DK158147B

DK158147B - Fremgangsmaade til fremstilling af et organolermateriale

Info

Publication number: DK158147B
Application number: DK306285A
Authority: DK
Inventors: John Philip Tatum; Robert Christopher Wright
Original assignee: Perchem Ltd
Priority date: 1983-11-05
Filing date: 1985-07-04
Publication date: 1990-04-02
Also published as: DK306285A; DK158147C; US4752342A; EP0141668A2; EP0141668A3; WO1985001946A1; DK306285D0; DE3477183D1; EP0141668B1

Description

DK 158147 B

i

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af et organolermateriale ved omsætning af et ler af smectit-typen, såsom bentonit eller montmorillonit, 5 og en kvaternær ammoniumforbindelse i vandig opløsning til dannelse af et produkt, der indeholder den kvaternære am-moniunforbindelse i en mængde på 90-180 milliækvivalenter pr. 100 g tørt ler.

Disse organolermaterialer anvendes f.eks. som additiver 10 ved fremstillingen af malinger eller andre overtræksmaterialer for at gøre disse materialer thixotrope eller for at modificere disse materialers thixotrope egenskaber. Imidlertid har de kendte organolermaterialer, som hidtil er blevet anvendt til dette formål, en række ulemper. Spe-15 cielt er nogle af disse materialer vanskelige at disperge-re, og nogle er mere velegnede til anvendelse med alipha-tiske systemer, hvorimod andre er mere velegnede til anvendelse med aromatiske systemer.

De modificerede lermaterialer, som er temmelig vanskelige 20 at dispergere, fremstilles typisk ved omsætning af en kvaternær ammoniumforbindelse med leret i en mængde i området 90-100 milliækvivalenter pr. 100 g ler (tørvægt). Det er sædvanligvis nødvendigt at formale det dannede produkt ind i det materiale, hvortil det skal tilsættes, på samme 25 måde som f.eks. et pigment. Alternativt kan det inkorporeres i en pre-gel i et blandeapparatur med stor forskydningskraft. Det er endvidere nødvendigt at inkorporere en polær forbindelse, såsom ethylalkohol, i gelen, men den mængde, som kræves i et givet system, er temmelig kritisk, 30 og dette kan forårsage produktionsproblemer.

Kendte typer organoler, som er lettere at dispergere, kan fremstilles ved fremgangsmåder, som omfatter anvendelsen af store mængder af den kvaternære ammoniumforbindelse, f.eks. op til 150 milliækvivalenter pr. 100 g ler (tør-35 vægt) med leret og en organisk anion afledt af forskellige organiske syrer eller salte deraf. Medens det under 2

DK 158147 B

laboratoriebetingelser er muligt at regulere mængderne af de forskellige reaktanter til opnåelse af et optimalt færdigt produkt, bevirker forskellene i naturmaterialet ler 5 og ligeledes dets forudgående behandling, at det i den faktiske produktion er vanskeligt at sikre fremstillingen af et ensartet produkt med optimale egenskaber.

I Chem. Abstr. 91 (1979) nr. 125484W henvises til polsk patentskrift nr. 99.538, hvorfra der kendes en fremgangs-10 måde til fremstilling af organolermaterialer ved behandling af smectitler med en kvaternær ammoniumsaltopløsning under regulering af pH-værdien i reaktionsblandingen.

Fra "World Surface Coating Abstracts", bind 52, nr. 452 (1980) abstr. nr. 80/0711 er det endvidere kendt at be-15 handle en blanding af kaolin og tertiært aminsalt med base for at opnå en bedre kompatibilitet af kaolinet med f.eks. malinger.

Ved disse kendte fremgangsmåder gøres der imidlertid ikke noget forsøg på at regulere pH-værdien i reaktionsbian-20 dingen til en optimal værdi med henblik på at påvirke det dannede organolermateriales dispersionsevne i f.eks. malinger og smørefedt.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse af tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af organo-25 lermaterialer, der bevirker en formindskelse af den varierende virkning på produktet, hvori det anvendes, der opstår som følge af forskellene i de kommercielt tilgængelige lermaterialer.

Dette formål opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

30 Det har vist sig, at når pH-værdien under reaktionsprocessen reguleres og indstilles på en optimal værdi, kan den tid, der er nødvendig for at fremstille en tilfredsstil- lende dispersion af produktet ved dets efterfølgende an vendelse som additiv, formindskes til et minimum.

