DE1805693C - Thixotrope Überzugsmittel - Google Patents

Description

3°

Es ist bekannt, daß stark thixotrope überzugsmittel auf der Grundlage von Lacke, Anstrichfarben, Anstrichlacke oder synthetische überzüge in sehr vorteilhafter Weise verwendet werden können. Die Thixotropic ist eine Erscheinung, deren Wirkungsmeclianismus noch nicht in befriedigender Weise erklärt werden konnte. Sie hat zur Folge, daß die überzugsmittel weniger viskos werden, wenn sie hohen Scherkräften ausgesetzt werden und beim Stehenlassen wieder in ihren normalen Zustand zurückkehren. Derartige Eigenschaften sind bei Uberzugsmitteln erwünscht, die beim Aufstreichen oder Aufsprühen gleichmäßig fließen sollen, jedoch dann schnell eine höhere Viskosität besitzen sollen. Diese wünschenswerten Eigenschaften erleichtern das Aufpinseln, vermeiden ein Einsacken und beseitigen ein Absitzen und Ausfließen des Pigmentes, wobei das Mittel gegen Verschütten gesichert ist und nur ein geringes Eindringen in poröse Materialien, auf welche ein überzug aufgebracht wird, erfolgt.

Die bisher bekannten Methoden zur Erzielung einer Verdickung von Anstrichfarben sehen die Verwendung von Seifen, eingedickten ölen und sehr feiner oder chemisch modifizierter Pigmente vor. Diese Metho-''"n ermöglichen nicht den Thixotropiegrad, welcher die gewünschte Leichtigkeit der Aufbringung zur Folge hat. Eine andere allgemein angewendete Methode zur Eindickung einer Anstrichfarbe besteht in dem Zusatz eines mit einem Amin umgesetzten Bentonitions als Eindickungsmittel.

Eine verbesserte Methode zur Herstellung von thixotropen Mitteln unter Verwendung von Mincralteilchcn wird in der USA.-Patentschrift 2 975 071 beschrieben. Dabei werden Isocyanate in Anstrichmassen, welche kiesclsäurchaltigc Mineralien enthalten, zugesetzt, wobei die Mineraltcilchcn zu (Umbildenden, cstcrenthaltendcn Materialien vernetzt werden.

Aus der deutschen Auslegcschrift 1 117 801 sind Reaktionsprodukte von Mono- oder Polycarbonsäuren und Isocyanaten als Komponenten von ihixotropen Lacken bekannt. Die deutsche Auslegeschrift 1 083 962 beschreibt ein Verfahren, bei dem thixotrope Fettöle durch Zugabe von symmetrischen Diisocyanaten zur nichtmodifraerten polymerisiertcn oder oxydierten Fettsäure hergestellt werden.

Die deutsche Auslegeschrift i 157 773 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen, einschließlich Schaumstoffen, nach dem Isocyanat-Polyadditionsverfahren auf Grundlage von Aminogruppen aufweisenden Polyestern. Polyisocyanaten und gegebenenfalls Kettenverlängerungsmitteln. Vcrnetzungsmitteln und Treibmitteln unter Formgebung. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch ius. daß als fvminogruppen aufweisende Polyester Anlagerungsprodukte von primären und, oder sekundären Aminen an die Doppelbindungen n.,/-ungesättigter Polyester verwendet werden.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, thixotrope überzugsmittel zu entwickeln, bei denen die bei den bekannten Überzugsmitteln vorhandenen Nachteile beseitigt werden und die insbesondere aul senkrechte Flächen aufgebracht werden können. Die Erfindung betrifft ein thixotropes überzugsmittel auf der Grundlage einer Mischung aus einem lösungsmittelhaltigen Lack oder einer Anstrichfarbe mit üblichen Bindemitteln und einem Thixolropicrung.imittel aus modifizierten Isocyanaten, das dadurch gekennzeichnet ist. daß das überzugsmittel 0.05 bi-10 Gewichtsprozent eines Harnstoffadduktes i\\> Thixotropierungsmittel enthält, das durch Umsetzung eines aliphatischen Monoamins mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen mit einem aromatischen oder aliphatischen Mono- oder Polyisocyanate in einem organischen Lösungsmittel hergestellt worden ist, wobei das Molverhältnis von Amin zu Isocyanat zwischen dem stöchioinelriscuen Verhältnis und einem 40%igen Aminüberschuß liegt.

Eine bevorzugte Ausführungsform dei thixotropen Uberzugsmittels nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Harnstoffaddukt als Aminkomponente ein aus N-n-Alkyl-. N-n-Alkenyl- odei N-sec.-Alkylamin bestehendes Monoamin mit 6 bi< 22 Kohlenstoffatomen enthält.

Durch die erlindungsgemäßcn Überzugsmittel werden viele der bisher bei den bekannten Überzugs mitteln vorhandenen Nachteile beseitigt. Durch die Erfindung werden thixotrope Lacke, Anstrichfarben Anstrichlackc sowie ähnliche überzugsmittel geschaf fen, die unter Verwendung einer pneumatischen Vor richtung aufgesprüht werden können und nur ir minimaler Weise oder überhaupt nicht ablaufen, wem sie auf senkrechte Oberflächen aufgebracht werden Die überzugsmittel nach der Erfindung sind dam besonders zufriedenstellend, wenn sie mittels eine PinsHs aufgebracht werden, weil.dies in besonder vorteilhafter Weise geschehen kann.

