DE2511587A1 - Epoxidharzhaltige waessrige dispersionen - Google Patents
Epoxidharzhaltige waessrige dispersionenInfo
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- DE2511587A1 DE2511587A1 DE19752511587 DE2511587A DE2511587A1 DE 2511587 A1 DE2511587 A1 DE 2511587A1 DE 19752511587 DE19752511587 DE 19752511587 DE 2511587 A DE2511587 A DE 2511587A DE 2511587 A1 DE2511587 A1 DE 2511587A1
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Description
Es ist bekannt, Anstrichstoffe durch Dispergieren synthetischer Polymerisate, Farbmittel sowie weiterer Hilfszusätze in
einem organischen Lösungsmittel herzustellen. Organische Lösungsmittel sind jedoch vom gesundheitlichen Standpunkt, sowie
von der Sicherheit und Luftverschmutzung her gesehen nachteilig. Sie weisen sich durch eine hohe Toxizitäb beim
Menschen aus, sind bei Gebrauch leicht entzündlich und verursachen dadurch häufig Feuer und Explosionen. Daher besteht ein
hoher Bedarf an die Umwelt nicht verschmutzenden und sicheren Anstrichstoffen, beispielsweise in Form von wäßrigen Lösungen
oder in lösungsmittelfreien Formen. Insbesondere ist die Entwicklung von wäßrigen Anstrichstoffen erwünscht, die bei
Raumtemperatur d.h., in einem Temperaturbereich von etwa 15 bis 300C in etwa 6 bis 24 Stunden aushärten. Da-
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mit können leicht große Objekte wie Kessel oder Brücken, für die eine Wärmebehandlung ausgeschlossen ist, bearbeitet werden.
Wäßrige Epoxidharzemulsionen, die kein organisches Lösungsmittel enthalten sind bekannt. Beispielsweise ein wäßriges Emulsionsgemisch
aus einem Epoxidharz und einem polymeren Polyamid, das durch Vermischen einer organischen Lösung eines Epoxidharzes
in wäßrigem Medium mit einem Kondensationsprodukt eines aliphatischen Polyamins und einer mehrbasischen Fettsäure
in Gegenwart einer wasserlöslichen organischen Carbonsäure hergestellt worden ist (vgl. US-PS 2 899 397), weiterhin
Dispersionen, die als Härter ein Additionsprodukt aus einem aliphatischen oder aromatischen Monoepoxid und einem
Aminoamid enthalten, das aus einer Fettsäure und einem Alkylenpolyamin
hergestellt worden ist (vgl. GB-PS 1 242 783). Durch Verwendung dieser Spezialhärter erhält man Beschichtungsmittel,
beispielsweise Anstrichstoffe, die bei Raumtemperatur aushärten und Anstrichfilme von hervorragender Stärke und
Wasserfestigkeit liefern. Werden jedoch Metall- insbesondere Stahloberflächen mit diesen wäßrigen Anstrichstoffen beschichtet,
so erweisen sich ihre rost- und korrosionsverhütenden Eigenschaften als ungenügend, und der Anstrichfilm weist eine
schlechte Haftfähigkeit nach dem Eintauchen der beschichteten
Metallteile in Frisch- oder Salzwasser auf. Daher eignen sich diese wäßrigen Anstrichstoffe nicht für den Metallanstrich.
Bisher waren Anstrichstoffe auf Epoxidharz-Grundlage, die bei
Raumtemperatur aushärten und mit Wasser zu verdünnen sind,
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und die sich für den Metallanstrich eignen, unbekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, wäßrige Epoxidharz-Anstrichstoffe
zu entwickeln, die bei Raumtemperatur leicht aushärten und wetterfeste Anstriche mit rost- und korrosionsverhindernden
Eigenschaften liefern.
Die Lösung der Aufgabe beruht auf dem überraschenden Befund, daß solche Anstrichstoffe durch Verwendung bestimmter Polyamide
oder Aminoamide als Härter erhalten werden.
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichne ten
Gegenstand.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Aminoamid- oder Polyamid-Härter
können leicht durch Kondensation von 4-Aminomethylcctamethylendiamin
und einem Polyalkylenpolyamin mit einer modifizierten Fettsäure hergestellt werden. Die modifizierte Fettsäure
wird durch Umsetzung der in den Ansprüchen beschriebenen α,β-ungesättigten Carbonsäure oder von deren niederem Alkylester
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, vorzugsweise
einem Methylester der allgemeinen Formel I oder II, mit einer natürlichen oder synthetischen, äthylenisch ungesättigten
einbasischen Fettsäure oder mit deren Ester, z.B. mit deren Alkylenester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im
Alkylenrest, vorzugsweise mit deren Methylenester, in an
sich bekannter Weise hergestellt.
Die Umsetzung der α,β-ungesättigten Carbonsäure mit der Fettsäure
wird gewöhnlich unter Inertgasatmosphäre, beispielsweise in einem Stickstoffstrom, bei Temperaturen von etwa 20 bis
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30O0C, vorzugsweise 20 bis 2300C, durchgeführt. Gegebenenfalls
kann ein Katalysator verwendet werden. Beispiele für einen der
Säuren, Reaktion gegebenenfalls zuzusetzenden Katalysator sind starke /.
wie Schwefelsäure oder Salzsäure, Sulfonsäuren, wie Toluolsulfonsäure, Kationenaustauscherharze des SuIfonsäuretyps und
Friedel-Crafts-Katalysatoren, wie Aluminiumchlorid. Die Umsetzungsdauer hängt von der Art der eingesetzten Verbindungen und
der Umsetzungstemperatur ab. Gewöhnlich ist die Umsetzung etwa 2 bis 20 Stunden nach Erreichen der erwünschten Umsetzungstemperatur beendet. Der Zeitpunkt, an dem die Umsetzung beendet
ist, kann durch die Bestimmung der Säurezahl des entstandenen Produkts festgestellt werden, das gewöhnlich eine Säurezahl
von etwa 180 bis etwa 250, vorzugsweise 180 bis 235, insbesondere 200 bis 235, aufweist.
Als Fettsäuren in der vorstehend beschriebenen Kondensationsreaktion
können sämtliche natürliche oder synthetische , äthylenisch ungesättigte einbasische Fettsäuren mit 8 bis
24 Kohlenstoffatomen oder deren Alkylenester, einzeln oder als Gemisch eingesetzt werden.
Spezielle Beispiele für die in den erfindungsgemäßen Dispersionen
eingesetzten ungesättigten Fettsäuren sind Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure, Punicsäure, a-Eläostearinsäure,
Parinarsäure, Licansäure und a-Oxylinolensäure sowie deren
Ester, wie Methyllinolat, Äthyllinolat, Methyllinolenat oder
Linolsäure, Linolensäure Äthyllinolenat. Aufgrund ihrer leichten Zugänglichkeit werden /
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oder α-Eläostearinsäure, oder natürliche Fettsäuren, die die
vorgenannten Säuren als wesentliche Komponente enthalten,
oder deren Gemische, bevorzugt. Spezielle
für
Beispiele/natürliche Fettsäuren sind Leinöl-, Maisöl-, Sojaöl- und Tungölfettsäure. Diese Fettsäuren werden bevorzugt eingesetzt, da sie eine hohe Reaktivität gegenüber a,ß-ungesättigten Carbonsäuren oder deren Estern auf v/eisen, rasch an der Luft trocknen und gute physikalische Eigenschaften in Anstrichfilmen besitzen. Vorzugsweise enthalten diese Fettsäuren 2 bis 4 äthylenisch ungesättigte Bindungen in der Kohlenstoffkette.