3

DK 158147 B

I overensstemmelse hermed er fremgangsmåden ifølge opfind-5 elsen ejendommelig ved, at omsætningen gennemføres ved en reguleret pH-værdi indstillet på en forud bestemt optimal værdi i pH-intervallet 8-10, hvor optimalværdien er den pH-værdi, der giver minimal dispergeringstid i det materiale, hvori organolermaterialet skal anvendes som additiv.

10 Hvis pH-værdien kan indstilles nøjagtigt svarende til en kritisk forudbestemt optimal værdi for en given lertype, f.eks. pH 9,0, kan dette i sig selv være tilstrækkeligt til at sikre, at produktet har ensartede egenskaber, når det anvendes. Hvor det imidlertid af praktiske årsager er 15 vanskeligt at opretholde nøjagtig regulering af pH-vær-dien, har det vist sig, at tilsætningen af en kemisk forbindelse, som indeholder en usubstitueret eller substitueret amino- eller amidogruppe, nedsætter det kritiske ved pH-værdien, således at der kan opnås lignende resultater 20 med mindre nøjagtig pH-regulering, f.eks. i området pH 9,0 ± 0,5.

Følgelig gennemføres omsætningen mellem et ler af smectit-typen og en kvaternær ammoniumforbindelse til dannelse af et organolermateriale ifølge denne udførelsesform for 25 fremgangsmåden ifølge opfindelsen i nærværelse af en kemisk forbindelse, som indeholder en usubstitueret eller substitueret amino- eller amidogruppe.

Denne forbindelse kan være til stede i en mængde på ca. 1 vægt-%, typisk i området 0,2-5,0 vægt-%, fortrinsvis i om-30 rådet 0,4-2,0 vægt-%, f.eks. 20 til 50 milliækvalenter pr. 100 g ler (tørvægt).

Fortrinsvis er forbindelsen urinstof. Sulfaminsyre kan også anvendes i stedet for eller i kombination med

DK 158147B

4 urinstof. Der kan endvidere anvendes substituerede urinstoffer. Desuden kan der anvendes lignende forbindelser, som indeholder en aminogruppe i nabostilling til en 5 elektrofil (elektronsøgende) gruppe, herunder forbindelser, såsom benzamid, og n-methylpyrrolidon.

Fortrinsvis omfatter den ovenfor omtalte fremgangsmåde til fremstilling af et organolermateriale et trin, hvori materialet tørres ved en temperatur på mindst 30°C og 10 højst 100°C, fortrinsvis i området 50-80°C, typisk ved en temperatur på 65°C, i modsætning til den for tiden anvendte flash-tørringsteknik, som omfatter høje temperaturer og påvirker dispersionsevnen i uheldig retning.

Ikke alene er et modificeret organolermateriale fremstillet 15 i overensstemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen lettere at dispergere, men det har overraskende vist sig, at de samme materialer kan anvendes i såvel aliphatiske som aromatiske systemer/ og de kan endvidere anvendes i nogle polære systemer, f.eks. systemer indeholdende ketoner, estere, alko-20 holer og lignende, f.eks. i nitrocelluloselakker.

I et typisk eksempel kan grundmaterialet indeholde bentonit-ler og en vandig kvaternær forbindelse i en mængde på 90-180 milliækvivalenter pr. 100 g (tørvægt) ler.

Den anvendte kvaternære ammoniumforbindelse kan være et kom-25 mercielt tilgængeligt produkt indeholdende et di-(hydrogeneret talg)dimethylammoniumchlorid eller andre egnede kvaternære ammoniumsalte, såsom dimethylbenzyl(hydrogeneret talg)ammonium-chlorid.

pH-Værdien reguleres ved tilsætning af f.eks. natriumcarbonat 30 eller saltsyre til indstilling på en valgt værdi i området 8-10, fortrinsvis 9.

5

DK 158147 B

Disse stoffer kan blandes og omsættes på konventionel måde ved en vådproces, dvs. at omsætningen gennemføres i suspension i vand, hvorefter produktet tørres. Det er eventuelt muligt at blande de faste stoffer i nærværelse af en smule 5 vand. Tørring bør fortrinsvis finde sted ved en temperatur på mindre end 100°C for at undgå forringelse af produktet.