Die erfindungsgemäßen thixotropen Uberzugsinit tel bestehen zu einem größeren Teil aus einem au einem Lack oder aus einer Anstrichfarbe bestehend;:: Grundüberzug und einer kleinen Menge Harnstofl welcher durch eine in-sitii-Reaktion eines alipha tischen Amins mit einem Isocyanat hergestellt wordei ist.

Die Struktur mit einer Amin-Hndgruppe win bcvorzusil.

Aiiphaiische Monoamine sind bevorzugte Aminkomponente. insbesondere Amine, welche eine aliphalische Gruppe mit ungefähr 6 bis 22 Kohlenstoffatomen enthalten, die mit einem Aminostickstoff verknüpft ist. Derartige aliphatische Gruppen können verzweigte oder geradkettige Kohlenwasserstoffe, und zwar gesättigt oder nicht gesättigt sein. Primäre, aus N-n-Alkyl-. N-n-Alkenyl-"oder N-sec.-Alkylaminen bestehende Monoamine mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen werden bevorzugt. Mischungen aus Aminen können ebenfalls eingesetzt werden.

N-sec.-Alkylamine sind besonders geeignet, und zwar wegen ihrer niedrigen Schmelzpunkte, wodurch langkettige primäre Amine erhalten werden, die bei Zimmertemperatur sowie unter den Bedingungen im Freien fließfähig sind. Dc nige Amine können aus Olefinen nach der in der USA.-Patentschrift 3 338 967 beschriebenen Methode hergestellt werden. Eine bevor- 7 'gte Unterklasse sind die N-sec.-Alkylamine mit , ,gefähr 7 bis 18 Kohlenstoffatomen. Die aliphatische Gruppe kann eine cyclische Gruppe oder eine Arylalkylgruppe sein; beispielsweise kann es sich um 9(10)-Pbenylstearylamin, das sich von ölsäure ableitet, handeln.

Für die thixotropen überzugsmittel nach der Erfindung geeignete Isocyanate sind derartige Isocyanate, die mit einem Amin unter Bildung eines Harnstoffs reagieren. Geeignete Isocyanate bestehen aus aromatischen oder aliphatischen Mono- und Polyisocyanaten. Langktctige Liiphatische Polyisocyanate, deren aliphatisch*. Gruppe ungefähr 6 bis 22 KohlenstoTatome enthält, werfen bevorzugt verwendet. Vorzugsweise werden bifunktionelle Isocyanate oder deren Vorpolymere eingesetzt, beispielsweise aromatische Diisocyanate, wie beispielsweise Toluoldiisocyanat. oder aliphatische Diisocyanate, wie beispielsweise Hexamethylendiisocyanat. sowie die langkettigen aliphatischen Diisocyanate, die sich beispielsweise von Aminostearyiamin und Aminimethylstearylamin ableiten. Toluoldiisocyanat wird zur Formulierung der erfindungsgemäßen überzugsmittel besonders bevorzugt. Im Handel erhältliche Toluoldiisocyanate, welche Mischungen aus ToIyI-2,4-diisocyanat und Tolyl-2.6-diisocyanat darstellen, liefern besonders befriedigende Ergebnisse. Im allgemeinen liegt das To!yl-2,4-Isomere in einem erheblichen Überschuß vor.

Geeignete überzugsmittel nach der Erfindung können so zusammengesetzt werden, daß in situ ungefähr 0.05 bis 10 Gewichtsprozent Harnstoff, bezogen auf die gesamte Masse, gebildet werden. Bevorzugte überzugsmittel enthalten ungefähr 0.1 bis 5 Gewichtsprozent Harnstoff. Die optimale Harnstoffkonzentration schwankt je nach dem Typ des verwendeten Lösungsmittels sowie je nach den gewünschten Eindickungseigenschaften. Es können thixotropc Konzentrate hergestellt werden, die bis zu 20% oder mehr Harnstoff in einem Lack- oder Anstrichfarbenlösungsmittel enthalten. Derartige Konzentrate können Lacken und Anstrichfarben unter Bildung thixotropcr überzugsmittel zugesetzt werden. Es wurde festgestellt, daß primäre arylaliphatische Amine, wie beispielsweise 9(i0)-Phenylslcarylamin. besonders geeignet zur Bildung von Konzentraten sind, und zwar insbesondere dann, wenn das Phcnylstearylamin in Kombination mit einem N-sec.-alkyl-primären Amin. wie beispielsweise N-sec.-Alkyl-K',, _u)-primären Amin. einuesetzt wird.

Bekannte Grundüberzüge können erfindungsgemäß thixotrop gemacht werden. Unter dem Begriff »überzugsmittel« sollen Lacke. Anstrichfarben (einschließlich Emaille. Halbglanz- und Mattfarben) sowie Anstrichlacke verstanden werden. Diese Massen können aus natürlichen oder synthetischen Ausgangsmaterialien zusammengesetzt werden. Die überzugsmittel können nicht reaktionsfähige Füllstoffe, Pigmente oder Schutzmittel enthalten.

