JPH06157952A - 貯蔵可能な被覆材料用結合剤 - Google Patents

貯蔵可能な被覆材料用結合剤

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JPH06157952A
JPH06157952A JP5198234A JP19823493A JPH06157952A JP H06157952 A JPH06157952 A JP H06157952A JP 5198234 A JP5198234 A JP 5198234A JP 19823493 A JP19823493 A JP 19823493A JP H06157952 A JPH06157952 A JP H06157952A
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レダー カール−マルティン
Reinhard Mattes
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Huels AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被覆材料用結合剤を貯蔵可能にする。 【構成】 21℃よりも高い引火点を有する、珪酸エス
テル、溶剤、促進剤及び沈降防止剤から成る混合物を基
剤とする結合剤が、n−ブチルアクリレートを含有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、21℃よりも高い引火
点を有する、珪酸エステル、溶剤、促進剤及び沈降防止
剤から成る混合物を基剤とする、貯蔵可能な被覆材料用
結合剤に関する。
【0002】
【従来の技術】珪酸エステルもしくは珪酸ゲル水解物を
基剤とする、個体粒子用結合剤は公知である。このよう
な結合剤は顔料工業で使用される。このような結合剤
を、例えば亜鉛末で着色することによって、金属、特に
鉄及び鋼の耐食性被覆用ペイント(亜鉛末顔料)が得ら
れる。硬化された被覆は、高い表面硬さ、従って優秀な
耐摩耗性、良好な溶剤及び温度安定性ならびに導電性に
よって優れている。
【0003】珪酸ゲルを基剤とする亜鉛末顔料の開発順
序の当初には、二成分系が存在していた:一成分は最も
簡単の場合には結合剤としてのアルコール溶液中の珪酸
エチルの水解物であり、他の成分は亜鉛末である。両成
分は使用直前に初めて混合される、それというのも亜鉛
末の添加後に被覆材料が数時間以内に固化するからであ
る(米国特許第3056684号明細書)。次の開発
は、例えばポリビニルブチラール(米国特許第3921
30号明細書)、硼酸エステル(米国特許第33920
36号明細書)、アルキルチタネート(米国特許第34
42824号及び同第3546155号明細書)又はト
リアルキルホスフェート(ヨーロッパ特許第20001
99号明細書)を加えることによって、塗料の加工性及
び品質に対する種々の添加物の影響を利用した。結合剤
の引火点を高めるためには、珪酸エチルを高級アルコー
ルでエステル交換した(米国特許第3730743号明
細書)。二成分系亜鉛末顔料はしかしその使用に関して
は若干の欠点を有している。結合剤及び亜鉛末を別個に
貯蔵するために、貯蔵所管理に関して種々の欠点を生じ
る。一旦調合した混合物は数時間以内に直ちにかつ完全
に使いきらねばならない。さらに、貯蔵中の水解物の老
化によって重要な応用技術的パラメータ、すなわち加工
特性(例えば粘度)及び反応性(硬化速度への影響)が
変化し、その結果種々の年数の結合剤の使用下に亜鉛末
顔料を使用する場合には著しい難点が生じる可能性があ
る。
【0004】前記の欠点に基づき、次の時期には所謂一
成分系が開発された。この一成分系は、特に結合剤、顔
料及び増量剤の混合物の容器中での安定性を要求した。
亜鉛末は、亜鉛の密度が高くかつアルキルシリケートの
粘度が低いために、閉じられた容器中に貯蔵される場合
には、底部に沈降し、形成された沈殿物がもはや撹伴で
きないかそれとも撹伴困難になった。特別な流動性添加
物、例えばベントン(BENTONE)又は熱分解法珪
酸を使用して、数カ月後にも困難なく使用することので
きる一成分系亜鉛末顔料の製造が可能になった。これ
は、未加水分解珪酸エステルを含有しかつ空気水分の作
用下に加水分解及び縮合によって反応してますます架橋
されたSiO2ゲルを生じる配合物である(米国特許第
3859101号及びヨーロッパ特許第2654036
号明細書)。加水分解工程及び縮合工程はアルカリ反応
性物質、例えばアミン又はアルコレートによって触媒さ
れる。
【0005】公知結合剤は、溶剤もしくは溶剤混合物と
してアルコール、ケトン、エーテル及び低級カルボン酸
のアルキルエステルを使用するために、しばしば21℃
未満である引火点を有する。亜鉛末顔料を使用する場合
には、加水分解によって少量のアルコールが遊離するの
