DE1268293B

DE1268293B - Flow-improving agents for aqueous stoving enamels

Info

Publication number: DE1268293B
Application number: DEP1268A
Authority: DE
Inventors: Hugo Arens
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1961-11-30
Filing date: 1961-11-30
Publication date: 1968-05-16

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

Deutsche Kl.:German class:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

C09dC09d

C08gC08g

22 g -10/01 22 g - 10/01

39 c - 3039 c - 30

P 12 68 293.8-43
30. November 1961
16. Mai 1968P 12 68 293.8-43
November 30, 1961
May 16, 1968

In der Farben- und Lackindustrie finden die wasserlöslichen Kunstharze als Bindemittel für die Herstellung von Einbrennlacken eine zunehmende Beachtung, da diese Kunstharze sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht begehrenswerte Eigenschaften besitzen. Bei diesen wasserlöslich gemachten Kunstharzen handelt es sich vorzugsweise um phenol- oder melaminmodifizierte Alkydharze bzw. ölmodifizierte Maleinatharze, die entweder allein oder in Verbindung mit Kunstharzdispersionen als Bindemittel zur Herstellung pigmentierter Lacke eingesetzt werden. Bei der Verarbeitung der pigmentierten Lacke treten aber häufig Verlaufsschwierigkeiten auf, die sich hauptsächlich durch eine Kraterbildung im Lackfilm bemerkbar machen. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, entweder Verlaufsmittel bekannter Art, wie z. B. Sojalecithin u. a., einzuarbeiten, oder vorzugsweise solche Netzmittel einzusetzen, die während des Einbrennens des Lackfilms aus dem hydrophilen in den hydrophoben Zustand übergehen, um eine Wasserempfindlichkeit des eingebrannten Filmes zu vermeiden. Es ist ferner bekannt, einen Teil des zur Verdünnung der wasserlöslichen Kunstharze benötigten Wassers durch niedere Alkohole zu ersetzen, um damit einerseits die Viskositätseinstellung des gebrauchsfertigen Lackes zu erleichtern, andererseits aber auch um die Oberflächenspannung des Lackes herabzusetzen und die Benetzbarkeit der eingearbeiteten Pigmente zu verbessern, wodurch den Verlaufsstörungen im Lackfilm vorgebeugt werden kann. Auch der Zusatz geringer Mengen eines höhersiedenden Lösungsmittels, das nicht mit Wasser mischbar sein muß, wird empfohlen, um einen glatten Verlauf des Lackfilmes zu erzielen und um auftretende Flächenstörungen des Lackfilmes zu unterbinden. Speziell bei hochdispersen Pigmenten, wozu Ruß und organische Pigmentfarbstoffe zu zählen sind, wird die Verwendung von hochsiedenden Lösern notwendig sein, um eine gute Pigmentbenetzbarkeit zu erzielen. Durch die Verwendung von Alkoholen bzw. sonstigen organischen Lösungsmitteln werden natürlich die angestrebten Vorteile der Verarbeitung rein wäßriger Systeme beeinträchtigt.In the paint and varnish industry, the water-soluble synthetic resins are used as binders for the Manufacture of stoving enamels an increasing attention, since these synthetic resins both in technical as well as possess desirable properties from an economic point of view. With these made water-soluble Synthetic resins are preferably phenol- or melamine-modified alkyd resins or oil-modified maleinate resins, which are used either alone or in conjunction with synthetic resin dispersions as binders be used for the production of pigmented paints. When processing the pigmented paints however, progressive difficulties often occur, which are mainly caused by crater formation in the Make paint film noticeable. It has therefore already been suggested that either leveling agents be better known Kind such as B. soy lecithin, among others., Or preferably to use such wetting agents that change from the hydrophilic to the hydrophobic state during the baking of the paint film, to prevent the burned-in film from becoming water sensitive. It is also known a part to replace the water required to dilute the water-soluble synthetic resins with lower alcohols, on the one hand to make it easier to adjust the viscosity of the ready-to-use paint, on the other hand but also to reduce the surface tension of the paint and the wettability of the to improve incorporated pigments, which prevents flow problems in the paint film can. Also the addition of small amounts of a higher-boiling solvent that does not work with water must be mixable, is recommended to achieve a smooth flow of the paint film and to avoid any To prevent surface disturbances of the paint film. Especially with highly dispersed pigments, including carbon black and organic pigments are to be included, the use of high-boiling solvents becomes necessary in order to achieve good pigment wettability. Through the use of alcohols or other Organic solvents will of course have the desired advantages of processing purely aqueous Systems impaired.

