FI77882C - Ytbelaeggningskomposition. - Google Patents

Description

1 77882

Pinnoitusseos. - Ytbeläggningskompositiön.

Tämän keksinnön kohteena on pinnoitusseos. Alumiinialkoksidien ja tiettyjen substituutio- tai kondensaatioreaktioilla alumii-nialkoksideista saatujen johdosten tiedetään parantavan tärkeällä tavalla maalien suodatuskykyä. Tyypillisiin etuihin kuuluu levitetyn maalikalvon parempi "läpikuivuminen", mikä on erityisen huomattavaa, kun levitetyn kalvon paksuus on suurempi kuin tavallisesti. Alumiiniyhdisteet auttavat kulumistapahtumaa alentamalla kuivuneen kalvon pinnan tarttuvuutta. Tämä alentaa vaaraa, että kalvo vahingoittuu mekaanisesti, ja kalvon ollessa alttiina ilmakehän olosuhteille alentaa kalvoon jäävää likakon-taminaatiota. Muita näiden alumiiniyhdisteiden ansioiksi katsottavia etuja maaleissa ovat maalin pienempi taipumus "kellastua” iän mukana ja pienempi taipumus absorboida vettä, kun kuiva kalvo on upotettu kauaksi aikaa veteen. Tämän vedenkes-tävyyden paranemisen, joka esiintyy näitä alumiiniyhdisteitä sisältävillä maaleilla, uskotaan olevan pääasiallisen, niiden kestävyyttä parantavan tekijän, mistä on osoituksena kiillon säilyminen kauemmin ja titaanidioksidilla pigmentoitujen maalien kesimisen alun viivästyminen keinotekoisissa sääolosuhteissa tai luonnonsääolosuhteissa. Tämä vedenkestävyyden paraneminen voi myös olla syynä sille paremmalle biokemiallisen vaikutuksen kestävyydelle, joka on havaittu, kun näitä alumii-niyhdistelisäyksiä sisältävät öljy- ja öljylakkamaalit on asetettu alttiiksi luonnonsään vaikutukselle.

Suositeltuihin alumiiniyhdisteisiin, joita voidaan käyttää maalien komponentteina, kuuluu ensiksikin ryhmä, joka sisältää yhdisteitä, jotka on saatu alumiini-tri-alkoksideista ja erityisesti alumiini-tri-isopropoksidista, alumiinitri-sek.butok-sidista ja alumiini-tri-etoksietoksidista ja alumiini-trimetok-sipropoksidista. Niiden koostumusta ja ominaisuuksia voidaan modifioida suorittamalla substituutioreaktioita yhden tai useamman alkoksidiryhmän ja korkeamman alkoholin, tautomee- 2 77882 risen yhdisteen, kuten asetyyliasetonin, asetoetikkahappo-esterin tai malonihappoesterin, fenolin tai sopivan karbok-syylihapon kanssa. Substituutioreaktion näin vapauttama alkoholi voidaan valinnaisesti poistaa tislaamalla. Ainakin yhdelle alkoksidiryhmälle parhaana pidetty substituentti on tautomeerisen yhdisteen enolimuoto, kuten aseto-etikkahapon alkyyliesteri, koska substituenttien tämä ryhmä parantaa arvokkaasti substituoidun alumiinialkoksidin hydrolyyttistä stabiilisuutta. Muita substituentteja voidaan käyttää antamaan muita, sille sovellutukselle spesifisiä ominaisuuksia, johon substituoitua alumiinialkoksidia tarvitaan.

Alumiiniyhdisteiden toinen ryhmä käsittää alumiinialkoksi-dien kondensaatiotuotteet, joissa vähintään yksi ja tavallisesti kaksi alkoksidiryhmää on korvattu happiatomilla, joka yhdistää kaksi alumiiniatomia yleiskaavan (Oj.-Al-Xa)^ esittämässä polykondensoidussa yhdisteessä, jossa p = 3-g ja 2 g. on enemmän kuin 0 ja vähemmän kuin 2 ja r on 2 tai enemmän, ja X on alkoksidi-, fenoksidi-, enolaatti- tai asyylioksidiryhmä tai niiden seos.

Näiden kahden tyyppisten alumiiniyhdisteiden maalin suorituskyvylle antamat parannukset ovat erityisen huomattavia, kun maalimedium on kuivuva öljy, polymeroitu kuivuva öljy, kaiken tyyppiset kuivuvat öljyt, jotka sisältävät öljy-liukoisia hartseja, ja kuivuva öljy, jota on modifiotu joita yleisesti käytetään sen tyyppisillä alkydihartseilla, ilmassa kuivuvien koriste- ja suojamaalien mediumeina.

Nämä parannukset ovat myös helpommin havaittavissa titaani-dioksilla pigmentoiduissa valkoisissa maaleissa kuin eräissä värillisissä maaleissa, joissa värjääntyminen on pienempi ongelma ja joissa pigmentin opaasisuus valon tietyille aallonpituuksille voi suojata mediumia oksida- 3 77882 tiivisen hajoamisen vaikutuksilta. Useimmissa ja myös väreiltään useimmissa maaleissa on kuitenkin havaittu joitakin merkittäviä suorituskyvyn etuja, kun näitä alumiini-yhdisteitä laitetaan mukaan.

Näiden parannusten syitä ei vielä täysin ymmärretä, mutta niiden uskotaan johtuvan alumiiniyhdisteen kyvystä vaikuttaa additio- ja/tai substituutioreaktioiden kautta tai koordinaation kautta maalin ja erityisesti mediumissa ja pigmentissä olevien muiden komponenttien reaktiivisten ryhmien kanssa. Tämän vuorovaikutuksen uskotaan johtavan makromolekyyli-rakenteeseen, joka on syynä pääasialliseen parannukseen läpikuivumisessa ja joka saa aikaan paremmin veden tunkeutumista ja oksidatiivista hajoamista kestävän rakenteen. Titaanipigmenttejä sisältävien maalien pienempi kosiminen voi johtua tämän pigmentin lähemmästä kemiallisesta liittymisestä alumiinilla modifioituun mediumiin, johon se on dispergoitu.

Kummankin tyyppisen alumiiniyhdisteen ja maalin, johon se on lisätty, välisen reaktion nopeus ja laajuus riippuu maalin kyseisen alumiiniyhdisteen reaktiivisuudesta ja kyseisen maalin koostumuksesta ja reaktiivisuudesta alumiini-yhdisteen suhteen.

Nämä samat rakennemuutokset ovat valitettavasti syynä myös pääasialliseen haittaan, joka aiheutuu alumiiniyhdis-teiden käytöstä maalissa, so. nestemäisen maalin vaihtele-vasta, mutta ei-hyväksyttävästä taipumuksesta tulla vis-koosisemmaksi alumiiniyhdisteen lisäämisen jälkeen ja usein sen sakenemisesta geelitilaan ja käyttökelvottomaksi tulemisesta.

Tämän haitan, joka liittyy alumiiniyhdisteideB käyttöön maaleissa, välttämiseksi on ehdotettu erilaisia menetelmiä. Eräässä tunnetussa menetelmässä pidetään alumiiniyhdiste erillään maalikomponentista lähes siihen hetkeen, jolloin 4 77882 maali on levitettävä. Eräissä tapauksissa tämä on todella käytännöllinen ratkaisu rajalliseen varastointikestävyyteen, mutta monista syistä sitä ei voida yleisesti hyväksyä. Eräs ongelma on, että maalin käyttäjän on tässä menetelmässä luotettavasti kyettävä arvioimaan se sekoitettava maaliraäärä, jonka käyttäjä uskoo levittävänsä sekoitetun maalin "purkkiajän" kuluessa. Jos maalia on sekoitettu liian paljon, maalari voi välttää liiallisesti sakeutuneen maalin hylkäämisestä johtuvan hukan laimentamalla se "purkki-ikänsä" lopussa haihtuvalla laimentimella niin, että sen konsistenssi alenee tyydyttävään levittämiseen sopivalle tasolle. Laimennetun maalin alhaisempi kuiva-ainepitoisuus alentaa helposti levitetyn kalvon paksuutta ja alentaa sekä sen suoja- että koristearvoa. Tämän vuoksi voi olla tarpeen vielä yhden maalikerroksen kalliiksi tuleva levittäminen.

Toisessa ehdotetussa menetelmässä lisätään maaliin niin paljon alumiiniyhdistettä, että tämä riittää maalin sakeuttamiseen mutta ei geeliyttämiseen. Kun sakeutumisen arvioidaan tapahtuneen loppuun, maali ohennetaan levityskonsistenssiin lisäämällä haihtuvaa liuotinta, kuten lakkabensiiniä. Tätä menetelmää pidetään tyydyttävänä vain, kun tarvitaan alumiiniyhdistettä pieniä lisäyksiä ja kun normaalia suurempi laimentaminen liuottimena on mahdollista. Täysin epäsopivaa on, että käytetään niin suuria alumiinimääriä, että nämä reagoivat maalimediumissa käytettävissä olevien reaktiivisten ryhmien suurimman osan kanssa, erityisesti, kun käytetään hyvin reaktiivisia mediumeja ja kun tarvitaan maaleja, joissa on normaali kuiva-ainepitoisuus.

Brittiläisessä patenttijulkaisussa 1,462,610 on kuvattu ilmassa kuivuvia seoksia, jotka sisältävät öljyllä modifioitua alkydihartsia tai öljylakkamediumia yhdessä alumiinialkoksidista saadun alumiinikompleksin kanssa ja joihin on lisätty "labiilia monofunktionaalista reaktio-komponenttia". Viskoosisilla alkydihartsimediumeilla, joiden happoluku on 6 - 10 tai enemmän, stabiilisuus riippuu kuitenkin 5 77882 happoluvun alentamisesta käsittelemällä alkydihartsi sopivalla oksiraamiy.hdisteellä. Tämä jälkikäsittely on ylimääräinen käsittelyvaihe, joka lisää maalinvalmistuksen monimutkaisuutta ja sen kustannuksia. Siihen liittyy myös merkittävä maalin koostumuksen muutos, joka voi vaikuttaa haitallisesti sen suorituskykyyn suoja- ja koristepäällysteinä.

Brittiläisessä patenttijulkaisussa 1,434,191 on kuvattu alumiinialkoteideista substituutioreaktioilla saatuja alumiini-yhdisteitä tai seoksia hartsien, pigmenttien ja täyteaineiden kanssa. Näissä seoksissa käytetään alumiiniyhdisteen ylimäärää "peittämään" hartsin, pigmentin tai täyteaineen reaktiiviset ryhmät monosubstituutio- tai additioreaktioiden avulla.

Tämän menetelmän rajoituksena on tehokkaaseen peittämiseen yleensä tarvittava suuri alumiinipitoisuusj kalleuden lisäksi tämä helposti lisää ..seoksen jäykkyyttä, jolloin se ei ehkä täytä joustavuusvaatimuksia.

Maalit, joissa käytetään komponentteina alumiinialkoksideja ja eräitä substituoituja alumiinialkoksideja, ovat yleensä osoittautuneet vaikeammin stabiloitaviksi kuin maalit, jotka sisältävät samanlaisen määrän alumiinia mutta kondensoidun oksoalumiiniyhdisteen muodossa. Useimpien alumiini-alkoksidien reaktiivisuutta voidaan kuitenkin alentaa korvaamalla yksi tai useampi alkoksidiryhmä sopivilla substituenteilla. Esitetyistä substituenteista tehokkain näyttää olevan tautomeeristen yhdisteiden enolimuoto.