ίο Die Grundüberzüge können Lackkomponenten, wie beispielsweise Leinsamenöl. Tungöl, Sojabohnenöl, Fischrl. Oktizikaöl. Sonnenblumenöl. Olivenöl, Nierenbaumöl od. dgl. sowie nichttrocknende öle. beispielsweise Rizinusöl od. dgl., natürliche Harze, wie beispielsweise Kolophonium, Schellack, Kopal od. dgl. sowie synthetische Harzb.ckkomponenten. wie beispielsweise synthetische Harze, z. B. Alkyd-, Vinyl- und Acrylharze. Urethanöle od. dgl., enthalten. Daraus ist zu ersehen, daß unter die Definition der Begriffe »Lacke« und »Anstrichfarben«, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden, natürliche und synthetische überzugsmittel fallen, und zwar alle im Handel erhältlichen klaren und pigmentierten überzüge.

Die Lösungsmittelkomponente des Grundüberzugs macht im allgemeinen einen erheblichen Anteil der Masse aus. Geeignete Lösungsmittel sind Kohlenwasserstoffe, ui.d zwar gesättigte oder nicht gesättigte aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, sowie Alkohole, Ketone. Ester. Äther od. dgl. In Frage kommen Lackbenzine. Terpentin, Xylol. Toluol, Benzol, Äthylacetat. Butylacetat. Amyiacetat, Methyläthylketon, Methylisobutylketon. Furfurylalkohol od. dgl.

Die überzugsmittel nach der Erfindung lassen sich in einfacher Weise nach einem Verfahren herstellen, welches darin besteht, daß ein aliphatisches Amin und ein Isocyanat einem aus einem Lack oder aus einer Anstrichfarbe bestehenden Grundüberzug unter Bildung von 0,05 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Masse, an Harnstoff in situ zugesetzt werden, worauf so lange vermischt wird, bis die in-situ-Bildung von Harnstoff erfolgt. Bei einem bevorzugten Verfahren besteht in der Zugabe von 0,1 bis 5 Gewichtsprozcnt Harnstoff in situ. Zur Bildung der Harnstoffe ist es zweckmäßig, das Amin und das Isocyanat in Mengen zu verwenden, die zwischen einem Unterschuß zu der stöchiometrischen Menge und einem etwa 40%igen Überschuß an Amin schwanken. Vorzugsweise wird das Amin in einem Molverhältnis von Amin zu Isocyanat von ungefähr 1:1 bis 2.8:1 zugesetzt. Es hat sich als besonders günstig erwiesen, das Molverhältnis Amin zu Isocyanat zwischen 2:1 und 2.8:1 zu halten. Vorzugsweise wird das Amin dem Lösungsmittel eines Grundüberzugs zuerst zugesetzt und dann das Isocyanat unter Rühren zugegeben.

Der Harnstoff kann in situ in der gesamten Grundüberzugsmasse gebildet werden oder in einer flüsfio sigen Komponente des Grundüberzugs während der Formulierung der Grundüberzugsmasse erzeugt werden. Wie vorstellend beschrieben, können die Konzentrate, welche den Harnstoff enthalten, in situ mit einem Teil des Lösungsmittels gebildet und anschlic-(is Bend dem überzugsmittel zugesetzt werden.

Die erfindungsgemäß erzielte thixotrope Eindickung ist auf die Umsetzung des Diisocyanals mit dem Amin zurückzuführen. 0.7" ο Toluoldiisocyanat werden

I 805

einem Alkydgrur.dieranstrich der im Beispiel 7 beschriebenen Mischung zugesetzt. Dabei wird keine Thixotropic erzielt. Werden 1,3% N-sec.-AIkyl-(C₁₁ __I4)-primäres Amin zugesetzt, dann zeigt die Anstrichfarbe eine Eindickung, die aus der Tabelle XII zu ersehen ist.

Die überzugsmittel nach der Erfindung können chargenweise durch einfaches Vermischen in Behältern vormischt und gegebenenfalls bis zur Verwendung gelagert werden. Derartige Massen sind innerhalb breiter Temperaturbereiche sowie während lang Zeitspannen stabil.

Die erfindungsgemäßen thixotropen Uberzugsm: tel können für eine Verwendung in wäßrigen Sysl men unter Verwendung üblicher Emulgiermittel sow unter Benutzung bekannter Emulgiermethoden emu giert werden.

In den folgenden Beispielen werden thixotrof überzugsmittel nach der Erfindung im einzelne erläutert.

Beispiel

Lackbenzin wurde durch die in-situ-Reaktion von N-sec.-Alkyl-primären Amine mit Toluoldiisocyanat eingedickt. Das Lackbenzin wurde in einen Becher gegeben, worauf ein Amin direkt dem Lackbenzin nach einem Rühren in einer solchen Menge zugesetzt wurde, so daß die in den Tabellen I und II angegebenen Konzentrationen trhalten wurden. Anschließend wurde Toluoldiisocyanat zur Einstellung der in den Tabellen angegebenen Konzentration zugesetzt, wobei ein Molverhältnis von 2 Mol Amin zu 1 Mol Toluoldiisocyanat eingehalten wurde. Das Rühren wurde so lange fortgeführt, bis eine maximale Eindickung erhalten worden war. Dies dauerte normalerweise einige Sekunden, jedoch in keinem Falle länge als 5 Minuten. Das Aussehen der Produkte ist ii der Tabelle I angegeben. Das Aussehen der Produkt veränderte sich auch nicht nach einem Stehen wahrem einer Zeitspanne von einem Monat in ruhendem Zu stand. Die Viskositäten wurden mittels eines Brook field-Viscosimeters bei 24 C bestimmt. Die Umdre hungen pro Minute sind in den Tabellen I und I angegeben, und zwar nach einigem Stehen untei statischen Bedingungen während einer Zeitspanm von 1 Stunde, 1 Woche, 2 Wochen und 1 Monat Die Ergebnisse sind in den Tabellen I und II zusammengefaßt.