I praksis er optimaltemperaturen på ca. 65°C, da den forlængede opholdstid i tørreapparatet ved lavere temperaturer kan bevirke forringelse.

10 Blandingen kan også indeholde urinstof i en mængde i området 20-50 milliækvivalenter for yderligere at forbedre produktets dispersionsegenskaber. Sulfaminsyre og blandinger af urinstof og sulfaminsyre i forskellige forhold har også vist sig at være effektiv til dette formål, og substituerede urinstoffer 15 kan sandsynligvis også anvendes med godt resultat. Andre forbindelser, som kan anvendes med godt resultat, er forbindelser med en aminogruppe i nabostilling til en elektrofil gruppe som anført ovenfor.

I stedet for bentonit kan der anvendes andet ler af smectit-20 typen, som almindeligvis anvendes til fremstilling af organo-ler til anvendelse som thixotrope midler,, såsom hectorit og montmorillonit og blandinger af sådanne lertyper.

Opfindelsen illustreres nærmere ved hjælp af de efterfølgende eksempler.

25 Eksempel 1-5.

Forholdet mellem den ved fremstillingen af et organolermate-riale anvendte pH-værdi i reaktionsblandingen og den tid, der kræves for at opnå en tilfredsstillende dispersion af organo-lermaterialet som et additiv i f.eks. maling, illustreres i eksempel 1-5.

6

DK 158147 B

I laboratoriet fremstilles fem organoler under anvendelse af et natriumbentonit fra Wyoming med tilsætning af 125 milli-ækvivalenter 75%1 s dimethyl-di-(hydrogeneret talg) ammonium-chlorid og 25 milliækvivalenter urinstof. pH-Værdien regule-5 res ved 60°C enten ved tilsætning af saltsyre eller natrium-carbonat, og omsætningen med den kvaternære forbindelse gennemføres. Alle fem organoler behandles på samme måde, dvs. ved såkaldt "fluid bed"-tørring og sigtning.

De fremstillede organoler dispergeres i en hvid mærkevareema1-10 jemaling i en mængde på 0,5% vægt/vægt ved 2500 omdrejninger pr. minut under anvendelse af en propelomrører. Til fastlæggelse af dispersionsgraden bestemmes Hegmen-formalingstallet hvert 5. minut i et tidsrum på 15 minutter under dispergerings-processen. Endvidere foretages måling af viskositeten efter 15 henstand natten over ved 25°C under anvendelse af et Brookfield-viskometer med spindel nr. 2.

Resultaterne anføres nedenfor.

Dispergering

Eksempel pH _Hegman-tal_ 20 Tid (minutter) 5 10 15 1 8,0 4,0 5,5 7,0 2 8,5 4,0 6,5 7,0 3 9,0 7,0 7,0 7,0 25 4 9,5 5,0 7,0 7,0 5 10,0 4,0 6,5 7,0 7

DK 158147 B

Viskositet

Eksempel pH Viskositet CPS

Hastighed/tid 0,5/ 1,0/ 2,5/ 5,0/ 10,0/ 5 4 min. 2 min. 48 sek. 24 sek. 12 sek.

1 8/0 2080 1600 1296 1088 964 2 8,5 2240 1880 1440 1208 1056 3 9,0 2320 1840 1376 1152 966 4 9,5 2240 1880 1408 1184 1028 10 5 10,0 1920 1680 1328 1136 1000

Resultaterne er afbildet grafisk på tegningen i fig. 1 og 2.

Det fremgår klart af fig. 1, at der efter 15 minutters omrøring fås en dispersion svarende til et Hegman-tal på 7 ved alle de afprøvede pH-værdier. Efter 10 minutters omrøring 15 opnås værdier i området 6,5 til 7 med pH-værdier i området 8,5 til 10 med en maksimumværdi på 7 ved pH-værdiet mellem 9,0 og 9,5. Efter kun 5 minutters omrøring opnås maksimumværdien for Hegman-formalingstallet 7 imidlertid kun ved pH-værdien 9,0.

20 I overensstemmelse hermed opnår man ved regulering af pH-vær-dien, ved hvilken omsætningen gennemføres, så tæt som muligt til den optimale værdi, i dette tilfælde 9,0, at den tia, aer kræves til at dispergere organolermaterialet, når det inkorporeres i en maling af malingsfabrikanten, kan gøres mindst 25 mulig, i dette tilfælde formindskes til ca. 5 minutter for de afprøvede mængder.

