DE2455896A1

DE2455896A1 - Verfahren zur herstellung waessriger dispersionen von lufttrocknenden alkydharzen

Info

Publication number: DE2455896A1
Application number: DE19742455896
Authority: DE
Inventors: Gert Dr Schmut; Bertram Dr Zueckert
Original assignee: Vianova Resins AG
Current assignee: Allnex Austria GmbH
Priority date: 1973-11-30
Filing date: 1974-11-26
Publication date: 1975-06-05
Also published as: ES432158A1; NL7415339A; JPS5087148A; FR2253057A1; IT1030851B

Description

Verfahren zur Herstellung wäßriger Dispersionen 2455896 von lufttrocknenden Alkydharzen .

Die Vorzüge v/asserverdüniibarer Bindemi ttol s beben heute außerhalb joder "Diskussion.·Man hat daher schon seit langer Zeitgroße Anstrengungen unternommen, die bedeutendste Klasse der Lackbindemittel, nämlich die Alkydharze, in Form wäßriger Dispersionen herzustellen. Bis heute ist es jedoch nicht gelungen, die Lösungen von Alkydharzen in organischen Lösungsmitteln durch deraitige Dispersionen zu verdrängen. Das liegt daran, daß das Hauptproblem, nämlich die Stabilisierung der Dispersion ohne Beeinträchtigung der lacktechnischen Eigenschaften - insbesondere der Beständigkeit der Filme gegenüber Feuchtigkeit etc. - noch nicht optimal gelöst vverden konnte. Bisher wurden zwei prinzipielle Wege zur Herstellung wäßriger Dispersionen von Alkydharzen beschritten:

1. Verwendung von "Fremdemulgatorei:"

2. Herstellung von'"selbs*fcemulgierenden"Alkydharzen· durch · · Einbau von hydrophilen Gruppen in das Alkydharz.

Die relativ besten Ergebnisse nach dem Weg 1 wurden mit nichtionischen Emulgatoren auf Basis von Alkylphenol (Octyl/NonylphenoD/Ä'thylenoxid gewonnen. Die Herstellung von Alkydharzdispersionen mit Hilfe solcher Emulgatoren ist Gegenstand der US Patentschriften Nr. 3,223,658, Nr. 3,269,967, Nr. 3,440,193 bzw. der DDR Patentschrift Nr. 88 833.

Pie Stabilität derartiger Dispersionen ist befriedigend. Da die Emulgatoren jedoch als inerte Substanzen unverändert im· Lackfilm verbleiben, vermindern sie dessen Beständigkeit gegen Wasser und atmosphärische Einflüsse. Daher haben Dispersionen von "Alkydharzen, die mit Hilfe von Fremdemulgatoren hergestellt werden, bisher nur begrenzte. Anwendung gefunden.

Auch die andere Möglichkeit wird in zahlreichen Veröffentlichungen beschrieben (US-Patentschriften Nr. 2,634,245, Nr. 2,853,459, Nr. 3,133,032, Nr." 3,223,659, Nr. 3,379,548, Nr. 3,437,615, ' Nr. 3,437,618, Nr. 3,442,835, Nr. 3,457,206, Nr. 3,639,315 bzw. deutsche 0-ffenIegun-gsschrift Nr. 1 495 031 oder britische

5 0 9 8 2 3/084 6 bad ohiq\hal

Patentschriften Nr. 1 .038 696, Nr. 1 044 821).

