DE947726C

DE947726C - Verfahren zur Verbesserung von Anstrichstoffen

Info

Publication number: DE947726C
Application number: DEC5621A
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Erbe; Dr Waldemar Kaufmann
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1952-04-02
Filing date: 1952-04-02
Publication date: 1956-08-23
Also published as: DE965261C

Description

Verfahren zur Verbesserung von Anstrichstoffen In der Technik der Anstrichmittel versteht man unter »Trocknen« die Umwandlung des durch ein Streich-, Spritz-, Tauch- oder Druckverfahren auf die zu bedeckenden Gegenstände aufgebrachten flüssigen Farb-, Firnis- oder Lackauftrages in einen festen Film. Dieses Trocknen geschieht bei denjenigen Anstrichstoffen, zu deren Herstellung sogenannte trocknende Öle verwendet oder mitverwendet worden sind, ganz oder wenigstens teilweise unter :Mitwirkung des Luftsauerstoffes. Zu diesen trocknenden Ölen gehören z. B. Leinöl, Holzöl, Oiticicaöl, ferner sogenannte halbtrocknende Öle, wie Sojabohne:-#@'I. sowie chemisch umgewandelte Öle, wie dehydratisiertes Ricinusöl, isomerisierte Öle und Standöle. In die gleiche Gruppe gehören aber auch z. B. die künstlich hergestellten Ester mehrwertiger Alkohole mit ungesättigten Fettsäuren, wobei ein Teil der Hydroxylgruppen noch durch andere, gegebenenfalls mehrwertige Säuren verestert sein kann, ferner vorpolymerisierte Produkte aus dieser Gruppe sowie synthetisch hergestellte trocknende Öle. Das gemeinsame Kennzeichen aller dieser trocknenden Öle, für die im vorhergehenden nur Beispiele gebracht sind, und der unter ihrer Verwendung oder Mitverwendung hergestellten Anstrichstoffe ist die Fähigkeit, im fertigen Anstrich unter Mitwirkung von Luftsauerstoff eine zur Filmbildung und Filmverfestigung führende Veränderung ihrer Eigenschaften zu erleiden.
Da die Trocknung dieser Anstrichstoffe für die Praxis oft nicht rasch genug verläuft, verwendet man seit langem sogenannte Trockenstoffe; das sind Verbindungen, die, in kleinen Mengen zugesetzt, die, Fähigkeit haben, diese oxydative Filmbildung zu beschleunigen. Die üblichen Trockenstoffe sind öllösliche organische Verbindungen, wie z. B. Resinate, Linoleate; Naphthenate usw. von bestimmten Metallen, wobei das Metall als der eigentliche Träger der Katalysatorwirkimg angesehen wird. Am meisten benutzt werden die Metalle Kobalt, Mangan und Blei, seltener Eisen, Zink, Calcium und andere.
Es sind auch schon organische Zusatzstoffe vorgeschlagen worden, die gleichzeitig mit diesen metallhaltigen Trockenstoffen angewandt werden und deren Wirkung steigern sollen. Die bisher vorgeschlagenen Zusatzstoffe fanden aber keinen Eingang in die Technik, weil ihre Wirkung im Verhältnis zu ihren Kosten viel zu schwach war.
Das gleiche gilt auch für eine Anzahl von organischen Trockenstoffen, die ohne Zusatz von Metallen trocknend wirken wie Carotinoide, hexasubstituierte Äthane und Peroxyde aromatischer Säuren. Ferner sind sie entweder schwer zu handhaben, wie die luftempfindlichen hexasubstituierten Äthane, oder sie wirken nur auf ganz bestimmte Öle, wie die genannten Peroxyde.
