DE2542450C3

DE2542450C3 - Filmbildende Grundiermittelzusammensetzung, die einen lichtunechten Farbstoff enthält und Verfahren zum Grundieren und Überziehen einer Oberfläche mit einer siliconhaltigen Überzugsmasse

Info

Publication number: DE2542450C3
Application number: DE2542450A
Authority: DE
Inventors: Joel Stephen Stone Mountain Ga. Kummins; John Cyrus Midland Mich. Smith Jun.
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1974-10-15
Filing date: 1975-09-24
Publication date: 1978-03-02
Also published as: GB1529362A; JPS536008B2; ATA733675A; CA1075842A; FR2287946A1; FR2287946B1; IT1042665B; JPS5153536A; DE2542450B2; US3975554A; DE2542450A1; AT348638B; AU8318275A; AU497060B2; US4125507A; BE834482A; BR7506710A

Description

CH(H₁OiH

R "¹O

(D) 1 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gcsamtgewich« der Zusammensetzung, eines Kohlenwas serstofflösungsmittels mit einem Siedepunkt zwischen etwa 50 und 250' C und

(L) 1 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines Lösungsmittels der Formel

(H₁C

och,ein or¹

wobei

a einen Wert von 0 bis 1 hui, /) einen Wert von 3 bis 9 hat, y einen Wert von 0 bis 2 hat, 0 Wasserstoff oder ein Methylrest ist, R unabhängig ein Alkyl- oder ein Alkoxyalkyl-

rest mit weniger als 7 Kohlenstoffatomen ist, R' Wasserstoff oder ein Rest der Formel

- CihhmN H> ist, in der m 2,3 oder 4 ist, R'"ein aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mii

nicht mehr als 9 Kohlenstoffatomen ist, Z ein Alkyl-, Vinyl- oder ein Phenylrest oder ein Rest der Formel C_nHi_nNHR' ist, wobei jedes Stickstoffatom an Siliciumatome über mindestens 3 Kohlenstoffatome gebunden ist.

2. Zusammensetzung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der im Grundiermittel lösliche lichtunechte Farbstoff (B) Krythrosin, Tartrazin, Brilliantblau, Indigotin, Sonnenuntergangsgelb oder eine Mischung davon ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (C) der Monoäthyläther von Äthylenglycol ist, (D) Toluol ist und (E) der Acetatester des Monoäthyläthers von Äthylenglycol ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Silan (2) (a) eine Verbindung der Formel

(CH,O),SiCH.>CHjCH..NHCH.CH.,NH.

ist und daß der lichtunechte Farbstoff eine wäßrige Lösung von Tartrazin, Brilliantblau und Sonnenuntergangsgelb ist.

5. Verfahren zum Grundieren und Überziehen einer Oberfläche mit einer filmbildenden Grundiermittelzusammensetzung, die einen lichtunechten Farbstoff enthält, nach den Ansprüchen 1 bis 3 und einer silikonhaltigen Überzugsmasse, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche grundiert und vor dem Farbloswerden des Grundiermitteis mil der Überzugsmasse überzogen wird, worauf etwa nicht überzogenes Grundiermittel durch Einwirkung von Licht farblos wird.

In der industriellen Gesellschaft sind Schutzüberzüge überall zu finden. Sie dienen beispielsweise zum Schutz von Bauwerken gegen die Einwirkung des Wetters. Empfindliche Materialien werden überzogen, um ihre Korrosion zu verhindern. Glänzende Gegenstände werden überzogen, um ihren Glanz zu behalten. Weiter zu bearbeitende Materialien werden mit Überzügen versehen, um ihre spätere Handhabung oder Behandlung zu erleichtern.

Die Nützlichkeit von Überzügen und Überzugsmassen ist deshalb unstrittig, obwohl zahlreiche Probleme mit ihrer Anwendung verbunden sind. In manchen Fällen kommt es darauf an, die Lage und die Ausbreitung eines klaren, farblosen Überzuges mit Genauigkeit zu erkennen, um eine vollständige Bcdekkung des Substrats zu gewährleisten oder die Grenzen des Überzuges genau zu erkennen. Durch Zugabe eines Farbstoffs zu der Überzugsmasse kann eine Lösung dieses Problems erreicht werden. Zahlreiche Überzüge müssen aber nach ihrer Anbringung klar sein, wodurch die Zugabe eines Farbstoffs ausgeschlossen wird. In anderen Fällen verhindert die Möglichkeit eines unschönen Aussehens der Oberfläche durch ein zufälliges Vergießen oder Fehlanwendung der Überzugsmasse die Zugabe eines Farbstoffs zu der Überzugsmasse. Bei anderen Anwendungen besteht die Gefahr, daß der Farbstoff aus der Überzugsmasse während der späteren Handhabung und Bearbeitung der Güter aufgefärbte Bereiche übertragen wird.