Nämä enolaattisubstituentit kykenevät erityisen hyvin alentamaan alumiinialkoksidien ja alumiinialkoksidien, jotka on myös osittain substituoitu muilla radikaaleilla, kuten korkeammilla alkoksideilla, fenoksideilla ja asyyli-oksideilla, hydrolyysiherkkyyttä. Substituenteilla, jotka alentavat alumiiniyhdisteen reaktiivisuutta, voi olla tärkeä tehtävä stabilointiaineina, mutta alumiiniyhdisteen pienempi reaktiivisuus aiheuttaa helposti sen, että se muuntaa tehottomammin maalin mediumin ja maalin muut reaktiiviset ainesosat substituoimattoman tai vähemmän substi- « 77882 tuoidun alumiinialkoksidin muodostamaksi, kestäväksi ja pysyväksi geeliksi. Lisäksi eräät substituentit, erityisesti ne, jotka ovat arkoja hapettumiselle, helposti heikentävät muita haluttuja ominaisuuksia, joita alumiiniyhdiste antaa maalille.

Saksalaisessa patenttijulkaisussa 931,188 on kuvattu lakkoja ja pinnoitusaineita, jotka sisältävät monivalenssisten metallien tai synteettisten hartsien alkoholaatteja, jotka on muodostettu metallialkoholaateista ja tautomeerisesti reagoivista keto- ja enoli-ryhmistä ja jotka sisältävät pieniä määriä monoamiineja. Saksalaisessa patenttijulkaisussa 931,188 kuvatun menetelmän päätavoite oli parantaa saadun pinnoitteen kiiltoa. Kun tarkistimme viitteen esimerkit ja erityisesti esimerkin 1, havaitsimme, että seosten kuivuminen oli riittämätön ja täysin epätyydyttävä ainakin nykyisiin vaatimuksiin verrattuna. Lisäksi saksalaisessa patenttijulkaisussa 931,188 ei ole esitetty tai ehdotettu minkään sekundäärisen stabilointiaineen, kuten veden, käyttämistä, joka stabilointiaine on esillä olevan keksinnön mukaisen seoksen oleellinen komponentti.

Olemme nyttemmin löytäneet tavan valmistaa alumiiniyhdieteitä sisältäviä maaleja ja pigmentoimattomia pinnoitusseoksia, joissa on koostumukseltaan ja reaktiivisuudeltaan vaihtelevia, polymeroituja kuivuvia tai puoli-kuivuvia öljy-, alkydihartsi-tai öljylakkamediumeja ja jotka pysyvät stabiileina kauan säilytettäessä, joilla ei oleellisesti ole rajoittavaa stabiilisuutta ja juuri kuvatuille seoksille tunnusomaista haitallista vaikutusta eräisiin muihin ominaisuuksiin.

Keksintö tuo esiin maalin ja pigmentoimattomat pinnoitus-seokset, jotka sisältävät (i) maalimediumia, joka voi olla pigmentoitu tai pigmen-toimaton ja joka sisältää kuivuvaa tai puoli-kuivuvaa öljyä, öljyliukoista hartsia ja/tai öljymodifioitua alkydihartsia ; 7 77882 (ii) ainakin yhtä alumiiniyhdistettä, joka on alumiinial-koksidi tai yhdiste, joka on saatu alumiinialkoksidista additio-, substituutio- tai kondensaatioreaktion kautta; (iii) primääristä stabilointiainetta, joka sisältää vähintään yhtä haihtuvaa emästä, joka on ammoniakki, vesipitoinen ammoniakki, alkyy1iamiini, sykloalkyy1iamiini, aryyli-amiini tai alkanoliamiini, tai minkä tahansa näiden yhdisteet, esimerkiksi alkanoliamiinin hydraatteina tai suoloina tai estereinä tai eettereinä, jotka dissosiaation kautta voivat vapauttaa ammoniakkia tai amiinia; ja (iv) sekundäärisenä stabilointiaineena lisättyä vettä.

Keksintö tuo myös esiin reaktiotuotteet, jotka on saatu sekoittamalla ammoniakkia, vesipitoista ammoniakkia, al-kyyliamiinia tai sykloalkyyliamiinia, aryyliamiinia tai alkanoliamiinia tai näiden yhdisteitä, kuten edellä mainittuja yhdisteitä, ja vettä alumiinialkoksidin tai alumiiniyhdisteen kanssa, joka on saatu alumiinialkoksidista additio-, substituutio- tai kondensaatioreaktion kautta.

Maalimediurneihin, joita voidaan käyttää keksinnön mukaisissa tuotteissa tai niiden kanssa, kuuluvat ne, jotka sisältävät kuivuvia öljyjä tai rasvahappoja, kuten pellavansiemenöljyä, puoli-kuivuvia öljyjä, kuten soijapapuöljyä tai taliöljy-rasvahappojen polyoliestereitä. Kaikkein parhaimpina pidetään kuivuvia ja puoli-kuivuvia öljyjä ja niitä voidaan käyttää polymeroimattomina tai polymeroituina "stand-öljyinä", joiden viskositeetti on parhaiten välillä 7 - 200 poisea 25°C:ssa, mieluummin välillä 20 ja 70 poisea 25°C:ssa. Polymeroimattomia kuivuvia ja puoli-kuivuvia öljyjä ei ole suositeltavaa käyttää ainoina komponentteina, mutta niitä voidaan käyttää maalimediumin pääkomponentteina lisäämällä pienehköjä määriä öljy liukoisia kovia hartseja tai pienehköinä komponentteina, jotka lisätään öljymodi- 8 77882 fioituihin alkydihartsimediumeihin levittymis- ja kuivumis-ominaisuuksien parantamiseksi.

Yleisemmin hyvänä pidettyjä maalimediumien komponentteja ovat alkydihartsit, jotka sisältävät modifioivina komponentteina vaihtelevia määriä kuivuvia, puoli-kuivuvia ja ei-kuivuvia rasvahappoja osittaisestereinään alkydihartsin polyolikomponentin kanssa. Suositeltujen alkydihartsien yhdistetty rasvahappopitoisuus on välillä 20 - 85 Yksittäisten alkydihartsien valinta riippuu pääasiallisesti levittämiseen vaadittavista ominaisuuksista. Esimerkiksi spray-levittämiseen tarkoitetuissa teollisuuspinnoitteissa käytetään parhaiten mediumina alkydihartseja, joiden rasvahappopitoisuus on välillä 30 - 60 %. Ilmassa kuivuvissa ja sutilevitykseen tarvittavissa pinnoitteissa, joita tarvitaan muihin teollisiin suoja- ja koristepäällysteisiin, käytetään parhaiten mediumina vähemmän viskoosisia alkydejä, jotka sisältävät runsaammin rasvahappoja eli välillä 55 -65 %. Useimmissa muissa ilmassa kuivuvissa kiiltävissä maaleissa, kuten maaleissa, joita kutsutaan "arkkitehtuurillisiksi viimeistelyaineiksi" tai joita myydän kaupoissa "tee-se-itse-asiakkaille11 ja maaleissa, joissa haihtuvaa laimenninta, kuten lakkabensiiniä on oltava mahdollisimman vähän, parhaana pidetty medium sisältää alkydihartseja tai oligomeerejä rasvahappopitoisuuden ollessa välillä 60 - 80 %. Rasvahappojen ja muiden happojen yhdistetyn ja muuttuvan pitoisuutensa lisäksi alkydihartsien, öljy liukoisten hartsien ja muiden öljylakkamateriaalien esteröimättömän hapon pitoisuus vaihtelee. Tämä tunnetaan "happolukuna" ja se ilmoitetaan "sinä kaliumhydroksidin mg-määranä, joka tarvitaan neutraloimaan yhden mediumgramman happopitoisuus." Suurin osa happamuudesta johtuu hartsiin sen valmistusprosessin jälkeen jääneestä, epätäydellisestä esteröityneestä moniemäksisestä haposta, kuten ftaalihapon puoliesteristä. Siten alkydi-hartseilla, jotka sisältävät runsaasti moniemäksistä happoa ja vähän rasvahappoa, on todennäköisemmin suhteellisen 9 77882 korkea happoluku. Siten alkydihartseilla, joiden rasvahappo-pitoisuus on välillä 20 - 65 %t voidaan olettaa olevan happoluvut välillä 12 - 70 mq.KOH/g, kun taas niillä alky-deillä, joiden rasvahappopitoisuus on välillä 55 - 85 ?ί, voidaan olettaa olevan happoluvut välillä 15-5 mg.KQH/g. Alkydihartsien tämä vapaan hapon määrä on pääasiallinen reaktiokomponentti keksinnön mukaisten alumiiniyhdisteiden kanssa ja pääsyy alkydimediumien, joihin alumiiniyhdisteitä on lisätty, sakeutumiseen. Toisaalta maalimediumin vapaan hapon reaktio alumiinikomponenttinsa kanssa on päätekijä, joka muuntaa levitetyn kalvon nesteestä geeliytyneeseen tilaan. Keksinnön mukaiset stabilointiaineet tekevät mahdolliseksi stabiilin nestetilan saavuttamisen, kun maalia säilytetään astiassa, ja haluttujen kuivumisominaisuuksien saavuttamisen, kun maalikalvo levitetään.

Toinen muuttuja alkydihartsien koostumuksessa on hydroksyyli-luku, so. jäljelle jäänyt pitoisuus hydroksyyliryhmiä, jotka ovat peräisin valmistusprosessin lopussa esteröimät-tomaksi jääneestä hartsin polyolikomponentista. Hydroksyyli-ryhmien pitoisuus alkydihartseissa on yleensä huomattavasti korkeampi kuin vapaiden karboksyylihappojen pitoisuus.

Monet näistä hydroksyyliryhmistä, jotka eivät ole täysin estyneitä, voivat reagoida substituution kautta eräissä keksinnön mukaisissa alumiiniyhdisteissä olevien alkoksidi-ryhmien kanssa. Varastointiepästabiilisuuden, jonka uskotaan johtuvan tästä reaktiosta, voidaan estää lisäämällä keksinnön mukaista vesistabilointiainetta.