Beispiele/natürliche Fettsäuren sind Leinöl-, Maisöl-, Sojaöl- und Tungölfettsäure. Diese Fettsäuren werden bevorzugt eingesetzt, da sie eine hohe Reaktivität gegenüber a,ß-ungesättigten Carbonsäuren oder deren Estern auf v/eisen, rasch an der Luft trocknen und gute physikalische Eigenschaften in Anstrichfilmen besitzen. Vorzugsweise enthalten diese Fettsäuren 2 bis 4 äthylenisch ungesättigte Bindungen in der Kohlenstoffkette.
Wie aus den Ansprüchen hervorgeht, weisen die a,ß-ungesättigten
Carbonsäuren oder deren Ester die allgemeine Formel I oder II auf
Y - CH = CX - Y (I)
Y-C=C-Y (II)
in denen der Rest Y ein Wasserstoffatom, einen Alkyl-, Aryl-
oder einen gegebenenfalls veresterten Carboxylrest darstellt, wobei zumindest ein Rest Y den gegebenenfalls veresterten
Carboxylrest darstellt, und der Rest X ein Wasserstoffatom
oder eine Methylgruppe bedeutet. Spezielle Beispiele für Alkylreste sind Alkylreste mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen, wie
Methyl- oder Äthylgruppen. Ein spezielles Beispiel für den
Arylrest ist die Phenylgruppe.
Beispiele für bevorzugt eingesetzte a,ß-ungesättigte Carbonsäuren
sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Styrolcarbonsäure,
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-D-
Maleinsäure, Acetylencarbonsäure und Acetylendicarbonsäure.
Diese a,ß-ungesättigten Carbonsäuren können auch in der Form ihrer Ester mit einem niederen Alkohol eingesetzt werden. Sie
können einzeln, oder als Gemische aus mindestens zwei Säuren bzw. Estern verwendet werden.
Das Molverhältnis von α,β-ungesättigter Fettsäure zur Fettsäure
ist nicht beschränkt. Vorzugsweise werden 1 Mol der ungesättigten Fettsäure mit etwa 0,2 bis 1,0 Mol Fettsäure umgesetzt.
Das Molverhältnis hängt von der Härtungsdauer oder der Lebensdauer des Anstrichfilms ab. Es wird vermutet, daß
die vorstehend beschriebene Umsetzung mechanistisch der Dien— Addition oder der Diels-Alder-Reaktion zuzuordnen ist.
Allerdings ist noch kein genauer Reaktionsmechanismus bekannt (vgl. Oil and Soap, Bd. 19, (1942), S. 23).
Die Kondensationsreaktion zur Herstellung der in den erfindungsgemäßen
Dispersionen enthaltenen Aminoamiden oder Poly amiden wird im allgemeinen in einem Temperaturbereich von
etwa 100 bis 235°C, vorzugsweise 180 bis 3000C, durchgeführt.
Die Reaktionsdauer ist geringfügig temperaturabhängig. Im all- · gemeinen ist die Umsetzung etwa 2 bis 8 Stunden nach Erreichen
der erwünschten Temperatur beendet.
Das erfindungsgemäß eingesetzte 4-Aminomethyl-octamethylendiamin
j.st noch nicht bekannt und kann leicht durch reduktive
Hydrierung von 1,3,6-Tricyanohexan erhalten werden.
L -!
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Letzteres wird durch elektrische Reduktion von Acrylnitril hergestellt. Die Hydrierung des 1,3,6-Tricyanohexans erfolgt
unter Druck und in Gegenwart eines Hydrierkätalysators, wie Raney-Niekel.
Die in den erfindungsgemäßen Dispersionen eingesetzten PoIyalkylenpolyamine
werden durch die allgemeine Formel III gekennzeichnet
H2N - R - NH -4-RInFH 4~nH (III)
in der R einen geradkettigen Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen
darstellt und η den Wert O hat oder eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist. Spezielle Beispiele für
Polyalkylenpolyamine sind Ethylendiamin, Diäthylentriamin,
Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin, Di-1,3-propantriamin,
Tri-1,3-propantetramin und Di-1,2-propantriamin. Die
vorgenannten Verbindungen sind besonders bevorzugt, da sie ,
dem Härter eine ausgezeichnete Wasserdispergierbarkeit verleihen. Außerdem weist der Anstrichfilm bei Verwendung dieser
Verbindungen hervorragende physikalische Eigenschaften, insbesondere
bezüglich der Wasserfestigkeit, auf. Im allgemeinen
stellt der Alkylenrest der Verbindung der allgemeinen For-
dar.
mel III eine AthylengruppeV Gegebenenfalls können die vorstehend beschriebenen Polyamine weiterhin mit einem aromatischen PoIyamin als Modifiziermittel versetzt werden, beispielsweise mit Phenylendiamin oder Xylylendiamin, oder mit einem alicyclischen Polyamin, wie Cyclohexandiamin oder Isofurondiamin. Diese Modifiziermittel können im allgemeinen in einer Menge von etwa 5 bis etwa 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Poly-
mel III eine AthylengruppeV Gegebenenfalls können die vorstehend beschriebenen Polyamine weiterhin mit einem aromatischen PoIyamin als Modifiziermittel versetzt werden, beispielsweise mit Phenylendiamin oder Xylylendiamin, oder mit einem alicyclischen Polyamin, wie Cyclohexandiamin oder Isofurondiamin. Diese Modifiziermittel können im allgemeinen in einer Menge von etwa 5 bis etwa 30 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Poly-
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- 8 amingemisches eingesetzt werden.
Bei den in den erfindungsgeraäßen Dispersionen eingesetzten
Polyaminen ist das Molverhältnis von 4-Aminomethyl-octamethylendiamin
zum Polyalkylenpolyamin nicht beschränkt. Vorzugsweise
liegt es in einem Bereich von etwa 1:4 bis 4:1. Das Molverhältnis der modifizierten Fettsäuren zu den Polyaminen beträgt im allgemeinen etwa Q,3 : 1 bis 1,3 : 1. Bei
MolVerhältnissen unterhalb O,3 : 1 steigt die Zahl an nicht
umgesetzten Carboxylgruppen im Kondensationsprodukt in unerwünschter
Weise an, wodurch freie Carboxylgruppen im gehärteten
Anstrichfilm verbleiben. Dadurch erfolgt eine Verringerung
der Wasserfestigkeit und der rost— sowie korrosionsverhütenden Eigenschaften. Haben die Reaktionsbedingungen
das Vorhandensein eines Minimums an freien Carboxylgruppen
zur Folge, so steigt die Viskosität des Kondensationsprodukts an, wodurch dessen Dispergierbarkeit in Wasser und Verarbeitbarkeit
merklich verringert werden. Andererseits ist auch ein Molverhältnis höher als 1,3 : 1 nachteilig, da
hierdurch die Härte des gehärteten Anstrichfilms vergrößert
wird, wodurch die erfindungsgemäße Dispersion für Anwendungen, die Flexibilität und Stoßfestigkeit erfordern,
ungeeignet wird. Darüber hinaus vergrößert sich die Menge
an nicht umgesetztem Polyarain, wodurch unerwünschte Nebenwirkungen
rauftreten, beispielsweise ein ungenehmer Geruch oder
oder eine Hauttoxizitat.
Die in den erfindungsgemäßen Dispersionen eingesetzten Jüninoaniide
oder Polyamide können durch Kondensation der inodifi-
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zierten Fettsäuren mit jeder einzelnen Komponente des PoIyamingemisches
und anschließendes Vermischen der Produkte hergestellt werden, wobei Härter entstehen. Jedoch ist aus produktionstechnischen
Gründen die Verwendung eines Gemisches der Polyamine von Vorteil.