Hvis det ikke er muligt at gennemføre meget nøjagtig regulering af pH-værdien i kommerciel skala, vil regulering til en værdi i et forudbestemt område, i dette tilfælde 8,5-10,0, 30 bevirke opnåelse af en tilfredsstillende dispersion i løbet • af en tid, som er noget længere end minimaltiden, i dette til 8

DK 158147 B

fælde 10 minutter for de anvendte mængder, men som er væsentligt mindre end den tid, der ville være nødvendig for at sikre tilfredsstillende dispersion uden anvendelse af pH-kontrol under fremstillingen af organolermaterialet.

5 Eksempel 6-10.

Virkningen af . at variere urinstofindholdet i reaktionsblandingen belyses i eksempel 6-10.

Der anvendes 125 milliækvivalenter DMDHT og under regulering af pH-værdien til 9,0 varieres koncentrationen af urinstof i en 10 række præparater, som behandles og afprøves som beskrevet ovenfor i forbindelse med eksempel 1-5. Der opnås følgende resultater.

Disperrréring

Eksempel Urinstof Hegman-tal 15 m.ækv. , . .. .

Tid (minutter) 5 10 15 6 0,0 6,0 6,5 6,5 7 10,0 5,0 6,5 6,5 8 22,5 6,0 6,5/7 7,0 20 9 50,0 6,5 7,0 7,0 10 100,0 6,0 6,0 6,5 9

DK 158147 B

Viskositet

Eksempel Urinstof Viskositet CPS

m.ækv. Hastighed/tid 5 0,5/ 1,0/ 2,5/ 5,0/ 10,0/ 4 min. 2 min. 48 sek. 24 sek. 12 sek.

6 0,0 1600 1440 1200 1080 980 7 10,0 1680 1440 1232 1064 944 8 22,5 1600 ' 1400 1168 1032 924 10 9 50,0 1520 1360 1152 1016 916 10 100,0 1280 1160 1024 920 832

Resultaterne er afbildet på tegningen i fig. 3 og 4, og det fremgår af fig. 3, at der opnås optimale resultater ved pH-værdien 9,0 i intervallet fra ca. til 100 milliækvivalenter 15 urinstof med en maksimumværdi ved ca. 50 milliækvivalenter.

Eksempel 11-13.

Viakningen af ændring i pH-værdien i reaktionsblandingen i fravær af urinstof i reaktionsblandingen illustreres i eksempel 11-13.

2$ Der gås frem på samme måde som i eksempel 1-5, idet der ikke sættes urinstof til reaktionsblandingen, men der anvendes et bentonitler (montmorrilonit). Resultaterne anføres i det følgende.

Dispergering 25 Eksempel pH Hegman-tal

Tid (minutter) 5 10 15 11 8,0 4 5 6 12 9,0 5 6 7 30 13 10,0 4 5 7 10

DK 158147 B

Resultaterne er afbildet i fig. 5, som ved sammenligning med fig 1 viser, at anvendelsen af urinstof giver en bedre dispersion.

Eksempel 14-18.

5 Virkningen af forskellige urinstofkoncentrationer undersøges med et andet ler. Der gås frem som beskrevet i eksempel 6-10 under anvendelse af et calciummontmorillonit fra Grækenland med 130 milliækvivalenter di- (hydrogeneret talg) dimethylam-moniumchlorid og et urinstofindhold på henholdsvis O, 15, 10 30, 50 og 100 milliækvivalenter.

Resultaterne er vist i fig. 6, som viser, at man også i dette tilfælde ved pH-værdien 9,0 opnår det optimale Hegman-tal på 7 efter en dispergeringstid, der når en minimalværdi på 5 min. ved en urinstofkoncentration på 50 milliækvivalenter, medens 15 det samme Hegman-tal opnås efter 7,5-10 minutters dispergeringstid for koncentrationer i området 30-100 milliækvivalenter.

Eksempel 19-23.

Til illustration af anvendeligheden af andre aminoforbindel-20 ser og amidoforbindelser end urinstof omsættes et bentonitler af den i eksempel 11-13 anvendte type på samme måde som beskrevet i eksempel 1-5 ved en pH-værdi på 9,0 med 25 milliækvi valenter af forskellige additiver, som er anført i den efterfølgende tabel.