Lichtunechte Farbstoffe und ihre Anwendung sind bekannt. In der Textilindustrie sind seit längerer Zeil lichtunechte Farbstoffe zur temporären Identifizierung eines Gewebes oder seiner Komponenten verwendet worden, wobei nachher der Farbstoff durch Waschen oder Auslaugen entfernt wurde. Ein interessantes Beispiel für die Verwendung eines Farbstoffs als Indikator ist in der USPS 3509 081 beschrieben, wo vorgesehen ist, daß ein reduzierbarer Azofarbstoff in eine bei Raumtemperatur hänbare .Siliconzusammensetzung einverleibt wird Der Azofarbstoff erleidet eine

sichtbare Farbveränderung, wenn er der Atmosphäre ausgesetzt wird, wodurch der Härtungsgrad der .Siliconzusammensetzung angezeigt wird. Von besonderem Interesse ist die FR-PS 14 67 175, die die Verwendung eines lichtunechten und/oder iuftempfindlichen Farbstoffs in einer nicht härtbaren Überzugsmasse zeigt, wobei der lichtunechte Farbstoff lange genug sichtbar bleiben muß, um eine vollständige Bedeckung des zu schützenden Gegenstandes zu erreichen, aber unsichtbar werden muß, bevor der Gegenstand weiter behandelt oder bearbeitet wird.

Zur Zeit erfordern zahlreiche siliconhaltige Überzugsmassen die Verwendung eines Grundiermiüels, um die Haftung der Überzugsmasse auf einer Oberfläche zu verbessern. Diese Grundiermittelzusammensetzungen, sind entweder farblos oder sie enthalten einen echten Farbstoff und bereiten infolgedessen bei ihrem Auftragen und ihrer Anwendung alle die Probleme, die vorstehend für Überzugsmassen allgemein geschildert worden sind.

Wie bereits ausgeführt wurde, sind in der Textilindustrie wasserlösliche oder auslaugbare Farbstoffe zur Kennzeichnung verwendet worden. Derartige Farbstoffe sind aber als Kennzeichnungsmittel für Überzugsmassen, insbesondere für Außenüberzüge für große Flächen ohne Interesse. Dem bekannten Stand der Technik ist auch die Verwendung von Siliconzusammensetzungen, die einen Farbstoff enthalten, der eine gewünschte Änderung seiner Farbe bei der Einwirkung der Atmosphäre erleidet, aber nicht seine Farbe verliert, bekannt. Dem Stand der Technik ist ferner eine Überzugsmasse zu entnehmen, die einen lichtechten Farbstoff enthält, der seine Farbe vor der Weiterverarbeitung des überzogenen Gegenstands verliert. Hierbei handelt sich aber um die Kennzeichnung der Überzugsmassen durch lichtunechte Farbstoffe und nicht um diejenige von Grundiermitteln.

Aufgabe dieser Erfindung ist eine verbesserte filmbildende Grundiermittelzusamnensct/ung, die einen lichtunechten Farbstoff enthält.

Durch die Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Grundiermiltelzusanimensetzung gelöst, die eine homogene Lösung ist von

(A) 0,99 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, von Verbindungen aus der Gruppe von

(1) Verbindungen der Formel (RO)₄ .,SiZ.,,

(2) härtbaren Reaktionsprodukten von
(a)Silanen der Formel (RO)₁SiCH₂JMHR' und (b) Epoxyverbindungen löslich in den Lösungsmitteln (C) + (D) + (E) und

(3) Siloxanen, die Kondensations- und Kokondensationsprodukte von (I) und (2) sind,

(B) 0,01 bis 10 Gew.-°/o, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, von mindestens einem im Grundiermittel löslichen lichtunechten Farbstoff, der mindestens einen Teil seiner Farbe für mindestens 24 Stunden beibehält und danach in Gegenwart von Licht farblos wird,

(C) I bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines Lösungsmittels der Formel

CIKH,O

I
Q

Il

(D) 1 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines Kohlenwasserstoff^- sungsmittels mit einem Siedepunkt zwischen etwa 50 und 25O⁰C und

(E) 1 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines Lösungsmittels der Formel

Ii

CH,Cf()CH,CH)()R"

Q
wobei

a einen Wert von 0 bis 1 hat,

η einen Wert von 3 bis 9 hat,

y einen Wert von 0 bis 2 hat,

Q Wasserstoff oder ein Methylrest is;,

R unabhängig ein Alkyl- oder ein Alkoxyalkylrest mit weniger als 7 Kohlenstoffatomen ist,

R' Wasserstoff oder ein Rest der Formel - C,„H_2mN H₂ ist, in der m 2,3 oder 4 ist,

R'"ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit nicht mehr als 9 Kohlenstoffatomen ist,