Typische Polyamide oder Aminoamide, die in den erfindungsgemäßen
wäßrigen Dispersionen Anwendung finden, haben eine Aminzahl
(d.h., die Menge Kaliumhydroxid in mg, die in 1 g der untersuchten Probe der Amin-Basizität entspricht) von etwa
350 bis 890 und besitzen eine Viskosität von etwa 0,1 bis 1000 Poise bei Temperaturen von etwa 20 bis 300C.
Wirkungsmechanismus des
Der / in den erf xndungsgemäßen Dispersionen eingesetzten
Härters bezüglich der korrosions- und rostverhütenden Eigenschaften der Dispersionen ist zur Zeit
nicht vollständig aufgeklärt. Möglicherweise werden diese vorteilhaften Wirkungen wie folgt erzielt. Der Härter enthält
Aminogruppen als Reaktionskomponenten, die mit Epoxidgruppen reagieren können. Weiterhin enthält er Fettsäurekomponenten,
die lufttrocknende Eigenschaften aufweisen. Die Härtung des Anstrichfilms verläuft unter Umsetzung des Epoxidharzes mit
dem Härter und dessen Vernetzungsreaktion infolge Lufttrock- nung.
Daher erfolgt die vollständige Härtung erst nachdem das wäßrige Medium im Anstrichstoff ausreichend verdampft ist, um
den Kontakt mit der Luft zu ermöglichen. Darüber hinaus treten
insbesondere bei Verwendung eines Gemisches aus 4-Aminomethyl-octamethylendiamin
und einem Polyalkylenpolyamin als
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PolyaminkoEiponente die überraschenden korrosionsverhütenden
Eigenschaften auf. Nachstehend ist- eine mögliche Erklärung an-
Das
gegeben./4-Aminomethyl-octamethylendiamin als eine der PoIy-
gegeben./4-Aminomethyl-octamethylendiamin als eine der PoIy-
aminkomponenten zeichnet sich durch drei primäre "'~
aus.
Aminogruppen /" Im Gegensatz zu den üblichen Polyalkylenpoly-
Aminogruppen /" Im Gegensatz zu den üblichen Polyalkylenpoly-
aminen verbleiben die primären Aminogruppen des 4-Aminome-
nach der Kondensationsreaktion thyl-octamethylendiaminsTin hoher Konzentration. Weiterhin
sind diese Aminogruppen über langkettige Methylenketten miteinander verbunden. Das 4-Aminomethyl-octamethylendiamin ist
stärker oleophil als andere Polyalkylenpolyamine· Werden z.B. die hydrophilen Eigenschaften eines Linolsäureamids aus einem
Polyalkylenpolyamin mit einem Oleylsäureamid aus 4-Aminomethyl-octamethylendiamin
verglichen, so ist das
erstere wasserlöslich, während das letztere nicht wasserlöslich ist,.. Deshalb sind die Eigenschaften bezüglich der Wasserfestigkeit
der gehärteten Anstrichfilme verbessert. Es wird angenommen, daß auf diese Weise die rost- und korrosionsverhütenden
Eigenschaften der erfindungsgemäßen Dispersionen verbessert werden.
Da das in den erfindungsgemäßen Dispersionen eingesetzte 4-Aminomethyl-oetamethylendiamin wie vorstehend beschrieben j
auch nach beendeter Kondensationsreaktion drei primäre Amino- gruppen in hoher Konzentration enthält, besteht ein weiterer
Vorteil der erfindungsgemäßen Dispersionen in der Herabsetzung
der Viskosität, der Verbesserung der Wasserfestigkeit und der Dispergierbarkeit unter Filmbildung, verglichen
mit den bekannten Alkylenpolyaminen, durch Verwen-
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das
dung eines Modifiziermittels/ m einer Additionsreaktion mit einem aktiven Wasserstoff atom aus dem Amin geeignet ist. Das Modifiziermittel kann in- einer Menge von
dung eines Modifiziermittels/ m einer Additionsreaktion mit einem aktiven Wasserstoff atom aus dem Amin geeignet ist. Das Modifiziermittel kann in- einer Menge von
etwa 0,2 bis 1,5 Mol pro Mol Polyamin eingesetzt werden, Bei-
Modifiziermittel
spiele für diese " / sind aliphatisch© Monoepoxide mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Äthylenoxid, Butylenoxid, 1,3-Propylenoxid, 1,2-Propylenoxid «»d 1,2-Epoxy-3-buten, Glycidäther aliphatiseher Alkohole mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Butylglycidäther und Allylglycidather, übenyl -substituierte Monoepoxide, wie Styroloxid, Phenylglyeidäther und Kresylglycidäther, sowie Äthylenderivate, wie Glycidäther, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid., Methacrylamid, Diacetonacrylamid, Diacetomaethacrylamid, Hydroxyaethylacrylamid und Hydroxymethylmethacrylamid.
spiele für diese " / sind aliphatisch© Monoepoxide mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Äthylenoxid, Butylenoxid, 1,3-Propylenoxid, 1,2-Propylenoxid «»d 1,2-Epoxy-3-buten, Glycidäther aliphatiseher Alkohole mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Butylglycidäther und Allylglycidather, übenyl -substituierte Monoepoxide, wie Styroloxid, Phenylglyeidäther und Kresylglycidäther, sowie Äthylenderivate, wie Glycidäther, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid., Methacrylamid, Diacetonacrylamid, Diacetomaethacrylamid, Hydroxyaethylacrylamid und Hydroxymethylmethacrylamid.
Als in den erfindungsgemäßen Dispersionen verwendbare Epoxidharze
können bekannte Epoxidharze eingesetzt werden. Spezielle Beispiele für verwendbare Epoxidharze sind in den US-Patentschriften
2 855 159 und 2 589 245 angegeben. Die Epoxidharze
haben zumindest zwei Epoxidgruppen pro Molekül. Sie werden durch Umsetzung eines mehrwertigen Alkohols, eines mehrwertigen
Phenols oder eines Polyphenols, wie Aiäiylenglykol, Glycerid,
Trimethylolpropan oder 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan
(Bisphenol A) mit einem Überschuß von Epihalogenhydrin, wie Epichlorhydrin oder Epibromhydrin, hergestellt. Es können auch
Epoxidharze eingesetzt werden, die durch Umsetzung eines Novolak-ifeirzes,
der durch Umsetzung von Phenol mit einem Aldehyd hergestellt worden ist, mit einem Epihalogenhydrin wie vor-
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stehend beschrieben, erhalten wurden. Ein typisches Epoxidharz, das durch Umsetzung von Bisphenol A mit einem Epihalogenhydrin,
wie Epichlorhydrin hergestellt wurde, wird durch nachstehende allgemeine Formel IV gekennzeichnet,
CH-
^ ,fc-o-
0 . CH^ OH .
OCH0-CH-CH0
O7
hat beliebige
in der η den Wert 0/ oder eine/ganze Zahl
von von ist.
vorzugsweise/2 bis 8, insbesondere/2 bis 3/#Im allgemeinen
einen bis zu ist es bevorzugt, daß η f Wert/2 oder 3 hat und das Epoxidäquivalent
etwa 150 bis 500, vorzugsweise 170 bis 300 beträgt. Weiterhin können den Epoxidharzen Verdünnungsmittel, wie
Glycidäther von aliphatischen Alkoholen mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Butylglycidäther oder Allylglycidäther
sowie weitere im Handel erhältliche Verdünnungsmittel für Epoxidharze zugesetzt werden. Im allgemeinen werden die
Verdünnungsmittel in einer Menge von 0 bis etwa 20 Gewientsteilen,
bezogen auf das Gewicht des Epoxidharzes, eingesetzt.
Die in den erfindungsgemäßen Dispersionen eingesetzten Epoxidharze
können weiterhin Zusätze, wie Netzmittel enthalten. Spezielle Beispiele für verwendbare Netzmittel sind im Handel
erhältliche nicht-ionische Netzmittel, die aus modifizierten
Alkylphenolen bestehen, wie Alkylphenoxypoly-äthylenoxy-.
