DE863836C

DE863836C - Thixotrope, loesungsmittelfreie UEberzugs- oder Fuellmasse

Info

Publication number: DE863836C
Application number: DEI3666A
Authority: DE
Inventors: Robert E Burnett; Birger W Nordlander
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1949-12-31
Filing date: 1950-12-30
Publication date: 1953-01-19

Description

Thixotrope, lösungsmittelfreie Überzugs- oder Füllmasse Die Erfindung betrifft thixotrope, polyxrierisierbare, lösungsmittelfreie Überzugs- und Füllgemische, die aus einer polymerisierbaren organischen Flüssigkeit und einem Füllstoff bestehen, wie sie in Patent 855 44.0 beschrieben sind.
Es wurde gefunden, daß eine neue Klasse thixotroper lösungsmittelfreier Lacke verwendet werden kann, die aus den im Hauptpatent beschriebenen Alkydharzen und Glykolestern der Methacrylsäure bestehen. Als Beispiele solcher Ester seien genannt: Mono-, Di-, Tri- und Tetraäthylenglykoldimethacrylate. Außer den im Hauptpatent genannten Metalloxyden eignen sich auch Nickeloxyd (N'203) und Flint oder Kieselsäure (S'02) als Füllstoffe für die Herstellung thixotroper, lösungsmittelfreier Lacke gemäß der Erfindung, die einen Methacrylsäureester als Bestandteil enthalten. Die oxydischen Füllstoffe werden im allgemeinen in Mengen von 45 bis 7o Gewichtsprozent des Gewichtes der Mischung verwendet.
Es wurde weiterhin gefunden, daß sich eine große Gruppe von Silicaten ebenfalls als Füllstoffe für die thixotropen Gemische, die Alkydmethacrylsäureester enthalten, eignen. Unter den Silicaten, die für die vorgenannten Zwecke verwendbar sind, seien genannt: Catalpoton, Buccaton, Kentuckyton, Georgiakaohn und Bentonit. Die zweckmäßigste Menge dieser Art Füllstoffe liegt zwischen 38 und 6o Gewichtsprozent des Gewichtes der Mischung.
Die nachstehend aufgeführten Beispiele veranschaulichen die Herstellung thixotroper Gemische unter Verwendung oxydischer Füllmittel.
Ein lösungsmittelfreier Lack wird unter Verwendung der nachstehend aufgeführten Bestandteile hergestellt und die Bestandteile sorgfältig vermischt.
Gewichtsteile Tetraäthylenglykoldimethacrylat ... 64,0 Diäthylenglykolmaleat . ... .... . . . . 36,o Ditertiärbutyldiperphthalat ....... 1,o Chinon ............. ...-.... 0,05 Das vorgenannte Gemisch wird nachstehend als Gemisch B bezeichnet: Eine in Maleatharz anwesende geringe Menge von Tertiärbutylcatechol, die zur Verhütung der Hautbildung dient, verkürzt die Stabilitätsdauer der aus diesem Harz hergestellten thixotropen Gemische. Eine geringe Menge von Chinon wirkt dem die Stabilitätsdauer verkürzenden Tertiärbutylcatechol entgegen. Das Chinon, das in dem Gemisch B enthalten ist, ist aber kein wesentlicher Bestandteil zur Erzeugung der Thixotropizität, sondern dient lediglich dazu, die Stabilitätsdauer des Gemisches zu verlängern.
Beispiel 1 2 3 Gemisch B .......... .......... 48 48 48 Rotes Eisenoxyd (Fe203) . . . .. . . 52 52 52 Wird das Gemisch B mit dem roten Eisenoxyd vermischt, so ergibt sich eine hochthixotrope Mischung. In Beispiel z wird handelsübliches Eisenoxyd verwendet, in Beispiele ist es 21 Stunden bei 1o5° und im Beispiel 3 21 Stunden bei 2oo° getrocknet. Wird in die vorgenannten Gemische ein Glasstab eingetaucht, so läuft von dem Überzug innerhalb von 16 Stunden bei Raumtemperatur und nach einer zusätzlichen weiteren Verweilzeit von' 16 Stunden bei ioo' nichts von dem Überzug ab.
Beispiel 4 5 Gemisch B ................. .... 40 40 Chromoxyd .. .......... ...... 6o 6o Das Chromoxyd des Beispiels 4 wird so verwendet, wie es handelsüblich ist; es enthält etwa 0,30/, Wasser. Das in Beispiel 5 verwendete Chromoxyd ist vorher 21 Stunden bei 2oo° getrocknet worden. In beiden Fällen wird ein hochthixotropes Gemisch erhalten. Von einem in das Gemisch eingetauchten Glasstab fließt innerhalb von 16 Stunden bei Zimmertemperatur oder innerhalb von 16 Stunden bei ioo' nichts ab. Beispiel 6 7 Gemisch B ........... . ........ 46 46 Nickeloxyd (M203) . . . . . . . . ... . . . 54 54 Das in Beispiel 6 verwendete Nickeloxyd wird in handelsüblicher Form, das in Beispiel? nach 2rstündiger Trocknung bei 2oo° verwendet. Die vermischten Bestandteile ergeben eine Mischung mit ausgesprochen thixotropen Eigenschaften. Von einem in das Gemisch getauchten Glasstab fließt innerhalb von 16 Stunden bei Raumtemperatur und 16 Stunden bei ioo' nichts ab.
