DE2342879C3

DE2342879C3 - Anstrichmittelstoffzusammensetzungen

Info

Publication number: DE2342879C3
Application number: DE2342879A
Authority: DE
Inventors: Peter Jurgens
Original assignee: Deutsche Ici 2000 Hamburg De GmbH
Current assignee: Deutsche Ici 2000 Hamburg De GmbH
Priority date: 1973-08-24
Filing date: 1973-08-24
Publication date: 1982-02-18
Also published as: DE2342879B2; DE2342879A1

Description

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Die Erfindung betrifft Anstrichmittelstoffzusammensetzungen, insbesondere Lacke, welche eine Metallseife enthalten.

Metallseifen können Anstrichmittelstoffzusammensetzungen aus verschiedenen Gründen zugesetzt werden, beispielsweise um die Fließeigenschaften der Stoffzusammensetzung zu modifizieren, die Suspension von Pigmenten zu unterstützen und um den Glanz des endgültigen Anstriches zu verringern. Gleichzeitig kann infolge des Vorhandenseins der Metallseife eine gewisse Verbesserang hinsichtlich der Wasserabstoßung des fertigen Anstriches und der Benetzungseigenschaften der Stoffzusammensetzung erreicht werden. Typische Metallseifen sind die Stearate von Aluminium und Zink.

Die Metallseifen wurden bisher in Anstrichmittelstoffzusammensetzungen, wie Lacken in Anteilen von nicht mehr als 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Anstrichmittels, angewendet, da die obenerwähnten Vorteile schon bei vielen geringeren Anteilen erzielt werden und kein weiterer Vorteil bei höheren Gehalten für möglich gehalten wurde. Es bestand sogar eine eindeutige Abneigung höhere Anteile an den Seifen zu verwenden, insbesondere bei Anstrichmitteln, die mittels eines Pinsels aufgebracht werden, da nämlich, wenn die Seifen in einer Menge von 2 Gew.-% zur Modifizierung der Fließeigenschaft durch Bildung eines Gels verwendet wurden, die Anstrichmittel zu viskos und zu klebrig wurden, um für den Pinselauftrag verwendet werden zu können und es wurden auch Schwierigkeiten hinsichtlich der Herstellung festgestellt Zur Verringerung des Glanzes von Anstrichen wurden, wenn es nicht erforderlich ist, daß die Seife sich zu einem bemerkenswerten Ausmaß in dem Anstrichmittel löst, die gewünschten Wirkungen auch mit geringeren Anteilen an der Metallseife erzielt und es wurde angenommen, daß höhere Anteile den endgültigen Anstrich beeinträchtigen würden. So bestand bisher eine typische Anstrichmittelstoffzusammensetzung dieser Art beispielsweise aus einer Lösung eines Alkydharzes in einem aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff und sie sollte gewöhnlich wesentlich weniger und bestimmt nicht mehr als 2 Gew.-% einer Metallseife zusammen mit anderen üblichen Zusatzstoffen, wie einem Pigment, enthalten. Es war daher üblich, eine Metallseife einem Anstrichmittel in Form eines Gels zuzusetzen, das durch Erhitzung auf Temperaturen von über 100° C hergestellt worden ist

Ein absorbierender Untergrund, wie beispielsweise Holz und insbesondere weiche Holzarten zeigen jedoch Schwierigkeiten wenn sie mit einem Anstrich versehen werden sollen, da dieser Anstrich sich den verschiedenen Varianten anpassen muß, welche hinsichtlich des Untergrandes infolge Veränderungen in den umgebenden Bedingungen, beispielsweise bei Temperatur und Feuchtigkeit auftreten. Probleme, wie es solche der schwächsten Haftung und Wassereindringung können in gewissem Maße dadurch verringert werden, daß die Oberfläche des Untergrandes mit einer entsprechenden Grandierang versehen wird, welche gewöhnlich ein Pigment enthält und auf die dann ein endgültiger Anstrich aufgebracht wird. Wenn es gewünscht wird, die Oberflächenerscheinung eines Untergrandes beizubehalten, beispielsweise durch Aufbringen eines im wesentlichen klaren Lackes oder Firnis auf einen Holzuntergrand mit einer dekorativen Maserung muß sich der Lack selbst den Änderungen des Untergrandes anpassen, weiche auf Veränderungen der umgebenden Bedingungen zurückzuführen sind. Ein Hauptproblem in diesem Falle ist das der Anpassung der Veränderung an die unterschiedlichen umgebenden Bedingungen, und zwar hinsichtlich des Gleichgewichtes, das zwischen dem Wasser besteht, das in dem Untergrand enthalten ist und dem, das in der Umgebung vorliegt Es ist erwiesen, daß bei den meisten üblichen Anstrichmitteln ein Belag Blasen werfen und sich von dem Untergrand abheben wird, bei den normalen Veränderungen der umgebenden Bedingungen, wenn der Untergrand einen Überschuß an Wasser enthält