Vielä yhden muuttujan, joka voi vaikuttaa kaiken tyyppisten maalimediumien, jotka sisältävät kuivuvia ja puoli-kuivuvia öljyjä, alumiiniyhdisteiden kanssa stabiilisuuteen uskotaan johtuvan suoraan tai epäsuorasti mediumin rasvaesterikom-ponentin etyleenisestä tyydyttämättömyydestä. Olemme havainneet, että öljyt, joissa on runsaasti etyleenistä tyydvt-tämättömyyttä, kuten pellavansiemenöljy, ja joilla on ίο 7 7 8 8 2 jodiluvut välillä 170 - 190, johtavat todennäköisemmin alumiiniyhdisteiden kanssa sakeutumiseen kuin vähemmän tyydyttämättömät öljyt, kuten soijapapuöljy, jolla on tyypillisesti jodiluku noin 130. Lisäksi reaktio alumiini-yhdisteiden kanssa korostuu vielä edelleen, jos tyydvttä-mättömyys on konjugoitua, kuten asianlaita on konjugoidun linolihapon estereillä, tai kolminkertaisesti konjugoitua, kuten Tung-öljyn glyseryylieleostearaattikomponentin tapauksessa. Tämän reaktiivisuuden uskotaan johtuvan viereisen tyydyttämättömyyden aiheuttamasta rasvaesterin metyleeni-ryhmien aktivoitumisesta. Hapettuminen näyttää edelleen lisäävän metyleeniryhmistä johtuvaa reaktiivisuutta. Tämän uskotaan johtuvan pääasiallisesti hydroperoksidiryhmien muodostumisesta. Eräät keksinnön mukaiset amiinistabiloin-tiaineet ovat osoittautuneet säätävän tehokkaasti näiden hapettuneiden öljyjen reaktiivisuutta ja estävän niiden sakeutumisen alumiiniyhdisteiden kanssa, kun niitä käytetään maalien mediumeina, mutta kun maali levitetään, sen geeliy-tymiskyky palautuu.

Keksinnön mukaisissa seoksissa käytetyt maalien mediumit sisältävät myös polyolien rasvaestereitä, jotka on saatu epoksidi- tai hydroksyyliryhmiä sisältävistä hartseista, ja rasvaestereitä, jotka on saatu esteröimällä suoraan vinyylipolymeereissa ja muissa lineaarisissa polymeereissä olevat hydroksyy1iryhmät tai epäsuorasti vaihtoesteröimällä korkeammalla rasvahapon esterillä polymeerisubstituentit vinyyliasetaattipolymeereissä ja ko-polymeereissä.

Mediumin sisäinen viskositeetti antaa viitteitä sen mahdollisesta reaktiivisuudesta keksinnön mukaisten alumiiniyhdisteiden kanssa. Tällöin viskositeetin kasvu viittaa suurempaan reaktiivisuuteen ja viskositeetin lasku todennäköisesti pienempään reaktiivisuuteen.

Alumiiniyhdiste voi olla esimerkiksi alumiinialkoksidi tai sen johdos, joka on muodostettu substituoimalla yksi U 77882 tai useampi alkoksidiradikaali ja jolla on yleiskaava AIX^, jossa X on alkoksidi, kuten isopropoksidi, sykloalkok-sidi, kuten sykloheksyylioksidi tai substituoitu alkoksidi, kuten metoksipropoksidi, tai fenoksidi tai alkyyli-, aryyli-tai halogenoitu fenoksidi; beta-diketonin enolaattimuoto, beta-keto-karboksyylihappoesteri tai malonihappoesteri; aryylioksidi; asyylioksidi; tai näiden seos; tai alumiini-alkoksidin kondensoitu johdos tai substituoitu alumiini-alkoksidi, jonka yleiskaava on (-O^-Al-X^)r, jossa X tarkoittaa samaa kuin edellä ja r on 2 tai enemmän, p on vähemmän kuin 1,5 ja vähintään 0,5 ja 4 on 3-2p,

Alumiiniyhdistettä käytetään parhaiten 0,5 - 8 % alumiinina ja laskettuna mediumin ei-haihtuvista komponenteista; Al-pitoisuuden kasvu aiheuttaa paremman läpikuivumisen ja tuottaa kovempia ja jäykempiä kalvoja, joilla veteen upotettuna on vähitellen pienenevä taipumus arbsorboida vettä.

Alumiiniyhdisteen minimitarve alkuaine-Al-pitoisuutena voidaan suhteuttaa mediumin happolukuun, jolloin:

Alumiinin mimimitarve Al:na = 27 .. mediumin AV % 56 10 (jossa AV = edellä määritelty happoluku).

Jokaista mediumissa olevaa karboksyylihapporyhmää kohti saadaan näin yksi Al-atomi. Kun tämä sopeutetaan suositelluille alkyylimediumille ilmoitettuihin happolukurajoihin, saadaan alumiinin minimitarpeeksi mediumille, jonka happoluku on 5, 0,24 g Al/100 g mediumia (ei-haihtuva komponentti); mediumille, jonka happoluku on 70, minimitarve on 3,38 g Al/100 ei-haihtuv.aa mediumia. Tällöin on otettava huomioon myös mediumissa olevien muiden alumiinista kilpailevien reaktiivisten ryhmien läsnäolo, erityisesti hydroperoksidit mediumin rasva-asylaattikomponentissa ja reaktiiviset hydroksyylit, jotka sijaitsevat mahdollisten käytettyjen 12 77882 pigmenttien tai täyteaineiden pinnalla niiden ja mediumin välipinnassa. Kun nämä otetaan huomioon, voidaan alumiinin minimitarve ei-haihtuvasta mediumista laskettuna nostaa vastaavasti 0,5 ?ό:ϋη ja 4,0 ?i:iin. Vastaavissa Al-pitoi-suuksien maksimeissa on otettu huomioon varaukset useimpien alkydimediumien korkeasta hydroksyylipitoisuudesta ja siitä, että kuivuneessa maalikalvossa muodostuu vähitellen yhä enemmän reaktiivisempia ryhmiä johtuen rasva-asylaattikomponentin koko ajan tapahtuvasta hapettumisesta.

Kun on kysymys alkydimediumeista, joilla on alhainen happoluku ja joiden rasvahappopitoisuus on välillä 60 ja Θ0 ?ί, ehdotettu suuri pitoisuus on 4 % alumiinia ja arvioidun, parhaana pidetyn keskiarvon uskotaan olevan välillä 1 ja 2 % ei-haih-tuvasta mediumista laskettuna. Kun on kysymys alkydimediumeista, joiden rasvahappopitoisuus on 30 - 30 % ja happoluku aina 70 asti, ehdotettu alumiinin suurin pitoisuus nousee 8 5#:iin laskettuna ei-haihtuvasta mediumista. Tämä sisältää varauksen huomattavasti korkeammasta hydroksyyliryhmien pitoisuudesta, mikä on odotettavissa tämän tyyppisissä alkydihartseissa.

Esillä olevassa keksinnössä käytettyjen alumiiniyhdisteiden "alkuainealumiinin" pitoisuuden lisäksi sisältyy maalin ominaisuuksiin vaikuttaviin muihin seostekijöihin polaaristen komponenttien, kuten vapaiden ja yhdistettyjen alkoholien pitoisuus, joilla komponenteilla voi olla peptisoiva vaikutus maalikalvon makromolekyyli/misellirakenteeseen, vaikka nämä komponentit pysyvätkin maalikalvossa. Tämä voi auttaa levittämistä ja parantaa virtausominaisuuksia ja kohtuullisissa lämpötiloissa levitetyn kalvon kuivumista. Polaarisen liuottimen jäämisellä kalvoon voi alhaisissa lämpötiloissa kuitenkin olla kuivumisnopeuteen liian kauan säilyvä hidastava vaikutus. Tämä haitta voidaan minimoida käyttämällä alhaisissa kuivumislämpötiloissa oksoalumiiniyhdisteitä, joista alumiini-oksidin alkoholipitoisuus on poistettu hydrolysoimalla, kondensoimalla ja tislaamalla, jolloin saadaan erittäin tehokas alkydin kanssa yhteensopiva alumiiniyhdiste polaa- u 77882 rittolmassa hiilivetylaimentimessa.

Kaikkein parhaimpana pidetty substituentti keksinnön mukaisiin alumiinituotteisiin on etyyliasetoasetaatti enolaattimuo-dossaan, jolla on alhainen haihtuvuus. Tämä substituentti saa aikaan hyvän yhteensopivuuden useimpien keksinnön mukaisten mediumien kanssa ja antaa alumiiniyhdisteelle erinomaisen varastointikestävyyden ja riittävän kestävyyden ilmakehän kosteuden aiheuttamaa hydrolyysiä vastaan. Eräissä sovellutuksissa, joissa vaaditaan spesifistä yhteensopivuutta, reaktiivisuutta ja muita edullisia ominaisuuksia, voi olla kuitenkin toivottavaa käyttää vaihtoehtoisesti tai osittain muita alkoksi-, asyylioksi- tai fenoksisubsti-tuentteja.

Suositeltuja alumiiniyhdisteitä ovat alumiinialkoksidit, jotka on osittain substituoitu saattamalla reagoimaan tautomeerisen yhdisteen, kuten enolimuödossaan olevan etyyliasetoasetaatin kanssa ja joista kaikkein parhaiten on substituutioreaktion alkoholi-sivutuote poistettu tislaamalla ja korvattu valinnaisesti, joko kokonaan tai osittain, hiilivedyllä, joka voi olla alifaattinen, sykloalifaattinen, aromaattinen, tyydytetty tai tyydyttämätön tai halogenoitu, ketonilla, esterillä tai muulla laimentimella.

Suositeltuja ovat myös alumiinialkoksidit, jotka on osittain substituoitu saattamalla reagoimaan tautomeerisen yhdisteen, kuten etyyliasetoasetaatin kanssa ja jotka parhaiten on sen jälkeen osittain hydrolysoitu lisäämällä niin paljon vettä, että tämä hydrolysoi aina puoleen asti substituoidun alumiiniyhdisteen jäljelle jääneestä yhdistetystä alkoksidi-pitoisuudesta, ja sen jälkeen kondensoitu kuumentamalla ja substituutio-, hydrolyysi ja kondensaatioreaktioiden alkoholi-sivutuote on poistettu tislaamalla ja korvattu haluttaessa hiilivedyllä, halogenoidulla hiilivedyllä, esterillä, ketonilla tai muulla laimentimella.

i* 7788 2

Esillä olevan keksinnön mukaisesti stabilointiaine on parhaiten ammoniakki, alkyyliamiini, sykloalkyyliamiini tai alkanoliamiini, jota voidaan käyttää yksinään, kahden tai useamman seoksina tai aikaisemmin kuvattuina dissosioi-tavina yhdisteinä. Amiimstabilointiaine voi olla primäärinen, sekundäärinen tai tertiäärinen amiini, ja sen kiehumispiste on parhaiten välillä 40 - 240°C.

Primääristen stabilointiaineiden valinta riippuu maalin muiden komponenttien koostumuksesta ja ominaisuuksista ja erityisesti öljy- tai öljylakka-mediumista ja kulloinkin sen kanssa käytetystä alumiiniyhdisteestä. Primäärisen stabilointiaineen valinta riippuu myös vaikutuksesta, joka sillä on maalin muihin ominaisuuksiin, esimerkiksi levitetyn kalvon yhteensopivuuteen, toksisuuteen, hajuun, kuivumisnopeuteen, värin stabiilisuuteen ja sen kestävyyteen sään vaikutuksen ja ilmakehän saasteiden vaikutuksen alaisena. Esimerkkejä primäärisistä stabilointiaineista, jotka ovat osoittautuneet sopiviksi spesifissä maaliseoksissa, ovat ammoniumhydraatti, dietyyliamiini, mono-n-butyyliamiini, morfoliini, piperidiini, dimetyyliaminoetanoli ja dietyyli-aminoetanoli. Näistä kaikkein parhaimpina pidetään dimetyyli-aminoetanolia ja dietyyliaminoetanolia niiden laajan käyttökelpoisuuden vuoksi.