Es wurde nun gefunden, daß organische Verbindungen, die eine Enolgruppe enthalten und die aus organischen o-Oxyaldehyden oder -Ketonen durch Umsetzung mit primären Aminen, die eine oder mehrere Aminogruppen enthalten, gewonnen sind, geeignete Zusatzstoffe darstellen, die in Verbindung mit metallhaltigen Trockenstoffen in kleinen Mengen erhebliche Beschleunigung des Trockenvorganges hervorrufen.
Beispiele für geeignete Zusatzstoffe sind unter anderem die Umsetzungsprodukte einer der folgenden Carbonylverbindungen: o-Oxybenzaldehyd, o-Oxy acetophenon, 2-Oxy-naphthaldehyd-i mit einer der folgenden Aminoverbindungen: Anilin, Äthylendiamin, o-Phenylendiamin, Triäthylentetramin, Hydrazin, wobei die Komponenten noch weitere Substituenten, z. B. Halogen, Nitro-, Alkyl-, Alkoxy-, Arylgruppen usw., tragen können.
Die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe sind besonders wirksam in Verbindung mit Mangan- und Eisentrocknern, aber auch in Verbindung mit Trockenstoffen, die z. B. Blei, Zink oder andere Metalle enthalten, sind sie als Beschleuniger brauchbar. Auch zusammen mit Trockenstoffen, die zwei odermehr Metalle gleichzeitig enthalten, können sie mit Vorteil verwendet werden. Für kobalthaltige Trockner sind sie vor allem dann geeignet, wenn dieses. Metall nichtallein oder überwiegend in ihnen enthalten ist.
Die genannten Zusatzstoffe können infolge ihres Aufbaues mit den Trocknermetallen relativ stabile Salze bilden. Es hat sich gezeigt, daß diese Salze ebenfalls eine gegenüber den üblichen Trockenstoffen verbesserte Trockenwirkung haben, so daß z. B. an Stelle eines Gemisches aus Mangannaphthenat und einem der erfindungsgemäßen Zusatzstoffe auch das Mangansalz des betreffenden Zusatzstoffes verwendet werden kann.
Die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe können dem fertigen Anstrichmittel vor dem Gebrauch in Substanz oder in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst zugesetzt werden. Die Zusatzstoffe können aber auch mit irgendeinem der Bestandteile des Anstrichmittels, z. B. dem Bindemittel, dem Pigment oder dem metallhaltigen Trockenstoff, vorgemischt und auf diese Weise dem fertigen Anstrichmittel einverleibt werden.
Bei Anstrichstoffen, die Verbindungen von Metallen - z. B. von Ca, Zn, Pb, Fe u. a. - als Pigmente oder im Bindemittel, z. B. an Harzsäuren u. a. gebunden, enthalten, können diese Metallverbindungen unter Umständen im Zusammenwirken mit den erfmdungsgemäßenZusatzstoffen eine trocknungsbeschleunigende Wirkurig entfalten, so ds.ß außer diesen organischen Zusatzstoffen metallhaltige Trockenstoffe entweder überhaupt nicht oder nur in geringerer Menge besonders zugesetzt zu werden brauchen.
Es ist auch bereits aus den deutschen Patentschriften zig 667 und 720 946 bekannt, Nitrogruppen enthaltende Verbindungen als Trockner zu verwenden. Es wird hier also die gleichzeitige Anwesenheit je einer Nitrogruppe und . einer Gruppierung -- H C = N -bzw. - H C = C< als Voraussetzung für die Wirksamkeit angegeben.- Demgegenüber werden nach der Erfindung Schiffsche Basen verwendet, die in o=Stellung Oxygruppen enthalten. Diese Verbindungen sind zudem wirksamer als die in den deutschen Patentschriften 719667 und 720946 beschriebenen Verbindungen.