Beispiel 2

Die im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wurde 30 halten wurde. Die Viskosität wurde in der gleichen wiederholt, wobei Xylol verwendet und ein Molver- Weise wie im Beispiel 1 bestimmt. Die Ergebnisse hältnis Amin zu Toluoldiisocyanat von 2:1 einge- sind in den Tabellen III und IV zusammengefaßt.

Tabelle I
Brookfield-Viskosität in Centipoise

Zusatz	Konzen	Aus	20	Zu Beginn	10	5	\	20	25	I Woche	4	10	6	20
Amin*)	tration, %	sehen·*)			6,5	5	U pm	7			15	7,0	5	7,0
			150	4		15		150			15
Vergleich (kein		F	250	10	55	15	34	200	100	50	10	32
Zusatz)			120		80	1250	52	120	130	72,5	2460	48
N-sec.-Alkyl-	0,1	VF	110	100	85	Gel	55	100	100	90	Gel	60
(C7 .^-pri	0,3	VF	700	150	36	23	600	65	30		20
märes Amin	0,5	IvF		100	180	104		330	165		96
	1,0	IvF	20	70	Gel		20	festes	Gel
	2,0	VF	30	390	5	35	20	6
	5,0	wfG	50	festes	6	50	10	8
K-sec.-Alkyl-	0,1	F	20	15	Il	30	30	12
(Qi -iJ-pri-	0,3	F	4500	15	7	9400	20	9
märes Amin	0,5	■vF		25	840		4800	1440
	1,0	IvF	20		festes
	2,0	dvG	2200
	5,0	fhG	festes

*) Amin + Toluoldiisocyanat (65% Tolyl-2.4- und 35% Tolyl-2,6-). ·*) Schlüssel:

VF = Viskoses HießPüiiges Material.

IvF = Leicht viskoses fließfähiges Material.

wfG = Weiches festes OeI.

I· Fließfähiges Material.

dvG —- Dickes viskose. Gel.

ftiG ~ Festes hartes Gel.

Tabellen Brookliekl-Viskositül in Ccntipoise

Amin'l

Vergleich (kein Zusatz)

N-sec.-Alkyl-(C₇ ,,(-primäres Amin

N-scc.-Alkyl-(C,, ~i₄)-p
märes Amin

Kon/.cntration. "i.

0,1 0,3 0,5 1,0 2,0 5,0 0,1 0,3 0,5 1,0 2,0 5,0

	: Wn	II)	7	Γ pm	:<>	6	20	I MonaI	4	K)	8
		45	28	150		15	50
	■1	65	42	175	95	75
20	10	85	60	120	130	90
130	90	30	I.S	UM)	KX)	35
180	120	180	105	760	70	190
115	KM)	Gel			380	Gel
V5	W)			festes
720	390
	feste*
dien

20	15	7	5	20	15	8
Jl)	15	8	5	30	15	9
50	35	15	10	50	30	15
30	20	15	10	35	20	15
7KM)	3850	1950	1180	9200	4200	1980
	festes	Gel			festes	Gel

*l Amin f Toluoldiisocyanat.

Zusatz

Amin*)

Vergleich (kein
Zusatz)

N-sec.-Alkyl-(C₇^)-Pnmäres Amin

N-sec.-Alkyl-(C_n ,^»-primäres Amin

*) Amin + Toluoldiisocyanat.
♦*) Schlüssel:

F = Fließfähiges Material.

VF - Viskoses fließfähiges Material.

svF = Sehr viskoses fließfähiges Material.

stvF = Stark viskoses fließfähiges Material.

hfG = Hartes festes Gel.

dvG = Dickes viskoses Gel.

wfG = Weiches festes Gel.

Tabellen]
Brookfield-Viskosität in Ceniipoise

Tabelle IV
Brookfield-Viskosität in Ceniipoise

Zusatz
Amin*)

Konzentration. % Wochen

U pm

10

20

	Aus	20	Zu Beginn	10	.. ....._	20	2	I Woche	4	10	20
	sehen**)	30		6,5		5	20		15	7	5
		1200	4	15	ti pm	7	25	20	10	9
	F	3100	IO	750	480	1300	1150	725	450
	F	1800	15	1500	1040	4900	3500	1150	760
	VF		IKX)	950	680	1100	900	550	400
	svF		2400	Gel			festes	Gel
	stvF	40	1500	Gel			festes	Gel
	hfG	80	festes	12,5	10	20	20	10	10
	wfG	40	festes	32,5	20	100	80	40	25
	F	6600	25	10	10	50	30	12,5	ίο.;
	F		58	2000	1280	6400	3800	21IX)	I 'W
	F		25	Gel			festes	Gel
	dvG	2850	Gel			festes	Gel
	wfG	festes
	wfG	festes
Konzen
tration. %
0.1
0,3
0,5
1,0
2,0
5,0
0,1
0,3
0,5
1,0
2,0
5,0

Monat
10

Vergleich (kein Zusatz)

10

7,2 !

20

15

*> Amin + Toluoldiisocvanat.