Haihtuvan emässtabilointiaineen pääasiallinen tehtävä on viivyttää maalikalvon levittämiseen asti reaktiota, joka normaalisti tapahtuisi stabiloimattoman maalimediumin reaktiivisten komponenttien ja keksinnön mukaisten stabiloimattomien alumiiniyhdisteiden välillä. Tällainen reaktio johtaa yhä pienempään nestemäärään, makromolekyylireaktio-tuotteisiin ja aiheuttaa geeliytyrnistä. Tämä on toivottavaa levitetyssä kalvossa, mutta ei-hyväksyttävää, kun sen liian aikainen esiintyminen johtaa pakatun maalin epästabii-lisuuteen varastoinnissa.

Maalimediumin komponentti, joka pääasiassa vastaa sen 15 77882 reaktiivisuudesta alumiiniyhisteiden kanssa, on yhdistetty karboksyylihappo, jonka määrän antaa mediumin happoluku. Keksinnön mukaisten haihtuvien emästen neutralointikyky verrattuna maalimediumin happoluvun määrittämiseen käytettyyn kaliumhydroksidiin, voidaan ilmaista tekijällä £, jossa p _ emäksen ekvivalenttipaino KOH:n ekvivalenttipaino (56)

Meidumin happopitoisuuden neutraloimiseen tarvittava emäsmäärä voidaan sen jälkeen ilmaista tulona (F x happoluku) mg/g mediumia tai F x mediumin happoluku % 10

Esimerkiksi dimetyyliaminoetanoli-emäksen ekvivalenttipaino on 89 ja tekijän F arvo 89/56 = 1,59. Dimetyyliaminoetanolin ortoboorihappoesteri on tri-amiini, jonka molekyylipaino on 323 ja sen vuoksi ekvivalenttipaino noin 108. Sen F-tekijän arvo on siten 108/56 = 1,93.

Dimetyyliaminoetanolin teoreettinen minimimäärä, joka tarvitaan neutraloimaan alkydihartsin, jonka happoluku on 5, happopitoisuus on siten 0,8 % mediumin sisältämän hartsin painosta. Mediumin, jossa käytetään hartsia, jonka happoluku on 70, happopitoisuuden neutraloimiseen tarvitaan 11,1 % dimetyyliaminoetanolia laskettuna neutraloitavan hartsin painosta. Näiden kahden mediumin neutraloimiseen tarvittava vastaava määrä dimetyyliamino-ortoboraattia on siten vastaavasti 0,97 % ja 13,5 Ä alkydin painosta.

Sekundäärisenä stabilointiaineena käytetyn veden lisäys näyttää tehokkaimmin estävän alumiiniyhdisteitä sisältävien maalin sakeutumisen, kun käytetyllä yhdisteellä on suuri jäännöspitoisuus alempaa alkoksidia, kuten isopropoksidia, sekundääristä butoksidia, etoksietoksidia tai metoksipro- 16 77882 poksidia. Vesi lisäyksen käytöllä yhdessä amiinistabilointi-aineiden kanssa on yleensä vähemmän selvä stabiloiva vaikutus maaleihin, jotka sisältävät oksoalumiiniyhdisteitä, joilla on suhteellisen alhainen alkoksidipitoisuus. Pienen vesimäärän lisäys kuitenkin yleensä merkittävästi parantaa stabiilisuutta säilytettäessä kauan kaikkeja maaleja, jotka sisältävät alumiiniyhdisteitä, ja tekee myös mahdolliseksi alentaa tarvittavan stabiilisuuden aikaansaamiseksi tarvitun amiinin määrää.

Sopiva' määrä vettä voidaan lisätä eri tavoin keksinnön mukaiseen seokseen. Esimerkiksi vesi sellaisenaan voidaan lisätä suoraan öljy-, alkydi- tai öljylakka-maalimediumiin ennen valinnaista pigmentointia tai sen jälkeen; tai vesi voidaan lisätä maalimediumiin ennen valinnaista pigmentointia tai sen jälkeen primäärisenä stabilointiaineena käytettynä amiinin tai ammoniakin hydraattina, tai se voidaan lisätä liuoksena veden ja mediumin, johon vesilisäys tarvitaan, sopivassa yhteisessä liuottimessa. Toinen mahdollisuus on lisätä vesi esisekoitettuna ammoniakki- tai amiinista-bilointiaineen kanssa ensin alumiiniyhdisteeseen ja saatu primääristen ja sekundääristen stabilointiaineiden esisekoite alumiiniyhdisteen kanssa lisätään sen jälkeen maalimediumiin ennen sen valinnaista pigmentointia tai parhaiten sen jälkeen.

Amiini- ja vesistabilointiaineet näyttävät käytännössä toimivan synergistisesti, jolloin stabilointiemästen käyttö tulee taloudellisemmaksi. Tämä on ilmeisintä, kun niitä käytetään yhdessä suorina lisäyksinä maalimediumeihin pigmentoitaessa tai sen jälkeen. Pigmentin mekaanisessa kostutus- ja dispergointiprosessissa muodostuva lämpö nopeuttaa neutralointia, joka vuorostaan auttaa pigmentin ·-’ kostuttamista ja di spergoi.nt ia . Lämmön ja veden yhdistelmä peptisoi tehokkaasti ja alentaa funktionaalisuutta. Alumiini- 17 77882 yhdisteitä sisältävän alkoksidin myöhempi lisäys on lievästi eksoterminen johtuen niiden reaktiosta veden kanssa, mutta siihen ei liity viskositeetin kasvua, joka on tyypillistä alumiinialkoksidin reaktioille vedettömien maalimediumien kanssa.

käytännön kokeet ovat osoittaneet, että vesi lisäyksen ei tulisi olla Dienempi kuin Duolet määrästä, joka tarvitaan hydrolysoimaan maa 1imediumiin lisättävän alumiiniyhdisteen alkoksidipitoisuus, ja yleensä enintään kaksi kertaa sen minimitarve. Kun alumiiniyhdiste on oksoalumiiniyhdiste, jossa oleellisesti ei ole alkoksidikomponentteja, tarvitaan vähemmän vettä, ja lisättäväksi haluttu määrä voidaan parhaiten lisätä parhaana pidetyn aminostabilointiaineen monohydraattina.

Keksinnön mukaisten stabiloitujen maalien levitettyjen kalvojen kuivuminen johtuu siitä, että levitetystä kalvosta poistuu yhä enemmän sekä haihtuvaa liuotinta että dissosioi-tumisen kautta stabiloivaa emästä, mikä vapauttaa alumiini/ mediumin geeliytymiskyvyn. Mediumin tyydyttämättömän rasva-asylaattikomponentin hapettumisen uskotaan samanaikaisesti lisäävän vielä reaktiokykyä, koska muodostuu hydroperoksi-disubsituentteja, jotka kykenevät reagoimaan alumiiniyhdisteen kanssa ja myös aloittamaan vapaiden radikaalien käynnistämän polymeroitumisen/geelirakenteen muuttumisen ristisidotuksi geeliksi, jonka mekaaniset ja muut ominaisuudet on formuloitu Sen sovellutustarpeita vastaaviksi. Hapettumis- ja polyme-roitumisprosesseja on suositeltavaa nopeuttaa lisäämällä sopivia katalyyttejä tai kuivausaineita. Maalien lyijy-kuivausaineiden ja/tai maalien kalsium- ja bariumapukui-vausaineiden käytön on havaittu olevan tarpeetonta ja yleensä ei-toivottavaa keksinnön mukaisten tuotteiden kanssa.

Keksintöä on havainnollistettu seuraavilla esimerkeillä.

18 77882

Valmisteet

Valmisteet, joita käytettiin seuraavien esimerkkien komponentteina, sisältävät valikoiman tavanomaisia öljy- ja alkydimaalimediumeja, tunnetun tyyppisiä ja suorituskyvyltään tunnettuja orgaanisia alumiiniyhdisteitä, amiineja, hydra-toituja amiineja ja muita käytettyjä amiiniyhdisteitä, joita käytettiin esimerkeissä ilman vettä ja yhdessä lisätyn veden kanssa osoittamaan niiden kykyä parantaa maalimediumien, joiden muita suorituskyvyn tekijöitä on parannettu sisällyttämällä mukaan orgaanisia alumiiniyhdisteitä, stabiilisuutta.

1. Kuivuva öljy- .ia alkydimedium

Esimerkeissä käytetyt maalimediumit sisältävät kaupallisesti saatavissa olevia polymeroituja kuivuvia öljyjä ja valikoiman alkydihartsiliuoksia, joiden koostumus sopii moniin erilaisiin pinnoitussovellut uksiin.

Kuivuvat öljyt sisältävät melko runsaasti polymeroitua pellavansiemen-standöljyä (valmiste 1.1) ja mäntyöljystä saadun runsaasti linolipitoisen rasvahappojakeen polymeroitua pentaeritrytoliesteriä (valmiste 1.2).

Käytetyt alkydimediumit valmistettiin neljästä hartsista, joiden koostumukset ja spesifikaatiot on annettu (valmisteet 1.3 - 1.6). Ne laimennettiin sopivasti ja modifioitiin lisäämällä maalin kuivausainetta (kobolttinaftenaattiliuos) ja hilseilynestoainetta (metyy1 ietyyliketoksi imi). Saadut mediumit sisälsivät valmisteita 1.3.1, 1.4.1, 1.5.1 ja 1.6.1, 1.6.2 ja 1.6.3.

2. Alumiiniyhdisteet

Seuraavissa esimerkeissä käytettyjen alumiiniyhdiste-valmis-teiden valmistamisessa käytetään kolmen tyyppisiä alumiini-yhdisteitä. Ensimmäinen tyyppi sisltää alumiinialkoksideja, i9 778 8 2 alumiinialkoksohappoja ja substituoituja alkoksideja ja muodostaa neljä valmistetta (2.1.1 - 2.1.4).

Toinen tyyppi sisältää oksoalumiiniyhdisteitä, jotka on valmistettu kondensoimalla osittain substituoitujen alumiini-alkoksidien osittain hydrolysoidut johdokset. Näin saadaan valmisteet (2.2.1 ja 2.2.2).

Kolmas tyyppi sisältää kondensoimattomia hydroksyylisubsti-tuoituja alkoksideja ja osittain substituoituja alkoksideja, jotka on valmistettu dispersiona. Näin saadaan yksi ainoa valmiste (2.3.1).

3. Vesipitoiset amiinivalmisteet

Esimerkeissä käytettiin veden kanssa ja ilman vesilisäystä ammoniumhydraattia ja useita amiineja, jotka ovat saatavissa kaupallisesti.

Lisäksi veden kanssa esisekoitettiin yhdeksän amiinia, jolloin esimerkeissä saatiin käytettäväksi monohydraat-tivalmieteet (3.1 - 3.9).

4. Amiiniyhdisteiden valmisteet

Esimerkeissä käyttöä varten valmistetut amiinien yhdisteet sisälsivät kahta karboksyylihappojen amiinisuolaa. Valmisteet (4.1.1 ja 4.1.2).

Esimerkeissä käytetyt valmisteet 1. Maalimediumien kuivuva öljy- ja alkydihartsi-komponentit 1.1 Polymeroitu kuivuva öljy

Pellavansiemen-standöljy-valmiste, joka on polymeroitu 160 poisen viskositeettiin (25°C) ja jonka happoluku on 20 7 7 8 8 2 6,6 mg.KOH/g.