äthanol oder Nonylphenoläthylenoxid-Kondensate, die 9 bis _j
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10 Mol Äthylenoxid enthalten. Die erfindungsgemäßen epoxidharzhaltigen
wäßrigen. Dispersionen können bis etwa 50 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion
enthalten. Ebenso können der Dispersion zur Verbesserung ihrer Stabilität Kolloid-Stabilisatoren, wie Carboxymethylcellulose,
Methylcellulose, Hydroxyathylcellulose oder Polyvinylalkohol, zugesetzt werden. Diese Kolloid-Stabilisatoren
können in einer Menge von etwa 0,3 bis etwa 8 Gewichtsprozent, bezogen auf das Epoxidharz, eingesetzt werden.
Das Mischungsverhältnis von Kondensationsprodukt aus modifizierter
Fettsäure und dem Polyamin zur wäßrigen Dispersion des Epoxidharzes hängt von der Art des Kondensats und vom Epoxidäquivalent
des Epoxidharzes ab. Es werden im allgemeinen äquimolare Mengen an Epoxidharz und dem Kondensationsprodukt
eingesetzt. Das Verhältnis von Epoxidgruppen zu aktivem Wasserstoff beträgt etwa 1:1, vorzugsweise 0,8 : 1 bis 1,2 : 1.
Gegebenenfalls kann zum Beschleunigen der Lufttrocknung weiterhin eine Metallseife oder ein leicht in Wasser lösliches
Metalloxid eingesetzt werden. Spezielle Beispiele dieser Verbindungen sind Metallseifen, die gewöhnlich als Trocknungsmittel
für Ölfarben verwendet werden, beispielsweise die Salze
der Stearin- oder Naphthensäure des
Kobalts,Mangans,Calciums,Kupfers,Zinks oder Bleis,weiterhin
Mangandioxid, Kobaltoxid, pulverförmige Kieselsäure, synthetische Kieselsäuresalze, basisches Magnesiumcarbonat,
Magnesiumsilikat, Magnesiumoxid, Bentonit oder pulverförmiger
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Glimmer. Die verwendete Metallseife oder das Metalloxid wird in einer Menge von etwa 0,1 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen
auf das Gewicht des Kondensationsprodukts aus modifizierten Fettsäuren und dem Polyamin eingesetzt. Vorzugsweise werden
0,3 bis 12 Gewichtsprozent eingesetzt. Die Metallseifen oder Metalloxide werden vorzugsweise zur Verkürzung der Härtungs-
zur
dauer der Epoxidharze und/gleichzeitigen Verbesserung ihrer
dauer der Epoxidharze und/gleichzeitigen Verbesserung ihrer
physikalischen Eigenschaften, - insbesondere
bezüglich der Haftfestigkeit auf den Grund
werkstoffen, eingesetzt.
Zur Herstellung von Anstrichstoffen unter Verwendung der erfindungsgemäßen
epoxidharzhaltigen wäßrigen Dispersionen können diesen weiterhin Farbpigmente, Streckmittel, Rostinhibitoren,
Füllstoffe, Mörtel oder weitere Zemente, Dispergiermittel für Pigmente, sowie weitere Anstrichstoffe und Anstrichzusätze
zugegeben werden, welche die Stabilität der entstandenen Anstrichmittel durch deren Zugabe nicht verschlechtern.
Eine Beschichtung mit den erfindungsgemäßen epoxidharzhaltigen
wäßrigen Dispersionen kann in einer beliebigen Weise erfolgen, beispielsweise durch Bürsten, Walzenbeschichtung,
Sprühen, Fließbeschichtung, Tauchen, Rakelbeschichtung, Stempeln und Spachteln.
Der Fes^genalt der erfindungsgemäßen epoxidharzhaltigen wäßrigen
Dispersionen ist vorzugsweise so hoch wie möglich. Ge-
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wohnlich beträgt der Gesamtfeststoffgehalt (einschließlich
der Pigmente) etwa 30 bis 70 Gewichtsprozent.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile, Prozentangaben und Mengenverhältnisse beziehen sich auf das Gewicht, sofern
nichts anderes angegeben ist.
In einem Reaktionsgefäß, das mit einem Thermometer, Kühler und Rührer ausgestattet ist, werden bei 1300C 100 Teile Leinölfettsäure
(92 Gewichtsprozent Gehalt an ungesättigten Säuren: 42 Gewichtsprozent Linolensäure, 35 Gewichtsprozent
Linolsäure und 15 Gewichtsprozent Ölsäure) und 30 Teile Maleinsäureanhydrid gelöst. Anschließend wird während 30 Minuten
die Temperatur auf 2000C erhöht und das Gemisch wird eine weitere Stunde bei dieser Temperatur gerührt. Danach
wird die Temperatur allmählich auf 2300C erhöht und das Gemisch
wird bei dieser Temperatur 1 1/2 Stunden reagieren gelassen. Das Reaktionsprodukt ist eine rote, viskose Flüssigkeit
und weist eine Säurezahl von 452 auf.
Ein Reaktionsgefäß, das mit einem Thermometer, Stickstoffeinlaß
und einem Rührer ausgestattet ist, wird mit 115 Teilen des vorstehend erhaltenen Reaktionsprodukts, 50 Teilen
4-Aminomethyl-octamethylendiamin und 66 Teilen Triäthylentetramin
versetzt. Nach beendeter Stickstoffspülung wird während
2 Stunden die Temperatur auf 1800C erhöht. Danach wird das Gemisch
bei dieser Temperatur 1 Stunde umgesetzt. Das erhaltene
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Produkt ist eine rote, viskose Flüssigkeit und weist eine Aminzahl von 813» eine Gardner-Färbung von 12 und eine Viskosität
von 200 Poise- auf.
200 Teile eines Bisphenol A-Epichlorhydrin-Epoxidharzes mit
einem Epoxidäquivalent von 186 bis 192 werden mit 4,5 Teilen eines Alkylphenoxypoly-(äthylenoxy)-äthanol-Netzmittel5 mit
einem Erweichungspunkt von 42 bis 43°C mit 40 Äthylenoxideinheiten pro Mol Phenol und 1,2 Teilen eines Alkylphenoxypoly-(äthylenoxy)-äthanols
mit 4 Äthylenoxideinheiten pro Mol Phenol, als öllöslichen, bei Raumtemperatur flüssigem Netzmittel
vermischt. Das Gemisch wird auf 65°C erhitzt und unter Rühren mit 195 Teilen Wasser versetzt. Es wird mit einer
labormäßigen Hochgeschwindigkeits-Dispergiervorrichtung gerührt, um eine beständige Epoxidharz-Dispersion herzustellen.
40 Teile des vorstehend erhaltenen Härters werden in 60 Teilen Wasser dispergiert. Anschließend wird das Gemisch mit 200 Teilen
der vorstehend erhaltenen Epoxidharz-Dispersion versetzt. Durch Rühren mit einem gewöhnlichen Farbmischstab wird ein
einheitliches Gemisch erzeugt. Danach wird eine entfettete Stahloberfläche mit dem erhaltenen Gemisch beschichtet. Der
durchsichtige Anstrichfilm ist blasenfrei. Die Trockenschichtdicke beträgt 0,30 mm. Die vorstehend erhaltene wäßrige Dispersion
weist bei 250C und einer 50prozentigen relativen
Feuchtigkeit eine Topfzeit von 2 Stunden auf.