11

DK 158147 B

Tabel

Hegman-tal Tid (minutter)

Eksempel Additiv 5 10 15 30 19 (kontrol) Intet 4 45 6 5' 20 N-methyl- 5 7 7 pyrrolidon 4577 21 benzamid 4 5 6,5 7 22 Urinstof 4,5 5,5 7 23* pyridin 4444 * sammenligning.

Det fremgår af ovenstående tabel, at urinstof, N-methylpyrrol-idon og benzamid, som alle har en usubstitueret eller substitueret aminogruppe eller amidogruppe i nabostilling til en elektrofil carbonylgruppe, bevirker en forbedring af den nød-15 vendige dispergeringstid. Forsøg med sulfaminsyre, hvori en aminogruppe er i nabostilling til en elektrofil SC^-gruppe giver ligeledes tilsvarende resultater. I tilfælde af pyridin, hvor N-atomet indgår i en aromatisk ring, iagttages imidlertid ingen forbedring.

20 Eksempel 24-38.

Anvendiigheden af organolermaterialer fremstillet i overensstemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen i aliphatiske, aromatiske og polære systemer illustreres i nedenstående eksempler.

25 De fremstillede organolermaterialer anvendes som additiver til modificering af de rheologiske egenskaber i tre forskellige systemer, og til sammenligningsformål afprøves de samme systemer med et konventionelt organoler og uden noget additiv.

12

DK 158147 B

Aliphatisk system; Alkyd-grunder Formulering

Eksempel nr.

Bestanddel 24 25 26 27 28 5 Basis-system -

Titan-dioxid 24,00 24,00 24,00 24,00 24,00

Baryter 17,50 17,50 17,50 17,50 17,50

Kinaler 7,50 7,00 5,50 7,00 5,50

Slæmmekridt 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 10 58%'s fast stof L.0. alkyd 10,00 10,00 10,00 10,00 10,00 Hørfrøstandolie 40p 4,50 4,50 4,50 4,50 4,50 6% cobalt-octat 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 15 24% blynaphthenat 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

Methyl-ethyl-ketoxim 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05

Propylencarbonat - - 0,25 1,00

Mineralsk terpentin 16,10 16,10 16,10 16,10 16,10

Additiv 2ø Organoler 0 0,50 2,00 0,50 2,00

Total 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

Organoleret anvendt i eksempel 25 og 26 er fremstillet ved anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen i alt væsentligt som beskrevet i eksempel 3, idet dog mængden af DMDHT 25 forøges til 135 milliækvivalenter, og pH-værdien indstilles på 9 - 0,5, medens der i eksempel 27 og 28 anvendes et kommercielt tilgængeligt produkt indeholdende et bentonit omsat med 96 milliækvivalenter DMDHT.

Dispergeringsevne 3^ Der foretages inkorporering af 2% organoler i basissystemet ved anvendelse en 3-bladet propelomrører ved 2000 omdrejninger pr. minut, og der foretages bestemmelse af Hegman-tallet for dispersionen med intervaller over et tidsrum på 30 minutter.

Der opnås følgemde resultater.

13

DK 158147 B

Eksempel 5 10 15 20 30 min. min. min. min. min.

Hegman-tal 24 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 5 26 4,0 5,0 6,0 6,5 6,5 38 4,0 4,0 4,0 4,5 4,5

De opnåede resultater er afbildet grafisk i fig. 7, hvoraf det klart fremgår, at organoleret fremstillet i overensstemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen er lettere 10 at inkorporere i det anvendte system.

Aflej ringsegenskaber

Inkorporering i formalingsbase Organolerkoncentrationer 0,5%

Eksempel 1 måned 3 måneder 6 måneder 15 Aflejringsegenskaber 24 svag aflej- moderat kraftig aflejring aflejring, ring,vanskelig kan indrøres at indrøre 25 ingen ingen meget svag af- 20 aflejring aflejring lejring, kan indrøres 27 ingen ingen meget svag af- aflejring aflejring lejring, kan indrøres 25 Viskositet

Inkorporering organoler ifølge opfindelsen, som tørt pulver (Cowels disperser 1500 omdr./min.), kommercielt organoler, som præ-gel i mineralsk terpentin.

30 Organolerkoncentra- tion 0,5%

Viskositetsmåling Brookfield RVT, spindel nr. 6.