1.2 Polymeroitu rasvaesteri

Pentaeritrytolin ja mäntyöljystä saadun rasvahappojakeen polymeroitu esteri, jolla on seuraavat ominaisuudet:

Happoluku 22 mg.KOH/g

Viskositeetti (25°C) 162 poisea 75-prosenttisen lakkabensiini-liuoksen viskositeetti 25°C:s3a 4 poisea 1.3 Alkydihartsivalmiste

Omistusoikeudellinen alkydihartsi, joka on saatu auringon-kukkaöljystä, ftaalihappoanhydridistä ja pentaeritrytolista ja jolla on seuraava koostumus ja ominaisuudet: öljyn pituus (rasvahappona) 70 ?ά

Ftaalihappopitoisuus 20 %

Happoluku 9,5 mg.KOH/g 75-prosenttisen lakkabensiini- liuoksen viskositeetti 25°C:ssa 56 poisea

Lakkabensiiniliuoksen, jonka viskositeetti 25°C:ssa on 2 poisea, kuiva-ainepitoisuus 52 %

Valmisteen 1.3 avulla saatiin maalimedium 1.3.1, jolla on seuraava koostumus:

Alkydihartsi 100 paino-osaa

Lakkabensiini 80 paino-osaa 6-prosenttinen koboltti- naftenaattiliuos 1 paino-osa

Metyylietyyliketoksiimi 0,25 paino-osaa 21 77882 1.4 Alkydihartsivalmiste

Omistusoikeudellinen alkydihartsi, joka on saatu runsaasti linolipitoisesta rasvahappojakeesta , ftaalihappoanhydridistä ja pentaeritrytolista ja jolla on seuraava koostumus ja ominaisuudet: öljyn pituus (rasvahappona) 65 %

Ptaalihappopitoisuus 24 %

Happoluku 9 mg.KOH/g 75-prosenttisen lakkabensiini- liuoksen viskositeetti 25°C:ssa 32 poisea

Lakkabensiiniliuoksen, jonka viskositeetti 25°C:ssa on 2 poisea, kuiva-ainepitoisuus 55 %

Alkydihartsia 1.4 käyttämällä saatiin maalimedium 1.4.1, jolla on seuraava koostumus: 1.4.1 Alkydihartsivalmiste 1.4 100 paino-osaa

Lakkabensiini 82 paino-osaa 6 % koboltti-kuivausaine 1 paino-osa

Metyylietyyliketoksiimi 0,25 paino-osaa 1.5 Alkydihartsivalmiste

Lakkabensiiniliuoksena saatu, öljyn pituudeltaan keskimääräinen omistusoikeudellinen alkydihartsi, jonka ei-haihtuvan aineksen pitoisuus on 50 S ja jolla on seuraava koostumus ja ominaisuudet: 22 7 7 8 8 2 öljyn pituus (rasvahappona) 55 % Öljytyyppi Linolihappo

Polyoli Pentaeritrytoli

Lakkabensiinipitoisuus 50 %

Happoluku 9 mg.KOH/g

Viskositeetti (25°C) 28 poisea

Lakkabensiiniliuoksen, jonka viskositeetti on 2 poisea 25°C:ssa, kuiva-ainepitoisuus 41 % Käyttämällä alkydihartsivalmistetta 1.5 saatiin maalimedium 1.5.1, jolla on seuraava koostumus ja ominaisuudet: 1.5.1. Alkydihartsi1iuos 1.5 200 paino-osaa

Ksyleeni 20 paino-osaa 6 % koboltti-kuivausaine 1 paino-osa

Metylietyyliketoksiimi 0,25 paino-osaa

Alkydin ei-haihtuvan aineksen pitoisuus 42,2 paino-Ä

Viskositeetti 25°C 4 poisea 1.6 Alkydihartsivalmiste

Alkydihartsi, joka on saatu runsaasti linolipitoisesta rasvahappojakeesta, glyserolin ja trimetylolipropaanin seoksesta ja isoftaalihapon ja trimellitiinianhydridin seoksesta ja joka on formuloitu laimennettavaksi liuottimilla pääkäyttöönsä sopivaksi ja käytettäväksi hartsipitoisena mediumina vedessä pelkistyvissä maaleissa.

Hartsivalmiste vastasi seuraavaa koostumusta ja ominaisuuksia: Öljyn pituus (rasvahappona) 36

Isoftaalihappopitoisuus 30 %

Trimellitiinianhydridipitoisuus 10 %

Happoluku 56 mg.KOH/g 23 77882

Esimerkeissä käyttöä varten valmistettiin hartsivalmisteen 1.6 kolme seuraavaa liuosta; 1.6.1 1.6.2 1.6.3

Alkydivalmiste 1.6 700 700 700

Butanoli 60 100 80

Metoksipropanoli 60 72

Butoksietanoli 60 100 100

Dimetyyliaminoetanoli 80 100 .880 Ammoniakki 48

Vesi 40

Yhteensä 1000 1000 1000

Alkydi?Ä 70 70 70 2. Alumiiniyhdisteet 2.1 Alumiinialkoksidi, substituoidut alkoksidit .ia alkokso-hapot 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4

Alumiini-tri-isopropoksidi* 210 420 2

Alumiini-trietoksietoksidi - 300 300 300

Etyyliasetoasetaatti 130 390 130

Isopropanoli-tisle^ - -135

Lakkabensiini - +135

Yhteensä 340 1110 430 300 AI % 7,9 7,3 6,3 9,0 1- Al-pitoisuus 12,9 % vastaten 97 % alumiini-tri-iso-propoksidia 2- Al-pitoisuus 9,0 % vastaten 98 % alumiini-tri-etoksi- etoksidia 3- Sisältää jonkin verran etanolia, joka johtuu etyyliase-toasetaatin vaihtoesteröitymisestä isopropanolilla ja etoksietanolilla. , 24 77882 2.2 Ok8oalumiiniyhdisteet 2.2.1 2.2.2

Alumiini-tri-isopropoksidi^ 420 2

Alumiini-tri-etoksietoksidi 300

Alumiini-tri-sekbutoksidi"5 - 252

Alumiiniyhdiste valm. 2.1.3 - 60

Etyyliasaetoasetatti 390 130

Vesi 54 18

Isopropanoli-tisle^ -434

Sek . butanoli-tisle^ _ -213 «syleeni 80

Lakkabensiini - 60

Yhteensä 810 307

Al-pitoisuus % 10 10 1- Al-pitoisuus 12,9 ?a vastaten 97 ?ό AI-tri-isopropoksidia 2- Al-pitoisuus 9,0 % vastaten 98 ?ί Al-tri-etoksietoksidia 3- Al-pitoisuus 10,7 % vastaten 97,6 % tri-sek.butoksidia A- Sisältää jonkin verran etanolia johtuen etyyliaseto- asetaatin vaihtoesteröitymisestä.

2.3 Kondensoimaton hydroksyylisubstituoitu alumiinialkoksi-didispersio 2.3.1

Alumίini-tri-isopropoksidi* 210

Metoksipropanoli 100

Vesi 36

Dimetyyliaminoetanoli 89

Isopropanoli 74

Yhteensä 509

Al-pitoisuus % 5,3 1- Al-pitoisuus 12,9 % vastaten 97 % alumiini-tri-isopropok- sidia 25 77882 3. Vesipitoiset amiinivalmisteet

Amiini Amiinin Vesi Yhteensä paino 3.1 Dietyyliamiini 73 18 91 3.2 Dietyyliaminoetanoli 117 18 135 3. 3 Dimetyyliaminoetanoli 89 18 107 3.4 Sykloheksyyliamiini 99 18 117 3.5 Bentsyyliamiini 107 18 125 3.6 Piperidiini 85 18 103 3.7 Morfoliini 87 18 105 3.8 Monoetanoliamiini 61 18 79 3.9 Trietanoliamiini 149 18 167 4. Ami iniyhdisteiden valmisteet 4.1 Karboksyylihappo.jen amiinisuolat 4.1.1 4.1.2

Linolirunsas rasvahappo 290

Steariinihappo - 286

Versatic acid 10 - 174

Dimetyyliaminoetanoli 89 267

Yhteensä 379 727 4.2 Alkanoliamiinin esteri 4.2.1 Tri(dimetyyliaminoetyyli)ortoboraatti 0-boorihappo 62 paino-osaa

Dimetyyliaminoetanoli 267 "

Ksyleeni 60 "

Vesi -54

Yhtensä 335

Boraattipitoisuus B^O^tna 10,4 ä

Dimetyyliaminoetanolipitoisuus 79,7 % 26 778 82

ESIMERKIT

Taulukoiduissa esimerkeissä 1.1 - 1.11; 2.1 - 2.5; 3.1 - 3.7 ja 3.8 - 3.12; 4.1 - 4.10; 4.11 - 4.20; 4.21 - 4.28 ja 4.29 - 4.31; 5.1 - 5.8 ja 6.1 - 6.4 käytetään peräkkäin kuutta pinnoitusmediumia, jotka on saatu öljystä ja alkydi-hartsivalmisteista 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 ja 1.6. Ne sisältävät esimerkkejä, joissa stabilointiaineet, jotka sisältävät hydratoitua ammoniakkia, amiineja veden kanssa tai ilman tai yhdisteitä, joissa on amiinia, esisekoitetaan joko maalimediumin kanssa tai alumiiniyhdisteen kanssa tai maalimediumin ja alumiiniyhdisteen esisekoitteen kanssa. Vertailun vuoksi ne myös sisältävät esimerkkejä stabiili-suudeltaan riittämättömistä mediumeista, jotka sisältävät alumiiniyhdistettä, mutta eivät tehokasta stabilointiainetta. Esimerkeissä käytetyn vesipitoisen ammoniakin ja amiinien havaitaan merkitsevästi, mutta vaihtelevalla tavalla vaikuttavan esimerkkien stabiilisuuteen. Merkittävin vaikutus on tertiäärisillä alkanoliamiineilla eli dimetyyliamino-etanolilla ja dietyyliaminoetanolilla, piperidiinillä ja dietyyliamiinilla ja mono n-butyyliamiinilla. Eräiden amiinien, kuten bentsyyliamiinin ja sykloheksyyliamiinin pienempi tehokkuus voi mahdollisesti johtua niihin liittyvään taipumukseen muodostaa mediumin kanssa, johon ne lisätään, yhteensopimattomia reaktiotuotteita, jotka itse lisäävät mediumin sakeuttavaa vaikutusta. Tässä suhteessa erityisen epätyydyttävä oli trietanoliamiini.

Vesipitoisen ammoniakin tai amiini/veden lisäykset suoraan maalimediumiin ennen pigmentointia tai sen jälkeen tai epäsuoraan esisekoittamalla vesipitoinen ammoniakki tai vesipitoinen amiini alumiiniyhdisteen kanssa, vaikuttaa stabiilisuuteen kaikkein selvimmin, kun esimerkissä käytetty alumiini yhdiste sisältää jäljelle jääneitä alkoksidiryhmiä.

Pienemmän vesimäärän käyttö ammoniakin tai amiinin kanssa 27 7 7 8 8 2 antaa tehokkaasti tyydyttävän stabiilisuuden seoksille, joissa käytetään oksoalumiiniyhdistettä, joka voi sisältää vähän jäännösalkoksidia tai ei lainkaan. Veden lisääminen ammoniakin tai amiinin kanssa aina mediumin, johon vesilisäys ammoniakin tai amiinin kanssa tehdään, yhteensopivuusrajoille asti tekee myös mahdolliseksi alentaa tarvittua ammoniakki-tai amiinimäärää alentamatta aikaansaatua stabiilisuutta.