Als Topfzeit der Dispersion wird die Zeitdauer angesehen, innerhalb der die Dispersion zur Bildung eines
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einheitlichen Anstrichfilms verwendet werden kann. Die bis zum Erreichen einer klebfreien Oberfläche des Anstrichfilins
erforderliche Zeit beträgt 1 bis 1 1/2 Stunden. Nach erfolgter Beschichtung wird der Anstrich 7 Tage und windfreien Bedingungen
bei 25°C und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit stehengelassen.
Der Änstrichfilm.'-weist eine Bleistifthärte von über
2 H auf. Weitere physikalische Eigenschaften sind: Kreuzschnitt-Adhäsionstest: IOO/IOO,
Erichsen-Test: 7 mm,
Du Pont-Schlagversuch: 500 g, 1/2 Sekunde, 50 cm.
Auch nach dreimonatigem Eintauchen in Wasser weist der Anstrichfilm
keine Veränderungen auf f und es tritt im wesentlichen
keine Verschlechterung der vorstehend beschriebenen physikalischen Eigenschaften auf. Nachdem der Anstrichfilm
durch Ritzen kreuzweise schraffiert wird und anschließend
3 Monate in Leitungswasser eingetaucht wird, wird eine Rostbildung
von 2 mm Breite festgestellt. Es wird weiterhin kein Abheben und keine Blasenbildung der Beschichtung festgestellt.
Auch bei Durchführung eines Abhebetests unter Verwendung eines
wird
Zellglasbands/kein Abheben festgestellt.
Zellglasbands/kein Abheben festgestellt.
Ein mit einem Thermometer, Kühler und einem Rührer ausgestattetes Reaktionsgefäß wird mit 100 Teilen Leinölfettsäure und
22 Teilen Acrylsäure versehen. Anschließend wird das Gemisch 5 Stunden bei 1000C und anschließend weitere 3 Stunden bei
1400C umgesetzt. Danach werden gemäß Beispiel 1 173 Teile des
erhaltenen Produkts mit 4-Aminomethyl-octamethylendiamin und _j
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22 Teilen Triäthylentetramin· kondensiert. Das erhaltene Produkt ist eine rote, viskose Flüssigkeit mit einer Aminzahl
von 508, einer Gardner-Färbung von 11 und einer Viskosität von
180 Poise.
55' Teile des vorstehend erhaltenen Härters werden in 45 Teilen
Wasser dispergiert, wonach dem Gemisch 200 Teile der in Beispiel 1 beschriebenen Epoxidharz-Dispersion zugesetzt werden.
Durch Rühren unter Verwendung eines gewöhnlichen Farbmischstabs
wird ein einheitliches Gemisch erhalten. Die Topfzeit beträgt 2 Stunden;und die zum Erreichen einer
klebfreien Oberfläche des Anstrichfilms erforderliche Zeit beträgt 1 1/2 Stunden. Der gemäß Beispiel 1 gebildete
Anstrichfilm weist eine Bleistifthärte von 2 H auf. Kreuzschnitt-Adhäsionstest: 100/100
Erichsen-Test: . 6,5 mm
Du Pont-Schlagversuch: 500 g, 1/2 sek, 50 cm
Bei einem Test bezüglich der Wasserfestigkeit werden nach
3 Monaten keine Veränderungen festgestellt. Im Test bezüglich der Korrosionsbeständigkeit weist der gebildete Rost nach
3 Monaten eine Breite von 2 mm auf. Es werden keine weiteren Veränderungen, wie Abheben oder Blasenbildung beobachtet.
Beispiele 3 bis 14
Es werden Härter mit einer in nachstehender Tabelle I angegebenen Zusammensetzung gemäß den Beispielen 1 und 2 hergestellt.
Die Auswertung der unter Verwendung dieser Härter angefertigten Anstriche erfolgt mit den in Beispiel 1 angegebenen Test-.
methoden. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt. _j
509841/Q952
ORlGJMAL INSPECTED
/ ' | Fettsäure ' | Tabelle I | Reaktions- verhält nis T) |
|
Leinölfett säure |
Modifizierung | 1 : 1 | ||
Bei spiel |
II tt |
Reak tions- partner |
1 : 1 0,5:1 |
|
5 | H | Maleinsäure anhydrid |
1 : 1 | |
5098 t | 5 | II | It ti |
1 :1 |
- ■» | 6 | Maisölfett säure |
It | 1.:1 |
ο co cn |
7. | So^aölfett- säure |
Acrylsäure | 1 : 1 |
NS | 8 | It | Maleinsäure anhydrid |
1 : 1 |
9 | Tungölfett- säure |
tt | 1 : 1 | |
tt | Acetylendicar bonsäure |
. 0,5 : 1 | ||
^\ ^\ | Maleinsäure anhydrid |
|||
12 | i; | |||
Polyalkylene
polyamin
polyamin
TETA
2)
TETA
Reaktionsverhältnis 4)
O;25 : 0;75
O775 : O725
0,5: 0;5 0,5: 0;5
0,5: 0?5 0,5 :0?5
0,5: 0;5
0.5 : O7
Tabelle I Fortsetzung - 20 -
Bei- -r» +.4.-.·.,- 5) Reaktions- Reaktions- ,\ Polyalkylen- Reaktions- λ\
^exxsaure partner ' verhältnis ' polvamin verhältnis J
13 Tallölfett- Methylmeth- 0,5 : 1 Tetraäthylen- 0,5 : 0,5
säure acrylat pentamin
14 Tallölfett- Maleinsäure- 0,5 : 1 Di-1,3-propan- 0,5 : 0,5
säuremethyl- dimethylester triamin
ester ^
o 1) Molverhältnis Reaktionspartner : ungesättigte Fettsäure im Fettsäuregemisch
J£ 2) TETA: Triäthylentetramin
*· . 3) DETA: Diäthylentriamin
•<s. 4) Molverhältnis Polyalkylenpolyamin : 4-Aminomethyl-octamethylendiamin
2 5) Die in den Beispielen eingesetzten Öle enthalten die nachstehend aufgeführten ungecn
sättigten Fettsäuren (Gew.-%).
PO ' . *
^ Ölsäure Linolsäure Linolensäure q-Eläostcarinsäure
Maisöl 42 % 48 %
Sojaöl 32 % 55 % 3 %
Tungöl * 15% - - 80%
Tallöl 47 % 46 % - - κ>
cn ο co
Härterr menge |
Blei stift härte |
Kreiwr schnixt. - ÄÜhäsiöns- test |
Tabelle | II | Eintauchen in dest. Wasser (3 Monate") · |
- 21 - | |
Bei spiel |
Teile pro 100 Teile Epoxid harz |
'Erichs en Test |
Du Pont- Schlag- versuch |
Ritzen und .Eintauchen in Wasser- ■ (3 Monate) |
|||
33 | 2H | 100/100 | (ana) | (500s, % (cm) |
|||
33 60 |
>2H ' 2H |
98/100 100/100 |
8 | 45 | Vereinzelte Flecken |
Rostbreite (mm) |
|
3 | 40 | 2H | 100/100 | 7 8 |
40 50 |
keine^Ver änderung II |
2 |
4 5 |
39 | 2H | 100/100 | 8 | 50 " | tt | 3 2 |
6 | 53 . | 2H | 100/100 | 7 | 45 | ti | V |
. 7 | .33 | 2H | 100/100 | 7 | 50 | π | 2 |
8 | 33 | 2E | 100/100 | 8 | 50 | ti | 2 |
9 | 33 | 2H | 100/100 | S | 50 | it | 2 |
10 | 33 ' | * 2H | 100/100 | 8 | 45 | tt | V |
11 · | 30 | H | 100/100 · | 7 | 45 | It | V |
12 | 33 | H | 100/100 | ' 7 | 40 | It | 2 |
13 | 6 | 35 | It | 3 | |||
14 | 2 | ||||||
Beispiel 15
Gemäß Beispiel 2 werden 50 Teile Linolsäure und 50 Teile Linolensäure mit 12 Teilen Acrylsäure und 10 Teilen Maleinsäureanhydrid
umgesetzt. Gemäß Beispiel 1 werden anschließend 145 Teile des erhaltenen Produkts mit 50 Teilen 4-Aminomethyloctarnetnylendiamin
und 66 Teilen Tri-1,3-propantetramin umgesetzt. Das erhaltene Produkt weist eine Aminzahl von 350 und
eine Viskosität von 50 Poise auf.
