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Mittel zur Verhinderung des Absetzens von Pigmenten in Öl- und Lackanstrichmitteln
Die Erfindung behandelt die Verhinderung des Absetzens von Pigmenten in Öl- und
Lackanstrichmitteln. Für diesen Zweck hat man bisher den Pigmentsuspensionen verschiedene
Mittel zugesetzt, z. B. Salze von Fettsäuren oder Ester anorganischer Säuren.
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Aus der französischen Patentschrift 984 361 ist schon bekannt, zur
Verhinderung des Absetzens von Pigmenten in Anstrichmitteln Gallussäure oder deren
Ester einzusetzen. Weiter wird in der USA.-Patentschrift 2 092 300 Äpfelsäure als
Zusatz zu pigmentierten Anstrichmittelnempfohlen. Wie sich gezeigt hat, setzen sich
so hergestellte Pigmentdispersionen in Öl aber schon nach verhältnismäßig kurzer
Zeit ab.
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Es sind auch schon Citronensäureestersalze als Dispergiermittel in
der belgischen Patentschrift 523400 vorgeschlagen worden. Mit ihnen lassen sich
zwar wäßrige Dispersionen (Öl in Wasser) herstellen, zur Herstellung haltbarer Dispersionen
von Pigmenten in Öl sind sie jedoch ungeeignet.
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Es wurde nun gefunden, daß die geschilderten Nachteile dadurch vermieden
werden können, wenn Citronensäureester eingesetzt werden, in denen mindestens eine
Carboxylgruppe verestert ist und noch mindestens eine Carboxylgruppe als freie Säuregruppe
vorliegt.
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Die Herstellung der Ester erfolgt in an sich bekannter Weise, wobei
für die Veresterung in erster Linie Fettalkohole, Polyalkohole sowie Derivate von
die3en, die bereits teilverestert sind, in Frage kommen.
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Im allgemeinen werden die Ester in Mengen von 0,1 bis etwa 10 0/0,
bezogen auf den Feststoffgehalt der Farbe, eingesetzt. Es wird so das Absetzen von
Pigmenten, beispielsweise in Öl-, Kunstharz-, Lack- und Chlorkautschukfarben, verhindert.
Etwa sich bildende Bodensätze aus rasch sedimentierenden Pigmenten, wie z. B. Mennige,
sind leicht durch wenige Schüttelbewegungen oder durch Umrühren in gleichmäßige
Verteilung zu bringen, auch nach mehrmonatiger Lagerzeit.
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Durch den Einsatz dieser Ester ist auch ein deutlicher Effekt auf
die filmbildenden Komponenten der Farben und Lacke feststellbar, der sich durch
verbesserte Trocknungseigenschaften und erhöhte Haftfestigkeit bei gleichzeitiger
guter Resistenz gegen mechanische Beanspruchungen auszeichnet.
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Selbstverständlich können die erfindungsgemäßen Mittel auch im Gemisch
unter sich und mit anderen, im gleichen Sinne wirkenden Verbindungen verwendet werden.
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Diese Verhältnisse sollen durch folgende Beispiele erläutert werden,
ohne dadurch die Erfindung einzuschränken. Beispiel 1 Verschiedene Versuche haben
gezeigt, daß Disterarylcitrat dem Absetzen der Pigmente in reinen Lösungsmitteln
und auch in Lackfarben stark entgegenwirkt und daß sich auch im Anstrich günstige
Effekte erzielen lassen. Distearylcitrat ist bezüglich des Absetzens mit einer ganzen
Reihe von handelsüblichen Antiabsetzmitteln verglichen worden. Der Wirkungsgrad
dieser Handelsprodukte ist deutlich schlechter. Als Vergleichszahl wurde eine Größe
gewählt, die folgendermaßen ermittelt wird: In einem zylindrischen Sedimentationsgefäß
wird diejenige Menge an Pigment ermittelt, die in der oberen Schicht der Suspension
in einer Höhe von etwa 10 cm nach 2 Stunden noch in der Schwebe ist. Diese Menge
wird dann in Prozenten der ursprünglich vorhandenen Pigmentmenge berechnet. Die
Versuchsergebnisse sind in folgender Tabelle zusammengefaßt:
| Antiabsetzmittel Zusatzmengen Pigmentart °/o nicht abge- |
| a/o setztes Pigment |
| Distearylcitrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . 2 Lithopone mit 300/0 42 |
| Zinksulfit) |
| Distearylcitrat .................................. 3 Lithopone
58 |
| Aluminiumstearat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 2 Lithopone 7 |
| Aluminiumstearat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . 3 Lithopone 1,0 |
| Octylester der Orthophosphorsäure . . . . . . . . . . . . .
. . 2 Lithopone 0 |
Bemerkungen zur Durchführung der Versuche Als Dispersionsmittel wurden sowohl polare
als auch apolare Lösungsmittel verwendet. Der Pigmentgehalt der Suspension betrug
jeweils
100/,. Die Wirkung von Distearylcitrat auf Pigmentsuspensionen läßt
sich auch beurteilen an bereits abgesetzten Pigmenten. So benötigt z. B. ein Bodensatz
aus Schwerspat in Toluol, der sich nach 8 Stunden Stehzeit gebildet hat, 50 Schüttelbewegungen,
um die Festbestandteile wieder in Suspension zu bringen. Der geringe Bodensatz,
der sich unter gleichen Bedingungen gebildet hatte, wenn 20/, Distearylcitrat der
Suspension zugegeben waren, war mit zwei Bewegungen im Lösungsmittel verteilbar.