Esimerkeissä on annettu myös alkoholilisäysten vaikutus stabiilisuuteen, kun niillä osittain korvataan polaarisuudeltaan alhaisemmat liuottimet, kuten hiilivedyt. Nämä alkoholilisäykset voivat kuitenkin olla epäedullisia, koska ne vaikuttavat haitallisesti kuivumiskykyyn kuivumis-olosuhteissa, joissa lämpötila on alhainen.

Esimerkkien pääosassa alumiiniyhdistettä on niin paljon, että alumiinimeta11 in pitoisuudeksi saadaan 2 % laskettuna mediumin öljy- ja tai alkydihartsikomponentin pitoisuudesta. Tämä konsentraatio valittiin siksi, että se on lähellä optimaalista pitoisuutta sellaisille levitetyn kalvon eri ominaisuuksille kuin kuivumisominaisuudet, kuivatun kalvon fysikaaliset ominaisuudet, sen veden absorption kestokyky ja sen värin stabiilisuus ja kiillon säilyminen keinotekoisissa tai luonnon mukaisissa sääolosuhteissa. Nestemäisen maalin mahdollinen sakeutumistaipumus varastoitaessa on myös tässä konsentraatiossa usein ilmeisin.

Kuivumisnopeuden tarkistuskokeet suoritettiin kaikissa esimerkeissä märän kalvon paksuuden ollessa 76 mikronia.

Nämä kokeet vahvistivat, että esimerkit, joissa käytettiin alumiiniyhdisteitä yhdessä parhaana pidettyjen aminostabi-lointiaineiden ja tarvittavan vesilisäyksen kanssa, kuivuivat paremmin kuin vastaavat esimerkit, joissa ei ollut alumiini-yhdistettä. Lisäksi havaittiin, että amiinin ja veden yhdistelmät, jotka olivat vähemmän tehokkaita stabilointiaineina, usein myös vaikuttivat haitallisesti kuivumiskykyyn.

28 7 7 8 8 2 cm >τ cm in n ro n oooUO ·» Ο n I I m X v ·» ·. —I .

•—I — —' CM m CM m (14 o

—I Ο Ο CM «Τ m n n n oioOO

•on ι ι n I «- ·* m ·. —i —< —I «3· in [u ο ο ο —ι cm in r- o u

«* ο n iimii *- cm (III

—I h n

0300-1 o «3· «τ *3· «3· n in ό U U

-on I cm I I — **. —I

—i -4 *y m

r- o o —< o cm t » ui i/i ο -3· U U

-on ι cm ι I — »- —< —I —< *r rn

ο o o o —I τ η ο ο o -3· U U

·« o n I cm I I —ι - —λ —I —I <n noo—· o vn n o o

— on ι cm ι ι i τ I I I I

—' -4 (-.

«3· ο ο —< o m vo r- m oinOU

•.on I — ill - -> ·» -4 ^ —f n o t, moo—* lP lt> lPi r-"· in ^ Du q . ·* Ο ΙΛ t ll-l *< v *—< ή in γό :co . rH > ~].CMOo—'in nnnr- in vo cu C< z.

—, «.on ·ιιιι — - s —i · —I —I cm m «s· en > n ^ cj coo—< m n n n in oo & & oj ·« o n I I I I I — — - — —< · · -

— —t —> mo'T^r>> C

“ - - CO 5 P ”

-I o CO

> 4J

. -I o c CO o ^ * -*

CO

;» :co eo "

CO -¥ -H

>, CD Μ -P CO |J- ·—j 0 CO :C0 C Ή —I C —I m -Η ε 3 4-> *

:θ -H 0) · · ·Η O +J C O

CO C (Μ —I .H Q. a^D Jt CO CO Ή · · O · I4J4J -3i > 3 CO CM CM C CO.

3 CO CO <00 ™ I T3 ®

> ·Η 3 · · .p iTl CO > 3 -C

—I > CO E E ® N O O O ·* ·Η CO 3 3 3>-l«HO III Ή a i JC m 3 > ίο ID " ·Η ^ Ή CO CO C N vJ > JX. 3 3ι<·Η·Η >.

C I 3 ;> > ·Η -P C ·Η ·Η ·Η CD <0 3 β >* °- 3 -rt *H 3C ε -p 3 ICO ·Η ·Η Q. -3< -2< C > -l_> -H -P I 0 0 CO ()^a>>Oi(0'H:C0 .: h co -p >. -p -p o c 5J J ^ Ji 2

o C —I n 10 (OH -P CM —I—IOCO-HOOCO C

S ω Ο -Η Η -H >. Ή -I ·Η X iC O O

qjjdjo>soxj>- co ε 2τ- o e co ο ή _c .c -p o 3 ? 2 >.^<o< >, >. a> ή o< > ii —H ^< o“ I I E CO CO H ^ O CO e? I —I -H ai H p ™ ^ ^ q._jvocmc<Q=>=» ^ ^ > 29 77882

Esimerkit 1.1 - 1.11 - Taulukko I

Esimerkit 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 ja 1.9 ovat mukana vertailun vuoksi.

10 viikon pituisen varastoinnin jälkeen esimerkissä 1, joka ei sisältänyt alumiiniyhdistettä, ei ollut merkittävää muutosta, mutta jonkin verran sakeutumista esiintyi esimerkeissä 1.2 ja 1.3. Liian suurta sakeutumista tapahtui esimerkeissä 1.4 ja 1.5 ja esimerkissä 1.9, joka oli geeliy-tynyt. Yhä suurempien dietanoliamiinien lisääminen esimerkeissä 1.6, 1.7 ja 1.8 lisäsi stabiilisuutta esimerkeissä 1.6 - 1.7, mutta dimetyyliaminoetanolin pitoisuuden nostaminen esimerkin 1.7 2 ?0:sta esimerkin 1.8 4 %:iin ei merkittävästi lisännyt stabiilisuutta ja sillä oli lievä haitallinen vaikutus kuivumisnopeuteen. Pelkästään dimetyyliaminoeta-nolilisäykset eivät riittäneet estämään liian suurta sakeutumista esimerkissä 1.10, mutta vesilisäys dimetyyliamino-etanolidiolin kanssa stabiloi esimerkissä 1.11.

Alumiiniyhdisteiden mukanaolo parantaa vain hieman pellavan-siemen-standöljy-mediumien kuivumisnopeutta, mutta kuivan kalvon ominaisuudet paranivat johdonmukaisesti ja huomattavasti. Vedenkestävyyskokeet, jotka suoritettiin kaikkien esimerkkien lasille levitetyillä kalvoilla, osoittivat 7 päivän kulumisen jälkeen, että esimerkkien 1.1 ja 1.2 kalvot olivat turvonneet, ryppyyntyneet ja irronneet lasialus-tasta 7-14 päivän pituisen upottamisen jälkeen. Vedestä poistettaessa esimerkkien 1.1 ja 1.2 kalvot palautuivat huonosti, ja kuivien kalvojen koriste- ja suoja-arvo oli huono. Kaikki alumiiniyhdisteitä sisältävien esimerkkien kalvot säilyttivät mittapysyvyytensä ja kykynsä kiinnittyä lasialustaan 12 viikon upottamisen jälkeen. Vedestä poistamisen jälkeen kaikki näitä yhdisteitä sisältävät kalvot palautuivat oleellisesti 24 tunnin kuluessa, ja niillä arvioitiin olevan suoja- ja koristearvoa.

30 778 8 2

Taulukko II

Esimerkit 2.1 - 2.5 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

Rasvaesteri valm. 1.2 100 100 100 100 100

Lakkabensiini 50 50 50 50 50 6% koboltti-kuivausaine 11111 24?ί lyijy-kuivausaine - 2,5

Al-yhdiste valm. 3.1.4 - - 22 22 22

Dimetyyliaminoetanoli - 44

Vesi - - - - 1,2

Viskositeetti-25°C-poisea 2 tunnin jälkeen 3,8 3,5 6,5 4 4,5 1 päivän jälkeen 4 4,2 G 7 4 1 viikon jälkeen 4 4,5 - 10 4 10 viikon jälkeen 4,4 6 - SG 4,5 G = geeliytynyt, SG = heikko geeli

Esimerkit 2.1 - 2.5 - Taulukko II

Esimerkit 2.1, 2.2 ja 2.3 olivat mukana vertailun vuoksi. Alumiinivalmisteen 2.1.4 lisääminen esimerkissä 2.3 aiheutti jonkin verran paikallista reaktiota ja nopeaa sakeutumista. Esisekoittaminen dimetyyliaminoetanolin kanssa (2.4) pienensi sakeutumista sitä kuitenkaan estämättä. Stabiloituminen saatiin tehokkaaksi, kun esisekoitettiin dimetyyli-aminoetanolin ja veden kanssa (2.5).

Esimerkin 2.3 kalvon levittäminen osoittautui epäkäytännölliseksi, mutta esimerkkien 2.4 ja 2.5 kalvot levitettiin ja niitä verrattiin esimerkkien 2.1 ja 2.2 kalvoihin.

Sekä 2.4 että 2.5 kuivuivat paremmin kuin 2.1 ja 2.2 ja muodostivat kalvoja, joilla oli paremmat fysikaaliset ominaisuudet ja suurempi vedenkestävyys.

51 77882 TAULUKKO III Esimerkit 3.1 - 3.7 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

Alkydihartsi valm. 1.3.1 <--------- — 181-------

Isopropanoli 20 - - 15,2

Etoksietanoli 20 16,4 - -

Lakkabensiini 20 12,7 11,1 .880 Ammonium- hydraatti - 3,6 - -

Dietyyliamiini - - - - 3,6

Dietyyliamino- etanoli _____ 7,3 7,3

Vesi - 1,2 - 1,6

Al-yhdiste valm. 2.1.2 27 27 27 27 27 27 27

Viskositeetti-25°C-poisea 2 tunnin jälkeen G T T 3 3,5 3,5 3,5 1 päivän jälkeen SG SG 4 444 1 viikon jälkeen G G 4 465 10 viikon jälkeen 4 3 15 4 G = geeliytynyt T = paksu SG = heikko geeli

Esimerkit 3.1 - 3.7 - Taulukko III

Esimerkit 3.1, 3.2 ja 3.3 otettiin mukaan vertailun vuoksi.

3.1 geeliytyi lisättäessä Al-yhdistettä 2.1.2 lakkabensiinillä laimennettun alkydihartsi-valmisteeseen 1.3.1. Esimerkeissä 3.2 ja 3.3 lisätyn lakkabensiinilaimentimen korvaaminen isopropanolilla ja etoksietanolilla vastaavasti viivyttivät, mutta eivät estäneet oeeliytyrnistä yhden viikon kuluessa.