Der unter Verwendung des vorstehend erhaltenen Härters hergestellte
Anstrich wird gemäß Beispiel 1 geprüft. Bleistifthärte: H, "- '
Kreuzschnitt-Adhäsionstest: IOO/IOO
Erichsen-Test: 6,5 mm
Du Pont-Schlagversuch:" 40 cm
Im Wasserfestigkeitstest werden nach 3 Monaten keine Veränderungen
festgestellt. Die Rostbreite im Korrosionsbeständigkeitstest beträgt 3 mm. Es werden keine Veränderungen, wie
Abheben oder Blasenbildung beobachtet.
Gemäß Beispiel 2 werden 55 Teile Linolsäuremethylester und
55 Teile a-Eläostearinsäuremethylester mit 20 Teilen Methylmethacrylat
und 15 Teilen Maleinsauredimethylester umgesetzt. Anschließend werden 160 Teile des erhaltenen Produkts mit
50 Teilen 4-Aminomethyl-octamethylendiamin und 66 Teilen Di-1",2-propantriamin
gemäß Beispiel 1 umgesetzt. Man erhält ein Produkt mit einer Aminzahl von 330 und einer Viskosität von
45 Poise. .j
509841/0952
Der unter Verwendung des vorstehend erhaltenen Härters hergestellte
Anstrich wird gemäß Beispiel 1 geprüft. Bleistifthärte: H
Kreuzschnitt-Adhäsionstest: 100/100 Erichsen-Test: 6,5 mm
Du Pont-Schlagversuch: 45 cm
Im Wasserfestigkeitstest werden nach 3 Monaten keine Veränderungen
festgestellt. Die Rostbreite im Korrosionsbeständigkeitstest beträgt 4 mm-.
Gemäß Beispiel 2 werden 70 Teile Leinölfettsäuremethylester
und 40 Teile Tungölfettsäuremethylester mit 30 Teilen Methylacrylat
umgesetzt. Anschließend werden gemäß Beispiel 2 200 Teile des erhaltenen Produkts mit 75 Teilen 4-Aminomethyl-octamethylendiamin
und 40 Teilen Äthylendiamin versetzt.' Man erhält ein Produkt mit einer Aminzahl von 520 und einer
Viskosität von 20 Poise.
Der unter Verwendung des vorstehend erhaltenen Härters hergestellte
Anstrich wird gemäß Beispiel 1 geprüft. Bleistift-Härte: H
Kreuzschnitt-Adhäsionstest: - 100/100
Erichsen-Test: 7,0 mm
Du Pont-Schlagversuch: 40 cm
Im Wasserfestigkeitstest werden nach 3 Monaten keine Veränderungen
festgestellt. Die Rostbreite im Korrosionsbeständigkeitstest beträgt 3,5 mm.
J S09841/0952
- ZU -
Beispiel 18
Gemäß Beispiel 17 wird ein Härter hergestellt, wobei anstelle der Methylester von Leinölfettsäure und Tungölfettsäure die
freien Säuren eingesetzt werden. Die entstandenen Härter weisen eine Aminzahl von 510 und eine Viskosität von 22 Poise
auf. Der unter Verwendung des vorstehend erhaltenen Härters hergestellte Anstrichfilm weist ähnliche physikalische Eigenschaften
auf, wie der gemäß Beispiel 17 hergestellte Anstrichfilm.
Gemäß Beispiel 2 werden 100 Teile Leinölfettsäure mit 25 Teilen Acrylsäure umgesetzt. Anschließend werden gemäß Beispiel 1
200 Teile des erhaltenen Produkts mit 75 Teilen 4-Aminomethyloctamethylendiamin,
43" Teilen Diäthylentriamin und 65 Teilen Triäthylentetramin umgesetzt. Man erhält ein Produkt mit einer
Aminzahl von 450 und einer Viskosität von 35 Poise.
Der unter Verwendung des vorstehend erhaltenen Härters herge-*
stellte Anstrich wird gemäß Beispiel 1 geprüft. . Bleistifthärteί 2 H
Kreuzschnitt-Adhäsionstest: IOO/IOO Erichsen-Test: - 8,0 mm
Du Pont-Schlagversuch: 50 cm
Im Wasserfestigkeitstest werden nach 3 Monaten keine Veränderungen
festgestellt. Die Rostbreite im Korrosionsbeständigkeitstest beträgt 3 mm.
609841/0952
Beispiel 20
Zur Herstellung einer epoxidharzhaltigen wäßrigen Dispersion wird gemäß Beispiel 1 ein Gemisch von 120 Teilen eines Bisphenol
A-Epichlorhydrin-Epoxidharzes mit einem Epoxid-Äquivalent
von 186 bis 192, 40 Teilen eines Polymerisats mit einem
Epoxid-Äquivalent von'475 bis 575, einem Schmelzpunkt von 70
bis 800C und einem Molekulargewicht von etwa 900, sowie
40 Teilen Butyl-glycidäther dispergiert.
Zur Herstellung eines Härters wird ein Kondensationsprodukt aus 100 Teilen 4-Aminomethyl-octamethylendiamin mit 115 Teilen
eines Reaktionsprodukts aus 100 Teilen Leinölfettsäure und 30 Teilen Maleinsäure mit der gleichen Menge eines Kondensationsprodukts
aus 132 Teilen Triäthylentetramin mit 120 Teilen eines Reaktionsprodukts aus 100 Teilen Maisölfettsäure
und 34 Teilen Acetylendicarbonsäure vermischt.
35 Teile des erhaltenen Härtergemisches werden mit 65 Teilen Wasser dispergiert. Das erhaltene Gemisch wird mit 200 Teilen
der vorstehend erhaltenen epoxidhaltigen wäßrigen Dispersion versetzt. Das erhaltene Produkt wird gemäß Beispiel 1 auf
einer Stahloberfläche aufgebracht.
Der Anstrich wird 7 Tage bei 250C und einer relativen Feuchtigkeit
von 60 % stehengelassen. Anschließend erfolgt die Prüfung bezüglich der physikalischen Eigenschaften.
Bleistifthärteι 2 H
Kreuzschnitt-Adhäsionstest: 100/100
Erichsen-Test: 7,5 mm _j
509841/0952
Du Pont-Schlagversuch: 500 g, 1/2 sek, 50 cm
Nach dreimonatigem Eintauchen des Anstrichs in destilliertem Wasser werden keine Veränderungen festgestellt. Die Rostbreite nach einem Kreuzschraffieren und Eintauchen des Anstrichs in Wasser (3 Monate) beträgt 2 mm.
Nach dreimonatigem Eintauchen des Anstrichs in destilliertem Wasser werden keine Veränderungen festgestellt. Die Rostbreite nach einem Kreuzschraffieren und Eintauchen des Anstrichs in Wasser (3 Monate) beträgt 2 mm.