Z ein Alkyl-, Vinyl- oder ein Phenylrest oder ein Rest der Formel C_nH_2nNHR' ist, wobei jedes Stickstoffatom an Siliciumatome über mindestens 3 Kohlenstoffatome gebunden ist.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zum Grundieren und Überziehen einer Oberfläche mit einer filmbildenden Grundiermittelzusammensetzung, die einen lichtunechten Farbstoff und die übrigen Komponenten der erfindungsgemäßen Grundiermittelzusammensetzung enthält, und einer silikonhaltigen Überzugsmasse, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberfläche grundiert und vor dem Farbloswerden des Grundiermittels mit der Überzugsmasse überzogen wird, worauf etwa nicht überzogenes Grundiermittel durch Einwirkung von Licht farblos wird.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist die Auftragsart des Grundiermittels auf die Oberfläche nicht wesentlich. Unter Grundieren wird eine Behandlung mit dem Grundiermittel verstanden, bei der eine Oberfläche mit einer Zusammensetzung für eine spätere Oberflächenbehandlung vorbereitet wird. Die Grundierschicht dient dabei als Verbindungsglied zwischen dem Untergrund und der späteren Anstrichschicht. Als Auftragsmethode kommen für das Grundiermittel beispielsweise Überfluten, Sprühen, Streichen, Tauchen, Auftragen mit der Walze, Betupfen und dergleichen in Betracht. Um beste Ergebnisse zu erhalten, sollte die Oberfläche gleichförmig und vollständig grundiert werden. Außerdem ist es aus wirtschaftlichen Gründen und häufig auch wegen technischen Anforderungen wünschenswert, daß die Grundierzusammensetzung in einer sehr dünnen Schicht aufgetragen wird. Es ist deshalb oft unnötig und unwirtschaftlich mehr als eine äußerst dünne Schicht des Grundiermittels auf die Oberfläche aufzutragen. Andererseits kann es bei porösen Oberflächen wünschenswert sein, größere Mengen des Grundiermittels aufzubringen, um eine vollständige Abdeckung sicherzustellen. In allen Fällen weicht die erhaltene grundierte Oberfläche entweder chemisch oder physikalisch oder in beiden Richtungen von der ungrundierten Oberfläche ab.

Bei der vorliegenden Erfindung dient die Gegenwar! des lichtunechten Farbstoffs in der Grundiermittelzusammensetzung dazu, die Lage und die Gleichförmigkeit der Dicke der Grundiermittelzusammensetzunji auf

der Oberfläche anzuzeigen. Durch Verwendung von einem oder mehreren flüchtigen organischen Lösungsmitteln kann die Viskosität und das Filmbildungsverhal· ten der Grundiermittelzusammensetzung gesteuert werden. Sobald die Grundiermittelzusammensetzung aufgetragen worden ist. läßt man sie für eine angemessene Zeitspanne, die in der Regel zwischen einigen Minuten bis einigen Stunden liegt, trocknen, bevor die Überzugsmasse aufgetragen wird. Unter Trocknen wird dabei der einfache Verlust de:, Lösungsmittels durch Verdampfung, aber auch jede belieb/ge chemische Umsetzung, die in dem Film oder an seinen Grenzflächen vor, während oder nach dem Verlust des Lösungsmittels durch Verdampfung eintritt, verstanden. Die Trockenzeit schwankt mit den Umgebungsbedingungen, insbesondere mit der Temperatur. Ein Erwärmen ist zwar nicht erforderlich, doch wird die Trocknung durch die Zuführung von Wärme beschleunigt. Es sollte aber ein übermäßiges Erwärmen, das zu einer Beschädigung der Oberfläche oder des Grundiermittels führt, vermieden werden. Während des Auftragens und des Trocknens der Grundiermittelzusammensetzung muß der lichtunechte Farbstoff mindestens einen Teil seiner Farbe behalten.

Oberflächen, die für das Überziehen mit siliconhaltigen Überzugsmassen in Betracht kommen und die häufig eine vorherige Grundierung erfordern, sind in der Technik gut bekannt. Beispiele dafür sind Metalle, wie Aluminium, Eisen, Kupfer und ihre Legierungen; Holz, wie Sperrholz, Faserplatten und Schichtholz, zementhaltige Materialien, wie Beton, Schlackensteine und Backsteine; Marmor, Keramik und Glas; angestrichene Oberflächen und poröse Kunststoffe, wie Polyurethanschaumstoffe und Textilien aus Synthesefasern und viele andere Gebrauchsgegenstände. Das Verfahren nach der Erfindung und die bei ihm verwendeten Zusammensetzungen lassen sich zur Behandlung aller dieser Oberflächen benutzen.