Bei diesen Verfahren werden Polyäthylenglykolketten durch Ver-· oder Umesterung in Alkydharze eingebaut. Da die hydrophilen Gruppen hier also direkt an Alkydharzmoloküle gebunden sind , sollte eine Verbesserung der Wasserbeständigkeit der Lackfilme gegenüber Dispersionen mit Fremdemulgatoren y.\\ erwarten sein. Das /trifft jedoch in der Praxis nicht zu. Der Grund dafür ist folgender : Nach der erstgenannten Methode sind 5 10 % Alkylphenol-Polyäthylenglykol-Emulgator zur Erzeugung einer ausreichend stabilen Dispersion notwendig. Das entspricht eino⁵m Polyäthylengehalt von etwa 4-7 %. Nach der zweiten Methode müssen dagegen etwa 10 - 20 % Poiyäthylenglykol ange- , wendet werden, um die gleiche Stabilität zu bewirken. Dieser höhere Gehalt an Poiyäthylenglykol bewirkt eine stärkere Ilydrophilie des Harzes, wodurch der· Effekt der chemischen Bindung kompensiert bzw. in manchen Fällen auch überkompensiert wird.

Die Erklärung für die bessere Wirkung des Polyäthylenglykols in Fremdemulgatoren" ergibt sich aus einer Betrachtung des Molekülbaues: Emulgatoren sind amphipatische Moleküle, d. h. sie bestehen aus einem hydrophoben und einem hydrophilen Molekülteii Bei der Umsetzung von Alkydharzen mit Poiyäthylenglykol entstehen ebenfalls amphipatische Moleküle, welche die Emulgierbarkeit bewirken. Nun hängt die Wirksamkeit dieser Moleküle außerordentlich stark vom Molekülbau, d. h. von der sterischen Anordnung und der Größe der Molekülteile ab. Es läßt sich zeigen, daß nichtionische Emulgatoren auf Basis von Poiyäthylenglykol nur dann stabile Öl-in-Wasser-Emulsionen von Alkydharzen bilden, wenn ihr Gehalt an Äthylenoxid etwa zwischen 50 und 90 % liegt. Diese Grenzen sind eher zu weit gefaßt und liegen bei den einzelnen Alkydharztypen wesentlich enger. Emulgatoren mit weniger als 50 % Äthylenoxid bilden bevorzugt" Wasser-in-Öl-Emulsionen, die technisch unbrauchbar sind. Außerdem muß ein klarer amphipatischer Aufbau gegeben sein, weil nur dieser die für die Wirkung notwendige Anordnung der Moleküle in der Grenz-

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SÄD ORIGINAL

— ^ —

schicht Harz/Wasser ermöglicht. Diese Bedingungen werden von den Alkylphenol-Athylenoxid-Addukten gut erfüllt, woraus sich ihre üoerlegene Wirkung erklärt. Dagegen kann bei einer* Umsetzung von einom Alkydharz mit 10 - 20 % Polyäthyienglykol verständlicherweise nur* ein relativ kleiner Anteil aktiver "Öi-in-Wasser Einulg-atormoleküle" (mit 50 -- 90 % Äthyl en oxid) entstehen. Der Rest des Polyäthylenglykols bil'det Moleküle vom Wasser-in-Öl Emulgatortyp. Diese Moleküle leisten keinen •Beitrag zur Verbesserung der Stabilität der Öl-in-Wasser-Emulsion, vermindern jedoch durch Verstärkung der Wasserquellbarkeit die Beständigkeit der entstehenden Lackfilme.

In einer noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Patentanmeldung werden nun Emulgatoren beschrieben, die eine Verbesserung gegenüber, den herkömmlichen Alkylphenx>.l-Äthy..lenQxid . Addukten ergeben: Der hydrophobe Molekülteil besteht bei diesen Emulgatoren aus .den Alkenylketten stark ungesättigter Fettsäuren bzw. Fettalkohole, die zu einer autoxidativen Vernetzung befähigt sind. Daher werden die Emulgatormoleküle in den Film mit eingebaut und ergeben Filme mit verbesserter Beständigkeit gegen die Einwirkung von Feuchtigkeit. Es ist jedoch nicht immer leicht, für spezielle Alkydharztypen einen optimal geeigneten Emulgator zu finden, obwohl ihr Bauprin^ip zahlreiche Variationen erlaubt und sie auch in dieser Beziehung zweifellos allen herkömmlichen Emulgatoren überlegen sind.