14

DK 158147 B

*

Forskydnings- 0,5 1,0 2,5 5,0 10,0 hastighed 4 min. 2 min. 48 sek. 24 sek. 12 sek.

Eksempel Viskositet (Pas) 24 500 450 320 232 169 5 25 2300 1450 828 542 358 27 1800 1350 770 520 345

De opnåede resultater er vist grafisk i fig. 8, hvoraf det fremgår, at organoleradditivet ifølge opfindelsen ikke afviger væsentligt fra det kendte additiv, med hensyn til slutpro-10 duktets viskositet.

Aromatisk system; Høj fyldt chlorkautsjukmaling Formulering

Bestanddel Eksempel nr.

29 30 31 32 33 15 Basissystem lavviskos chloreret kautsjuk 12,8 12,5 11,8 12,5 11,8

Fast chlore- 20 ret paraffin 7,5 7,4 6,9 7,4 6,9

Flydende chloreret paraffin 4,3 4,2 3,9 4,2 3,9

Titandioxid 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0

Baryter 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 25 Plantesort 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

Propylen- carbonat - - - 0,25 1,0

Xylen 38,0 38,0 38,0 38,0 38,0

Cellosolve 9,2 9,2 9,2 8,95 8,2 30 Additiv

Organoler 0 0,5 2,0 0,5 2,0

DK 158147B

15

Det i eksemplerne 30 og 31 anvendte organoler er det samme som i eksempel 25 og 26. Additivet anvendt i eksempel 32 og 33 er et kommercielt tilgængeligt produkt formuleret til anvendelse i aromatiske systemer og indeholdende et hectorit-5 ler (smectit-ler af magnesiumsilicattypen) omsat med 98 milli-ækvivalenter dimethyl-di(hydrogeneret talg)-ammoniumchlorid.

Dispergeringsegenskaber

Inkorporering 3-bladet propelomrører med en diameter på 5 cm ved 2000 omdrejninger pr. minut 10 Organolerkoncentration 2%

Eksempel 5 10 15 20 30 min. min. min. min. min.

Hegman-tal 29 7,0 1,0 1,0 1,0 1,0 15 31 4,5 5,0 6,0 7,0 7,0 33 4,0 4,0 4,0 4,0

Det fremgår klart af resultaterne, at produktet ifølge eksempel 31 er de øvrige overlegent.

Aflejringsegenskaber 20 Inkorporering organoler ifølge opfimdelsen tilsat færdigt malesystem i tør form, kommer” ciel organoler, tilsat som præ-gel i xylen.

Organolerkoncentration 0,5%.

25 Eksempel 1 måned 3 måneder 6 måneder

Aflej ringsegenskaber 29 meget svag svag, kan indrøres moderat, kan indrøres 30 ingen meget svag, kan meget svag, kar 30 let indrøres let indrøres 32 ingen ingen meget svag, kar _____let indrøres 16

DK 158147 B

Modstandsevne mod dannelse af såkaldte "løbere" eller "gardiner".

Inkorporering organoler ifølge opfindelsen sat til færdigt malingssystem, kommercielt organoler tilsat som præ-gel i xylen.

5 Organolerkoncentration 1%.

Eksempel 125 ym 150 ym 175 ym 200 ym

Tendens til dannelse af "løbere" 29 ingen. svag "løbere” kraftig dan nelse af 10 "løbere" 30 ingen ingen ingen ingen 32 ingen ingen ingen ingen

Polært system: Tokomponentepoxyprimer Formulering: 15 Bestanddel Eksempel nr.

_34 35 36 37 38_

Komponent A

Basissystem zinkphosphat 36,0 36,0 36,0 36,0 .36,0

Titandioxid 7,7 7,7 7,7 7,7 7,7 20 Talkum 6,0 5,5 4,0 5,5 4,0

Epoxyharpiks 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0

Xylen 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

Toluen 7,8 7,8 7,8 7,8 7,8

Isopropanol 9,9 9,5 9,5 9,5 9,5 25 Propylencarbonat - - - 0,25 1,0

Additiv

Organoler - 0,5 2,0 0,5 2,0

Komponent B

Polyamid 8,5 8,5 8,5 8,5 8,5 30 Isopropanol 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8

Toluen 1,7 1,7 1,7 1,7 1,7 17

DK 158147 B

Det i eksemplerne 35 og 36 anvendte organoler er det samme som anvendt i eksempel 25, 26, 29 og 31. Det i eksempel 37 og 38 anvendte organoler er et kommercielt tilgængeligt produkt formuleret til anvendelse i polære systemer og inde-5 holdende et bentonit-ler omsat med 98 milliækvivalenter dimethyl (hydrogeneret talg)benzylammoniumchlorid.