Aus der Herstellung lösungsmittelgelöster Kunstharzlacke ist nun bekannt, daß Silikonöle hervorragende Verlaufsverbesserer sind, sofern z. B. Dimethylpolysiloxanöle oder Phenylmethylsilikonöle ausgewählter Viskosität zur Anwendung kommen. Dieses Verfahren läßt sich aber auf wasserlösliche Kunstharze nicht übertragen, weil Silikonöle eine absolute Unverträglichkeit mit wäßrigen Systemen aufweisen.From the production of solvent-based synthetic resin paints it is now known that silicone oils are excellent Gradients are, if z. B. Dimethylpolysiloxane oils or Phenylmethylsilikonöle selected Viscosity come into use. However, this process can be applied to water-soluble synthetic resins not transferred because silicone oils are absolutely incompatible with aqueous systems.

Es wurde nun gefunden, daß eine überraschende Verlaufsverbessernde Mittel für wäßrige
EinbrennlackeIt has now been found that a surprising leveling agent for aqueous
Stoving enamels

Anmelder:Applicant:

Th. Goldschmidt A.-G.,Th. Goldschmidt A.-G.,

4300 Essen, Söllingstr. 1204300 Essen, Söllingstr. 120

Als Erfinder benannt:
Hugo Arens, 4300 EssenNamed as inventor:
Hugo Arens, 4300 Essen

Verbesserung der Verlaufseigenschaften von Einbrennlacken auf Basis wäßriger Lösungen von Kunstharzen bzw. deren Kombinationen mit Kunstharzdispersionen durch Verwendung spezieller Lösungen von Organosiliciumverbindungen erzielt werden kann.Improvement of the flow properties of stoving enamels based on aqueous solutions of synthetic resins or their combinations with synthetic resin dispersions by using special solutions from Organosilicon compounds can be achieved.

Erfindungsgemäß gelingt dies durch die Verwendung von wasserlöslichen silikonmodifizierten Polyalkylenglykoläthem als verlaufsverbesserndes Mittel in diesen wäßrigen Einbrennlacken.According to the invention, this is achieved through the use of water-soluble, silicone-modified polyalkylene glycol ethers as a leveling agent in these aqueous stoving enamels.

Im allgemeinen genügt die Zugabe von 0,1 bis 0,4% eines silikonmodifizierten Polyalkylenglykoläthers, bezogen auf den streichfertigen Lack. Durch die Zugabe wird ein völlig einwandfreier Verlauf des aufgestrichenen Lackfilmes erzielt, wobei keinerlei Flächenstörungen beim Aufstrich, beim Antrocknen sowie beim Einbrennen des Lackfilmes auftreten.In general, it is sufficient to add 0.1 to 0.4% of a silicone-modified polyalkylene glycol ether, based on weight on the ready-to-paint varnish. The addition ensures a completely flawless course of the spread Lacquer film achieved, with no surface disturbances when spreading, when drying as well occur when the paint film is burned in.

Unter silikonmodifizierten Polyalkylenglykoläthern sollen Polymerisationsprodukte von polymeren Alkylenoxyden und polymeren Dialkylsiloxanen verstanden werden, wobei lineare oder verzweigte polymere Alkylenoxyde Reaktionsteilnehmer sein können.Polymerization products of polymeric alkylene oxides are said to be silicone-modified polyalkylene glycol ethers and polymeric dialkylsiloxanes, linear or branched polymeric alkylene oxides being reactants can.

Es wurde ferner gefunden, daß nach Zusatz dieser Verbindung keine erhöhte Wasserempfindlichkeit des eingebrannten Lackfilmes auftritt, weil nach dem Einbrennen ein Zerfall des wasserlöslichen Silikonpolyglykoläthers eintritt.It was also found that after the addition of this compound no increased water sensitivity of the Burned-in lacquer film occurs because the water-soluble silicone polyglycol ether disintegrates after baking entry.