Beispiel 8 9 io il Gemisch B . . . . . . . . . . . . . . 46 46 52 52 Titandioxyd ........ ..:.... 54 54 48 48 In den Beispielen 8 und 9 wird Rutil verwendet, und zwar in Beispiel 8 in handelsüblicher Form und in Beispiel 9 nach 24stündigem Trocknen bei 2oo°. In den Beispielen To und ii wird Anatas verwendet, und zwar in dem Beispiel io in handelsüblicher Form und in Beispiel ii wiederum nach 24stündigem Trocknen bei 7,öo°. In allen vier Fällen werden Gemische mit ausgesprochen thixotropen Eigenschaften erhalten. Überzüge auf eingetauchten Glasstäben laufen innerhalb von 16 Stunden bei Raumtemperatur und 16 Stunden bei ioo' nicht ab.
Beispiel 12 13 Gemisch B ...... . .... ...... 3z 31 Flint (S02) ...... ............. 69 69 Der Flint des Beispiels i2 wird in handelsüblicher, Form verwendet, Während der in Beispiel 13 24 Stunden bei 2oo° getrocknet ist. Die Gemische weisen ausgesprochen thixotrope Eigenschaften auf. Die auf Glasstäben durch Eintauchen erhaltenen Überzüge tropfen innerhalb von 16 Stunden bei Zimmertemperatur und 16 Stunden bei ioo' nicht ab. Beispiel 14 15 Gemisch B ............... . ..... 46 46 Zinkoxyd (Zn O) . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 54 Das Zinkoxyd des- Beispiels 14 wird in handelsüblicher Form, das in Beispiel 15 nach 24stündigem Trocknen bei 2oo° verwendet. Die Gemische haben ausgesprochen thixotropen Charakter. Von in diese Gemische eingetauchten Glasstäben fließt weder innerhalb von 16 Stunden bei Zimmertemperatur noch innerhalb von 16 Stunden bei ioo' etwas ab.
In den nachfolgenden Beispielen wird die Herstellung thixotroper Gemische unter Verwendung von Silicatfüllstoffen beschrieben. Beispiel 16 Gewichtsteile Äthylenglykoldimethacrylat ........ 67 Catalpoton :......... . ......... 33 Benzoylperoxyd ............:.. 0,3 Beispiel 17 Gewichtsteile Tetraäthylenglykoldimethacrylat : .. 68 Catalpoton ........... ... . ... 32 Benzoylperoxyd ................. 0,3 Die Gemische sind thixotrop. Werden flache Oberflächen jedoch damit bestrichen und 16 Stunden bei ioo' gehärtet, so verbleibt ein poröser kalkiger, praktisch unbrauchbarer Überzug.
Dieser Nachteil kann dadurch behoben werden, daß ein -ungesättigtes Alkydharz in Mengen von' 1/2 bis zu i Teil pro Teil Äthylenglykoldimethacrylat zugesetzt wird. _ Eine Grundmischung wird z. B. folgendermaßen hergestellt Gemisch A Gewichtsteile Tetraäthylenglykoldimethacrylat ... 64,0 Diäthylenglykolmaleat ............ 36,o Tertiärbutylperbenzoat ........... 1,o Chinon ......................... o,oi Zu diesem Gemisch A wird Catalpoton gegeben. Der Catalpoton, der in den Beispielen 18, 1g, 2o und 21 verwendet wird, wird vorher bis zum konstanten Gewicht bei ioo° getrocknet.
Beispiel 18 1g 2o 21 Gemisch A .................. 58 6o 62 66 Catalpoton .................. 42 40 38 34 Die Gemische sind hochthixotrop. Von in die Gemische nach den Beispielen 18, 1g und 2o getauchten Glasstäben fließt weder innerhalb von 16 Stunden bei Raumtemperatur noch während einer 16stündigen Härtung bei ioo° etwas ab. Diese Tatsache ist deswegen besonders bemerkenswert, weil sie im Gegensatz steht zu dem Verhalten, wenn der Glasstab lediglich in das polymerisierbare Gemisch A eingetaucht wird. In diesem Falle fließt praktisch der gesamte Überzug schon nach kurzer Zeit bei Raumtemperatur ab.
