-
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.