Es v;urde nun gefunden, daß ein weiterer Fortschritt durch die Verbindung der Prinzipien der beiden in der Einleitung angegebenen Wege möglich ist. Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden in Alkydharze hohe Prozentsätze Polyäthyienglykol, nämlich 50 - 70 % eingebaut. Infolge dieses Gewichtsverhältnisses entstehen dabei fast quantitativ Moleküle vom 01-iiir-Wasser-Emulgatortyp, welche als spezifische Emulgatoren für die entsprechenden unmodifizierten Alkydharze wix'ken. Bei Zusatzmengen von 6 - 12 % entsprechend einem Polyäthylenglykolgehalt von 3 -'8. % des gesamten Alkydharzbindemittels entstehen sehr stabile Dispersionen.

509823/0846 ^ßAD original

·-*... 2A55896

Da der Gehalt an Polyäthylenglykol im Gesamtbindemittel sehr gering ist und die als'hydrophober· Molekülteil fungierenden Alkydharzsegmente an der Filmbildung teilnehmen, erreichen die erfinckm^sgen-.äiäen Dispersionen bezüglich Filnibildung und Filmbeständigkeit nahezu den Qualitätsstandard konventionell gelöster Alkydharze.

Die erfindungsgomäßen Emulgatoren können weder als Fremdemulgatoren noch als Bindemittel bezeichnet werden. Ihr Charakter wird am besten mit der Bezeichnung ''Emulgatorharze" beschrieben.

Gegenüber den konventionellen Fi*emd emulgatoren haben die neuen Produkte vor allem zwei Vorteile:

Es besteht die Möglichkeit einer optimalen Anpassung an jedes individuelle Alkydharz. '"■'" -.·-.-.·. .··.·-. .

Durch die Teilnahme des hydrophoben Molekülteiles an der Filmvernetzung ergibt sich eine verbesserte' Filmbildung und Filmbeständigkeit.

Gegenüber "selbstemulgierenden" Alkydharzen mit eingebautem Polyäthylenglykol ist in erster Linie die wesentlich verbesserte FilmbiJdung und-Beständigkeit hervorzuheben, die auf den wesentlich geringeren Gehalt an Polyäthylenglykol zurückzuführen ist: 3 - 8 % gegenüber 10 - 20 %. ,

Gegenüber dem in den noch nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag beschriebenen Verfahren ist die erfindungsgemäße Methode universeller anwendbar, da sie die Herstellung von spezifischen Emulgatoren für jedes Alkydharz erlaubt.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung wäßriger Dispersionen von lufttrocknenden Alkydharzen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Alkydharz bei 80 90°C, gegebenenfalls unter Druck bei Temperaturen über 100⁰C, in Wasser, welches 0.5-2 Gew.-% Ammoniak enthält, mit Hilfe von 12 Gew.-% (bezogen auf Alkydharz) eines mit 50 - 70 Gew.-% (bezogen auf Gesamtemulgatorharz) eines gegebenenfalls

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BAD ORIGINAL

- Gr -

einseitig mit einer Methoxygruppe blockierten Polyäthylenglykols mit 6 - 100, vorzugsweise 20 - 70 Xthylenoxidoinheiten pro.Molekül modifizierten,, in seiner Charakteristik dem zu dispc-u-gierenden Alkydhax'z gleichen odei* ähnliehen Emulga torhai·'-zes dispergiart, .. . . .

Als Alkydharze können alle bekannten und handelsüblichen Typen eingesetzt Averdon.. Zur Herstellung der Emulgatorharze muß nicht unbedingt das zu dispergierende Alkydharz herangezogen werden. Der Aufbau beider Harze soll jedoch möglichst ähnlich sein, wobei u.a. folgende Kriterien von Bedeutung sind:

Gehalt und Art der Fettsäuren, Säurezahl, .Hydroxylzahl, Art und Gewichtsanteil der Dicarbonsäuren.

