DE863835C

DE863835C - Thixotrope, loesungsmittelfreie UEberzugs- oder Fuellmasse

Info

Publication number: DE863835C
Application number: DEI3664A
Authority: DE
Inventors: Murray Berdick; John A Loritsch
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1949-12-31
Filing date: 1950-12-30
Publication date: 1953-01-19

Description

Thixotrope, lösungsmittelfreie Überzugs- oder Füllmasse Zusatz zum Patent 855 44'0 Die Erfindung betrifft thixotrope, polymerisierbare, lösungsmittelfreie Gemische zum Überziehen und Füllen, die aus einer polymerisierbaren. organischen Flüssigkeit und einem Füllstoff bestehen, gemäß Patent 855 440.
Es wurde gefunden, daß Thixotropizität in den Gemischen aus lösungsmittelfreiem Lack und Füllstoff durch Zusatz geringer Mengen anderer Thixotropizität hervorrufender Mittel, die sowohl das Harz als auch den Füllstoff benetzen, hervorgerufen werden kann. Unter den Thixotropizität hervorrufenden Mitteln sind die oberflächenaktiven, keine Ionen enthaltenden Polyäther zu nennen. Als Beispiele solcher oberflächenaktiver Stoffe seien die hochaktiven polaren Verbindungen genannt, die polymere Äthergruppen enthalten und unter dem Handelsnamen Intral 224, Intral 229 und Intral 384 bekannt sind und nachstehend als Verbindungen A bezeichnet werden.
Aryl-Alkyl-Polyätheralkohole, die unter dem Handelsnamen Triton E bekannt sind, eignen sich auch für 'den genannten Zweck. -Diese Alkylpolyätheralkohole werden nachstehend als Verbindungen B bezeichnet.
Eine andere Gruppe von Verbindungen, die geeignet ist, Thixotropizität in nichtthixötropen Systemen aus lösüngsmittelfreiem Lack und Füllstoff hervorzurufen, sind - polymerisierte Äthylenoxydkondensationsprodukte der allgemeinen Formel in der R, eine hydrophile, aliphatische Kette und R2 eine kurze Kohlenwasserstoffkette, gewöhnlich C2Hq, ist. Diese Verbindungen sind unter dem Handelsnamen Igepal CA, Igepal CE und Igepal CTA bekannt. Nachstehend werden diese Verbindungen als Verbindungen C bezeichnet.
Bestimmte mehrwertige Alkohole, . wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol und Glycerin sowie deren Abkömmlinge, wie z. B. Sorbitmonoöleat, eignen sich auch zur Hervorrufung der Thixotröpizität bei bestimmten lösungsmittelfreien Lacken. Bestimmte der vorgenannten mehrwertigen Alkohole erfordern einen geringen Zusatz von Wasser, damit sie den Lack-Füllstoff-Systemen gute Thixotropizität verleihen. Es wird angenommen, däß in den Fällen, in denen zusätzliches Wasser nicht notwendig ist, das Bedürfnis nach Wasser befriedigt wird durch die geringen Mengen Wasser, die normalerweise in den lösungsmittelfreien Lacken von der Herstellung anwesend sind oder am Füllstoff durch Absorption haften oder . bedingt sind durch die hygroskopische oder hydrophile Natur des Netzmittels: Werden Thixotropizität hervorrufende Mittel in die Mischung eingeführt, so können als lösungsmittelfreie Lacke neben den im Hauptpatent bereits beschriebenen Lacken- auch Ester der Acrylsäure und der Methacrylsäure verwendet werden. Als Beispiele solcher Ester seien genannt: Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobütyl- und Allyhnethacrylat und Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl- und Allylacrylat.
Auch lassen sich Vinylmonomere verwenden, wie z. B. Vinylbenzol, Vinylacetat, und deren Gemische. Ein anderer lösungsmittelfreier Lack, der. sich verwenden läßt, ist der decarboxylierte Halbester des Glycerintrirhicinolats,mit einer ungesättigten a-ß-Polycarbonsäure, der nach den Vorschriften der amerikanischen Patentschrift 2 373 527 hergestellt sein kann. .
Es wurde weiterhin gefunden, daß die losungsmittel freien Lacke thixotrop gemacht werden können durch Zusatz auch schon wesentlich geringerer Mengen von Füllstoff; als sie im Patent 855 44o beschrieben sind. Im allgemeinen soll der Füllstoffgehalt io bis 8o °/a des Gemisches ausmachen.
Als aktive Füllstoffe, die den lösungsmittelfreien Lacken gemäß der Erfindung Thixotropizität verleihen, seien genannt: Catalpoton, Kaolin, Diatomeenerde, Flint, Titandioxyd, Kieselsäure, Baryt, Glimmer, Talk und Tripel im gemahlenen oder gepulverten Zustand. In den nachfolgenden Beispielen sind thixotrope Gemische beschrieben, wie sie gemäß der Erfindung hergestellt werden.