Bei der Herstellung kombinierter Lacksysteme, bestehend aus wasserlöslichen Kunstharzmitteln und aus Kunstharzdispersionen, wird ebenfalls durch Zusatz eines silikonmodifizierten Polyalkylenglykoläthers ein glatter, homogener Lackfilm erzielt, wobei gleichzeitig bei den pigmentierten Systemen dieser Art ein Ausschwimmen von Pigmenten unterbunden wird. Die überlegene Wirksamkeit eines erfindungsgemäß zuzusetzenden silikonmodifizierten Polyalkylenglykoläthers gegenüber handelsüblichen Verlaufsmitteln geht aus folgendem Versuch hervor:In the production of combined paint systems, consisting of water-soluble synthetic resin agents and from synthetic resin dispersions, is also made by adding a silicone-modified polyalkylene glycol ether a smooth, homogeneous paint film is achieved, whereby at the same time with the pigmented systems of this type pigments are prevented from floating out. The superior effectiveness of one according to the invention silicone-modified polyalkylene glycol ethers to be added compared to commercially available leveling agents from the following experiment:

809 549/453809 549/453

Es wird ein Einbrennlack aus 42 Gewichtsteilen Chromoxyd, 50 Gewichtsteilen Titandioxyd, 150 Gewichtsteilen eines wasserlöslichen melaminmodifizierten Alkydharzes, 10 Gewichtsteilen n-Butanol und 142 Gewichtsteilen Wasser durch Vermischen hergestellt. Diesem Ansatz werden unter Rühren 4 Gewichtsteile einer 10%igen Lösung eines Polyäthylenglykolfettsäureesters als Verlaufsmittel zugemischt. Ein auf Eisenblech aufgebrachter Anstrich zeigt nach dem Trocknen und Einbrennen eine stark genarbte Oberfläche mit einigen kraterartigen Durchschlägen bis auf den Untergrund.It is a stoving enamel made of 42 parts by weight of chromium oxide, 50 parts by weight of titanium dioxide, 150 parts by weight a water-soluble melamine-modified alkyd resin, 10 parts by weight of n-butanol and 142 parts by weight of water prepared by mixing. 4 parts by weight of this batch are added with stirring mixed with a 10% solution of a polyethylene glycol fatty acid ester as a leveling agent. A paint applied to sheet iron shows a heavily grained appearance after drying and baking Surface with a few crater-like breakthroughs down to the subsoil.

Ein in gleicher Weise hergestellter Lack, den an Stelle des handelsüblichen Verlaufmittels 4 Gewichtsteile einer 10%igen wäßrigen Lösung eines silikon- modifizierten Polyalkylenglykoläthers zugesetzt werden, ergibt einen glatt verlaufenden Film, der keinerlei Oberflächenstörung zeigt.A paint prepared in the same way, which instead of the commercial leveling agent 4 parts by weight of a 10% aqueous solution of a silicone Modified polyalkylene glycol ethers are added, results in a smooth film that does not have any Shows surface disturbance.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung soll noch an Hand folgender Beispiele erläutert werden.The subject matter of the present invention will be explained with the aid of the following examples.

example 1

Zur Herstellung eines Grundierungslackes werden 75 Gewichtsteile wasserlösliches phenolmodifiziertes Alkydharz, 160 Gewichtsteile Wasser, 97 Gewichtsteile Lithopone, 3 Gewichtsteile Eisenoxydschwarz und 10 Gewichtsteile Isopropylalkohol in üblicher Weise angerieben. Ein Aufstrich zeigt nach kurzer Lufttrocknung Kraterbildung, wobei es gleichgültig ist, ob dieser Anstrich auf Eisenblech, Aluminium oder Zinkblech erfolgt. Wird dagegen die genannte Lackzusammensetzung mit 2 Gewichtsteilen einer 10%igen wäßrigen Lösung eines silikonmodifizierten Polyalkylenglykoläthers unter Rühren versetzt, so zeigte der dann vorgenommene Anstrich einen vollkommen homogenen Lackfilm mit einwandfreiem Verlauf ohne jegliche Oberflächenstörung.To produce a primer paint, 75 parts by weight of water-soluble phenol-modified material are used Alkyd resin, 160 parts by weight of water, 97 parts by weight of Lithopone, 3 parts by weight of black iron oxide and 10 parts by weight of isopropyl alcohol rubbed in the usual way. A spread shows up after a short time Air drying Crater formation, regardless of whether this coating is on sheet iron, aluminum or Zinc sheet takes place. On the other hand, if the paint composition mentioned is 2 parts by weight of a 10% strength aqueous solution of a silicone-modified polyalkylene glycol ether was added with stirring, so showed the then applied paint a completely homogeneous paint film with perfect flow without any surface disturbance.