Als Beispiele für die Wirkung der erfindungsgemäßen Zusatzstoffe sind im folgenden die Zeiten angegeben, die ein normaler Anstrichfilm aus einem handelsüblichen Leinöl bis zum Trockenwerden unter mittleren Bedingungen der Temperatur; Luftfeuchtigkeit und Belichtung brauchte.

Beispiel i

Zusatzstoff: Disalizylal-äthylendiamin

°% Metall Zusatz- Trockenzeit

(als Naphthenat) Stoff

0,0110/, Mn - 2 bis 3 Tage

0,011 °/o Mn o;oi 23 Stunden

o,oii °/o Mn 0,1 9 -

0,011 °/o Mn 1,0 61/2 -

0,o18 °/o Mn - 22 Stunden

0,0i8 °@o Mil 0,005. 12 -

o,öi8 °/o Mn 0105 81/z -

o,o18%.Mn 0,5 41/2 -

0,o6 °/" Mn - ii Stunden

o,o6°/o Mn o,i 4 -

°/° Metall o/ Zusatz- Trockenzeit

(als Naphthenat) Stoff

0,07 °/o Fe - 26 Stunden

0,071)/, Fe 0,3 9 -

0,2i l)/0 Fe - i51/4 Stunden

0,210/0 Fe 1,0 41/2 -

0,0027 °/o Co + - etwa 2 Tage

0,0130/, Mn 0,3 63/4 Stunden

0,05V/" Pb + - 21 Stunden

0,0130/,) Mn 0,3 61/2 -

0,110/, Zn - 3 bis 4 Tage

o,ii °/o Zn 0,3 48 Stunden

o,ii °/" Zn 1,0 30 -

o,6()/, Pb - 14 bis i9 Stunden

o,60/0 Pb 1,0 7 bis 8 -

0,3()/o Ni - 48 Stunden

0,30/, Ni 0,3 28 -

0,120/0 Ca - 36 Stunden

0,120/, Ca 0,3 22 -

0,23()/, Cr - 36 Stunden

0,2304 Cr 0,3 i21/2 -

0,170/, A1 - 29 Stunden

o,i7°/o A1 0,05 14 -

Beispiel 2

Zusatzstoff: Disalizylalhydrazin

°/o Metall °/°

(als Naphthenat) Zusatz- Trockenzeit

Stoff

0,02,7')/, Mn - 12 bis 18 Stunden

0,0270/, Mn 0,01 61/2 bis 91/2 -

o,o27 °/a Mn 0,1 51/4 bis 73/4 -

je nach Belichtung und

Luftfeuchtigkeit

Beispiel 3

Zusatzstoff: Disalizylal-o-phenylendiamin

(0/0

°/ö Metall Zusatz- Trockenzeit

als @aphthenat) Stoff

0,027 °/, Mn - 12 Stunden

0,027 % Mn 0,01 81/2 -

0,027 °/o Mn 0,05 71/2 bis 8 Stunden

Beispiel 4

Zusatzstoff: Salizylal-p-nitranihn

°/ö Metall o/ Zusatz- Trockenzeit

(als Naphthenat) Stoff

0,0135 °/o Mn - 25 Stunden

o,oi35 °/o Mn 0,i etwa 8 Stunden

0,0135 °/o Mn - 25 Stunden

0,0135 % Mn 0,5 7 -

1

Weitere Beispiele

Zusatzstoff

°/° Metall (als Menge in °/° ! Trockenzeit

Beispiel Anstrichmittel Naphthenat

des Ölanteils entstanden aus in Stunden

zugesetzt) des Anstrich-

mittels

5 Leinöl - -- 2 Mol 4-Methyl-7-oxyindanon-i + 76

0,0135 Mn - i Mol Äthylendiamin 20

0,0135 Mn 0,03 9;5 bis i0,5

6 Leinöl - - 11VIo13-Nitro-6-oxy-

benzaldehyd + 82 bis 94

0,0135 Mn -J i Mol Isobutylamin io bis 22

0,0135 Mn 0,3 8,3

7 Leinöl - - 2 MOl 3-Nitro-6-Oxy-

benzaldehyd 1 53

0,0135 Mn - i Mol i, 2-Diaminopropan 29,5

0,0135 Mn 0,1 6,3

8 Leinöl --- 2 Vol o-Oxyacetophenon -[- 58

0,0135:11n - 1 Mol i, 2-Diaminopropan 24,3

0,0135 Mn 0,3 7,3

Zusatzstoff

°/o Metall (als Menge in °/ö Trockenzeit

Beispiel Anstrichmittel Naphthenat des Ölanteils in Stunden

zugesetzt) des Anstrich- entstanden aus

mittels

g . Mischung: - - 2 Mol 2-Oxynaphthaldehyd-i -f- 34

27o g Leinöl, - °,i i Mol o-Phenylendiamin 26,5

. 3009 - 1,0 13

dunkler Ocker - 2,0 11,5

io Mischung: - - 2 Mol Sahcylaldehyd -[- 77

93 g Leinöl, - °,i i M01 Äthylendiämin 27,5

250 g Chrom- 0,0135 Mn - =I

gelb 0,0135 Mn 0,1 6,3

=I Mischung: - - 2 Mol Salicylaldehyd -E- 33 bis 46

6o°/° Leinöl, 0,o18 Mn -. i MolÄthylendiamin io bis 22

40 % Holzöl 0,o18 Mn 0,1 - 2,5

1a a) Holzöl - - 2 Mol Salicylaldehyd + 53

o,oog Mn -- i Mol i, 2-Diaminopropan 34 bis 46

o,oog Mn o,oi - 6,8

o,oog Mn 0,02 5,3

i2b) - - 74

0,0135 Mn - 49,3

0,0135 Mn o,oi 5,3

13 Holzöl - - 2 Mol Salicylaldehyd + 3o bis 70