Auch die bei der Erfindung verwendeten siliconhaltigen Überzugszusammensetzungen sind in der Technik gut bekannt und im Handel ohne weiteres erhältlich. Sie werden in der Regel als formbare Zusammensetzungen, die eine Härtungsreaktion bei der Einwirkung von atmosphärischer Feuchtigkeit in Gegenwart eines Katalysators und/oder beim Erwärmen erleiden, verwendet. Alternativ werden fließfähige Zusammensetzungen für Anwendungsgebiete benutzt, bei denen ein nicht fließfähiges Material nicht erforderlich ist. Auch diese Zusammensetzungen können in r!er angegebenen Weise ausgehärtet werden. Die bei der Erfindung verwendeten siliconhaltigen Überzugsmassen können auch in Form von Lösungen, Dispersionen oder Emulsionen vorliegen, sie können auch elastomere Zusammensetzungen sein, die teilweise oder im wesentlichen vollständig gehärtet sind urd als solche im wesentlichen in ihrer endgültigen Form aufgetragen werden. Die siliconhaltige Komponente dieser Übcrzugszusarnmensctzungen schließt Polysiloxane ein, die an Silieiumatome gebundene organische Substituentcn enthalten und die üblicherweise als Silicone bezeichne! werden. Unter »Überziehen« und »Überzug« wird hier verstanden, daß eine grundierte Oberfläche mit einer relativ dünnen Schicht der Überzugsmasse bedeckt wird. Diese Ausdrücke umfassen aber auch dickere Schichten der Zusammensetzung oder elastomere Gegenstände auf grundierten Spalten, wie sie /wischen Teilen eines Bauwerks existieren können oder auf grundierten Ixken. wie der Winkel zwischen einer

Glasscheibe und ihrem Rahmen. Die Überzugsmassen schließen infolgedessen Anstrichstorfe, Dicntmassen, geformte elastomere Teile und dergleichen ein. Die siliconhaltigen Überzugsmassen können außer der Siliconkomponente noch andere übliche Bestandteile und Zusatzstoffe enthalten, wie Füllstoffe, Katalysatoren. Pigmente, Härtungsmittel, Hilfsmittel, wie Antioxidantien und Verarbeitungshilfsmittel, Lösungsmittel, Emulgatoren und dergleichen. In ihrem endgültigen und ausgehärteten Zustand sind die siliconhaltigen Überzugsmassen nach der Erfindung alle feste Materialien, die als Oberflächenüberzüge, Fugendichtungen, Appreturmittel und dergleichen dienen. Unabhängig davon, ob sie brüchig oder elastomer sind, besitzen sie alle in ausgehärtetem Zustand eine physikalische Integrität und werden als dauerhaft angesehen. Sie müssen deshalb mit der grundierten Oberfläche fest verbunden sein, um ihre Funktion zur Zufriedenheit zu erfüllen. Diese siliconhaltigen Überzugsmassen können durch übliche Arbeitsweisen aufgetragen werden, wie mit der Rakel, dem Spatel, der Walze, durch Überfluten, Sprühen, Tauchen, Aufschmieren, Aufpressen und dergleichen. Dabei ist darauf zu achten, daß eine vollständige Bedeckung der Oberfläche und ein inniger Kontakt zwischen der grundierten Oberfläche und der Überzugsmasse erreicht wird.

Nach dem Auftragen der Überzugsmasse tritt allmählich ein Verlust der Farbe bei dem gesamten eventuell vorhandenen Grundiermittel auf der Oberfläche ein, bis ein farbloser Zustand erreicht ist.

Die Zusammensetzung, die Wirksamkeit und die Verwendung des Grundiermittels gehören zu den wesentlichen Merkmalen dieser Erfindung. Die filmbildende siliconhaltige Grundiermitlelzusammcnseizung muß einen gelösten lichtunecht':.! Farbstoff enthalten. Die Anwesenheit dieses Farbstoffs hilft bei dem Auftragen der Grundiermittelzusammcnsetzung und der Anstrichmittelzusammensetzung. Die Grundicrmittclzusammensctzung wird dann in Gegenwart von Licht farblos, falls die Grundierung auf der Oberfläche nachträglich nicht überzogen wird.

Der lichtunechte Farbstoff muß bei der Erfindung in der Grundiermittelzusammcnsetzung löslich sein. Darunter wird verstanden, daß sich der Farbstoff in der Grundiermittelzusammcnsetzung in einem solchen Ausmaß löst, daß ein Film der Grundiermittclzusammensetzung, der den Farbstoff enthält, eine sichtbare Farbe beim Auftragen auf die Oberfläche besitzt. In Fällen, bei denen die Oberfläche im wesentlichen farblos ist, genügt eine kleine Menge von nahezu jedem lichtunechten Farbstoff für die Zwecke der Erfindung. Bei gefärbten Oberflächen werden relativ größere Konzentrationen der lichtunechten Farbstoffe benötigt, so daß eine Färbung erzielt wird, die einen Kontrast zu der Farbe der Oberfläche ergibt. In allen Fällen ist eine homogene Lösung erforderlich.

