DE2450443A1 - Lackloesemittel - Google Patents

Description

UEXKÜLL e ^TOLBERG PATENTANWÄLTE

' 2 HAMD¹JaG 52 beselerstrasse 4

DR. J-D. FRHR. von UEXKÜLL DR. ULRICH GRAF STOLBERG DIPL.-ING. JÜRGEN SUCHANTKE

Dr. Josef Klemens Brunner (Prio: 5. November 1973

Zürich/Schweig Österreich A 9267/73 -11786)

Scheuchzerstr. 47

Hamburg, den 23. Oktober 1974

Lacklösemitte1

In der Lackindustrie werden Lösungen von verschiedenen Kunstharzen in großem Umfang hergestellt. Werden die üblichen Lösungsmittel hierfür eingesetzt also niedere Ester, Ketone, Terpene und Alkohole, so bedingt dies für die daraus hergestellten Produkte einige unangenehme Eigenschaften: Die lösungsmittelhaltigen Lacke sind zunächst als solche brennbar; bei Trocknen des aufgebrachten Lacküberzuges entwickeln sich Lösungsmitteldämpfe, die ihrerseits sowohl feuer- und explosionsgefährlich, als auch für das Personal gesundheitsschädlich sind.

Man hat daher versucht, auf die üblichen Lösungsmittel ganz oder teilweise zu verzichten und hat die sogenannten wasserverdünnbaren Lacke entwickelt, die anstelle der organischen

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Lösungsmittel Wasser enthalten. Es handelt sich dabei sowohl um Dispersionen, z.B. des Polyvinylacetats als auch um echte Lösungen, z.B. von Melamin/Formaldehyd-Harzen. Auch für diese Produkte benötigt man Zusätze an organischen Stoffen, um einerseits die Gebrauchseigenschaften der Lacke wie Verstreichbarkeit, Viskosität, Filmbildungsteraperatur zu verbessern und andererseits die Löslichkeit der Harze zu erhöhen. Von diesen organischen Zusätzen wird eine Wasseraufnahmefähigkeit erwartet, da die Produkte mit Wasser verdünnbar sein müssen.

Technisch werden für diese Zwecke vor allem die Glykoläther eingesetzt, also Methyl-, Äthyl- und Butylglykol, Butyl-, Äthyl- und Butyldiglykol und Methyl-, Äthyl- und Butylglykolacetat. Die Siedepunkte dieser Verbindungen liegen im Bereich von 122 bis 23O°C. Sehr nachträglich für ihre Verdünnbarkeit macht sich die Giftigkeit besonders der tiefersiedenden Glykoläther bemerkbar. So betragen der MAK-Wert (die maximal zulässige Arbeitsplatzkonzentration) für das Methylglykol 80 mg'

das Methylglykolacetat 120 mg, und das Butylglykol 240 mg/m Luft. Diese geringen Werte verhindern den Einsatz der Produkte in Lacken für die Verwendung in geschlossenen Räumen. Der Glykolsäurebutylester mit einem Siedepunkt von etwa 190°C bei 1 ata Druck wird ebenfalls als Lösungsmittel oft verwendet; er kann maximal etwa 25 Gew.% Wasser aufnehmen, in Wasser lösen sich 8 % dieser Verbindung.

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Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Geraische der Methylester der aliphatischen Dicarbonsäuren mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, also der Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure in vielen Fällen einen teilweisen oder vollständigen Ersatz für die Glykoläther ergeben.

Die Methylester der C. bis C_g Dicarbonsäuren weisen jedoch eine nur sehr geringe Wasseraufnahmefähigkeit auf. Wendet man die Methylester der C. bis C_g Dicarbonsäuren aber gemischt mit den Glykoläthern und/oder dem Methylester der 6-Hydrpxicapronsäure an, so gelingt es, die Wasseraufnahmefähigkeit des Gemisches stark zu steigern. Je nach dem Verhältnis der Dicarbonsäureester zu dem Glykoläther oder dem Hydroxisäureester erhöht sich die Wasseraufnahmefähigkeit auf über 30 Gew.%. So ist beispielsweise ein Gemisch von 50 Gew.% 6-Hydroxicapronsäuremethylester und 50 Gew.% Bernsteinsauredimethylester in der Lage, 30 Gew.% Wasser aufzunehmen, ein Gemisch gleichen Verhältnisses mit Glutarsäuredimethylester 25 Gew.% Wasser und ein solches mit Adipinsäuredimethylester 18 Gew.% Wasser.

Gemische von 67 Gew.% 6-Hydroxicapronsäuremethylester mit 33 Gew.% Adipinsäuredimethylester nehmen fast 30 Gew.% an Wasser auf. Damit sind solche Gemische in dieser Hinsicht dem Glykolsäurebutylester völlig gleichwertig.

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In den Gemischen können die Ester der drei Dicarbonsäuren jeder für sich eingesetzt werden. Um eine gleichmäßigere Verdunstungsgeschwindigkeit zu erreichen, ist es jeocch zweckmäßiger, Gemisch von je zwei oder aller drei Ester anzuwenden.

Der 6-Hydroxicapronsäureester bzw. die höheren Glykole haben die geringste Flüchtigkeit, so daß sie aus dem Lackfilm als letzte verdunsten und auch während des Trocknungsvorganges keine Gefahr der Ausscheidung einer Wasserphase oder des Weißanlaufens besteht.

Die Dicarbonsäure- und die Hydroxisäureester sind allein schon wegen ihrer geringeren Flüchtigkeit weniger gesundheitsschädlich als die Glykoläther. Gegen ihren Einsatz in Lacken für geschlossene Räume bestehen daher keine Bedenken.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Lösungsmittelgemische kann durch Vermischen der einzelnen Komponenten erfolgen. Bei Einsatz des 6-Hydroxicapronsäuremethylesters ist es jedoch zweckmäßiger, von einem Gemisch der entsprechenden Dicarbonsäuren mit der 6-Hydroxicapronsäure auszugehen, wie dies z.B. als Produkt bei der im O.A. A 15 5374/72-2 beschriebenen Aufarbeitung der Abfallsalzlösungen der Cyclohexanonherstellung anfällt, und diese gemeinsamen zu verestern. Auf diese Weise ergibt sich eine besondere Wirtschaftlichkeit, und das Produkt ist mit den Glykoläthern durchaus konkurrenzfähig.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verwendung von Gernischen der Methylester der aliphatischen C₄ bis Cg Dicarbonsäuren mit dem Monomethyl-, Monoäthyl- und Monobutylather des Äthylenglykols und/oder Diglykols und/oder deren Acetate und/oder mit dem Methylester der 6-Hydroxicapronsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man Gemische mit einem Gehalt von weniger als 80 Gew.% der Dicarbonsäureester als Lösungsmittel in wasserverdünnbaren Lacken einsetzt.

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