CH372411A - Verfahren zur Verhinderung des Absetzens von Pigmenten in filmbildenden Suspensionen - Google Patents

Description

  Verfahren zur Verhinderung des     Absetzens    von Pigmenten in     filmbildenden    Suspensionen    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ver  hindern des     Absetzens    von Pigmenten in filmbilden  den Suspensionen, z. B. Lacken, durch Zusatz einer  geringen Menge von Salzen saurer     Diester    von     Poly-          glykolen    mit organischen Basen.  



  Pigmentierte Lacke sowie pigmentierte Kunst  stofflösungen, Emulsionen und Dispersionen zeigen  bekanntlich häufig den Nachteil, dass beim Lagern  sich die Pigmente absetzen, wodurch die Verarbei  tung der genannten Stoffe sehr erschwert wird. Zur  Verhinderung des     Absetzens    wurde bereits eine grosse  Anzahl von Schwebemitteln der verschiedensten  chemischen Zusammensetzung vorgeschlagen, die sich  jedoch bisweilen auf die Eigenschaften des erhalte  nen Filmes     unvorteilhaft    auswirken.

   So schädigen     die     häufig verwendeten wasserlöslichen     Metallsulfonate     und andere     anionische    oder kotionische Verbindun  gen mit     oberflächenaktiven    Eigenschaften die Film  substanz bezüglich ihrer Wetter- und Wasserbestän  digkeit; andere bisher verwendete Stoffe, z. B. an  organische     Gele,    verschlechtern wiederum die Licht  beständigkeit,     Haftung    und innere Festigkeit. Da die  genannten. Verbindungen für die filmbildende Sub  stanz eigentlich Fremdstoffe sind, ist ihr ungünstiger  Einfluss auf den Lackfilm     begreiflich.     



  Es wurde nun festgestellt, dass man das Absetzen  und Entmischen von Pigmenten in Lacken und  pigmentierten     Kunststofflösungen,    Emulsionen und  Dispersionen, besonders in solchen mit polaren Lö  sungsmitteln, in überraschend guter Weise völlig  verhindern oder     zumindest    so weit einschränken kann,  dass nur ein ganz geringer, jederzeit     aufrührbarer,     Bodensatz entsteht, wenn man diesen Suspensionen  ein in Wasser unlösliches, in organischen Lösungs  mitteln lösliches Salz einer organischen Base     mit     einem Polyglykol, vorzugsweise einem     Polyäthylen-          glykol,

      das einerseits mit einer Fettsäure und ander-         seits    mit einer     Di-    bzw.     Polycarbonsäure    verestert ist,  zusetzt. Diese in einfacher Weise     herstellbaren    Ver  bindungen können in reiner Form oder in einem  geeigneten Lösungsmittel, z. B.     Xylol    oder     Dipenten,     gelöst, z.

   B. einem Lack, zugegeben werden; in der       Regel        genügt        eine        Menge        von        0,2-1%,        bezogen        auf     die vorhandene Menge Pigment und Füllstoff.  



  Es ist zwar bereits ein Verfahren bekannt, das  Absetzen von     Pigmenten    in Lacken durch Zusatz  hochmolekularer wachsartiger Stoffe,     vornehmlich     von Polyestern zweiwertiger Alkohole mit Kohlen  säure oder mit organischen     Dicarbonsäuren,    zu ver  hindern.

   Im vorliegenden Falle handelt es sich jedoch  um Salze, die die bekannten guten     oberflächenakti-          ven    Eigenschaften der     Salze        langkettiger        Carbon-          säuren    und     Sulfosäuren    aufweisen, also in einem  besonders hohen Masse     dispergierend    wirken und  äusserst stabile Suspensionen ermöglichen;     sie    sind  jedoch im Gegensatz zu den bekannten     Salzen    nicht  wasserlöslich und nicht hygroskopisch, bilden also  für den Lack keinen Fremdkörper.

   Durch Variieren  der beiden Säurereste erhält man     wohldefinierte    Ver  bindungen mit den weiter unten angegebenen über  raschenden und     lacktechnisch    wertvollen Eigenschaf  ten, die von den bekannten hochmolekularen Ver  bindungen nicht erreicht werden.  



  Die im erfindungsgemässen     Verfahren    verwen  deten Verbindungen haben als kettenbildende hoch  molekulare Grundsubstanz ein Polyglykol, das     grad-          kettig    oder verzweigt sein kann, vorzugsweise ein       Polyäthylenglykol    mit einem     Molekulargewicht    von  200-1000. Von den beiden     Hydroxylgruppen    des  Polyglykols ist eine mit einer gesättigten oder einfach  oder mehrfach ungesättigten Fettsäure verestert, die ge  gebenenfalls noch durch verschiedene Reste     substituiert          sein    kann; auch synthetische Fettsäuren haben sich  gut bewährt.