Mit Ausnahme der vorstehend charakterisierten Kontrastbildung, ist die Farbe des Farbstoffs nicht erfindungswesentlich. Im Handel sind lichtunechte Farbstoffe erhältlich, die zahlreiche Farben besitzen, wie Rot, Blau, Grün, Gelb und dergleichen. Durch einfache Kombination von zwei oder mehr Farbstoffen können in bekannter Weise zahlreiche andere Farbtöne erhalten werden, lici der Erfindung kann von solchen Kombinationen von /wei oder mehreren Farbstoffen Gebrauch gemacht werden. Bevorzugt werden drei Farbstoffe kombiniert, um einen grünen lichluncchien Farbstoff zu erhalten

Der Farbstoff oder die Farbstoffmischung können der Grundiermittelzusammensetzung in Lösung, in Emulsion oder als solche zugegeben werden. Da ein rasches Mischen und eine gleichförmige Verteilung bei der Herstellung der Grundiermittelzusammensetzung aus wirtschaftlichen und anderen Gründen erwünscht ist, wird der Farbstoff bevorzugt in einem Lösungsmittel gelöst, und diese Lösung wird dann der Grundiermittelzusammensctzung zugegeben. Der Farbstofflösung können kleine Mengen an Stabilisatoren oder Konserviermitteln zugegeben werden, um ihr die gewünschte hydrolytische und/oder oxidative Stabilität zu geben. Die bei der Erfindung verwendeten Farbstoffe sollen in der Grundiermittelzusammensetzung beständig sein. Unter »beständig« wird dabei verstanden, daß die Fähigkeit des Farbstoffs in der Erfüllung der gesteiiten Aufgabe nicht durch physikalische oder chemische Vorgänge, die in der Grundiermittclzusammensetzung auftreten können, beeinträchtigt wird.

Die bei der Erfindung verwendeten lichtunechten Farbstoffe sind als Farbstoffe für die Textilindustrie, die kosmetische Industrie und die Nahrungsmittelindustrie gut bekannt. Sie werden in einigen Standardlehrbüchcrn der organischen Chemie behandelt, z. B. in dem Buch von Louis Fieser und Mary Fieser »Organic Chemistry«, 3. Auflage, im Kapitel 36. Dort werden ihre Lichtunechtheit, ihre molekulare Struktur und ihre physikalischen Eigenschaften behandelt. In dem von H. Be η nett herausgegebenen Werk »The Chemical Formulary«, Chemical Publishir Company, Inc., New York, Band II, Seiten 56-57; Band IV, Seiten 38-39 und 126-127; Band VIII, Seiten 83-86 und Band IX Seite 125 werden einige öl-, alkohol- und wasserlösliche Farbstoffe aufgeführt, die in der Lebensmittelindustrie und in der kosmetischen Industrie verwendet werden und die für die Zwecke dieser Erfindung geeignet sind. Unter diesen Farbstoffen kommen diejenigen in Betracht, die lichlunecht sind. Einige der bei dieser Erfindung geeigneten lichtunechten Farbstoffe sind für Nahrungsmittel. Arzneimittel und Kosmetika zugelassen. Eine ausgezeichnete Beschreibung dieser Klasse von Farbstoffen befindet sich in dem von Thomas E. F u r i a herausgegebenen »Handbook of Food Additives«, The Chemical Rubber Co.; Cleveland, Ohio, Kapitel 1.

Die Mehrheil der bei der Erfindung geeigneten lichtunechten Farbstoffe sind wasser- oder alkohollöslich. Ihre Löslichkeit in der Grundiermittelzusammensetzung, die häufig polare Lösungsmittel, wie Alkohole, Glycolc und dergleichen enthält, ist deshalb groß. Aber auch Grundiermittelzusammensetzungen, die als hauptsächliche Lösungsmittel Kohlenwasserstoffe enthalten, lösen ausreichende Mengen dieser wasserlöslichen oder alkohollöslichen Farbstoffe, was möglicherweise auf die Gegenwart von polaren Bestandteilen zurückzuführen ist. Für die Zwecke der Erfindung kommt es lediglich darauf an, daß der Farbstoff der Grundiermittelzusammensetzung löslich ist.

Beispiele von geeigneten wasserunlöslichen Farbstoffen, die als lichlunechte Farbstoffe bei der Erfindung in Betracht kommen, sind Amaranth, Brilliantblau, Anthrachinonviolet B, Cyaningrün, Erythrosin, Fluorescein, Indigocarmin, Metanilgelb, Sonnenuntergangsgelb, Tartrazin und Violamin R. Beispiele von geeigneten alkohollöslichen Farbstoffen sind Kongorot, Primulin. Auramin und Safranin Y.

Bei der Erfindung bevorzugte lichtunechte Farbstoffe sind Erythrosin, Tartrazin. Brilliantblau, Indigolin, Sonnenuntcrgangsgelb und Mischungen davon. Ein bevorzugter grüner lichtunechter Farbstoff ist eine Kombination von Brilliantblau, Tartrazin und Sonnenuntergangsgelb, die im Handel als wäßrige Lösung zum Färben von Lebensmitteln erhältlich ist.