Als Polyäthylenglykole können. Produkte mit 6 - 100, bevoi'zugt 20 - 70 Sthylenoxid-Einheiten pro Molekül eingesetzt werden. Bei manchen Alkydharzen werden mit Vorteil einseitig Methoxiblockierte Polyäthylenglykole von der gleichen Kettenlähge verwendet. Es können auch Äthoxilierungsprodukte von Polyolen, etwa Umsetzungsprodukte von Glycerin oder Pentaerythrit mit 20 - 300Molen Äthylenoxid-angewendet werden.

Bei der Herstellung der Emulgatorharze kann man entweder von den fertigen Alkydharzen ausgehen und diese mit dem Polyätnylenglykol umsetzen oder aber die Alkydharzkomponenten in Gegenwart des Polyäthylenglykoles verestern. Im ersten Fall besteht die Reaktion vorwiegend in einer Umesterung, im zweiten Fall in einer Direktveresterung. Es gibt natürlich auch Mittelwege, indem Alkydharzvorprodukte in Gegenwart des Polyäthylenglykoles fertig verestert werden'. Die Reaktionen werden bei Temperaturen zwischen ISO und 250°C durchgeführt. Zur Beschleunigung können die üblichen Katalysatoren verwendet werden.

Welches Verfahren zu bevorzugen ist, hängt von den jeweiligen Reaktionspartnern ab. In allen Fällen muß eine möglichst klare amphipatische Konfiguration des Gesamtmoleküls angestrebt

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werden. Diese wird am leichtesten durch einseitige Bindung des Polyäthylenglykols erreicht. Daher führt bei difunktionellen Polyathylenglykolen und bei polyfunktionellen Äthylenoxidaddukt^n das Verfahren der UmesLeruug eher zum Erfolg. Dabei kann die Reaktion vor Erreichen des Gleichgewichtes, das anhand des konstant bleibenden Trübungspunktes festgestellt wird, beendet werden. Der Endpunkt wird empirisch ermittelt.

Bei Monomethoxipolyäthylenglykolen ist die Direktveresterung vorzuziehen. Langkettige Pojyäthylenglykole können ebenfalls durch Direkt veresterung eingebaut werden, da in diesem Fall durch Faltung der Kette.die Ausbildung einer amphipatischen Molekülkonfiguration auch bei zweiseitiger Bindung des Polyäthylenglykols möglich ist. ■

Daneben spielen die Säurezahl und die Hydroxylzahl eine Rolle für die Auswahl der Methode.

hie Zusatzmenge dex' Emulgatorharze beträgt 6 - 12 %, bezogen auf das zu eniulgierende Alkydharz. Es können auch Gemische verschiedener Emulgatorharze .eingesetzt werden. Es ist auch möglich, zusätzlich kleine Anteile herkömmlicher Emulgatoren, sowie Schv.tzkolloide (Celluloseäther, Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure' 'bzw. Polyacrylamid) einzusetzen. Derartige Zusätze bringen jedoch meist keine Vorteile. Sie müssen in jedem Fall gesondert geprüft werden , da nicht nur die Filmbeständigkeit, sondern auch die Stabilität der Dispersion negativ . beeinflußt werden kann.

Die Emulgatorharze werden in dem Alkydharz bei 80 - 100°C gleichmäßig verteilt. Dann wird die gewünschte Menge Wasser, die etwa 0.5 - 2 % Ammoniak enthält, unter Kühlung eingerührt und anschließend, ebenfalls unter Kühlung, 2-3 Minuten mit einem Dispergiergerät, z. B. einem Ulti*aturrax, bei etwa 10" 000 UpM dispergiert.

^BAD

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Folgende Beispiele erläutern die Erfindung, ohne die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu begrenzen. Alle Prozentangaben beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf Gewichtsprozente.