   Die andere     Hydroxylgruppe    ist mit      einer     zwei-    oder mehrbasischen, gesättigten oder un  gesättigten     Carbonsäure    oder deren Abkömmlingen,  wie     Oxy-    oder     Aminocarbonsäuren,    verestert;

   die  freie     Carboxylgruppe    wird durch eine, vorzugsweise       wasserunlösliche,    organische Base, wie     Dimethyl-          cyclohexylamin,        Dicyclohexyl;aniin    usw.,     neutraliL          siert,    es sind jedoch auch gewisse     wasserlösliche     Basen, wie     Triäthanolamin,    verwendbar, deren Salze  mit den genannten Säuren ebenfalls wasserunlöslich  sind.

   Die erhaltenen     Salze    sind in fast allen organi  schen     Lösungsmitteln,    sogar in     unpolaren,    leicht lös  lich und lassen sich daher in den     Lackfihn    einbauen,  ohne Wasserempfindlichkeit hervorzurufen. Sie wir  ken auch sonst in keiner Weise lack und filmtech  nisch störend.  



  Der besondere Vorteil der     obenbeschriebenen     Verbindung liegt darin, dass man durch     beliebiges     Variieren des Fettsäure- und des     Dicarbonsäure-          restes,    je nach Bedarf, Produkte     mit    für den be  stimmten Zweck besonders erwünschten Eigenschaf  ten erhalten kann.  



  Verwendet     man    ungesättigte     Dicarbonsäuren,    z. B.       Maleinsäure,    so entstehen zur     Additiv-Polymenisation     befähigte Produkte. Verestert man anderseits mit  mehrfach ungesättigten Fettsäuren, z.

   B.     Leinölfett     säure oder     Tallölfettsäure,    ist eine     Verbundoxyda-          tionstrocknung        möglich.    Kombiniert     man    beide Mög  lichkeiten, so erhält man Produkte, die in einer Lack  lösung oder in einer pigmentierten Emulsion oder  :     Dispersion    das Absetzen in ausgezeichneter Weise  verhindern, nach dem Verdunsten der Lösungsmittel  oder nach dem Brechen der     Emulsion    jedoch an der       Filmbildung        teilnehmen    und in der festen Phase als  Bindemittel wirken.

   Einen derartigen Effekt     konnte     man mit     keinem    der bisher bekannten Schwebe  mittel erreichen.  



  Die im erfindungsgemässen Verfahren verwende  ten     Salze    (Schwebemittel) haben auch sonst eine  Reihe lacktechnischer Vorzüge; sie     verleihen    dem       Film    Glanz und Haftung und verbessern     die    Aus  spannung. Sie verdicken nicht die Lacke während der  Lagerung, greifen metallische Unterlagen nicht an  und bilden, besonders in     unpolaren        Lösungsmitteln,     auch mit schweren Pigmenten, wie beispielsweise       s    Schwerspat, ohne weiteres stabile Dispersionen.  Die nachfolgenden Beispiele sollen die Herstel  lung und die Anwendung der neuen Verbindungen  näher erläutern, ohne jedoch die     Erfindung    zu be  grenzen.

    
EMI0002.0047     
  
    <I>Beispiele</I>
<tb>  1. <SEP> Eine <SEP> Alkyd-Grundlackfarbe, <SEP> die <SEP> aus
<tb>  350 <SEP> Teilen <SEP> Alkydal <SEP> L <SEP> Extra, <SEP> 70%ige <SEP> Lösung
<tb>  in <SEP> Testbenzin
<tb>  200 <SEP> Teilen <SEP> Chromgelb
<tb>  200 <SEP> Teilen <SEP> Schwerspat
<tb>  100 <SEP> Teilen <SEP> Zinkweäss
<tb>  170 <SEP> Teilen <SEP> Testbenzin
<tb>  50 <SEP> Teilen <SEP>  Byketol  <SEP> (eingetragenes <SEP> Waren  zeichen)     
EMI0002.0048     
  
    8 <SEP> Teilen <SEP> Butanol
<tb>  10 <SEP> Teilen <SEP>  Antipelle  <SEP> (eingetragenes <SEP> Waren  zeichen)
<tb>  8 <SEP> Teilen <SEP>  Soligen  <SEP> (eingetragenes <SEP> Waren  zeichen)
<tb>  Kobalt-Mangansikkativ <SEP> 1 <SEP> :

   <SEP> 2 <SEP> in <SEP> Xylol       besteht, wird nach üblicher     fabrikatorischer    Fertigung       zur    Verhinderung der     Sedimentation    der Pigmente       versetzt        mit        0,

  5%        einer        50%-igen        Xylollösung        des     neutralen Salzes von     Dimethylcyclohexylamin    mit  dem     Diester    eines     Polyäthylenglykols    vom     Molge-          wicht    200 mit     Tallölfettsäure    und     Malennsäure.     



