit der Ester ist durch Wahl des entsprechenden Alkohols zu beeinflussen. Der 6-Hydroxycapronsäuremethylester hat einen Siedepunkt von etwa 90° bei einem Druck von 1,5 Torr; dies entspricht einer Verdunstungszahl, relativ zu Diäthyläther von 1500. Der 6-Hydroxycapronsäureäthylester hat einen Siedepunkt von 97°C, der n-Propylester von 109⁰C, der n-Butylester von 118°C, alle bei einem Druck von 1,5 Torr. Die

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Flüchtigkeiten sind, den steigenden Siedepunkten entsprechend, ebenfalls niedriger.

Überraschenderweise ist der 6-Hydroxycapronsäuremethylester mit Wasser vollständig mischbar. Er ist also darin dem Glykolsäurebutylester klar überlegen.

Die höheren Ester der 6-Hydroxycapronsäure sind ebenfalls noch gut mit Wasser mischbar, der Butylester allerdings nur mehr beschränkt.

Neben ihren technischen haben die Ester der 6-Hydroxycapronsäure auch wirtschaftliche Vorteile. Sie sind durch Veresterung der 6-Hydroxycapronsäure mit den billigen niedrigen Alkoholen zugänglich, die Säure selbst aus den Abfallsalzlösungen der Cyclohexanonherstellung, also ebenfalls aus einem billigen Rohstoff.

Zum Unterschied von den Glykoläthern, also dem Methyl-, Äthyloder Butylglykol oder -diglykolen sind die Ester der 6-Hydroxycapronsäure gesundheitlich unbedenklich und auch als Lösungsmittel für Innenanstriche geeignet.

Bei Dispersionsfarben, also beispielsweise Polyvinylacetatdispersionen setzt ein geringer Zusatz von 6-Hydroxycapron-

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säureestern (O₇5 - 10 %) die Filmbildungstemperatur stark
herab, wodurch eine einwandfreie Verarbeitbarkeit der Dispersion auch bei tiefen Verwendungstemperaturen gewährleistet ist.

In Reaktionslacken und ofenhärtenden Lacken erhöht ein Zusatz von 6-Hydroxycapronsäureestern den Verlauf und den Glanz des
Films. Bei ofentrocknenden Lacken tritt unter gewissen Bedingungen eine Einkondensation des Ester in das Lackharz ein, wodurch eine innere Weichmachung bewirkt wird, die die Elastizität des Lackfilms beträchtlich erhöht.

Infolge der geringen Flüchtigkeit der Ester der 6-Hydroxycapronsäure mit den niedrigen aliphatischen Alkoholen ist die in den Lackkompositionen einsetzbare Menge auf etwa max.
10 Gew.% begrenzt. Größere Zusätze verlängern die Trockenzeit zu stark und sind daher zu vermeiden.

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Claims

Patentansprüche

1) Verwendung der Ester der 6-Hydroxycapronsäure mit aliphatischen C. bis C. Alkoholen, dadurch gekennzeichnet, daß man sie in Mengen bis zu 10 Gew.% in Kunstharzlacken einsetzt.

ue:kö

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