Esimerkissä 3.4 osoittautui ammoniumhydraatin liuos etoksi-etanolissa tehokkaaksi stabilointiaineeksi, kuten myös dietyyliamiini/vesi-liuos etoksietanolissa (3.5). Esimerkissä n 77882 3.6 dietyyliaminoetanolin lisääminen lakkabensiinillä laimennettuun alkydihartsi-valmisteeseen 1.3.1 hidasti sakeutumista, mutta liian vähän, jotta stabiloituminen olisi hyväksyttävissä. Stabiloituminen saatiin hyväksyttäväksi, kun esimerkin 3.6 lakkabensiini korvattiin tehokkalla vesilisäyksellä (3.7).

Stabiloidut esimerkit levitettiin lasilevyille 76 mikronin paksuisena märkänä kalvona ja testattiin kuivumisen suhteen. Esimerkkien 3.3, 3.6 ja 3.7 kuivumisnopeus oli hyväksyttävä ja esimerkeissä saatiin tarttumattomia kalvoja, joilla oli korkea laatu ja hyvä vedenkestävyys. Esimerkin 3.4 kuivumisnopeus oli paljon heikompi. Kuiva kalvo "jälkitarttui" selvästi ja se värjääntyi vähitellen liian keltaiseksi.

TAULUKKO IV

Esimerkit 3.B - 3.12 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12

Alkydihartsi valm. 1.3.1 ------ ^81

Lakkabensiini 20 10,7 13,4 12,1 15,5

Metoksipropanoli 5 -

Mono n-butyyliamiini - 3 -

Dimetyyliaminoetanoli - - 6,6 6,6 3,7

Vesi - 1,3 - 1,3 0,8

Al-yhdiste valm. 2.2.1 20 20 20 20 20

Viskositeetti-25°C-poisea 2 tunnin jälkeen 73 3 2,5 3, 1 päivän jälkeen G 5 43 3,5 1 viikon jälkeen 4 3 2,5 3,5 lOviikon jälkeen - 4 4 2,5 3

Esimerkit 3.8 - 3.12 - Taulukko Ty

Esimerkki 3.8 otettiin mukaan vertailun vuoksi.

« 77882

Kaikki esimerkeissä 3.9, 3.10, 3.11 ja 3.12 käytetyt stabi-lointisysteemit osoittautuivat tehokkaiksi.

Kalvoilla, jotka levitettiin 76 mikronin paksuisena märkänä kalvona, suoritetut kuivumiskokeet vahvistivat myös, että nämä stabiloidut mediumit kuivuivat hyvin ja muodostivat hyvälaatuisia kalvoja. Esimerkeissä 3.10 ja 3.11 kuivuminen oli hieman hitaampaa kuin esimerkeissä 3.9 ja 3.12 ja veteen upotettuna niillä osoittautui olevan hieman suurempi veden absorptio. Tämä viittaa siihen, että esimerkeissä 3.9 ja 3.12 pienempi amiinin ekvival.enttimäärä on hyväksyttävissä . stabiilisuusvaikutuksensa puolesta ja suositeltavissa muissa suhteissa, joihin liialliset amiinilisäykset voivat vaikuttaa haitallisesti.

J» 778 8 2

TAULUKKO V

Esimerkit 4.1 - 4.10 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Alkydihartsi valm. 1.4.1 <r-------183----->

Vesipitoinen amiini valm. 3 . 1 7 3.2 10 3.3 --8--- 3.4 ---9-- 3.5 _-__9- 3.6 - - - 8 3.7 ------ 3.8 - 3.9 AI.yhdiste valm. 2.2.2 20 20 20 20 20 20

Viskositeetti-25°C-poisea 2 tunnin jälkeen 2 2 235 2,5 3 päivän jälkeen 2 2 2- 10+ VT 3 1 viikon jälkeen 2,5 2 2 40 VT 3,5 5 viikon jälkeen 3+ 2,5- 2,5- VT VT 4 18 viikon jälkeen 2,5- 1,5 1+ VT VT 3 t « 77882 TAULUKKO M ( iatk.) 4.7 4.8 4.9 4.10

Alkydihartsi valm. 1.4.1 183

Vesipitoinen amiini valm.3.1.

3.2 - 3.3 ....

3.4 - 3.5 ....

3.6 - 3.7 8 3.8 6 - - 3.9 12 AI.yhdiste valm. 2.2.2 20 20 20 20

Viskositeetti-25°C-poisea 2 tunnin jälkeen 2,5 4 IC 2 3 päivän jälkeen 5 15- - 7 lviikonjälkeen 7 15+ - 10 5 viikon jälkeen 10 VT - 30

18 viikon jälkeen T VT - G

T = paksu; VT = hyvin paksu; IC = yhteensopimaton; G = geeliytynyt

Esimerkki 4.1 - 4.10 - Taulukko V

Esimerkki 4.10 otettiin mukaan vertailun vuoksi. Esimerkeissä 4.1 - 4.9 on verrattu yhdeksän amiinin, jotka on hydratoitu mooliekvivalenteilla vettä., stökiömetristen lisäysten vaikutus stabiilisuuteen, kun niitä käytetään spesifisen alkydi/alu-miiniyhdiste-mediumin 4.10 kanssa, joilla on tunnettu, liian huono stabiilisuus.

Jokaisessa esimerkissä 4.1, 4.2, 4.3 ja 4.6 stabiilisuus, yhteensopivuus (kirkkaus) ja kuivumiskyky olivat hyväksyttäviä. Myös esimerkissä 4.7 kuivumiskyky oli hyväksyttävä, mutta « 77882 yhteensopivuus ja stabiilisuus ei-hyväksyttäviä. Muut esimerkit eivät täyttäneet ominaisuuskriteerioita.

Tämän rajoitetun vertailun tulos viittaa mahdolliseen yhteyteen yhteensopivuuden (kirkkaus), stabiilisuuden ja kuivumiskyvyn kesken ja johon voidaan vaikuttaa liuottimen valinnalla ja muilla seoksen ominaisuuksilla, mukaanlukien mediumin hartsipitoisella komponentilla.

37 7 7 8 8 2

Taulukko VI Esimerkit 4.11 - 4.20 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15

Titaanidioksidipigmentti ------------ 80 -----------

Alkydihartsi valm. 1.4.1 -------------183 ----------

Dimetyyliaminoetanoli - 6,6 6,6 6,6 3,3

Vesi - - 1,3 2 1,3

Al-yhdiste valm. 2.1.1 25 25 25 25 25 " valm.2.1.2 " valm.2.1.3

Viskositeetti-25°C-poisea 2 tunnin jälkeen 15 7 4 3,5 4,5 3 päivän jälkeen G 10 4 4 5 1 viikon jälkeen - 12 5 3,5 4,5 4 viikon jälkeen 15 4 3 5 16 viikon jälkeen ·> 25 5 2,5 5 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20

Titaanidioksidipigmentti ------------80

Alkydihartsi valm. 1.4.1 -----------183-------------

Dimetyyliaminoetanoli 3.3 3.3 - - 6,6

Vesi 2 2 - 2,612,6

Al_yhdiste valm. 2.1.1 25---- " valm.2.1.2 ~ 27 " valm. 2.1.3 - ~ 32 32 32

Viskositeetti-25°C-poisea 2 tunnin jälkeen 4 6 3,5 2,5 3 päivän jälkeen ^ 25 4,5 3,5 1 viikon jälkeen 4 4 SG 6 2,5 4 viikon jälkeen ^,5 4,5 G 10 2 16 viikon jälkeen ^ ~ 20 115 - Vesi esisekoitettu Al-yhdisteen 2.1.3 kanssa 38 7 7 8 8 2

Esimerkit 4.11 - 4.20 - Taulukko \I1

Esimerkit 4.11, 4.12, 4.18 ja 4.19 otettiin mukaan vertailun vuoksi. Esimerkin 4.12 sakeutumista on madollisesti hidastanut titaanidioksidipigmentin kosteuspitoisuus, jonka arvioitiin olevan 0,35 % pigmentin painosta. Tämä vastaa 0,28 % esimerkin 4.12 ei-haihtuvan alkydihartsipitoisuuden painosta.

Esimerkit 4.13, 4.14, 4.15, 4.16, 4.17 ja 4.20 stabiloituivat kaikki tyydyttävästi, mutta esimerkeissä 4.15 ja 4.16 käytetty dimetyyliaminoetanolin alhaisempi pitoisuus sai aikaan riittävän stabiilisuuden ja on siten suositeltu. Amiini/vesi-liuos voidaan esisekoittaa joko alkydimediumin kanssa tai alumiiniyhdisteen kanssa, mutta pigmentin kostumista ja dispergointia on havaittu parhaiten auttavan esisekoitteen alkydimediumin kanssa. Sen etuna on lisäksi se, että pigmentin dispergoinnissa muodostuva lämpö nopeuttaa amiinin ja alky-dissä, jonka kanssa sen uskotaan yhtyvän, olevien reaktiivisten ; ryhmien välillä.

Stabiloidut esimerkit levitettiin lasilevylle 76 mikronin paksuisena märkänä kalvona ja testattiin kuivumisominaisuudet ja kalvon ominaisuudet. Kaikkien kuivumisnopeus ja kalvon laatu olivat hyväksyttäviä, mutta esimerkissä 4.20 kuivuminen oli hitainta ja "jälkitarttuminen" selvintä ja kauimmin kestävää. Tämän katsottiin johtuvan sen korkean etoksi-etanolipitoisuuden ja stabilointiaineena käytetyn dimetyyliaminoetanolin ja veden tarpeettoman suuren pitoisuuden yhteisvaikutuksesta.

39 77882 TAULUKKO «II Esimerkit 4.21 - 4.28 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25 4.26 4.27 4.28

Alkydihartsi valm. 1.4.1 -------------- 183 ---------------------

Dimetyyliamino- etanoli - 2,5 2,1 1,9 1,8 - 3,3 3,3*

Vesi - - 0,4 0,6 0,7 - 0,9 0,9* AI.yhdiste valm. 2.2.1 20 20 20 20 20 - AI.yhdiste valm. 2.2.2 - - - - 20 20 20

Viskositeetti- 25°C-poisea 1 päivän jälkeen 5 3,5 2 2 2 4 2,5 2,5 1 viikon jälkeen 7 4 2,5 2,5 2,5 7 2,5 3 4 viikon jälkeen 10 5 2+ 2+ 2 15 2,5+ 2,5+ 12 viikon jälkeen 22 5,5 2,5 2,5 2+ 55 3 2,5+ * - Dimetyyliaminoetanoli ja vesi esisekoitettu AI.yhdisteen 2.2.2 kanssa.

Esimerkit 4.21 - 4.28 - Taulukko VII

Esimerkit 4.21 ja 4.26 olivat mukana vertailun vuoksi.

Esimerkeissä 4.21 ja 4.25 tutkittiin, mikä vaikutus on amiini- ja vesikomponentin eri suhteilla esimerkissä 4.21 uudelleen esitetyn alkydimediumin ja alumiiniyhdisteen seoksen stabilointiin. Esimerkkien 4.23, 4.24 ja 4.25 stabiilisuustulokset viittaavat siihen, että amiini/vesi-liuoksen yhtä suurilla painomäärillä, joissa moolisuhteet vaihtelevat välillä 2:1 - 2:3, on samanlainen stabiloiva vaikutus. Näiden kolmen esimerkin havaitaan myös olevan merkittävästi stabiilimpia kuin esimerkin 4.22, jossa käytetään amiinia ilman vesilisäystä.