A. Beschreibung der Alkydharze

Als Alkydharze werden handelsübliche Typen eingesetzt, deren Zusammensetzung und Kennzahlen aus Tabelle I hervorgehen. Alle Harze werden bei der Herstellung der Dispersionen im lösungsmittelfreien Zustand eingesetzt. Um einen Vergleich mit konventionell gelösten Alkydharze^ zu erhalten, werden die Harze daneben, wie bisher üblich, aus Benzin- bzw. Xylollösuagen applizdert. ....

Β 50 9823/084

Tabelle I

Alkyd

qualitative Zusammensetzung Öigehalt Säurezahl
% DIN 53183
(Festharz)

Viskosität
DIN 53211

A

Sonnenblumenfettsäure

Pentaerythrit

Phthalsäureanhydrid

Sojaöl

Pentaerythrit

Phthalsäureanhydrid

Leinöl

Glycerin

Phthalsäureanhydrid

9,5

7,8

10.3

60 s / 60%i?_?

in Lackbenzin

52 s/SO'&ig
in Lackbenzin

275 s/50%ig
in Lackbenzin

A

Sojaöl

Trimethylolpropan Phthalsäureanhydrid

Leinöl, Holzöl Kolofonium, Glycerin Pentaerythrit Phthalsäureanhydrid

8,0
23

54 s/40%ig
in Lackbenzin

91 s/40%ig
in Xylol

oo

OO CD CJ)

β-

^: '■: ' ■■•4-

B. Herstellung der Eroulgatprharze

E. 1 .

25Og- des AJkydharz.es Λ .1 (100%ig) und 250 g Polyäthylenglykol (Molekulargewieht etwa 600) werden auf 220⁰C-erhitzt und so .lange bei dieser Temperatur gehalten, bis der Trübungspunkt in Äthanol konstant, ist. Das Emulgatorh-arz" enthalt 50 Gew.--% Äthylenoxid. . ·

200 g des Aikydharzes A 1 (lOö/eig) -werden mit 300 g Polyäthylenglykol (Molekulargewicht etwa 1500.) vermischt und auf 220⁰C erhitzt. Ist der Trübungspunkt in Äthanol konstant,, so ist die Reaktion beendet. Der Äthylenoxidgehalt des Eraulgatorharzes ist 60 Gew.-%.

Ein Emulgatorharz, .das eine Kombination der Typen E. 1 und E. 2 darstellt, kann auch durch Umsetzung .des Alkydharzes mit einer entsprechenden Mischung der beiden Polyäthylenglykole hergestellt werden. Die Verarbeitung und Eigenschaften sind gleich wie bei Verwendung der getrennten Typen (siehe Beispiel 1).

250 g des Alkydharzes A 2, (100%ig) und 585 g Polyäthylenglykol (Molekulargewicht etwa 1500) werden so lange auf 22O°C erhitzt, bis der Trübungspunkt in Äthanol konstant bleibt. Der Athylenoxidgehalt beträgt 70 Gew,-%. · .

E. 4 - - ' \.· ■'■■■;■ =. ^:

175 g Leinöl und 49 g Glycerin werden in Gegenwart von 0.05 g 31ei-Naphthenat (10. %-Metallgehalt) und 0,1 g Kalzium-Naphthe- nat (4 % Metallgehalt) als Katalysator bis zur Erreichung eines konstanten Trübungspunktes bei 245°C gehalten.

224 g dieses Produktes fügt man einer Mischung von 474 g Polyäthylenglykol (Molekulargewicht etwa 3000) und 104 g

4-6 84o

Phthalsäureanhydrid zu, die man zuvor 20 Minuten auf 150^cC erhitzt hat. Nach der "Zugabe von 0,8"g Triphenylphosphit verestert man bei 220°C im Azeotropverfahren bis zu einer Säure'jaha. von xinter 3 mg KÖH/.g. Das Produkt enthält 60 % Athylenoxid. ■

250 g dos Alkydharzes A 4 (100%ig) und 250 g Polyäthylenglykol (Molekulargewicht etwa lOOO) werden so lange auf 22O°C erhitzt, bis der Trübungspunkt in Methanol konstant.ist. Das Eraulgatorharz enthält 50 Ge\v--% Äthylenoxid,