805

Eortscl/iing

10

Zusatz
Λιηιη'Ι

„)-pri-

miircs Amin

N-sec.-Alkyl-(C_M..₁₄)-primärcs Amin

Kun/en-	2
traliiin. %	20
	KX)O
0,1	4950
0,3	1000
0,5
1,0
2,0	35
5,0	100
0,1	50
0,3	5900
0,5
1,0
2,0
5.0

2 Wochen

12.5

IO

SOO I 5(X)

32(X) IKX)

700 4'X)

fcstcsGel

festes Gel

20

75

35

3450

10 45 15

!85O fesies Gel festes Gel

IJ	20	■7	mi	25
320		1120
680	4890
260	1150
10	35
20	100
10	60
!!80	6WXi

I Monat

13

9H0 3600

850 festes U. stes

25 80 40 3920 festes festes

K)

IO 670 1150 410 Gel Gc!

15

50

20

1980

Gel

Gel

360 690 270

1400

*l Amin ι Toluoldiisocyanal.

Beispiel 3

Eingedickte Lackbcnzinmischungcn wurden nach der im Heispiel I beschriebenen Methode unter Verwendung von Toluoldiisocyanat und den in den Tabellen V und V! angegebenen Aminen zusammengesetzt. Kerosin und Wasser wurden den eingedickten Produkten in Mengen von !0 Gewichtsprozent, bezogen auf die eingedickten Produkte, zugesetzt. Das AussiliLii geht aus der Tabelle V hervor. Die Viskosität wurde mittels eines Brooklield-Viscosimetcrs bestimmt. Die Ergebnisse sind für die dort angegebenen Temperaturen und den Umdrehungen pro Minute in

.1" zusammengefaßt.

Beispiel 4

Eingedickte Xylolmischungen wurden zusammen- Methode getestet. Die Ergebnisse sind in den Tabclgesetzt und nach der im Beispiel 3 beschriebenen len VII und VIII zusammengefaßt.

Beispiel

Lackben/in wurde durch die in-situ-Reaktion von ein thixotropes klares Gel erhalten. Die Viskos !tat

9(!0)-Phcnylstcary!arriin mit Toluoidiisocyanat ein- wird bei Zimmertemperatur gemessen, und zwar

gedickt. Die im Beispiel I beschriebene Arbeitsweise 5 Minuten nachdem die Eindickung erzielt worden

wurde eingehalten, wobei 2 Mol des Amins pro Mol 40 war. Die Ergebnisse sind in der Tabelle IX zusammen-

Toluoldiisocyanat eingesetzt wurden. Dabei wurde gefaßt.

Tabelle V Lack benzin

Aniin*)

τ— -~τ

Konzentralion. "

N-sec.-Alkyl-(C₇_₉)-amin')
N-sec.-Alkyl-(C₉ _ ,„J-arnin¹)

N-sec.-Alkyl-(C_u .,J-arnin¹)

Verdünnung
mit 10% tÜ

0,5

2.0

10.0

0.5 2.0

10,0

0,5

2,0

10,0

0,5

2,0

10,0

flüssig flüssig festes Gel

flüssig

viskoses, weiches Gel hartes Gel

bleibt flüssig flüssig festes Gel

flüssig flüssig hart Verdünnung mit ΙΟ'Ό Wasser

flüssig, 2 Schichten flüssig, 2 Schichten festes Gel

flüssig. 2 Schichten flüssiges, weiches Gel

hartes Gel

flüssig, 2 Schichten flüssig, 2 Schichten festes Gel, H₂O-Suspension

flüssig, 2 Schichten flüssig, 2 Schichten hart, H₂O-Suspension

·) Amin + Toluoldiisocyanat.

¹I Molverhältnis des vorstehend angegebenen Amins zu Diisocyanat = 2:1.

^J| Molverhältnis des vorstehend angegebenen Amins zu Diisocyanat = 2,4: !.

11

Zusatz. Amin*)

gi-amin*)

N-sec.-Alkyl-lG, __U))-amin²).

N-sec.-Alkyl-IC'i, _₁₄)-amin²

N-sec.-Alkyl-(C₁₅__2O)-amin²)

1	'ortset/img
Konzen tration. °0	Verdünnung nut Ki0O Ui
0,5 2,0 10,0	flüssig weiches Gel festes Gel
0,5 2,0 10 0	weiches Ge weiches Gel hartes Gel
0,5 2,0 10,0	flüssig flüssig festes Gel
0.5 2.0 10.0	flüssig flüssig hartes Gel

Verdünnung mit ΗΓ'η Wasser

flüssig. 2 Schichten

weiches Gel. H₂O-Suspension hartes Gel, H₂O-Suspcnsion weiches Gel, 2 Schichten weiches Gel, 2 Schichten hartes Gel. H-O-Suspcnsion flüssig. 2 Schichten
flüssig, 2 Schichten
hartes Gel, H₂O-Suspension flüssig. 2 Schichten
flüssig. 2 Schichten
hartes Gel, H₂O-Suspension

Ί Λΐηίιι ι Toluoldiisocyanal.

¹I Mtilvcrh illnis des vorstehend angesehenen Amins zu Diisocvanal -2:1.

^Jl Molvcrhüllnis des vorstehend angegebenen Amins zu Diisocyanat 2.4: I.

konzentration.

ZlI sal/

Ληιιη'Ι

N-scc.-Alkyl-(C₇ ..,!-primäres Amiii

N-scc.-Alkyl-(Cg ,„!-primäres Amin

N-sec.-Alkyl-(C_n-I₄I-P"-märes Amin

N-sec.-Alkyl-(C,₅-2o)-primäres Amin

*) Amin + Toluoldiisocyanat.