Example 2

Zur Herstellung eines Decklackes werden 150 Gewichtsteile wasserlösliches melaminmodifiziertes Alkydharz, 15 Gewichtsteile Chromoxyd, 10 Gewichtsteile Eisenoxydgelb, 50 Gewichtsteile Titanweiß, 10 Gewichtsteile Isopropylalkohol und 170 Gewichtsteile Wasser in üblicher Weise angerieben. Ein Aufstrich dieses Lackes auf Eisenblech zeigt nach kurzer Luft-To produce a top coat, 150 parts by weight of water-soluble melamine-modified alkyd resin, 15 parts by weight of chromium oxide, 10 parts by weight of iron oxide yellow, 50 parts by weight of titanium white, 10 parts by weight Isopropyl alcohol and 170 parts by weight of water rubbed in the usual way. A spread this lacquer on sheet iron shows after a short air

4040

45 trocknung eine Kraterbildung sowie ein starkes Ausschwimmen der Pigmente. 45 drying causes crater formation as well as heavy floating of the pigments.

Wird die gleiche Lackzusammensetzung mit 4 Gewichtsteilen einer 10°/₀igen wäßrigen Lösung silikonmodifizierten Polyalkylenglykoläthers unter gutem Umrühren versetzt, dann zeigt ein mit diesem verbesserten Lack vorgenommener Deckanstrich sowohl auf nicht grundiertem als auf grundiertem Eisenblech einen einwandfreien Verlauf ohne jede Oberflächenstörung und ohne die geringsten Anzeichen von Pigmentausschwimmen. Nach dem Einbrennen während 20 Minuten bei 160⁰C wird ein wasserfester, harter Überzug erzielt.When the same coating composition with 4 parts by weight of a 10 ° / ₀ aqueous solution of silicone-modified Polyalkylenglykoläthers stirring well mixed, then displays a pre-recessed with this improved paint finish on both unprimed as on primed sheet iron proper course without any surface disturbance and without the slightest sign of pigment swim-out. After baking for 20 minutes at 160 ^° C., a waterproof, hard coating is achieved.

Example 3

Zur Herstellung eines wasserlöslichen ölmodifizierten Maleinatharzes in Kombination mit einer PoIyvinylacetatdispersion werden 25 Gewichtsteile MaIeinatharz und 16,7 Gewichtsteile Triäthanolamin unter Zusatz von 8,7 Gewichtsteilen Wasser in 50 Gewichtsteilen einer 50°/oig^en Polyvinylacetatdispersion gelöst. Diese Mischung wird mit 50 Gewichtsteilen Titanweiß und 40 Gewichtsteilen Wasser zu einem streichfertigen Anstrichmittel angerieben. Dieses liefert einen Überzug, der bereits beim Verdunsten des Wassers eine starke Streifenbildung sowie ein Ausschwimmen der Pigmente zeigt.For producing a water-soluble oil-modified maleate resin in combination with a PoIyvinylacetatdispersion 25 parts by weight MaIeinatharz and 16.7 parts by weight of triethanolamine with the addition of 8.7 parts by weight of water in 50 parts by weight of a 50 ° / ^s oig polyvinyl acetate are dissolved. This mixture is rubbed with 50 parts by weight of titanium white and 40 parts by weight of water to form a paint ready for use. This provides a coating that already shows strong streaking and the pigments floating out when the water evaporates.

Nach Zusatz von 2 Gewichtsteilen einer 10%igen wäßrigen Lösung silikonmodifizierten Polyalkylenglykoläthers zu dem Anstrichmittel wird ein Überzug erzielt, der vollkommen störungsfrei ist und weder eine Streifenbildung noch ein Ausschwimmen von Pigmenten aufweist. Der erzielte Effekt ist unabhängig von Art bzw. Zusammensetzung der Polyvinylacetatdispersion hinsichtlich der darin vorhandenen Menge Weichmacher.After adding 2 parts by weight of a 10% strength aqueous solution of silicone-modified polyalkylene glycol ether a coating is achieved for the paint which is completely free of defects and neither streaking still shows pigments floating out. The effect achieved is independent on the type or composition of the polyvinyl acetate dispersion with regard to the amount present therein Plasticizers.

Claims

Claim:

Use of water-soluble, silicone-modified polyalkylene glycol ethers as a process-improving agent Agent in stoving enamels based on aqueous solutions of synthetic resins or their combinations with synthetic resin dispersions.

Considered publications:
German Auslegeschriften No. 1 012 602, 091 324; "Farbe und Lack", 1961, p. 27 ff.