Die Grundiermittelzusammensetzung muß mindestens einen Teil ihrer Farbe in Gegenwart von Licht für eine Zeit bewahren, die ausreichend ist, um die grundierte Oberfläche mit einer siliconhaltigen Überzugsmasse zu überziehen, wobei die Farbe des Grundiermittels als Hilfe für die Auftragung der Überzugsmasse dient. In Abhängigkeit von dem verwendeten Grundiermittel wird diese Zeit zwischen einigen Minuten und einigen Stunden schwanken und wird 24 Stunden nur in den seltenen Fällen überschreiten, wenn eine iängere und zwangläufige Pause bei dem Verfahren eintritt, z. B. am Ende einer normalen Arbeitsperiode.

Nachdem das Auftragen der Überzugsmasse auf die grundierte Oberfläche beendigt worden ist, soll das von der Überzugsmasse nicht bedeckte Grundiermittel seine Farbe verlieren. Die Zeit, die für diesen Farbverlust erforderlich ist, hängt von vielen Faktoren ab, wie von dem speziell verwendeten Farbstoff, der Natur und der Intensität des Lichts, der Schichtdicke des Grundiermittelanstrichs und ähnlichen Faktoren, so daß ihre Länge schlecht vorausgesagt werden kann. So ist z. B. Indigocarmin stärker lichtunecht als Amaranth. In intensivem Licht verbleicht ein Farbstoff schneller als in schwachem Licht. Ultraviolettes Licht zerstört Farbstoffe schneller als das sichtbare Licht. Ebenso ist Sonnenlicht stärker wirksam als Glühlicht. Der gewünschte Zeitraum für den Farbverlust hängt stark auch von der persönlichen Präferenz, dem Ermessen des Publikums und dergleichen ab. Im allgemeinen wird aber der Zeitraum, innerhalb dessen die Farbe des nicht von der Überzugsmasse bedeckten lichtunechten Farbstoffs verschwindet, bei etwa 1 Tag bis 6 Wochen nach dem Auftragen der Grundiermittelzusammensetzung auf der Oberfläche liegen.

Die Grundiermittelzusammensetzungen nach der Erfindung enthalten mehrere flüchtige organische Lösungsmittel. Diese Lösungsmittel dienen als Verdünnungsmittel und als Stabilisatoren für die Zusammcnsetzung und steuern außerdem die Filmbildung. Obwohl die Grundiermittelzusammensetzungen nur geringe Mengen an Lösungsmittel enthalten können, werden in der Praxis Grundiermittelzusammensetzungen bevorzugt, die mindestens 50 Gew.-% Lösungsmittel enthalten. so Üblicherweise werden Grundiermittelzusammensetzungen mit Lösungsmittelmengen im Bereich von 85 bis 95 Gew.-°/o, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, benutzt. Bei der Erfindung enthalten die Grundiermittelzusammensetzungen bevorzugt 85 <is bis 99 Gew.-% Lösungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Grundiermittelzusammensetzung.

Beispiele von flüchtigen organischen Lösungsmitteln mit Siedepunkten von etwa 50 bis 250° C, die bei der Erfindung benutzt werden können, sind gesättigte und ho ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol, Cyclohexan, Cyclohexen, Heptan und Petroleumnaphtha; Alkohole der Formel

in der Q Wasserstoff oder ein Methylrest ist, y einen Wert von 0 bis 2 hat und R'" ein aliphatischer

Kohlenwasserstoffrest mit nicht mehr als 9 Kohlenstoffatomen ist. Beispiele dafür sind Kohlenwasserstoffalkohole, wie Methanoi, Butanol, Isopropanol, Cyclohexanol und Kohlenwasserstoffätheralkohole, wie Monoalkyläther von Äthylenglycol, wie 2-Methoxyäthanol, Monoalkyläther von Propylenglycol, Monoalkyläther von Diäthylenglycol und Monoalkyläther von Dipropylenglycol und die Acetatester der vorhin genannten Alkohole, wie Äthoxyäthylacetat.

Bei einer bevorzugten Ausführungsforni der Erfindung ist das Lösungsmittel (C) der Monoäthyläther von Äthylenglycol, das Lösungsmittel (D) Toluol und das Lösungsmittel (E) der Acetatester des Monoäthyläthers von Äthylenglycol.

Die bei der Erfindung verwendeten filmbildenden Grundierzusammensetzungen enthalten außer dem erwähnten Lösungsmittel und dem lichtunechten Farbstoff siliconhaltige filmbildende Verbindungen und Mischungen von Verbindungen, die eine Härtungsreaktion eingehen und einen festen kontinuierlichen Film bilden. Siliconhaltige Verbindungen, die filmbildend sind und in den bei dieser Erfindung verwendeten Grundiermittelzusammensetzungen benutzt werden können, sind (1) Verbindungen der Formel (RO)4_jSiZ.„ in der jedes R unabhängig ein Alkylrest mit weniger als 7 Kohlenstoffatomen, wie ein Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- und Cyclohexylrest oder ein Alkoxyalkylrest mit weniger als 7 Kohlenstoffatomen, wie ein 2-Methoxyäthyl- oder 2-Äthoxyäthylrest ist, a einen Wert von 0 bis 1 hat und Z ein Alkyl-, Vinyl- oder Phenylrest oder -(C₁₁H_2nJNHR' ist, wobei R' Wasserstoff oder - (CmHj₁₁₁JNH) ist, η einen Wer! von 3 bis 9 hat, m einen Wert von ? bis 4 hat, jedes Stickstoffatom an Siliciumatome über mindestens 3 Kohlenstoffatome gebunden ist, (2) härtbare Reaktionsprodukte von (a) einem Silan der Formel