E. 6

60 g Leinöl, 30 g iiolzöl und 45 g Kolofonium werden bei 245°C mit 20 g Glycerin und 10 g Pentaerythrit in Gegenwart von 0.02% Blei - Oktoat als"Katalysator umgeestert. Dann wird die Temperatur auf 200⁰C gesenkt. Nach Susatz von 85 g Phthalsäureanhydrid und 2Sg Glycerin wird bei 200°C unter Azeotropdestillation bis zu einer Säurezähl von unter 5 mg KOlI/g verestert.

Zu diesem Produkt fügt man 279 g Polyäthylenglykol (Molekulargewicht etwa 1500) und erhitzt so lange auf 22O°C, bis der Trübungspunkt in Methanol konstant 1st. Anschließend werden nach dem Abkühlen auf 160°C 15 g Phthalsäureanhydrid zugegeben und das Gemisch 60 Minuten bei 160°C gehalten. Das Emulgatorharz enthält 50 Gew.-% Äthylenoxid,

Bestimmung des Trübungspunktes

Eine 20^c£ige Lösung des Harzes im entsprechenden Alkohol (Äthai.'Ol, Methanol) wird kurz zum Sieden erhitzt. Beim Abkühlen wird die Temperatur bestimmt, bei welcher die erste Trübung auftritt.

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C. Herstellung, der Dispersionen (Beispiele 1-5)

100 g des jeweiligen Alkydharzes (Tabelle I) werden mit den in -Tabelle ΪΙ angegebenen Mengen desEmulgatorharzes bzw. Emulgatorharzgemisches bei 50 - 150⁰C mit Hilfe eines Ultra~Turrax-Dispergiergerät.es 30 Sekunden dispergiei't. Unter Kühlen fügt man 46 ml wäßrige Ammoniaklösung zu und dispergiert zwei Minuten mit voller Geschwindigkeit'. Die Temperatur soll dabei 75⁰C nicht übersteigen. Den Dispersionen wird, wie üblich, zur Verbesserung der Gefrier-Tau-Beständigkeit, ein Additiv, z. B. 1 Gew.*-% A'thylenglykol, zugesetzt.

D. Prüfung der Dispersionen

1. Feststellung des Dispersionstyps: .

Die Feststellung des Dispersionstyps erfolgt, durch einen Mischversuch der Dispersion mit Wasser. Ist die Dispersion mit Wasser mischbar, so liegt ein Öl-in-Wasser-Typ (o/W) vor. Ist die Dispersion mit Wassei* nicht mischbar, so spricht man von einem Wasser-in-Ol-Typ (v/o).

^" Bestipüaung;- der Teilchengröße:

Die Bestimmung der Teilchengröße und der Teilchengrößenverteilung erfolgt auf mikrophotographischem Weg. Die Auszählung und Größenbestimmung der Teilchen wird auf dem vergrößerten Positiv vorgenommen. .

3. StabiIitätsprüfüng:

a) Zentrifuge: Ein Maß für die Stabilität einer wäßrigen Dispersion ist jene Wassermenge, welche sich beim Zentrifugieren der Dispersion abscheidet. Je mehr Serum sich abscheidet,.desto weniger stabil ist die Dispersion.

Es werden, drei verschiedene Konzenti'ationen der Dispersion (70, 50, 30 Gew.-%) 30 Minuten bei 13.500 UpM zentrifugiert und die abgeschiedene Wassermenge prozentuell auf die Gesamtwassermenge bezogen.

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b) Gefrier-Tau-Test: Pie Anzahl der Gofrier-Tau-Zyklen _:, die eine Dispersion unzersetzt .übersteht, ist ein Maß für die Beständigkeit der Dispersion bei Lagerung bei Tempera turnen tint ei" und .um.0⁰C.