Beispiel i

' Gewichtsteile

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ... ... 30;0

Diallylphthalat . ...........:....:. 30,0

Tertiärbutylperbenzoat ........... o,6

Catalpoton . ....................... 40,0

Verbindung A :.............. ..... 115

Werden die vorgenannten Bestandteile sorgfältig vermischt, so ergibt sich ein Gemisch mit ausgesprochen thixotropen Eigenschaften. Von einem in die Mischung eingetauchten Glasstab, der x Stunde an der Luft bei Raumtemperatur aufgehängt wird, fließt nichts ab. Auch nach einer 2stündigen Härtung bei i25° fließt nichts von der Mischung ab.

Wird Beispiel i ohne Zusatz der Verbindung A wiederholt, so hat die Mischung keine thixotropen Eigenschaften, und fast alles Material ist nach i Stunde bei Raumtemperatur von einem in die Mischung eingetauchten Glasstab abgeflossen. Die Verbindung A, eine hochaktive polare Verbindung, die polymere Äthergruppen enthält, verleiht nichtthixotropen Gemischen Thixotröpizität.

Beispiele

Gewichtsteile

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ........ 20,0

Diallylphthalat ...... ............. 20,0

Copolymerisat aus Vinylacetat und

Vinylchlorid ..... ................ 20,0

Trikresylphosphat ......... ........ .9,o

Tertiärbutylperbenzoät. .:.... ..:.. 0,4

Catalpoton ....... ........ ..... i4;0

Verbindung A .............. ...... 2,4

Das erhaltene Gemisch ist hochthixotrop. Ein in die Mischung eingetauchter Glasstab wird in drei Stufen durch Erhitzen von jeweils 40 Minuten auf 8o, ioo und i25° gehärtet, -wobei nichts von der Mischung abfließt.

Beispiel 3

Gewichtsteile

Decarboxyliertes Rhizinusölmaleat ...: 14,0

Monomeres Butylmethacrylat .... .. 26,o

Tertiärbutylperbenzoat ...... ....... 0,2

Gemahlener Flint .................. 8o,o

Verbindung A ...........:.......... 1,2

Werden die Bestandteile ohne die Verbindung A sorgfältig vermischt, so ergibt sich eine glatte Mischung ohne thixotrope Eigenschaften. Nach Zusatz der Verbindung A erhält das Gemisch thixotrope Eigenschaften.

Beispiel 4

- Gewichtsteile

Dialiylphthalat . .. .............. 35,0

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) .. ... 35,o

Tertiärbutylperbenzoat .............. 0,7

Catalpoton ...................:..... 30,0

Verbindung C .. ................ _ 4,0

Das Gemisch der vorgenannten Stoffe ohne Verbindung C hat keine thixotropen Eigenschaften. Nach Zusatz der Verbindung C wird die Mischung hochthixotrop.

Beispiel 5

Gewichtsteile

Decarboxyliertes Rhizinusölmaleat .... 24,0

Monomeres Butylmethacrylat ........ 48,0

Tertiärbutylperbenzoat .............. 0,36

Diatomeenerde .............. . .... 30,0

Verbindung A ...................... 0,92

Das Gemisch der Bestandteile ohne Verbindung A hat keine thixotropen Eigenschaften. Nach Zusatz der Verbindung A wird die Mischung hochthixotrop. Beispiel 6

Gewichtsteile

Diallylphthalat .:................... 40,0

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ........ 40,0

Tertiärbutylperbenzoat ......... . .... o,8

Diatomeenerde ..... - *****'****** ... 20,0

Verbindung A ...................... 0,8

Vor Zusatz der Verbindung A ist die Mischung nichtthixotrop, wird jedoch thixotrop nach Zusatz der Verbindung A.