Von einem in das Gemisch gemäß Beispiel 21 eingehängten Glasstab fließen bei 16stündigem Verweilen bei Raumtemperatur 33 °/o des Überzugs ab. Daraus geht hervor, daß ein Gehalt von 34 Gewichtsprozent an getrocknetem Catalpoton nicht ausreicht, um das Gemisch thixotrop zu machen.
Um den Säuregehalt des die Thixotropizität hervorrufenden Catalpotones zu bestimmen, wird der pä-Wert eines wäßrigen Extraktes des Tones gemessen. Der Ton wird in handelsüblicher Form verwendet. Die polymerisierbare flüssige Komponente enthält 0,05 Gewichtsteile Chinon und wird als Gemisch B bezeichnet. Beispiel 22 23 24 25 Gemisch B .............. 65 65 65 65 Catalpoton .............. 35 35 35 35 pH-Wert des Tonextraktes 3,2 4,5 5,2 6,3 Jede der vier Mischungen war hochthixotrop. Von einem in diese Gemische eingetauchten Glasstab fließt innerhalb von 16 Stunden bei Raumtemperatur und innerhalb von 16 Stunden bei ioo° nichts ab. Aus diesen Beispielen geht hervor, daß der pH-Wert eines wäßrigen Auszuges des Tones in den oben angegebenen Grenzen ohne Einfluß auf die thixotropen Eigenschaften der Gemische ist.
Eine andere Reihe von Versuchen wird unter Verwendung von Catalpoton verschiedenen Säuregrades durchgeführt, der vorher 5 Stunden bei 2oo° getrocknet wurde. Beispiel 26 27 28 29 Gemisch B . . . . . . . . . . . . . . 65 65 65 65 Catalpoton .............. 35 35 35 35 pH-Wert des Tonextraktes 3,2 4,5 5,2 6.3 Alle vier Gemische sind hochthixotrop. Von in die Mischungen eingetauchten Glasstäben läuft innerhalb von 16 Stunden bei Zimmertemperatur und innerhalb einer 16stündigen Härtung bei ioo° nichts ab." Der Catalpoton kann also in handelsüblicher Form oder nach Trocknung ebenso wie mit verschiedenen Säuregraden zur Herstellung der thixotropen Harz-Füllstoff-Gemische verwendet werden.
Entsprechende Ergebnisse werden erhalten, wenn als Füllstoffe Buccaton, Kentuckyton und Bentonit verwendet werden. Beispiel 30 31 Gemisch B ....................... 65 65 Buccaton ........................ 35 35 In Beispiel 30 wird handelsüblicher Buccaton verwendet, in Beispiel 31 ein 21 Stunden bei 2oo° getrockneter Ton. In beiden Fällen werden hochthixotrope Gemische erhalten, die innerhalb von 16 Stunden bei Raumtemperatur und bei einer 16stündigen Härtung bei ioo° nicht von einem eingetauchten Glasstab abfließen. Beispiel 32 33 Gemisch B ....................... 5o 50 Kentuckyton ..................... 5o 50 In Beispiel32 wird handelsüblicher Kentuckyton verwendet; der in Beispiel 33 verwendete Ton wurde vorher 21 Stunden bei 2oo° getrocknet. Von einem in die thixotropen Gemische eingetauchten Glasstab fließt innerhalb von 16 Stunden bei Raumtemperatur und innerhalb von 16 Stunden bei ioo° nichts ab.
Beispiel 34 35 Gemisch B ....................... 64 47 Alkalischer Bentonit .............. 36 53 Der in Beispiel 34 verwendete Ton ist handelsüblich, der in Beispiel 35 'verwendete vorher 21 Stunden bei 2oo° getrocknet. In beiden Fällen werden hochthixotrope Gemische erhalten. Von in die Gemische eingetauchten Glasstäben läuft innerhalb von 16 Stunden bei Zimmertemperatur und weiteren 16 Stunden bei ioo° nichts ab.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Thixotrope, lösungsmittelfreie Überzugs- oder Füllnasse gemäß Patent 855 44o, dadurch gekennzeichnet, daß die polyriierisierbare Flüssigkeit neben dem ungesättigten Alkydharz einen polymerisierbaren Methacrylsäureester enthält.
2. Überzugs- oder Füllmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Methacrylsäureglykolester, insbesondere einen Äthylenglykolester, enthält.
3. Überzugs- oder Füllmasse nach Anspruch?, dadurch gekennzeichnet, daß sie als polymerisierbaren Ester Tetraäthylenglykoldimethacrylat enthält.
4. Überzugs- oder Füllmasse nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Chinon und Tertiärbutylcatechol enthält.
5. Überzugs- oder Füllmasse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff Nickeloxyd (N1203) oder Kieselsäure (S102) enthält.