Ein Zyklus setzt sich aus acht Stunden Tauzeit bei 20⁰C und 16 Stunden Geirierzeit bei -4°C zusammen.

Eine Besiä ndigkeit von über 5 Zyklen ist als ausreichend anzusehen.^: .

4. Filmbildung

Die Dispersionen werden mit den bei konventionellen Alkydharze» üblichen Mengen Kobalt—, Blei - und Kalzlüm-Sikkativ versetzt und auf Glasstreifen aufgezogen". Die T'rbckenfiimcfcarke beträgt 30 - 5 μΐη. Beurteilt v/erden die Trocknungsgeschwindigkeit auf dem BK-Drying Recorder (Zelt in. Stunden bis zura Erreichen der Zustände "staubtrocken", "handtrocken", "durchgetrocknet") und das Aussehen des Filmes.

5. Wasserbeständigkeit des Filmes

Nach 48 Stunden Trockenzeit erfolgt die Prüfung des Filmes auf Wassarfestigkeit.

Die Bewertung erfolgt nach 30 Minuten, vier Stunden und 24 Stunden nach dem Eintauchen des Filmes in Wasser nach einem 5-Punkte-System.

1 keine Trübung

2 gei'inge Opaleszenz, völliges Regenerieren

3 starke Opaleszenz, völliges Regenerieren

4 sehr starke Trübung, nur teilweises Regenerieren

5 völlige Zerstörung des Films.

E. Vergieichsbeispiele . ■

Vergleichsbeispiel 1 zeigt die Eigenschaften einer typischen

509 823708% 6

BR"··.; W^v: ·■·

.SUtr-

Dispersion auf Basis von herliömmliehen Nonylphenol-Xthylenoxid Emulgatoren: Alkydharz Ä 1· wurde unter Zusatz von 5 % eines Emulgators mit 30 Mol Äthylenoxid und 2 % eines Emulgatoi-E mit 6 Mol Äthylenoxid pro Mol N.on-y!phenol , 70%ig, in l%iger wäßriger Ammoniaklösung üispergiert.

Vergleiclisbeispiele 2, 3 und 4 zeigen die Eigenschaften eines mittelöligcn Älkydharzes _J: das mit verschiedenen Mengen PdIyäthylengiykol umgesetzt wurde :. Alkydharz A 3 wurde mit" 14%(Vergleichsbeispiel 2)„ l7%(Vergleichsbeispiel 3) bzw. 20 % (Vergleieh'sbeispiel 4) Polyäthylenglykol mit einem' mittleren Molekulargewicht von 1500 umgesetzt. Die Reaktion wurde durch Messung dies Trübungspunktes einer 20%igen. Lösung des Produktes in Butanol kontrolliert. Dieser betrug'am ^v Ende de^:r Umsetzung' bei Vergleichsbedspiel-^: 36⁹C> bei. Ver~. ■ ■ gleiclisbeispiel-Si 35-°C und bei Yei'gleichsbGispiel. 4i33.°C". .· :,-Die Harze wurden- 70%lg da l%Iger -NH_O-Lösung dispergiert-.

Veriileichsbeispiele 5, 6 und 7 zeigen- die' Eigenschaften, eines kurzöligen; Polyathylenglykol-modifizierten Älkydharzes, : Alkydharz A 5 würde bei 215⁰C" mit T6%(Vergleichsbeispiel· 5) ,.: lSXCVergleichsbeispiel 6) bzw. 20 % CYergleichsbeispiel 7) eines Polyäthylenglykols mit einem; mittleren. Molekulargewicht von. 1500 umgesetzt. Die Reak-ticn wurde durch Messung; des Trübungspunktes einer 20%igen Lösung des Produktes, in Äthanol kontrolliert und bei folgenden Werten abgebrochen:

Vergleichsbeispiel 5:. 45°C_r Vergleichsbeispiel 6: 42°C, Vergleichsbeispiel 7: 42⁰C.