Verhältnis

0.5	2: I
2.0
2.Π	2.4: I
0.5	2.4: I
2.0	2.4: 1
2.0	2 ■ 1
0.5	Τ . ι
2.0	-) . I
0.5	2.4: I
0.5	■> ■ ι
2.0	2 · ί
0.5	2,4:1
2,0	2.4:1

Tabelle Vl

Brookfield-Viskosität in Ccntipoisc Lack benzin

	IX	4	C"	10	20	930	24	(	III	21)	2	KM	4
		315		167	110	165	I .'pm		204	128	130		75
	1880	1788	1774	17 700	4	48	33	80	45
490	9850	4870	2860	I 390	470	6630	3830	660	3 K,
I 760	1120	540	324	750	85	342	198	10	IO
16 100	1620	1168	934	4 020	12 750	237	155	120	85
I 920	9350	5790	3870	5 760	745	988	586	350	175
2 040	3180	1644	982	12 200	498	1616	916	10	5
13 300	9400	5070	3290	390	2 020	3940	2420	100	78
4 920	370	191	125	15	3 330	i 23	83	5	5
14 900	250	126	79	890	7 550	14	14	5	2,5
610	3820	2032	1132	10	235	303	188	280	220
450	105	58	38	1 240	15	13	11	10	2,5
6 360	3320	1768	1058	570	401	244	490	365
160			15
4 860			785

35

24

133

45 78

3 43

2 122

2,5 192

Tabelle VII Xylol

Zusatz Amin*)	Konzen tration, %	Verdünnung mit 10% öl	Verdünnung mit 10% Wasser
N-sec.-Alkyl-(C7_9)-amin')	0,5 2,0 10,0	weiches Gel festes Gel festes Gel	weiches Gel festes Gel, H2O-Suspension festes Gel, H2O-Suspension

*) Amin + Toluoldiisocyanat.

') Molverhältnis des vorstehend angegebenen Amins zu Diisocyanat = 2:1.

²I Molverhältnii des vorstehend angegebenen Amins zu Diisocyanat = 2,4:1.

13

Zusatz
Λιιΐιΐΐ*)

N-scc.-AlkyHC,. ,,,l-amin') .
N-scc.-Alkyl-(C_ll__u)-amin^l)

N-sec.-Alkyl-K',, _2l>)-arnin')
N-sec.-Alkyl-(C₇ „)-amin²) .
N-sec.-Alkyl-(C,, ,,,l-amiir) .
N-scc.-Alkyl-(C|,. ₁₄)-amiir)

^jortsel/.uii|!

Konzeri tnition, %

0,5

2.0

10.0

0,5

2,0

10,0

0.5

2.0

10.0

0,5

2,0

10,0

0,5

2.0

10,0

0.5

2,0

10.0

0.5

2.0

10.0

Verdünnung mit 10% Ol

weiches Gel weiches Gel hartes Gel IHi ss ig
weiches Gel festes Gel

flüssig
weiches Gel hartes Gel

weiches Gel weiches Gel hartes Gel

weiches Gel weiches Gel weiches Gel

nüssig
flüssig
festes Gel

flüssig
dickes Gel hartes Gel

Verdünnung mit K)¹¹O Wasser

weiches Gel. 2 Schichten weiches Gel, 2 Schichten hartes Gel, 11,0-Suspcnsion nüssig. 2 Schichten
weiches Gel, HjO-Suspciisicm festes Gel, H₂O-Suspension

flüssig, 2 Schichten
weiches Gel. 2 Schichten hartes Gel, HjO-Suspcnsion

weiches Gel, H₂0-Suspension weiches Gel, Η,,Ο-Suspension hartes Gel, H₂O-Siispcnsion

weiches Gel, 2 Schichten weiches Gel, 2 Schichten hartes Gel, H₂O-Suspcnsion

flüssig, 2 Schichten
flüssig, 2 Schichten
festes Gel, H₂O-Suspcnsion

flüssig, 2 Schichten

dickes Gel, H₂O-Suspension

hartes Gel, H₂O-Suspension

*l Amin t Toluoldiisocyanat.

¹I Molverhiiltnis des vorstehend angegebenen Amins zu Diisocyaro

²) Molverhiiltnis des vorstehend angegebenen Amins zu Diisocyan;:

yanal - 2:1. yanal = 2,4 : I.

Tabelle VIII

Brookfield-Viskosität in Centipoise Xylol

/.USiIl/

Amin* I

N-sec.-Alkyl-(C₇__g)-primäres Amin

N-sec.-Alkyl-(C_g_,o)-primäres Amin

N-sec.-Alkyl-(C„-₁₄)-Pri-Amin

N-sec.-Alkylmäres Amin

... .... __. Konzen	Aus	2	- 18 C
tration.	sehen	8 100
		7 040	4
0,5.	2:1	65 300	4 740
0,5	2.4:1	6 880	4 120
2,0	2:4: 1	56 700	33 750
0,5	2: 1	7 940	4 060
2,0	2:1	49 600	30 450
0.5	2.4:1	270	4 600
2.0	2,4: 1	19 000	28 100
0,5	2:1	1 150	185
2,0	2:1	320	11250
0,5	2.4:1	12 500	705
0,5	2:1	15	205
2,0	2:1	16	6 700
0,5	2,4:1	7,5
2,0	2.4:1	9 100