で、エチルシリケートを基剤とする場合には21℃より
も高い引火点を得るのが困難である。これは、本来21
℃より著しく高い引火点を有する溶剤又は溶剤混合物を
使用する場合にもあてはまる。溶剤としてキシロールを
使用する場合には、結合剤の引火点は23℃である(ヨ
ーロッパ特許第0039008号)。プロピル−又はブ
チルシリケートを使用する場合には、同様に比較的高い
引火点を有する結合剤系が得られる。しかしこれらの二
つの場合には、溶剤(キシロール又は生じるアルコー
ル)の除除の蒸発のために及びエステル化した珪酸基の
加水分解特性の変化のために、顔料の初期硬化が遅延さ
れる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、21℃よりも
高い引火点を有しかつ珪酸エステル、溶剤、促進剤及び
沈降防止剤から成る混合物を基剤とし、前記欠点を有し
ない結合剤を見出すという課題が生じた。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題は、n−ブチル
アセテートを使用することによって解決された。本発明
の結合剤は、珪酸エステルを基剤とする従来の結合剤に
対して高められた引火点を有する。該結合剤はさらに、
流動学的特性によって優れている。流動学的に働く沈降
防止剤は、本発明により使用される溶剤中で良好に溶け
る。本発明の結合剤は、被覆材料を製造するための成分
をなす。該結合剤は、亜鉛末もしくは亜鉛末混合物と一
緒に、亜鉛末顔料の名称で知られている被覆材料を提供
する。しかしまた、従来の他の無機顔料又は増量剤、例
えば酸化鉄、酸化クロム二酸化チタン、雲母鉄鉱、硫酸
バリウム、カオリン、タルク、雲母又はムライトも、本
発明の結合剤と適合する。全塗料顔料は、閉じられた容
器中で長期間にわたって安定している。貯蔵の間に場合
により沈降する顔料もしくは顔料混合物は容易に撹伴し
て均一な懸濁液にすることができる。該顔料は普通の加
工時間内では沈降しない、つまり付加的な撹伴は不要で
ある。該顔料は、常法で、例えば吹き付け又は塗布によ
って良好に施すことができ、抜群の耐食性を有する、迅
速に硬化する(乾燥する)被覆を形成することができ
る。エリクセン試験片による被覆の硬さは、2時間後に
は150よりも大きく、4時間後には250〜300で
ある。さらに、本発明の結合剤を基礎にして製造した塗
料顔料は、有機樹脂を基礎とした多数の被覆層に適合す
る。
【0008】本発明の結合剤で使用される珪酸エステル
は、モノマー珪酸エステル又はSi原子2〜10個を有
するオリゴマー珪酸エステルである。モノマー珪酸エス
テルは、化学式:Si(OR′)に従う、ここでR′は
炭素原子2〜4個を有するアルキル基を表す。珪酸エス
テルは本発明の結合剤中では未加水分解の形で存在す
る。有利な珪酸エステルはSiO2の含分18〜50重
量%、好ましくは24〜40重量%を有するオリゴマー
エチルシリケートである。
【0009】本発明による結合剤のための溶剤として
は、好ましくはエステル及び芳香族炭化水素を使用す
る。この場合n−ブチルアセテートが必ず含有されてい
る。溶剤はn−ブチルアセテートのみであってもよい。
n−ブチルアセテートの含分は好ましくは、結合剤の全
重量に対して6〜60重量%である。前記溶剤は、好ま
しくは溶剤混合物として珪酸エステルに加える。特に、
重量割合1:5〜5:1のn−ブチルアセテートと芳香
族溶剤(SOLVESSO 100の名称下で市販され
ている)との混合物が好ましい。この混合割合は本発明
のさらに好ましい実施態様では2:1〜3:1である。
本発明の結合剤の溶剤含分は、結合剤の全重量に対して
好ましくは40〜70重量%である。
【0010】本発明の結合剤中で流動学的に働く沈降防
止剤としては、スチロールコポリマーが有利であると判
明した。特に、スチロール/アクリレート−コポリマー
又はメタクリル酸エステル又はi−ブチルメタクリレー
トを基剤とする重合体を使用する。これらの沈降防止剤
は、前記溶剤中での良好な溶解度を有し、亜鉛末顔料の
他の成分とも極めて良好に適合する。沈降防止剤は、使
用される珪酸エステルの量に対して約1〜20重量%の
量で使用する。好ましくは約8〜15重量%を加える。
【0011】硬化反応を加速するために、公知の触媒を
本発明の結合剤に加えてもよい。このような硬化触媒と
しては、特にアルカノールアミン、例えばモノエタノル
アミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミンが
適当である。これらの触媒は場合によっては、使用され
る珪酸エステルの量に対して約0.5〜25重量%の量
で加える。
【0012】
【実施例】次に実施例により本発明を説明する。
【0013】例1 次の成分: エチルシリケート(DYNASIL 40として市販)
448重量部 n−ブチルアセテート 467重量部 芳香族化合物混合物(SOLVESSO 100として