Es wurde nun gefunden, daß, wenn eine Lackzusammensetzung mehr als 2 Gew.-% an einer Metallseife, bezogen auf das Gesamtgewicht der Stoffzusammensetzung, enthält, d. h. einen Anteil, der wesentlich höher ist, als er gewöhnlich für Anstrichmittel empfohlen wird, ein damit hergestellter Belag höhere Wasseranteile in dem Untergrand zuläßt und verträgt und weitgehende Veränderungen in den umgebenden Bedingungen der Temperatur und Feuchtigkeit auftreten können, ohne daß eine Blasenbildung eintritt Es wurde überraschenderweise gefunden, daß dies auf die Tatsache zurückzuführen zu sein scheint, daß durch diese hohen Anteile an der Konzentration der Metallseife Wasser leichter von dem Untergrand desorbiert und durch den Lackfilm gelangt, als es durch den Film selbst absorbiert wird. Vorzugsweise enthält der Lack mindestens 4% Metallseife, bezogen auf das Gesamtgewicht des Anstrichmittels.

Die Lacke gemäß der Erfindung können auf irgendein filmbildendes Material aufgebaut sein, das freie Carboxylgruppen enthält und einen Säurewert von

mehr als -5 mg KOH/g besitzt. Vorzugsweise sind sie auf ein Alkydharz aufgebaut, insbesondere auf ein ölmodifiziertes Alkydharz. Diese Harze können irgendwelche der üblichen Bestandteile enthalten und sie werden durch die üblichen Verfahren hergestellt Geeignete Alkyde schließen solche ein, welche mit Tallöl und Sojabohnenöl modifiziert sind, jedoch können auch andere trocknende öle verwendet werden. Vorzugsweise wird das Alkydharz in einem aliphatischen Kohlenwasserstoff aufgelöst, der im Handel als Terpentinersatz ι ο verfügbar ist, jedoch können auch andere organische Flüssigkeiten, wie aromatische Kohlenwasserstoffe, zugegen sein.

Eine besonders geeignete Metallseife ist Aluminiumdistearat, jedoch können auch die Mono- und Tristeara- 1 s te verwendet werden. Andere geeignete Metallseifen sind Zinkstearate. Die Seife sollte vorzugsweise mindestens eine freie Hydroxylgruppe enthalten. Im allgemeinen wird die endgültige Anstrichmittelstoffzusammensetzung 4 bis 12 Gew.-% Metallseife enthalten.

Das Anstrichmittel kann auch noch andere Stoffe, wie Bentonit, Silikonöl, Mattierungsmittel, Streckmittel und geeignete Pigmente, wie durchsichtiges Eisenoxid enthalten.

Vorzugsweise wird die Metallseife dem Lack durch ein Verfahren einverleibt, bei dem die Seife gequollen ist und bei dem eine beträchtliche Bildung einer Gelstruktur ausgeschlossen wird. Bei den bisherigen Verfahren fand gewöhnlich eine Erhitzung der Seife in einem Lösungsmittel bei einer Temperatur von mehr als 100° C eine beträchtliche Zeit lang statt Die Anstrichmittel gemäß der Erfindung werden vorzugsweise derart hergestellt, daß man zunächst die Metallseife in einer Konzentration innerhalb des Bereiches von 10 bis 30%, bezogen auf das Gesamtgewicht, in Gegenwart einer Lösung des Alkydharzes bei einer Temperatur von nicht über etwa 8O⁰C unter kräftigen Scherbedingungen erhitzt und gewöhnlich über nicht mehr als 30 Minuten lang. Bei diesem hohen Konzentrationsgrad und unter den Scher-, Temperatur- und Zeitbedingungen quillt die Metallseife mehr auf, als daß sie geliert. Das Produkt, das einen hohen Anteil an der gequollenen Metallseife enthält, vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 15 bis 30 Gew.-%, wird dann verdünnt, um die gewünschte Konzentration an der Metallseife in dem fertigen Anstrichmittel von beispielsweise 8% zu bilden.