24 C

KK) C

15

1928 13

2 12

	2	U pm	10	20	2	4
20	8 140	4	2 300	1424	5	I
1208	6 360	4 480	1 616	872	5	10
1134	53 700	3 480	13 520	6960	50	38
9000	4 560	31850	1 520	884	10	5
1074	47 300	2 920	11 840	6430	10	2,5
7230	6 840	25 350	1936	1074	5	Ί
1196	12 500	4 040	4 255	2610	60	35
6840	130	7 900	53	37	5	5
93	11200	100	2 400	2000	90	65
3820	510	5 500	158	91	5	2.5
253	200	295	68	37	5	3
60	9 460	125	3 060	1900	50	45
2600	1	5 920	3	5	1	1
7	10 900	5	4000	2510	70
2950	6 800

15

2 2 ■>

18

6 34

32

40

*l Amin + Toluoldiisocyanai.

Tabelle IX
Brookfield-Viskosilät in C'entipoise

Konzentration. "o	4 460	L'pm	20
	11 140	4 j IO	674
T		'"- - I - - 2520 j 1152	1410
4	Beis	5970 j 2668
10	festes Gel
	ρ i e 1 6

Lackbenzin wurde unter Verwendung einer Mischung aus 9(I0)-Phenylstearylamin und N-sec.-AI-kyl-(C,,_₁₄)-primärem Amin in einem Gewichtsverhiütnis von 7 Teilen Phenylstearylamin zu 1 Teil N-sec.-Aikyl-(C_n__u)-pnmärem Amin und 2 Teilen Toluoldiisccyanat eingedickt. Es wurde die im Beispiel 1 beschriebene Methode zur Herstellung des Gels eingehalten, wobei 20 Gewichtsprozent des Ämin-Diisocyanats verwendet wurden. Eine vorgelierte Masse wird auf diese Weise zusammengesetzt. Es wurde ein thixotropes Gel erhalten, das bei Zimmertemperatur 1 Stunde nach der Gelierung die in der Tabe'le X angegebenen Viskositäten zeiete.

Tabelle X Brookfield-Viskosität in (	21 400	U 4	/entipoise	20
Konzentration. %	14 800	10	6090
20	8940

250 g der vorstehend fo-mulicrten Anstrichfarbe wurden mit 23.9 g eines Lackbenzingels, das durch die in-situ-Reaktion von 2 Mol N-sec.-AlkyMC,, __u)-primärem Amin pro VIoI Toluoldiisocyanat erhalten wurde, in einer Menge von 2 Gewichtsprozent, bezogen auf die erhaltene Anstrichfarbenformulierung. in Lackbenzin vermischt. Die Mischt"ng wurde von Hand vermischt und anschließend durch eine Dreiwaizenmiihle (Walzenabstand 0.05 mm) geschickt. Die

ίο Brookfield-Viskositü't des Grundfarbenanstrichs in dem in-situ-Gelsystem. dem das Lösungsmittel zugesetzt worden war, wurden bei Zimmertemperatur ":urz nach der Formulierung gemesser·. Die Viskositäten sind in der Tabelle XI zusammengefaßt.

Beispiel 7

In diesem Beispiel wurde ein Alkydgrundanstrich zusammengemischt. Das Amin-Diisocyanat-in-situ-Reaktionsprodukt wurde zur Bildung einer thixotronen Alkydanstrichfarbe verwendet.

Der Grundanstrich wurde derart zusammengesetzt, d;'G die folgenden Bestandteile von Hand zur Herstellung des vcrmahlenen Anteils vermischt wurden:

Titandioxyd 600 g

Eingerührter Talk 380 g

ölreiches Alkydharz 388 g

73% Soja

10% Phthalsäureanhydrid

70% nichtflüchtige Bestandteile

Bleinaphthenat (24% Blei) 10 g

Lackbenzin 78 g

Der vermahlene Anteil wurde gründlich von Hand vermischt und zweimal durch eine Dreiwalzcnmühle (Walzenabstand 0,05 mm) geschickt. Der »let down«- Anteil (let down protion) wird unter Verwendung der folgenden Chemikalien formuliert:

ölreiches Alkydharz 502 g

Bleinaphthenat (24% Blei) 10 g

Mangannaphthenal (6% Mangan) 4 g

Phenylquecksilbcr(II)-oleat 29.6 g

Der »let down«-Anteil, National Paint Dictionary. 2. Ausgabe. 1942, S. 80. wurde dem Malanteil zugesetzt und kräftig während einer Zeitspanne von c ner halben Stunde unter Verwendung eines propellerartigen Rührers vermischt.

Tabelle XI
Brookfield-Viskosität in C entipoise

Konzentration, %

2600

Upm 4 10

1700

100

760

Beispiel 8

Der im Beispie! 7 formulierte Grundanstrich wurde mit N-sec.-Alkyl-(C_n_i4)-primärem Amin in einer solchen Menge vermischt, so daß ein 2: 1-Verhältnis von Amin zu Diisocyanat (2 Gewichtsprozent der fertigen Anstrichfarbenformulierung) erzielt wurde. Dann wurde durch eine Dreivvalzenmühle (Walzenabstand 0,05 mm) geschickt. Das Lackbenzin wurde mit dem Toluoldiisocyanat vermischt und der Grundanstrichfarbe, welche das Amin enthielt, zugesetzt und gründlich eingemischt. Die Viskosität des fertigen Produkts wurde bei Zimmertemperatur in dem in der nachfolgenden Tabelle XIi angegebenen Intervallen unter statischen Bedingungen gemessen.