  Dieses in     unpolaren    und polaren Lösungsmitteln,  jedoch nicht in     H.,0    lösliche Salze kann auf folgende  Weise hergestellt werden:  
EMI0002.0068     
  
    200 <SEP> Teile <SEP> Polyäthylenglykolvom <SEP> Molgewicht <SEP> 200
<tb>  290 <SEP> Teile <SEP> Tallölfettsäure       werden zusammen langsam unter     Einleiten    von Stick  stoff und bei Anwesenheit von  0,5 Teilen     Borsäureanhydrid     bis zu 205 C erhitzt und bei dieser Temperatur ge  halten,

   wobei die     stöchiometrische    Menge Wasser       abdesbilliert.    Diesen Monoester lässt man dann bis  140 C abkühlen und fügt  98 Teile     Maleinsäureanhydrid     hinzu zwecks Bildung des     Diesters;    die Reaktionsfüh  rung ist die gleiche wie bei der ersten Stufe. Das  Erhitzen wird bis zu 220 C fortgesetzt, und man  hält diese Temperatur schliesslich eine Stunde lang.  Man filtriert und lässt dann das Verfahrensprodukt  abkühlen.  



  Der ölige     Diester    wird alsdann mit der     stöchio-          metrischen    Menge von  127 Teilen     Dimethylcyclohexylamin     verrührt und mit  698 Teilen     Xylol     vermischt.  



       Diese        50%ige        Lösung        ist        klar        und        kältebestän-          dig,    beliebig     verdünnbar    und fast für alle Lackarten       verwendbar.     



  Ohne Zusatz dieses Esters setzt sich das Pigment  gemisch schon in kurzer Zeit zu hartem, schwer       aufrührbarem    Bodensatz ab, während die     obenbe-          schriebene    Lacklösung auch nach vier Wochen noch  keinen Bodensatz zeigt. Das     mit    diesem Schwebe  mittel versetzte Bindemittel zeigt     anstrichtechnisch     die in der Beschreibung erwähnten     vorteilhaften     Eigenschaften.

    
EMI0002.0096     
  
    2. <SEP> Eine <SEP> Lackfarbe, <SEP> die <SEP> aus
<tb>  470 <SEP> Teilen <SEP> eines <SEP> fetten, <SEP> sikkativierten <SEP> Copal  Äthoxylin-Alkyd-Lackes <SEP> mit <SEP> 50%
<tb>  Bindemittelgehalt
<tb>  200 <SEP> Teilen <SEP> Chromgrün
<tb>  200 <SEP> Teilen <SEP> Schwerspat
<tb>  50 <SEP> Teilen <SEP> Titandioxyd
<tb>  50 <SEP> Teilen <SEP> Lithopone       
EMI0003.0001     
  
    150 <SEP> Teilen <SEP> Testbenzin
<tb>  10 <SEP> Teilen <SEP> Butanol
<tb>  30 <SEP> Teilen <SEP>  Byketol  <SEP> (eingetragenes <SEP> Waren  zeichen)
<tb>  10 <SEP> Teilen <SEP>  Antipelle  <SEP> (eingetragenes <SEP> Waren  zeichen)       besteht, wird zwecks Verhinderung des starken Ab  setzens des     Pigmentsgemisches    versetzt mit     0,

  411/o          einer        50%,igen        Xylollösung        des        neutralen        Salzes     von     Dimethylcylohexylamin    mit dem     Diester    eines       Polyäthylenglykols    vom     Molgewicht    200 mit     Ricinus-          ölfettsäure    und     Maleinsäure.    Diese Verbindung wird  auf gleiche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben,  hergestellt;

   lediglich die Zugabe des     Xylols    zum  öligen     Diester    erfolgt vor der Neutralisation mit der  tertiären Base. Nach vier Wochen zeigt sich ein  geringer Bodensatz, der jedoch leicht     aufrührbar    ist.  Die lacktechnischen Eigenschaften sind gleich gut  wie die des im Beispiel 1 beschriebenen Lackes.  



  3. Aus einem     Mol        Polyäthylenglykol    vom Mole  kulargewicht 1000, einem     Mol        Leinölfettsäure,    sowie  einem Gemisch von     Phthalsäure    und     Maleinsäure,     das der Menge eines     Mols    entspricht, wird auf  die gleiche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben,  eine als Schwebemittel wirksame Verbindung herge  stellt. Die Salzbildung erfolgt durch Zugabe eines       Mols        Cyclohexylamin.    Mit     Dipenten    wird eine       600/aige    Lösung des genannten Salzes hergestellt.  



  4. Das Absetzen der Pigmente des im Beispiel  1 beschriebenen Lackes wird mit einem Ester, der  aus     äquimolaren    Mengen     Polyäthylenglykol,    Ricinus-         ölfettsäure    und Zitronensäure hergestellt und an  schliessend mit     Triäthanalamin    neutralisiert wurde,  verhindert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Verhinderung des Absetzens von Pigmenten in filmbildenden Suspensionen, z. B. Lak- ken, dadurch gekennzeichnet, dass man ein in Was ser unlösliches, in organischen Lösungsmitteln lös liches Salz einer organischen Base mit einem Poly <B>glykol,</B> das einerseits mit einer Fettsäure und ander seits mit einer Di- bzw. Polycarbonsäure verestert ist, zusetzt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Veresterung eine mehrfach ungesättigte Fettsäure verwendet wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ver- esterung eine ungesättigte Dicarbonsäure verwendet wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Salze der Diester mit wasserunlöslichen Aminen gebildet werden. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass 0,2-1% des Salzes, bezogen auf die Menge des Pigmentes und der Füllstoffe, zugesetzt werden.