100 Teile der gemäß Beispiel 1 hergestellten epoxidharzhaltigen wäßrigen Dispersion werden mit 33 Teilen Eisenoxid und
25 Teilen Wasser (Leitungswasser) versetzt. Das Gemisch wird mit Hilfe einer Dreiwalzenmühle einheitlich dispergiert. Die
erhaltene Dispersion wird auf einer Stahloberfläche aufgebracht. Die erhaltene Dispersion weist in verschlossenem Zustand eine Topfzeit - von 2 Stunden auf. Die
bis zum 'Erreichen einer klebfreien Oberfläche des Anstrichfilms erforderliche Zeit beträgt 1 Stunde. Nach 7 Tagen werden die * nachstehenden physikalischen Eigenschaften des Anstrichfilms festgestellt.
bis zum 'Erreichen einer klebfreien Oberfläche des Anstrichfilms erforderliche Zeit beträgt 1 Stunde. Nach 7 Tagen werden die * nachstehenden physikalischen Eigenschaften des Anstrichfilms festgestellt.
Bleistifthärte: 4H,
Kreuzschnitt-Adhäsionstest: IOO/IOO
Erichsen-Test: 7 mm
Du Pont-Schlagversuch: 500 g, 1/2 sek, 45 cm
Der Anstrichfilm weist nach dreimonatigem Eintauchen in
destilliertes Wasser keine Veränderungen auf. Nach dem
Ritzen und anschließendem Eintauchen in Wasser (Leitungswasser) während 3 Monaten beträgt die Rostbreite 1 mm. Es werden keine Veränderungen, wie Abheben oder Blasenbildung beobachtet. Nach dreimonatigem Eintauchen in destilliertes Wasser,
destilliertes Wasser keine Veränderungen auf. Nach dem
Ritzen und anschließendem Eintauchen in Wasser (Leitungswasser) während 3 Monaten beträgt die Rostbreite 1 mm. Es werden keine Veränderungen, wie Abheben oder Blasenbildung beobachtet. Nach dreimonatigem Eintauchen in destilliertes Wasser,
S09841/0952
anschließendes Ritzen und Eintauchen in Leitungswasser (weite re 3 Monate) beträgt die Rostbreite 1,5 mm. Weiterhin treten
bei einem Eintauchen des Anstrichfilms in eine 3prozentige wäßrige Natriumchloridlösung (6O0C, 1 Monat) keine Veränderun
gen, wie Blasenbildung oder Entfärbungen, auf.
Beispiel 22
Gemäß Beispiel 2 wird eine epoxidharzhaltige wäßrige Dispersion hergestellt, mit der Ausnahme, daß 0,04 % Kobaltnaphthenat
(berechnet als metallisches Kobalt) und 0,03 % Mangannaphthenat (berechnet als metallisches Mangan) dem gemäß
Beispiel 2 hergestellten Härter zugesetzt werden. 100 Tei le der erhaltenen Dispersion werden mit 33 Teilen Eisenoxid
und 25 Teilen Leitungswasser versetzt und das entstandene Gemisch wird zur Herstellung eines Anstrichstoffes mit einer
Dreiwalzenmühle einheitlich dispergiert. ,
Die physikalischen Eigenschaften der aufgebrachten Anstriche werden gemäß Beispiel 1 untersucht.
Bleistift-Härte: 3 H
Bleistift-Härte: 3 H
Kreuzschnitt- Adhäsionstest: 100/100
Erichsen-Test: 8 mm
Du Pont-Schlagversuch: * 50 cm
Im Wasserfestigkeitstest werden nach 3 Monaten keine Veränderungen
festgestellt. Die Rostbreite im Korrosionsbeständigkeitstest liegt unterhalb 1 mm. Darübei|hinaus werden bei Eintauchen
des Anstrichfilms in einer 3prozentigen wäßrigen Natriumchloridlösung (600C, 1 Monat) keine Veränderungen, wie
S09841/09S2
Blasenbildung oder Entfärbung.beobachtet.
Beispiel 23
45 Teile Wasser werden mit 55 Teilen des gemäß Beispiel 2 hergestellten
Härters versetzt. Dieses Gemisch wird zu einem weiteren Gemisch gegeben, das aus 290 Teilen einer Epoxidharz-Dispersion
besteht, hergestellt durch Dispergieren von 100 Teilen eines Bisphenol A-Epichlorhydrin-Epoxidharzes
mit einem Epoxid-Äquivalent von 186 bis 192, 65 Teilen eines,
flüssigen Teers, mit einer Viskosität von 1500 bis 3O0Ö cps
bei 250C, 10 Teilen pulverförmigem Kieselsäureanhydrid,
10 Teilen Glimmer, 5 Teilen eines Verdickungsmittels auf
Bentonit-Basis und dem im Beispiel 1 eingesetzten Netzmittel, d.h., 4,3 Teilen eines Alkylphenoxypoly-(äthylenoxy)-äthanol-Netzmittels
mit einem Erweichungspunkt von 42 bis 43°C und 40 Ä'thylenoxy-Einheiten pro Mol Phenol, 1,7 Teilen eines öllöslichen
Netzmittels, das bei Raumtemperatur flüssig ist, sowie einem Alkylphenoxy-(äthylenoxy)-äthanol mit 4 Äthylenoxy-Einheiten
pro Mol Phenol in 195 Teilen Leitungswasser. Das entstandene Gemisch wird zur Erzeugung eines Anstrichstoffes
mit Hilfe einer Dreiwalzenmühle einheitlich dispergiert.
Der unter Verwendung des vorstehend erhaltenen Anstrichstoffs hergestellte Anstrich wird gemäß Beispiel 1 geprüft.
Bleistift-Härte: HB
Kreuzschnitt-Adhäsionstest: 100/100
Erichsen-Test: 8 mm
Du Pont-Schlagversuch: 50 cm
509841/0952
Im Wasserfestigkeitstest werden nach 3 Monaten keine Veränderungen
festgestellt. Die Rostbreite im Korrosionsbeständigkeitstest beträgt weniger als 1 mm. Darüber hinaus treten
beim Eintauchen des Anstrichfilms in eine 3prozentige wäßrige Natriumchloridlösung (600C, 1 Monat) keine Veränderungen, wie
Blasenbildung oder Eritfärbung,auf.
Die nachstehend beschriebenen Vergleichsversuche sind geeignet, die hervorragende Qualität der erfindungsgemäß eingesetzten
Polyamid- oder Aminoamid-Härter, die aus einem PoIyamingemisch
von 4-Aminomethyl-octamethylendiamin und PoIyalkylenpolyamin
hergestellt werden sind, in einer epoxidharzhaltigen wäßrigen Dispersion aufzuzeigen, verglichen mit bekannten
Härtern, die nur aus einem Polyalkylenpolyamin hergestellt worden sind. *
Vergleichsversuch 1
Gemäß Beispiel 1 werden 115 Teile einer gemäß Beispiel 1 hergestellten
modifizierten Leinölfettsäure und 132 Teile Triäthylentetramin
kondensiert. 33 Teile des entstandenen Härters werden in 67 Teilen Wasser dispergiert. Das entstandene
Gemisch wird mit 200 Teilen einer gemäß Beispiel 1 hergestellten wäßrigen Epoxidharz-Dispersion versetzt. Das entstandene
Gemisch wird auf einer Stahloberfläche aufgebracht. Die bis . zum Erreichen einer klebfreien Oberfläche des Anstrichfilms
erforderliche Zeit beträgt 1 1/2 Stunden. Nach 7 Tagen wurden die physikalischen Eigenschaften des Anstrichfilms gemessen.
509841/0952
2514587
Bleistift-Härte: 2 H
Kreuzschnitt^ Adhäsionstest: 96/100
Erichsen-Test: 7 mm
Du Pont-Schlagversuch: 500 g, 1/2 sek 45 cm
monatigem
Nach 1 / Eintauchen des Anstrichfilms in destilliertes
Nach 1 / Eintauchen des Anstrichfilms in destilliertes
Wasser wird der Anstrich vollständig weiß-opak. Im
Korrosionsbeständigkeitstest entsteht nach dem Anritzen und
monatigem
1 /~ Eintauchen in Leitungswasser eine Rostbreite von 3 mm.