Beispiel 7

Gewichtsteile

Diallylphthalat ..................... 36,o

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ........ 36,o

Copolymeres aus Vinylacetat und

Vinylchlorid ...................... 15,0

Trikresylphosphat ................... 1,3

Tertiärbutylperbenzoat .............. o,72

Diatomeenerde ..................... 15,0

Verhintlnn-- A ......................

Die Mischung der Bestandteile ist hochthixotrop. Beispiel 8

Gewichtsteile

Triglycerin-(cyclohexyhnaleat) ........ zo,o

Monomeres Butylmethacrylat ........ 40,0

Tertiärbutylperbenzoat ........:..... 0,25

Catalpoton .....:................... 42,5

Äthylenglykol.................. ..... 0,5

Das Gemisch der Bestandteile ist hochthixotrop.

Beispiel g

Gewichtsteile

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) .:...... 10,0

Monomeres Butylmethacrylat ........ 40,0

Tertiärbutylperbenzoat .............. 0,5

Talkum ............................ 6o,o

Verbindung A ...................... 0,45

Das Gemisch ist hochthixotrop, ohne Verbindung A ist es nichtthixotrop. Beispiel zo

Gewichtsteile

Diallylphthalat ..................... 17,8

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ........ 35,7

Copolymeres aus Vinylacetat und

Vinylchlorid ...................... 1g,8

Trikresylphosphat ................... 14,8

Tertiärbutylperbenzoat .............. o,6

Diatomeenerde ..................... 9,9

Verbindung A ...................... 1,4

Werden die Bestandteile sorgfältig vermischt, so bilden sie eine glatte homogene Mischung. Wird eine Spule in das Gemisch getaucht und herausgezogen, so hat sich auf der Spule eine dicke Überzugsschicht gebildet. Es läuft kein Material von der Spule beim Stehen bei Zimmertemperatur oder beim 16stündigen Härten bei 85° und weiterem 5stündigem Härten bei 125° ab. Die gehärtete Spule ist mit einem harten, zähen Überzug bedeckt. Beispiel 1z

Gewichtsteile

Diallylphthalat ..................... 35,0

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ........ 35,0

Tertiärbutylperbenzoat .............. 0,7

Catalpoton ......................... 30,0

Verbindung B ...................... 3,5

Ohne Verbindung B ist das Gemisch nichtthixotrop, nach Zusatz der Verbindung B jedoch thixotrop.

Beispiel z2

Gewichtsteile

Diallylphthalat ..................... 35,0

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ........ 35,o

Tertiärbutylperbenzoat .............. 0,7

Catalpoton ......................... 30,0

Glycerin ..... ..................... 2,5

Das Gemisch dieser Bestandteile hat ausgesprochen thixotrope Eigenschaften.

Beispiel 13

Gewichtsteile

Diallylphthalat ..................... 35,0

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ........ 35,0

Tertiärbutylperbenzoat .............. 0,7

Sorbitmonooleat ............ ....... 2,5

Wasser ............................ 2,5

Catalpoton ......................... 30,0

Das Gemisch ohne Wasser ist nicht oder nur schwach thixotrop, nach Zusatz des Wassers wird es hochthixotrop.

Beispiel 14

Gewichtsteile

Diallylphthalat ..................... 35,0

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ........ 35,0

Tertiärbutylperbenzoat .............. 0,7

Catalpoton ......................... 30,0

Polyäthylenglykol (Molgewicht 6oo) ... 2,5

Wasser ............................ 3,0

Wie beim vorhergehenden Beispiel ist das Gemisch ohne Wasser nichtthixotrop, wird jedoch nach Zusatz des Wassers thixotrop. Beispiel 15

Gewichtsteile

Diallylphthalat ......:....:......... 35,0

-

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ... .. 35;o

Tertiärbutylperbenzoat .............. 0,7

Catalpoton .... ... ... ........ 30;o

Diäthylenglykol . . . . . . . . . . . . . . . . 2,5

Wasser ..............:.....:....... 1,5

Zur Herstellung einer thixotropen Mischung ist wiederum der Zusatz des Wassers erforderlich. Beispiel 16