Esimerkeissä 4.27 ja 4.28 on verrattu, mikä vaikutus stabi-lointitehoon on amiini/vesiliuoksen esisekoittamisella 4° 778 8 2 alkydimediumin (4.27) ja alumiiniyhdisteen (4.28) kanssa. Tulokset viittaavat siihen, että, kun alumiiniyhdiste on oksoyhdiste, kuten 2.2.2, stabilointitehossa ei ole merkittävää eroa.

Stabiloiduissa esimerkeissä suoritetut kuivumiskokeet olivat tyydyttäviä ja kuivatut kalvot olivat kauttaaltaan hyvälaatuisia.

TAULUKKO Vili Esimerkit 4.29 - 4.31 4.29 4.30 4.31

Alkydihartsi valm. 1.4.1 -----“183 ------

Amiiniyhdiste valm. 4.1.1 15 - " valm. 4.1.2 9 - : " valm. 4.2.1 - - 5

Vesi - 1,3

Lakkatiensiini - - 20

Hiilimustapigmentti 3

Micakiillerautaoksidipigmentti - - 320 AI.yhdiste valm. 2.1.1 - 25 - " valm. 2.2.1 20 " valm. 2.2.2 20

Viskositeetti-25°C-poisea 1 päivän jälkeen 3,5+ 2,5- 4,5 1 viikon jälkeen 4 2,5 5 20 viikon jälkeen 4,5 + 3 4,5 +

Esimerkit 4.29 ja 4.31 - Taulukko VIII

Näissä esimerkeissä on osoitettu amiiniyhdisteiden tehokkuus stabiloivissa pinnoiteseoksissa, joissa käytetään alkydi-medium-valmistetta 1.4.1 kolmen erilaisen alumiiniyhdisteen kanssa.

rsimerkissä 4.29 käytettiin amiiniyhdistettä 4.1.1 sekä 41 77882 hiilimustapigmentin kostutus- ja dispergointlaineena että seoksen stabilointiaineena. Se oli tehokas kuminassakin tehtävässä. Mustan maalin stabiilisuus oli hyväksyttävä ja maali kuivui tyydyttävästi muodostaen korkealaatuisen koriste- ja suojapinnoitteen.

Esimerkissä 4.30 sekoitettiin amiiniyhdiste ensin veden kanssa ja lisättiin sen jälkeen sekoittaen alumiiniyh-diste-valmisteeseen 2.1.1. Valmiilla seoksella alkydimediumin kanssa oli hyväksyttävä varastointikestävyys, ja saatiin kovaksi kuivuva, vettä hylkivä kalvo, jolla oli hyvät viimeistelyominaisuudet.

Esimerkissä 4.31 dispergoitiin ensin kiille-rautaoksidi-pigmentti alkydimediumiin sekoittamalla suurella nopeudella. Lisättiin amiiniyhdiste-valmiste 4.2.1 ja sen jälkeen alumiiniyhdiste 2.2.2 ja lakkabensiini-laimennin. Saadulla maalilla oli tyydyttävä varastointikestävyys ja se kuivui hyvin muodostaen kestävän suojapinnoitteen.

42 77882 TAULUKKO τχ Esimerkit 5.1 - 5.8 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.Θ

Alkydimedium valm. 1.5.1 ---------------- 221 ~—----------

Metoksipropanoli _____ 5 - -

Dimetyyliamino- etanoli - 6,6 6,6 3,3 3,3 3,3 6,6 3,3

Vesi - - 1,3 2,0 2,0 - 1,3 1,3 AI.yhdiste valm. 2.1.1 25 25 25 25 - AI.yhdiste valm. 2.1.4 ----27--- A1.yhdiste valm. 2.2.1 ..... 20 20 20

Viskositeetti-25°C-poisea 1 päivän jälkeen G 7 3,5 3,5 3 1,5 3 4 ! 1 viikon jälkeen - G 3,5+ 3,5 2,5 1,5 3+ 4+ 4viikonjälkeen - - 5 4 3 2 3+ 4+ 12 viikon jälkeen - - 6+ 4,5 3,5 1,5+ 4 5-

Esimerkit 5.1 - 5.8 - Taulukko TX

Esimerkit 5.1 - 5.2 on otettu mukaan vertailun vuoksi. Esimerkin 5.1 nopea geeliytyminen korostaa tämän tyyppisten hartsien, joilla on alhainen öljypitoisuus ja korkea keskimääräinen molekyy1ipaino, hiilivetyliuosten stabilointi-ongelmaa, kun näitä käytetään alumiiniyhdisteen kanssa.

: · Esimerkin 5.2 nopea sakeutuminen on esimerkki yksinään käytetyn dimetyyliaminoetanolin riittämättömästä vaikutuksesta stabiilisuuteen. Veden lisääminen amiinin kanssa antaa paremman stabiilisuuden ja mahdollistaa dimetyyliamino-etanolipitoisuuden alentamisen esimerkeissä 5.4, 5.5, 5.6 ja 5.8. Esimerkki 5.6, jossa on käytetty oksoalumiiniyh-diste-valmistetta 2.2.1, on stabiloitunut riittävästi alhaisella viskositeettitasolla korvaamalla esimerkin 5.8 vesi-pitoisuus suuremmalla määrällä metoksipropanolia, jossa 43 77882 yhtyy osa veden peptisoivasta vaikutuksesta hartsia voimakkaammin solvatoivan vaikutuksen kanssa.

Kaikki stabiloidut esimerkit levitettiin lasilevyille 76 mikronin paksuisena märkänä kalvona ja- testattiin kuivumisen suhteen. Ne kuivuivat kovaksi noin 1 1/2 tunnissa muodostaen kalvoja, joilla oli erinomainen kovuus ja kiinnittymiskyky, hyvä veden- ja liuottimenkestävyys ja erinomainen kestävyys.

TAULUKKO X Esimerkit 6.1 - 6.4 6.1 6.2 6.3 6.4

Alkydihartsi valm. 1.6.1 - 1000 " valm. 1.6.2 1000 - 1000 " valm. 1.6.3 - 1000 6% Koboltti-kuivausaine 7777 Ksyleeni - 200

Solvesso 1501 - 200 AI.yhdiste valm. 2.1.3 - - 220 valm. 2.2.1 150 " valm. 2.3.1 - - 270

Vesi 1960 - 1960 1960

Titaanidioksidipigmentti 500 500 500 500

Qmistusoikeudellinen aromaattinen liuotin, jonka kiehumispiste noin 195°C, valmistaja ESSO.

Esimerkit 6.1 - 6.4 - Taulukko X

Esimerkki 6.1 ei sisällä lainkaan alumiiniyhdistettä ja on mukana vertailun vuoksi. Kaikki esimerkit 6.2, 6.3 ja 6.4 sisältävät alumiiniyhdisteitä ja ovat esimerkkejä erittäin happamen ja reaktiivisen hartsin (valmiste 1.6) kahdesta käyttötavasta orgaanisessa liuottimessa ja vedessä pelkistyvissä sovellutuksissa. Esimerkki 6.2 on formuloitu niin, että saadaan varastoinninkestävä alumiini/hartsi-seosliuos 44 77882 mediumina, joka on tarkoitettu nopeasti ilmassa kuivuviin ja kestäviin teollisuuspinnoitteisiin.

Esimerkit 6.3 ja 6.4 ovat ympäristöystävällisiä, vedessä pelkistyviä pinnoitteita, joiden sisältämien alumiiniyh-disteiden avulla on saatu suurempi ristisitomiskyky kuin mitä on saatavissa hartsin kuivuvan öljyn avulla. Tämä parantaa kuivumiskykyä ja kestävyyttä.

Claims (9)

45 7 7 8 8 2

1. Pinnoitusseos, tunnettu siitä, että se sisältää (i) maalimediumia, joka voi olla pigmentoitu tai pigmentoimaton ja joka sisältää kuivuvaa tai puoli-kuivuvaa öljyä, öljyliu-koista hartsia ja/tai öljymodifioitua alkydihartsia, jolloin on suositellusti lisätty sopivaa, maalimediumille tarkoitettua pintakuivausainetta; (ii) vähintään yhtä alumiiniyhdistettä, joka on alumiinialkok-sidi tai yhdiste, joka on saatu alumiinialkoksidista additio-, substituutio- tai kondensaatioreaktion avulla; (iii) primääristä stabilointiainetta, joka sisältää vähintään yhtä haihtuvaa emästä valittuna ammoniakista, vesipitoisesta ammoniakista, alkyyliamiinista, sykloalkyyliamiinista, aryyli-amiinista, alkanoliamiinista ja näiden yhdisteistä, jotka dissosiaation tai hydrolyysin kautta vapauttavat ammoniakkia tai amiinia; ja (iv) sekundääristä stabilointiainetta, joka sisältää lisättyä vettä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pinnoitusseos, tunnettu siitä, että primäärisen stabilointiaineen (iii) kiehumispiste on välillä 40 - 240eC.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen pinnoitusseos, tunnet-t u siitä, että primäärinen stabilointiaine (iii) on valittu ammoniakista, alkyyliamiinista, sykloalkyyliamiinista, alkanoliamiinista ja niiden yhdisteistä, jotka dissosiaatin tai hydrolyysin kautta vapauttavat ammoniakkia tai amiinia ja niiden seoksia.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen pinnoitusseos, tunnet-t u siitä, että primäärinen stabilointiaine (iii) sisältää dimetyyliaminoetanolia tai dietyyliaminoetanolia. 46 77882

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen pinnoitusseos, tunnettu siitä, että alumiiniyhdisteellä (ii) on yleiskaava AlXa, jossa X on alkoksidi, sykloalkoksidi, substitutoitu alkoksidi, fenoksidi tai alkyyli-, aryyli tai halogenoitu fenoksidi, enolaatti beta-diketonista, beta-keto-karboksyylihappoesteri tai malonihappoesteri, aryylioksidi tai asyylioksidi.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen pinnoitusseos, tunnettu siitä, että alumiiniyhdisteellä (ii) on yleiskaava (-Op-Al-X^)r, jossa X tarkoittaa samaa kuin patenttivaatimuksessa 5 ja r on 2 tai enemmän, g on pienempi kuin 1,5 ja vähintään 0,5 ja 3 on 3-2g.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen pinnoitusseos, tunnettu siitä, että alumiiniyhdiste (ii) on alumiini-alkoksidi.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen pinnoitusseos, tunnettu siitä, että alumiiniyhdistettä (ii) on 0,5 I - 8 % Ai laskettuna mediumin ei-haihtuvien komponenttien painosta.

9. Reaktiotuote pinnoitusseoksen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että se on saatu sekoittamalla yhteen (i) vähintään yhtä alumiiniyhdistettä, joka on alumiinialkok-sidi tai yhdiste, joka on saatu alumiinialkoksidista additio-, substituutio- tai kondensaatioreaktion kautta/ (ii) primääristä stabilointiainetta, joka sisältää vähintään yhtä haihtuvaa emästä valittuna ammoniakista, vesipitoisesta ammoniakista, alkyyliamiinista, sykloalkyyliamiinista, aryyli-amiinista, alkanoliamiinista ja niiden yhdisteistä, jotka dissosiaation tai hydrolyysin kautta vapauttavat ammoniakkia tai amiinia; ja (iii) sekundääristä stabilointiainetta, joka sisältää lisättyä vettä. 4? 77882