Dispersionevne

Inkorporering Som tørt pulver i komponent A under anvendelse af en 3-bladet propel-10 omrører ved 2000 omdrejninger pr.

minut.

Organoler 2%.

eksempel 5 10 15 20 30 min. min. min. min. min.

15 Hegman-tal 34 7,0 7,0 7,0 7,0 7,0 36 4,0 4,0 5,0 6,0 6,5 38 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0

Det fremgår klart af de ovenfor anførte data, at produktet 20 ifølge eksempel 36 er de øvrige produkter overlegent.

Aflej ringsegenskaber

Inkorporering i formalingsbase i komponent A.

Organolerkoncentration 0,5%.

DK 158147 B

18.

Eksempel 1 måned 3 måneder 6 måneder

Aflejringsegenskaber 34 aflejres, kan ind- aflejres, vanske- kraftig aflejrøres lig at indrøre ring, svær at 5 indrøre 35 ingen aflejring meget svag aflej- svag aflejring, ring, let at ind- let af indrøre røre 37 ingen aflejring meget svag aflej- svag aflejring, 10 ring let at indrøre

Modstandsevne mod dannelse af såkaldte "løbere" eller "gardiner".

Inkorporering organoler ifølge opfindelsen, ind røres under anvendelse af et 3-bla-det propelomrører ved 2000 omdrej-15 ninger pr. minut, kommercielt organoler formalet i formalingsbasen Organolerkoncentration 1%.

Komponenterne A og B blandes, og der gennemføres afprøvning af tendensen til dannelse af "løbere".

2o --

Eksempel 125 ym 150 ym 175 ym 200 ym

Tendens til dannelse af "løbere" 34 danner kraftig dan- danner løber af "løbere" nelse af "gardiner" 25 "løbere" 35 ingen ingen svag danner "løbere" 37 ingen ingen ingen svag

Resultaterne i de ovenstående eksempler 24-38 viser, at medens konventionelle organolertyper ikke kan anvendes som viskositets-30 forøgende stoffer til systemer, der hovedsagelig består af op- 19

DK 158147 B

løsningsmiddel, f.eks. fedtstoffer, kan organoler fremstillet ifølge opfindelsen erstatte en række konventionelle organoler-geleringsmidler i størsteparten af de almindelige overtræksmaterialer. Dette betyder igen en formindskelse af lagerom-5 kostningerne og lettere formulering, da de omhandlede organo-lermaterialers lette dispergerbarhed muliggør besparelser som følge af nedsættelse af inkorporeringstider og krav til procesenergi. Endvidere påvirkes organolermaterialerne ifølge opfindelsen i mindre grad af bestanddelene, som anvendes i 10 overtræksformuleringerne, og mere ensartede resultater kan let opnås, hvorved der spares laboratorietid og arbejdskraft.

Claims

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et organolerma-teriale ved omsætning af et ler af smectit-typen og en kvaternær ammoniumforbindelse i vandig opløsning til dan- 5 nelse af et produkt, der indeholder den kvaternære ammoniumforbindelse i en mængde på 90-180 milliækvivalenter pr. 100. tørt ler, kendetegnet ved, at omsætningen gennemføres ved en reguleret pH-værdi indstillet på en forud bestemt optimal værdi i pH-intervallet 8-10, hvor optimal-10 værdien er den pH-værdi, der giver minimal dispergerings-tid i det materiale, hvori organolermaterialet skal anvendes som additiv.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at pH-værdien indstilles på en værdi på 9,0 ± 0,5.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at omsætningen gennemføres i nærværelse af en kemisk forbindelse som indeholder en usubstitueret eller substitueret aminogruppe eller amidogruppe.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet 20 ved, at forbindelsen er til stede i en mængde på 20-50 milliækvivalenter pr. 100 g ler (tørvægt).

5. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 3-4, kendetegnet ved, at forbindelsen er urinstof.

6. Fremgangsmåde ifølge et kravene 3-4, kendetegnet 25 ved, at forbindelsen indeholder en aminogruppe i nabostilling til en elektrofil (elektronsøgende) gruppe.