Die Endi>rodukte wurden ebenfalls 70^ig in l%iger Ammoniak- ... Lösung dispergiert..

Die Dispergierversuche. ergaben.,,. daß. die mit 14% bzw. .16 % Polyäthylenglykol umgesetzten Alkydharze unbrauchbare Wasser-in-Öl-Dispersionen bilden. Erst durch Erhöhung der Modifizierung auf 17 % bzw. 18 % erhält.man.Öl-in-Wasser-Dispersionen, bei weiterer Erhöhung opaleszente,· kolloidale-

50 £8 23/Ö"8 46

Lösungen* Die Stabilität del· Ol-in-Wasser-Bispersioncn

ist gut und nimmt bei Erhöhung dos Polyäthylenglykolgehalt&s

' ■ i

entsprechend dem Übergang zu kolloidalen Systemen zu. Dagegen ist die Wasserfestigkeit der Lackfilme bei allen brauchbaren Dispersionen und vor allem bei den kolloidalen <■ Lösungen unzureichend. ■ ^; ■ _: ■ ~-, -\ :

Die Eigenschaften der Dispersionen werden in Tabel.le 2 aufgezeigt. ' : .- -

Erklärüngei/ zu TabBlle II λ ;

Ansatz : In dieser Spalte wird das Alkydharz, die Emulgatorkombination und Menge, die Ammoniakmenge und die Konzentration der resultierenden Dispersion angegeben.

GTT : Anzahl der Zyklen im Gefrier~Tau-Test. Alle übrigen Angaben."' siehe Punkt D. , Seite 12.

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Ansatz

Typ

Teilchen-0 μτη

Stabilität Film b ι Id u η g T»asserfce-

Zentrifuge GTT Trockenzeit 'Aussehen ständigkei%

■ -SiO ' 30· ' · '^: . ■'■ . ■' .''.■ ■}■ ' : ■ . ■ "' '...■ ■ ".. !■; ■: '

">■ of

AA Ξ.1/4 % E.2/4 % 1 % 70 %

A 1 70 % •Lackbenzin

A E.3/7 % 1 % NH-70 % "*

o/w

A 60 % Lackben zi η

1-2 8 36

·· Ihl5 2hCQ 3h45 .klar ^: - 1/1-2/1-2

IhOO ijiSÖ 3h30 klar ,i 1/1/1-2

1-2 8 34'

IhOG 2JiOO 3hOO -rklar' ;': .1/1/1-2

0h45 Ih45 3hOO ■'. klar ',.' 1/1/i

A E.4/10 % .1 % NH, 70 % ^J

o/w

-.2 4 28

Ihl5 Xh45 6h30 : klar ¹V ^1/1-2/2:,

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Ansatz

Typ Teilchen-

0 μΐη Zentrifuge

70 50 GTT Trockenzeit ··

V/asserberr Aussehen str.ndigkeit

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Verfahren zur Herstellung wäßriger Dispersionen von luft-" trocknendoii Alkydhftrz.eri_? dadurch- gekennzeichnet;, daß wan ein Alkydharz bei SQ ·?. BQ^QG, gegelsenepfalls unter pruck bei Tortiperitt a veu über 1QQ^PC, !«lasser, wölelieg 0,5 « 2 Gew_f-% iait eßthältj mit Hilfe von ß - 12 ßew.-'-% (be^pg©n auf eines mit §0 - W Qew.-S (beigem auf

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2, Verfahren naelj mit

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3. Vorfahren nach· Angpryeh %,/ dadurcl"'
Alkydharz mit eiiienit Emulgator bar ζ di K 'mi$ verseliiedener Läng^

wird, das

4. Verfahren nach Anspruch % - 3, dadw^oh |@kenRzeichn©t» daß ■ A]kydbäB5lijiteinam mit ©ineni Xthoxilierungsprodukt von Polypien mit 20 - 100 Mol Ethylenoxid modifiziert©!} EmuIgatorharz er^ wird.