Geeignete Scherbedingungen werden z. B. mit einem »Torrance«-Auflöser erhalten, bei dem der Durchmesser der Scheibenblätter 40 cm beträgt und der Motor eine Leistung von 50 PS besitzt

Die Erfindung ist in dem folgenden Beispiel näher erläutert, worin die Teile sich auf das Gewicht beziehen:

Eine Anstrichmittelstoffzusammensetzung wurde wie folgt hergestellt: 19,2 Teile TaUöIalkydharz (65% Feststoffe, gelöst in Terpentinersatz; das Alkydharz besaß eine öllänge von 69% und war aufgebaut auf Phthalsäureanhydrid/Pentaerythoitol/Tallölfettsäuren) wurden mit 7 Teilen Aluminiumdistearat erwärmt und die Mischung wurde mittels eines mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden »Torrance-Auflösers« bei einer Temperatur von nicht über 8O⁰C 30 Minuten lang' dispergiert Das Produkt besaß einen Feststoffgehalt von 27% Aluminiumdistearat und 37% Tallölalkydharz und es wurde weiter gemischt und vermählen mit 61,5 Teilen des Tallölalkydharzes der oben angegebenen Art und mit weiteren 10,4 Teilen Terpentinersatz, um einen Feststoffanteil in dem Endprodukt von 7% Aluminiumdistearat und 80,7% Alkydharz zu ergeben. 1,5% Kobaltnaphthenattrockner wurden dem Produkt in Form einer Lösung in Terpentinersatz zusammen mit 0,4% Methyläthylketoxin als Antihautmittel zugesetzt

Nach der obigen Arbeitsweise wurde eine Anzahl von Anstrichmitteln hergestellt, die 2,4 und 8% Aluminiumdistearat bezogen auf das Gewicht des Anstrichmittels, enthielten. Ein weiteres ähnliches Anstrichmittel wurde hergestellt, das kein Aluminiumdistearat enthielt Jedes dieser vier Anstrichmittel wurde mit einem Pinsel auf drei getrennte Stücke eines weichen Holzes aufgetragen und das Holz wurde 7 Tage lang bei 20⁰C und 65% relativer Feuchtigkeit getrocknet Wenn sich bei den Anstrichproben ein konstantes Gewicht entwickelt hatte, wurden die Holzproben in einer Atmosphäre mit 95% relativer Feuchtigkeit und 20⁰C gebracht und ihre Gewichtszunahme (Absorption) wurde nach 1, 2,4, 6, 8 und 24 Stunden festgestellt Nach dem Konditionieren der Holzstücke, bis sie ein konstantes Gewicht zeigten, wurden sie in einer Atmosphäre mit 65% relativer Feuchtigkeit und 20⁰C gebracht und der Gewichtsverlust (Desorption) wurde als Funktion der Zeit gemessen. Von den Werten der drei getrennten Probestücke wurde unter diesen Bedingungen das Mittel genommen. Es wurden folgende Ergebnisse festgestellt:

% Aluminium	Zeit der Absorption/Desorption in	2	4	Stunden	Resorption/Absorption	0,81	0,78	8	24
distearat	1			6	—	0,89	0,92
	Absorption	—	159 mg		0,84	1,74	1,55	225 mg	522 mg
0	87 mg	60	89	203 mg	1,55	2,30	1,76	129	317
2	40	27	38	107	1,86		67	269
4	17	21	23	51	37	198
8	13			33
	Desorption	—	129 mg		175 mg	291mg
0	43 mg	51	79	159 mg	112	277
2	34	42	66	98	96	286
4	31	39	52	79	61	223
8	24	58
	Verhältnis I	0,78	0,56
0	0,5	0,87	0,88
2	0,84	1,43	1,03
4	1,82	1,65	1,13
8	1,84

Claims

Patentansprüche:

1. Anstrichmittelstoff zusammensetzung, welche für einen feuchten Untergrund geeignet ist und aus einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel an einem filmbildenden Material besteht, das freie Carboxylgruppen mit einem Säurewert von mindestens 5mg KOH/g enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stoff zusammensetzung mehr als 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Anstrichmittels, an einer gequollenen Metallseife enthalten sind.

2. Anstrichmittel nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stoffzusammensetzung zwischen 4 und 12 Gew.-% an gequollener Metallseife enthalten sind.

3. Anstrichmittel nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallstearat aus Aluminiumstearat besteht

4. Anstrichmittel nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das filmbildende Material aus einem ölmodifizierten Alkydharz besteht

5. Anstrichmittel nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallseife dem Anstrichmittel in der Weise einverleibt wird, daß zunächst ein Konzentrat von 10 bis 30 Gew.-% Metallseife, bezogen auf die Stoffzusammensetzung, bei einer Temperatur von nicht mehr als 8O⁰C unter Scherbedingungen hergestellt wird und dann die Konzentration der Seife auf mehr als 2 Gew.-% verdünnt wird.