1 /~ Eintauchen in Leitungswasser eine Rostbreite von 3 mm.
Es wird ferner ein teilweises Abheben des Anstrichs beobachtet.
Vergleichsversuch 2
Gemäß Vergleichsversuch 1 wird unter Verwendung von Diäthylentetramin
anstelle von Triäthylentetramin ein Härter hergestellt. Die unter Verwendung des vorstehend erhaltenen Härters
hergestellten Anstriche schrumpfen ein, wodurch einheitliche Anstrichfilme nicht gebildet werden können.
Vergleichsversuch 3
Zur Herstellung eines Härters wird ein Gemisch aus einer wäßrigen Dispersion eines Epoxidharzes, in dem ein Polyaminoamid
durch Umsetzung einer bekannten polymeren Fettsäure, (mit einem Gehalt von über 80 % an dimerer Säure) mit Diäthylentriamin
hergestellt worden ist, gebildet. Das Polyarainoamid hat eine Säurezahl von 290 bis 430 und eine Viskosität
von 80 bis 120 Poise (40°C). Der unter Verwendung des vorstehend erhaltenen Härters hergestellte Anstrich wird gemäß
Beispiel 1 geprüft.
6 0 984 170952
B | 251 | 1587 | |
Bleistift-Härte: | 100/100 | ||
Krenzschnitt-Adhäsionstest: | 8 mm | ||
Erichsen-Test: | 50 cm | ||
Du Pont-Schlagversuch; | |||
Im Wasserfestigkeitstest wird 1 Woche nach dem Eintauchen ein Abheben des Anstrichs beobachtet.
Vergleichsversuch 4
Gemäß Vergleichsversuch 3 wird ein Härter hergestellt, wobei
anstelle von Diäthylentriamin 4-Aminomethyl-octamethylen
diamin eingesetzt wird. Der entstandene Härter kann nicht ausreichend in Wasser dispergiert werden. Die unter Verwendung
des vorstehend erhaltenen Härters hergestellten Anstriche weisen mangelhafte physikalische Eigenschaften auf.
Vergleichsversuch 5
Gemäß Vergleichsversuch 3 wird unter Verwendung eines Polyamingemisches
von Diäthylentriamin und 4-Aminomethyl-octamethylendiamin (Gewichtsverhältnis 1:1) ein Härter hergestellt.
Der unter Verwendung des vorstehend erhaltenen Härters hergestellte Anstrich wird bezüglich seiner physikalischen
Eigenschaften geprüft.
Bleistift.-Härte: · B
Bleistift.-Härte: · B
Kreuzschnitt- Adhäsionstest: 100/100 Erichsen-Test 8 mm
Du Pont-Schlagversuch: 50 cm
Im Wasserfestigkeitstest erfolgt ein Abheben des Anstrichs nach 1 Monat. Bei einem Abhebetest unter Verwendung eines
L .
509841/09-52
Zellglas-Bands erfolgt ein vollständiges Abheben des "Anstrichs.
Vergleichsversuch 6
Zur Herstellung eines Härters wird Leinölfettsäure, die nicht
mit einer α,ß-ungesättigten Fettsäure modifiziert ist, als
Fettsäurekomponente mit einem Gemisch von Diäthylentriarain und 4-Aminomethyl-octamethylendiamin (Gewichtsverhältnis
1:1) umgesetzt. Der entstandene Härter wird zur Herstellung einer wäßrigen Epoxidharz-Dispersion mit Kobaltnaphthenat und
Mangannaphthenat in dem in Beispiel 22 angegebenen Verhältnis versetzt.
Der unter Verwendung der vorstehend erhaltenen wäßrigen Epoxidharz-Dispersion
hergestellte Anstrich ergibt die nachstehenden Testergebnisse.
Bleistift-Härte: HB
Kreuzschnitt-. Adhäsionstest: 100/100 Erichsen-Test: . 9 mm
Du Pont-Schlagversuch: 50 cm
Im Wasserfestigkeitstest wird der Anstrich nach 1 Monat weiß und weist eine geringe Haftfähigkeit auf.
Unter Verwendung der erfindungsgemäßen epoxidharzhalten wäßrigen
Dispersionen werden Anstrichfilme hergestellt, die neben den üblichen Wirkungen wäßriger Anstrichmittel
verbesserte physikalische Eigenschaften, insbesondere bezüglich der Wasserfestigkeit und der rost-' und korrosionsverhütenden
Eigenschaften, verglichen mit der Verwendung
509841/09*52
vergleichbarer Verbindungen, die unter Einsatz bekannter,
aus Alkylenpolyaminen hergestellter Härter bereitet worden
aufweisen.
sind/"~Die unter Verwendung der erfindungs gemäß en epoxidharzhaltigen wäßrigen Dispersionen hergestellten Anstrichfilme werden nach dem Eintauchen in destilliertes Wasser nicht weiß-opak und weisen darüber hinaus keine Flecken auf. Außerdem erfolgt kein Abheben und keine Blasenbildung dieser Anstrichfilme. Sie weisen verbesserte rost- und korrosionsverhütende Eigenschaften auf.
sind/"~Die unter Verwendung der erfindungs gemäß en epoxidharzhaltigen wäßrigen Dispersionen hergestellten Anstrichfilme werden nach dem Eintauchen in destilliertes Wasser nicht weiß-opak und weisen darüber hinaus keine Flecken auf. Außerdem erfolgt kein Abheben und keine Blasenbildung dieser Anstrichfilme. Sie weisen verbesserte rost- und korrosionsverhütende Eigenschaften auf.
509341/0952
Claims (5)
- PatentansprücheKohlenstoffatomen darstellt und η den Wert O/oder eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist, mita) mindestens einer α,ß-ungesättigten Carbonsäure , und/oder deren Ester der allgemeinen Formeln I oder IIY - CH = CX - Y (I)Y-C=C-Y (II)in denen der Rest Y ein Wasserstoffatom, einen Alkyl- , Aryl- oder einen gegebenenfalls veresterten Carboxylrest darstellt, wobei zumindest ein Rest Y eisen gegebenenfalls veresterten Carboxylrest darstellt, und der Rest X ein Viasserstoff atom oder eine Methylgruppe bedeutet, sowieS09841/09S2251;T587b) mindestens einer natürlichen oder synthetischen äthylenisch ungesättigten einbasischen Fettsäure und/oder deren Alkylenester,(C) gegebenenfalls zugesetzten Pigmenten und/oder leicht wasserlöslichen Metallseifen oder Metalloxiden besteh en.
- 2. Dispersion^nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als α,β-ungesättigte Carbonsäure und/oder deren Ester Acrylsäure, deren Ester, Maleinsäureanhydrid und/oder deren Ester eingesetzt worden sind.en
- 3. Dispersion/nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßals natürliche oder synthetische äthylenisch ungesättigte einLinolensäure basische Fettsäure und/oder deren Alkylenester Linolsäure,I a-Eläostearinsäure und/oder deren Ester, oder Leinölfettsäuren, Tallölfettsäuren und/oder Tungölfettsäuren, die die äthy lenisch ungesättigten einbasischen Fettsäuren als wesentliche Komponenten enthalten, und/oder deren Ester, eingesetzt worden sind.
- 4. Dispersion/nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyalkylenpolyamin Diäthylentriamin, Triäthylentetramin und/oder Tetraäthylenpentamin eingesetzt worden*ist.en
- 5. Verwendung der Dispersion/nach Anspruch 1 als Anstrich stoff .509841/0952
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JP (1) | JPS5241767B2 (de) |
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