(RO),SiC„H2„NHR'

in der R, η und R' die bereits definierte Bedeutung haben und (b) einer löslichen Epoxyverbindung und (3) Siloxane, die die Kondensations- und Kokodensationsprodukte von (1) und (2) sind. Die lösliche Epoxyverbindung kann eine reine Einzelverbindung oder eine Mischung von Einzelverbindungen sein, die durch ihr Epoxyäquivalent charakterisiert werden kann. Das Epoxyäquivalent ist die Anzahl der Gramme der Epoxyverbindung, die ein Gramm — Mol der Epoxyfunktionalität enthält. Unter »löslich« wird verstanden, daß die Epoxyverbindung sich in der zur Herstellung der Grundierzusammensetzung verwendeten Lösungsmittelkombination löst.

Im Rahmen der Erfindung kann man zur Herstellung der Grundiermittelzusammensetzung Epoxyverbinc'ungen verwenden, bei denen es sich um handelsübliche Produkte von unterschiedlicher Viskosität handelt, deren Eigenschaften zwischen fließfähigen Flüssigkeiten bis zu festen harzartigen Materialien schwanken können. Diese Produkte enthalten im Mittel mindestens eine Epoxygruppe pro Molekül und sind in der Regel komplexe Mischungen von organischen Molekülen, die im Mittel eine oder mehrere Epoxygruppen pro Molekül enthalten.

Im Rahmen der Erfindung kann (1) ein Orthosilicat, wie Methylorthosilicat, Äthylorthosilicat, Propylorthosilicat oder Methoxymethylorthosilicat sein; ferner ein Alkoxysilan, wie Methyltrimethoxysilan, Vinyltriäthoxy silan, Phenyltributoxysilan, Methyldibutylmethoxysilan und Methyldimethoxypropoxysilan; ferner ein Aminoalkylsilan, wie 3-Aminopropylirimethoxysilan und 3-Aminobutyltriäthoxysilan und ein Aminoalkylaminoalkylsilan, wie N-(2-Aminoäthyl)-3-aminopropyltrimeihoxysilan und Mischungen dieser Silane. Die härtbaren * Reaktionsprodukte gemäß (2) erhält man, indem man ein NH»-haltiges Silan gemäß (I) mit einer löslichen Epoxyverbindung in einem derartigen Verhältnis umsetzt, daß zwei Epoxygruppen für jede — NHj-Gnippe vorhanden sind, wobei mindestens ein Mol eines

in alkoholischen Lösungsmiltels für jede -NH>-Gruppe vorhanden ist. Die Natur und die Identität der in Betracht kommenden alkoholischen Lösungsmittel ist bereits angegeben worden.

Die Siloxane gemäß (3), die bei der vorliegenden

is Erfindung geeignet sind, entstehen durch Kondensa- !!onsreaktionen zwischen Alkoxysüanen. Ohne die Erfindung an irgendeine Theorie binden zu wollen, wird angenommen, daß diese Siloxane im allgemeinen durch Hydrolyse von einem Alkoxysilan mit einem Molekül

i« Wasser entstehen, wobei ein Silanol (HOSi=) gebildet wird, woran sich die Kondensation von zwei Silanolen, nicht an dem gleichen Siliciumatom, anschließt. Es bildet sich ein Molekül Wasser und eine Siloxanbindung, die aus zwei an ein Sauerstoffatom gebundene Siliciumato-

2s men besteht. Ein Beispiel eines derartigen Siloxans ist Äthylpolysilicat, das man durch partielle Hydrolyse von Äthylorthosilicat herstellen kann.

Bei der Erfindung sind silanolhaltige Komponenten, die sich durch partielle Hydrolyse der Verbindung (1), (2)

ίο oder (3) herstellen lassen, nicht ausgeschlossen.

Eine bevorzugte Zusammensetzung nach der Erfindung enthält als Silan (2)(a) eine Verbindung der Formel

(CH, O), SiCH₂CH. CH..NHCH,CH>NH,

t> und als lichtunechten Farbstoff Turtrazin, Brilliantblau und Sonnenuntergangsgelb.