Gewichtsteile

Diallylphthalat ..................... 20,0

Diäthylenglykolmaleat .:............. 20,0

Benzoylperoxyd ..........:....... 0,4

Kieselsäure ...:....... ......:..... 6o;o

Verbindunz A .................:.... 2.0

Es ergibt sich ein hochthixotropes Gemisch, ohne die- Verbindung A fehlt die Thixotropie. Beispiel 1.7

Gewichtsteile

Decarboxyliertes Rhizinusölmaleat .... 15,0

Styrol .... ........ ......:..... 30,0

Kaolin .... # ..................... 45,0

Verbindunz A...................... n.o

Zusatz der Verbindung A zum Gemisch der anderen Bestandteile ergibt wiederum ein hochthixotropes Produkt. Beispiel 18

Gewichtsteile

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ........ 25;0

Styrol ..:........................ 60,0

Diatomeenerde...................... 20,0

Verbindung A ......... ........... 1,5

Nach Zusatz der Verbindung. A zu der Mischung der anderen Bestandteile wird ein hochthixotropes Produkt erhalten. Beispiel i9

. Gewichtsteile.

Butylmethacrylat ................... 50,0

Talkum .......:.................... 6o,o

Verbindun-- A ...................... Z.0

Nach Zusatz der Verbindung A wird eine Mischung mit ausgesprochen thixotropen Eigenschaften erhalten: Zur Veranschaulichung der Tatsache, daß der Zusatz der Thixotropizität hervorrufenden Yittel die Thixotcopizität auch in bestimmten Systemen mit niederem Füllstoffgehalt hervorzurufen vermag, seien die folgenden Beispiele gegeben:-Beispiel 2o

Gewichtsteile

Diallylphthalat......:.....:......... 29,4

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ........ 29,4

Catalpoton ..................:..... 442

Durch Vermischen der Bestandteile wird ein glattes homogenes Gemisch erhalten, das aber nicht oder nur in geringem Maße thixotrop ist. Beispiel 21

Gewichtsteile

Diallylphthalat . . : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34,6

Triglycerin-(cyclohexylmaleat) ... .. 34,6

Catälpoton ..... .......... ...... 3o,8

Auch die Mischung dieser Bestandteile ergibt ein nichtthixotropes Gemisch. Nach Zusatz von 1,9 Gewichtsteilen der Verbindung A wird das Gemisch hochthixotrop.

Um die ausschlaggebende Rolle des Wassers zur Herstellung des thixotropen Zustandes zu veranschaulichen, sei folgendes Beispiel gegeben: Beispiel 22

Gewichtsteile

Diällylphthalat.......:.............. 35,0

Triglycerin-(cycloh_exy1maleat) :....... 35,0

Catalpoton . ..................... 30,0

Das Gemisch ist nichtthixotrop; nach Zusatz von 1,5 Gewichtsteilen der Verbindung A wird es , thixotrop.
Werden das harzartige Material sowie der Catalpoton getrocknet, sö ist der durch Zusatz der Verbindung A erzielte Grad der Thixotropizität geringer, als wenn die Bestandteile mit ihrem natürlichen Feuchtigkeitsgehalt verwendet werden. Werden jedoch 45 Gewichtsteile Wasser gleichzeitig mit der Verbindung A zugesetzt, so entsprechen die thixotropen Eigenschaften denen, die sich bei Verwendung der Feuchtigkeit enthaltenden Materialien einstellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Thixotrope; lösungsmittelfreie Überzugs- oder Füllmasse nach Patent 855 44o; dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch ein oberflächenaktives Mittel enthält, das sowohl das.Harz als auch den Füllstoff benetzt.
2. Thixotrope Masse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff neben den bereits im Hauptpatent genannten Stoffen oder an ihrer Stelle Flint; Baryt, Diatomeenerde oder Tripel enthält.
3. Thixotrope Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, däßder Füllstoffgehalt =o bis 8o Gewichtsprozent des Gemisches beträgt.
4. Thixotrope Masse nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die polymerisierbare Flüssigkeit Triglycerin- (cyclohexylmaleat), ein Copolymeres des Vinylacetats und Vinylchlorids öder decarboxyliertes Rizinusölmaleat enthält.