Tabelle XII

Zeitintervalle

1 Tag

2 Tage

1 Woche

Upm

9 800

12 600

13 400

10 200

7 800

8 200

IO

5450 4450 5300

20

3400 2960 3240

Die in diesem Beispiel mit dem Amin-Diisoryanatin-situ-Reaktionsprodukt eingedickte formulierte Alkydanstrichfarbe besaß ungefähr die gleiche Deckkraft wie die Grundfarbe. Die eingedickte Farbe besaß gute Fließeigenschaften und war eine dicke

viskose Anstrichfarbe, welche eine 24stündige Trocknungszeit erforderte.

Beispiel 9

Eine eingedickte Anstrichfarbe wurde unter Anwendung der gleichen Arbeitsweise, wie sie im Beispiel 8 angegeben wird, zusammengesetzt, wobei N-sec.-AIkyl-(C'_n _ _u!-primäres Amin und Toluoldiisocyanat in einem Molverhältnis von 2: I in einer Menge von I Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Anstrichfarbenformulierung, verwendet wurden. Die Viskositäten wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle XIII zusammcnecfaßt.

Tabelle XIII

Zeilinlervalle	IO	400	U pm	29-
	13	975	4 I IO
1 Tag	14	600	5850	4K
2 Ta se		7600
1 Woche		8000

20

1820
2280
2510

Die in der vorstehend beschriebenen Weise formulierte Anstrichfarbe besaß das gleiche Deckvermöaen wie die Grundanstrichfarbe und wies gute Hießeiaenschaften auf. Der Anstrich wurde innerhalb von 24 Stunden trocken. i_S

Beispiel 10

Eine eingedickte Anstrichfarbe wurde unter Einhaltung der gleichen Arbeitsweise, wie sie im Beispiel 8 beschrieben wird, hergestellt, wobei N-sec- ;o Alkyl-fC'i, -14.) primäres Amin und Toluoldiisocyanat in einem Molverhältnis von 2.4: 1 in einer Menge von 1 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Anstrichfarbenformulierung, verwende·, wurden. Die Viskositäten wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle XlV zusammengefaßt.

Tabelle XIV

Zeilinlervalle	Tag	3	2	Upm	4	10	20
	Tage	10	700	2400	1400	950
1	Woche	11	000	5800	3250	2140
2			000	6600	3700	2440
1

Beispiel 11

Eine eingedickte Anstrichfarbe wurde unter Einhaltung der gleichen Arbeitsweise, wie sie im Beispiel IO beschrieben wird, zusammengesetzt, wobei Olcylamin und Toluoldiisocyanat in einem Molverhältnis von 2:1 in einer Menge von 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Anstrichfarbenformulicrung. verwendet wurden. Die Viskositäten wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 10 gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle XV ziisammengelaßt.

Tabelle XV

Zeitintervalle

1 Tau

700

Upm
4 I 10

20

7100

3620 2700

Beispiel 12

EineAlkydgrundieranstnchfarben-Mischung wurde hergestellt, indem folgende Bestandtf: zu dem gemahlenen Anteil zusammengesetzt wurden:

Titandioxyd 272 kg

Einaerührter Talk 172 kg

ölreiches Alkydharz 440 ku

73% Soja

10% Phthalsäureanhydrid

70% nichtflüchtige Bestandteile

Bleinaphithenat (24% Blei) 9.1 kg

Lackbenzin 35.4 kg

Mangannaphthenat (6% Mangan) 1,8 kg

Phenylquecksilber(II)-oIeat 13.4 kg

N-sec.-Alkyl-(C|,__w)-primäres

Amin 6.5 kg

Die Bestandteile des gemahlenen Anteils wurden vorvermischt und zweimal durch eine Dreiwalzenmühle (Walzenabstand 0.05 mm) geschickt. Der »let down«-Anteil wurde durch Zugabe von 2.9 kg Toluoldiisocyanat zu 90.7 kg Lackbenzir. vorvermischt und dem gemahlenen Anteil zugesetzt. Die gesamte Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt. Dabei wurden folgende Viskositäten erhalten (vgl. Tabelle XVI).

Tabelle XVl

U pm

10 500

6000

10

2930

20
1800

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Thixotropes überzugsmittel auf der Grundlage einer Mischung aus einem lösungsmittelhaltigen Lack oder einer Anstrichfarbe mit übliehen Bindemitteln und einem Thixotropierungsmittel aus modifizierten Isocyanaten, dadurch gekennzeichnet, daß das überzugsmittel 0,05 bis 10 Gewichtsprozent eir.es Harnstoffadduktes als Thixctropierungsmittel enthält, das durch Umsetzung eines aliphatischen Monoamins mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen mit einem aromatischen oder aliphatischen Mono- oder PoIyisocyanats in einem organischen Lösungsmittel hergestellt worden ist, wobei das Molverhältnis von Amin zu Isocyanat zwischen dem stöchiometrischen Verhältnis und einem 40%igen Aminüberschuß liegt.

2. Thixotropes überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harnstoffaddukt als Aminkomponente ein aus N-n-Alkyl-, N-n-Alkenyl- oder N-sec.-Alkylamin bestehendes Monoamin mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen enthält.