市販)180重量部 スチロールアクリレート 60重量部 ジイソプロパノールアミン 45重量部 を混合する。この結合剤中に亜鉛末顔料4800重量部
を導入する。
【0014】亜鉛末は6〜7ミクロンの平均粒度を有し
かつ全量5重量%の雲母、酸化クロム及びタルクの混和
物を含有する。
【0015】この混合物は、6カ月よりも長い期間にわ
たってその特性を変化することなく貯蔵することができ
る。この混合物による層厚60〜70ミクロンの被覆
は、相対空気湿度60%及び温度20℃では、6〜8分
で完全に乾燥しており、2時間後には150よりも大き
いエリクセン試験片による硬さを得る。同被覆は4時間
後には300のエリクセン試験片による硬さを有し、一
日後には500よりも大きい硬さを有する。
【0016】完成結合剤の引火点はDIN53213に
より23℃である。
【0017】例2 次の成分: SiO235〜40重量%を有するプロピルシリケート
120重量部 n−ブチルアセテート 107重量部 芳香族化合物混合物(前記のもの) 46重量部 スチロールアクリレート 15重量部 ジイソプロパノールアミン 12重量部 を混合する。この結合剤中に例1と同じ性質及び組成の
亜鉛末顔料1200重量部を導入する。この混合物は6
カ月よりも長い期間の間その特性の変化なしに貯蔵可能
である。
【0018】この混合物による層厚60〜70ミクロン
の被覆は、相対空気湿度60%及び温度20℃では10
〜12分で完全に乾燥しており、2時間後には150の
エリクセン試験片による硬さを得る。4時間後には同被
覆は、250のエリクセン試験片による硬さを有し、一
日後には400〜500の硬さを有する。完成結合剤の
引火点はDIN53213により26℃である。
【0019】例3(比較例) 次の成分: エチルシリケート(DYNASIL 40として市販)
340重量部 エチレングリコールモノエチルエーテル 300重量部 ポリマーブチルチタネート 10重量部 メチルイソブチルケトン中のエチルアクリレート、エチ
ル−及びメチルメタクリレートから成るターポリマーの
25%溶液 230重量部 トリエタノールアミン 45重量部 ベントン−ペースト(BENTONE−Paste)3
4 75重量部=ベントン 10重量部 電気的中性の湿潤剤、懸濁剤及び分散剤(ANTI−T
ERRA−Uとして市販) 10重量部 ベンジン100/140 80重量部 を混合する。この結合剤中に亜鉛末顔料4000重量部
を導入する。亜鉛末は6〜7ミクロンの平均粒度を有し
かつ全量5重量%の雲母、酸化クロム及びタルクの混和
物を含有する。
【0020】得られた混合物は、6カ月よりも長い期間
にわたってその特性を変えることなく貯蔵可能である。
【0021】この混合物による層厚60〜70ミクロン
の被覆は、相対空気湿度60%及び温度20℃では10
分で完全に乾燥しており、90分後には鉛筆硬さに等し
い硬さを得る。該被覆は4時間後には200のエリクセ
ン試験片による硬さを有しており、一日後には300の
硬さを有する。
【0022】完成結合剤の引火点はDIN53213に
より10℃である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール−マルティン レダー ドイツ連邦共和国 トロイスドルフ−シュ ピヒ イム ヴィーゼングルント 68 (72)発明者 ラインハルト マテス ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン ウ ンテレ ドルフシュトラーセ 39

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 21℃よりも高い引火点を有する、珪酸
    エステル、溶剤、促進剤及び沈降防止剤から成る混合物
    を基剤とする結合剤において、n−ブチルアクリレート
    を含有することを特徴とする、前記結合剤。
  2. 【請求項2】 結合剤の全重量にたいして6〜60重量
    %のn−ブチルアクリレートを含有する、請求項1記載
    の結合剤。
  3. 【請求項3】 溶剤として、重量割合1:5〜5:1の
    n−ブチルアセテートと芳香族溶剤との混合物を使用す
    る、請求項1又は2記載の結合剤。
  4. 【請求項4】 結合剤の全重量に対して40〜70重量
    %の溶剤を含有する、請求項1から請求項3までのいず
    れか1項記載の結合剤。
  5. 【請求項5】 請求項1から請求項4までのいずれか1
    項記載の結合剤を含有することを特徴とする、亜鉛含有
    被覆材料。
JP5198234A 1992-08-11 1993-08-10 貯蔵可能な被覆材料用結合剤 Pending JPH06157952A (ja)

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