In lacktechnischer Hinsicht bringt Distearylcitrat eine Verbesserung des Verlaufs,
ein Verhindern des Absetzens und eine Verbesserung der Haftfähigkeit.
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Beispiel 2 Wie die folgenden Vergleichsversuche zeigen, sind die erfindungsgemäß
verwendeten Citronensäureester auch den aus der französischen Patentschrift 984
361 und der USA.-Patentschrift 2 092 300 bekannten Mitteln weit überlegen.
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50 g Lithopone Rotsiegel wurden mit Toluol in einem Meßkolben auf
500 ccm aufgefüllt. Es wurde gut durchgeschüttelt und mehrere gleiche Proben a 100
ccm entnommen und in einen 100-ccm-Meßzylinder gegeben. Es fanden vier Meßzylinder
Verwendung. Es wurden in Meßzylindern mit der Numerierung 1, 2, 3 und 4 folgende
Zusätze; auf Pigment bezogen, zugegeben.
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Nr. 1 20/, Distearylcitrat, Nr. 2 2 °/o Propylgallat (französische
Patentschrift 984361),
Nr. 3 2 °/o Äpfelsäure (USA.-Patentschrift
2092300),
Nr. 4 als Vergleich ohne Zusatz.
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Nach einer Stunde wurde der sich noch in der Schwebe befindliche Anteil
des Pigments gemessen. Es wurden die in der folgenden Tabelle erhaltenen Meßwerte
ermittelt, aus denen ersichtlich ist, daß der Citronensäureester wesentlich bessere
Wirkungen ausübt.
| Anteil des |
| Pigments, nach |
| Nr. Pigmentansatz unter Zusatz von einer Stunde |
| noch in der |
| Schwebe |
| ' cm |
| 1 2°/o Distearylcitrat . . .. ..... .. . 4,5 |
| 2 2°/o Propylgallat . . .. . . ..... . . 2,5 |
| 3 2 °/o Äpfelsäure . . . . . . . . . . . . . . 2,0 |
| 4 ohne Zusatz ................. 0,6 |
Beispiel 3 Aus einer Eisenoxydrotfarbe, bestehend aus 20 Teilen Phenolharz, 15 Teilen
Eisenoxydrot und 80 Teilen Toluol, wurden folgende vier Proben hergestellt: Nr.
1 erhielt einen Zusatz von 0,3 Teilen Distearylcitrat, Nr. 2 von 0,3 Teilen Propylgallat,
Nr. 3 von 0,3 Teilen Äpfelsäure, Nr. 4 blieb ohne Zusatz als Vergleich.
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Es wurden die in der folgenden Tabelle angeführten Ergebnisse erhalten:
| Nr. Zusatz |
| Bodensatz Aussehen der obenstehenden Lösung |
| g |
| 1 0,3 Teile Distearylcitrat . . . : . . . . . . . . . . . .
. . . . . 0 oben rot, Lösungsmittel noch gefärbt |
| 2 0,3 Teile Propylgallat . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 5 oben braun, Phenolharz und Toluol, |
| 3 0;3 Teile Äpfelsäure ... . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .. 8 oben braun, Phenolharz und Toluol |
| 4 ohne Zusatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 14 oben braun, Phenolharz und Toluol |
Beispiel 4 In Analogie zu Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung wurden Pigmentdispersionen
in Toluol unter gleichen Bedingungen, einmal mit einem Estersalz (Na-Salz von Distearylcitrat)
nach dem belgischen Patent 523 400 und zum anderen mit Distearylcitrat gemäß der
vorliegenden Erfindung, hergestellt.
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Dazu wurden 50 g Lithopone und 1 g Estersalze bzw. Ester mit Toluol
in einem Meßkolben auf 500 ccm aufgefüllt, mehrmals umgeschüttelt, über Nacht stehengelassen,
am nächsten Tag nochmals gut durchgeschüttelt und davon eine Probe in einen Meßzylinder
abgegossen.
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Es wurde nun jeweils diejenige Menge an Pigment ermittelt, die in
der oberen Schicht der Suspension in einer Höhe von etwa 10 ccm nach einer Stunde
noch in der. Schwebe ist. Diese Menge wurde dann in Prozenten der ursprünglich vorhandenen
Pigmentmenge berech: net.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle
zusammengestellt:
| Zusatzmengen, |
| °/° nicht |
| Antiabsetzmittel bezogen auf Pigmentart Zusatz- abgesetztes |
| Pigment mengen Pigment |
| °/° |
| Distearylcitrat 2 Lithopone (mit 60°/o Zinksulfit) 10 29,6 |
| Na-Salz von Distearylcitrat 2 Lithopone (mit 60 °/o Zinksulfit)
10 1,6 |
| - - Lithopone (mit 600/, Zinksulfid) 10 0,02 |
Wie die Versuchsergebnisse zeigen, ist also das erfindungsgemäße Distearylcitrat
dem Natriumsalz des Distearylcitrates gegenüber weit überlegen.
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Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß das Distearylcitrat
den anderen Antiabsetzmitteln gegenüber deutlich überlegen ist.