0,03 1 Mol Äthylendiamin + 27

- o,1 i Mol Fe (Ferrisalz) io bis 22

14 Holzöl - - 2 Mol 3-Methyl-6-oxy-

benzaldehyd + 30

0,0135 Mn - i Mol Äthylendiamin 30

0,0135 Mn o,1 8

o,6 Pb - 2z

o,6 Pb 0,1 7

15 Holzöl - - 2 Mol 3-Nitro-6-oxy-

- benzaldehyd -f- 29

0,0135 Mn - 1 Mol 1, 2-Diaminopropan io bis 22

0,0135 Mn 0,1 2,8

16 Holzöl - - 2 Mol 3-Chlor-6-oxy-

benzaldehyd + 25

0,0135 Mn - i Mol o-Phenylendiamin io bis 22

0,0135 Mn 0,1 5,8

17 Hölzöl - - i Mol Salicylaldehyd + 245

0,0135 Mn - i Mol Oleylamin io bis 22

0,0135 Mn 0,1 4,5

18 Holzöl - - 2 Mol 3-Nitro-6-oxy-

benzaldehyd + ' 26

0,0135 Mn - i Mol Diäthylentriamin io bis 22

0,0135 Mn 0,03 5,5

o,6 Pb ' - - - - io bis 22

o,6 Pb o,or 5,3

ig Holzöl - - i Mol 3-Nitro-6-oxy-

benzaldehyd + 24

o,6 Pb - i Mol Anilin io bis 14

o,6 Pb 0,01 j 6,3

Zusatzstoff

°% Metall (als Menge in °% Trockenzeit

Beispiel Anstrichmittel Naphthenat des Ölanteils in Stunden

zugesetzt) des Anstrich- entstanden aus

mittels

20 Holzöl - - 2 Mol 5-Nitro-6-oxy-

benzaldehyd + 22

0,0135 Mn - i Mol Äthylendiamin 23

0,0135 Mn o,oi 4

0,0=35 Mn o,i 2

o,6 Pb - 8,5

o,6 Pb o,oi 4,5

0,6 Pb o,i 1,8

21 Holzöl - - 2 Mol des Isemerengesnisches aus 74

0,0135 Mn - 3-Nitro- und 5-Nitro-6-oxy-

benzaldehyd + 24,5

0,0135 Mn o,oi 1 Mol i, 2-Diaminopropan 3,3

o,6 Pb - ii

o,6 Pb 0,03 4,5

22 Holzöl - - i Mol o-Oxyacetophenon + 74

0,0135 Mn - i Mol Salicylaldehyd + 49,3

0,0135 Mn o,oi i Mol 1, 2-Diaminopropan 7

23 Klarlack - - 2 Mol o-Oxy-acetophenon + 25

(Basis: leinöl- 0,0135 Mn - i Mol Äthylendiamin 4,3

haltiges 0,0135 Mn o,1 2

Aikydharz,

55 % Leinöl-

gehalt)

24 schwarze - - 2 Mol des Isomerengemisches aus 45,5

Lackfarbe o,oo72 Mn - 3-Nitro- und 5-Nitro-6-oxy-

(aus Nr. 23) benzaldehyd -E- 30,5

0,0072 Mn 0,3 1 Mol i, 2-Diaminopropan 6,5

25 blaue - - 2 Mol Salicylaldehyd -f- 25 bis 40

Lackfarbe - 0,3 1 Mol Äthylendiamin 8,8

(aus Nr. 23) 0,0135 Mn - 16,3

0,0135 Mn 0,1 9

0,0135 Mn 0,3 6,3

Zum Vergleich mit den in den deutschen Patentschriften 7ig 667 und 72o 946 beschriebenen Trockenstoffen wurde folgende Versuchsreihe durchgeführt:

Beispiel 26

Zusatz an Menge an Trockenzeit in Stunden bei Zusatz von

Verwendetes Mn-naphthenat, organischem Disalizylal- Benzal-p- 2-(4-Nitro-

Öl ausgedrückt Zusatzstoff ähylen- Nitranilin styryl)-chinolin

/° /° diamin (D. P. 71g 667 (D. P. 720 946)

- - 25

0,0135 - 71/2

Holzöl 00135 0,03 3 71/2 71/2

0,0135 0,1 21/4 71/2 7

0,0135 0,3 1 71/2 31/4

0,0135 1,0 '/4 31/4 21/2

Claims

PATENTANSPRÜCHE: x. Anstrichmittel mit einem Zusatz Schiffscher Basen als Trocknungsbeschleumgern, gekennzeichnet durch den Gehalt an Schiffschen Basen aus aromatischen o-Oxyaldehyden oder -Ketonen und primären, gegebenenfalls mehrere Amingruppen enthaltenden Aminen und gegebenenfalls, soweit die Anstrichutoffe Verbindungen trocknungsfördernder Metalle (Pigmente) nicht oder nicht ausreichend enthalten, noch durch: den Gehalt an geeigneten, an sich bekannten Metallverbindungen.
2. Anstrichmittel nach Anspruch z, gekennzeichnet durch einen Gehalt an chemischen Verbindungen, die durch Ersatz von Wasserstoffatomen der genannten Schiffschen Basen durch äquivalente Mengen eines trocknenden Metalls entstehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 7xg 667, 720 946, 871343, 870 312; USA.-Patentschrift Nr. 2 032 554-