Das Verfahren und die Zusammensetzungen nach der Erfindung sind besonders zum Grundieren der zahlreichen Oberfläcnen von Gebäuden vor dem Anbringen

von Dichtungs- und Überzugsmassen geeignet. Wenn man 7 3. Sperrholzdächer mit siliconhaltigen Massen überzieht, um sie gegen den zerstörenden Einfluß von Sonnenlicht und Wetter zu schützen, wird die Haftung zwischen dem Sperrholz und dem Überzug dadurch

4S gefördert, daß man eine siliconhaltige Grundiermittelzusammensetzung vor dem Auftragen des Überzugs aufbringt. Dabei ist es sehr wichtig, daß das Sperrholz vollständig grundiert wird, da ungrundierte Flächen keine starke Bindung zwischen dem Schutzüberzug und dem Sperrholz ergeben, so daß nachher eine Ablösung des Schutzüberzuges eintreten kann. In der Praxis wird die Grundierzusammensetzung in der Regel über die Grenzen der Fläche, die überzogen werden soll, aufgetragen, um eine vollständige Grundierung der zu überziehenden Fläche sicherzustellen. Dadurch erreicht man eine maximale Haftung des Schutzüberzuges auf dem Sperrholz. Wenn vor dieser Erfindung ein Farbstoff angewendet wurde, um die Ausbreitung der Grundierzusammensetzung anzuzeigen, gab die nicht von dem

ho Überzug bedeckte Grundierzusammensetzung dem Gebäude ein unerwünschtes Aussehen. Wenn kein Farbstoff in die Grundiermittelzusammensetzung aufgenommen wurde, waren leicht Irrtümer hinsichtlich der Übereinstimmung zwischen Grundiermittel und

fts Überzug möglich. Durch die Erfindung wird es möglich, den unbedeckten Grundierüberzug auf der Oberfläche zu belassen, ohne daß eine Störung des Aussehens des Bauwerks eintritt, da der lichtunechte Farbstoff im

Grundiermittel nach kurzer Zeit seine Farbe verliert.

Gelegentlich werden gefärbte Grundierzusammensetzungen zufällig durch mangelnde Sorgfalt oder Unwissenheit auf Flächen von Gebäuden aufgebracht, die nicht beschichtet oder überzogen werden sollen. Dadurch tritt eine unerwünschte Verfleckung der Gebäude ein, die eine aufwendige Reinigung der Reparatur erfordert. Durch die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Zusammensetzungen wird dieses Problem in einer fortschrittlichen Weise gelöst. Der lichtunechie Farbstoff wird in Gegenwart von Licht farblos, so daß eine permanente unansehnliche Verflekkung vermieden wird. Außerdem entfallen schwierige und teure Reinigungsverfahen. In den folgenden Beispielen wird die Erfindung noch näher erläutert.

Be i s ρ i e ! !

Es wurde eine Grundiermittelzusammensetzung hergestellt, indem 14 g eines handelsüblichen festen Epoxyharzes in einer Mischung von 104 g 2-Methoxyäthanol, 104 g Toluol und 104 g 2-Äthoxyäthylacetat aufgelöst wurden. Dann wurden 1,5 g Aminoäthylaminopropyltrimethoxysilan zugegeben. Zu 100 g der erhaltenen Lösung wurden 1,0 g einer wäßrigen Lösung einer grünen Farbe, die aus einer Mischung von Tartrazin, Brilliantblau und Sonnenuntergangsgelb bestand und die üblicherweise zum Färben von Lebensmitteln verwendet wird, gegeben. Mit dieser grünen Lösung wurden Oberflächen von Beton, Marmor und Sperrholz überzogen, und der Überzug wurde trocknen gelassen. Ein Teil der grundierten Flächen wurde mit einer handelsüblichen silicanhaltigen Überzugsmasse überzogen. Die grüne Farbe der grundierten und nicht überzogenen Flächen verschwand vollständig im Verlauf von 6 Wochen bei Einwirkung von Sonnenlicht.

Beispiel 2

Die Grundiermittelzusammensetzung von Beispiel 1 wurde auf eine Oberfläche eines Polyurethanschaumstoffs aufgebracht. Nach dem Trocknen wurde der Polyurethanschaumstoff mit einer bei Raumtemperatur aushärtenden siliconhaltigen Überzugsmasse beschichtet. Unbeschichtete grundierte Flächen des Polyurethanschaums wurden im Verlauf von 6 Wochen farblos.

Claims

Patentansprüche:

1. Filmbildende Grundiermittelzusammensetzung, enthaltend einen lichtunechten Farbstoff, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine homogene Lösung ist von

(A) 0,99 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, νοτι Verbindungen aus der G ruppe von

(1) Verbindungen der Formel (RO)₄ .,SiZ.,,

(2) härtbaren Reaktionsprodukten von

(a) Silanen der Formel (RO))SiC_nHj_nNHR' und

(b) Epoxyverbindungen löslich in den Lösungsmitteln (C) + (D) + (E) und

(J) Siloxanen, die Kondensations- und Kokondensationsprodukte von (1) und (2) sind,

(B) 0,01 bis 10Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, von mindestens einem im Grundiermiiie) löslichen lichtunechten Farbstoff, der mindestens einen Teil seiner Farbe für mindestens 24 Stunden beibehält und danach in Gegenwart von Licht farblos wird,

(C) 1 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, eines Lösungsmittels der Formel