DE2641353B2 - Additiv zur Beeinflussung der Fließeigenschaften von nichtwäßrigen fluiden Systemen - Google Patents
Additiv zur Beeinflussung der Fließeigenschaften von nichtwäßrigen fluiden SystemenInfo
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Description
HSA
N-(CH2J11-N
Ii
in der
/i einen Wert von 2 bis 18 besitzt,
HSA für die Acylgruppe der 12-Hydroxystearin-
HSA für die Acylgruppe der 12-Hydroxystearin-
säure steht und
R ein Wasserstoffatom oder die Acylgruppe der 12-Hydroxystearinsäure bedeutet
dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich einen mit einer quatären Ammoniumverbindung
modifizierten Montmorillonitton enthält, das Verhältnis von Glyceryl-tri-12-hydroxystearat
zu dem Amidwachs 4:1 bis 1:4 beträgt und die beiden festen Wachse in einer Menge von
5 bis 50%, bezogen auf das Additiv, enthalten sind.
2. Additiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden festen Wachse: in einer
Menge von 10 bis 20% enthalten sind.
3. Additiv nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es in Mengen von 0,5% bis js
5,0% in nichtwäßrigen fluiden Systemen enthalten ist.
40
Die Erfindung betrifft ein selbstaktivierendes Additiv oder Mittel auf der Grundlage eines organisch
modifizierten Tons zur Beeinflussung der Fließeigenschaften von nicht wäßrigen fluiden oder flüssigen
Systemen.
Bislang werden viele unterschiedliche Arten von Mitteln zur Beeinflussung der Fließeigenschaften bzw.
Theologischen Mitteln in nichtwäßrigen fluiden Systemen, wie Anstrichfarben, Lacken, Emaille, Wachsen,
Epoxidharzen, Harzen, Mastixharzen u. dgl. verwendet. Diese fluiden Systeme enthalten häufig feinverteilte
suspendierte Materialien, wie Pigmente u. dgl., und sie werden mit dem Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschafen
versetzt, um das Syseim zu verdicken oder ihm ein thixotropes Fließverhalten zu verleihen, das
einer hohen Viskosität bei einer niedrigen Scherbelastung entspricht.
Aus der US-PS 32 03 820 sind Additive zur Beeinflussung
der Theologischen Eigenschaften von Lacken auf ω Basis von Glyceryltrihydroxystearaten und Hydroxystearinsäureamiden
bekannt. Gemäß der GB-PS 11 14 670 werden Cyclohexylamide, beispielsweise von
12-Hydroxystearinsäure, und gemäß der BE-PS 8 17 469 Gemische aus einem Amidwachs und einem
Polyäthylenwachs als derartige Additive verwendet.
In der Vergangenheit sind verschiedenartige organisch modifizierte Tone und andere anorganische und
organische Verbindungen verwendet worden, um diese Theologischen Eigenschaften zu erzielen (vgl.
beispielsweise »Official Digest«, April 1953, S. 198). Organisch modifizierte Tone oder Organotone benötigen
jedoch die Verwendung von polaren Lösungsmitteln als Aktivatoren, die dem System zugesetzt
werden müssen, so daß der Theologische Effekt erreicht wird.
Diese polaren Additive, wozu man beispielsweise Aceton, Alkohole u. dgl. verwendet, sind Materialien
mit niedrigem Flammpunkt, die aufgrund dieser Eigenschaft wenn möglich vermieden werden sollten.
Zusätzlich müssen diese polaren Additive im Zuge einer getrennten Maßnahme bei der Zubereitung der Systeme
zugesetzt werden. Sie werden nicht zuvor von dem Hersteller zu dem Ton zugegeben, so daß diese
zusätzliche Verfahrensmaßnahme die Kosten des Systems erhöht.
Ferner sind aus der DT-OS 23 45 560 überzugsmittel in Form eines Gels bekannt, die einen anionmodifizierten
Montmorillomit neben einem Quellmittel und einem ölhaltigen Netzmittel, z. B. oxidiertes,
polyäthylenmodifiziertes Wachs, enthalten. Die DT-OS 23 32 078 beschreibt halbfeste Überzugsmassen,
die in einem organischen Überzugsmaterial, beispielsweise einem Lack, ein thixotropes Mittel, das teilweise
durch Bentonit ersetzt sein kann, enthält. In den letztgenannten Massen ist kein Dispergiermittel enthalten.
Es wurden auch bereits organische Mittel zur Beeinflussung des Fließverhaltens verwendet, die zwar
im allgemeinen nicht durch polare Lösungsmittel aktiviert werden müssen, die jedoch einer Aktivierung
durch Wärmeeinwirkung unterworfen werden müssen. Viele dieser herkömmlichen organischen Additive
führen zu einer Körnerbildung oder einer Ausfällung, wenn man die Temperatur zu stark ansteigen läßt.
Die Aufgabt der Erfindung besteht nun darin, ein selbstaktivierendes Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften
anzugeben, das nicht die Zugabe von polaren Lösungsmitteln als Aktivatoren benötigt
und das den organisch modifizierten Ton und das Aktivierungsmittel enthält, so daß es als »Einpackungs«-System
hergestellt und vertrieben werden kann, das nicht die Zugabe getrennter Bestandteile
durch den Benutzer notwendig macht und das im allgemeinen bessere Theologische Eigenschaften oder
Fließeigenschaften ergibt als die mit den herkömmlichen Produkten erzielbar sind.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Patentansprüchen definiert.
Die Wachsmischung als solche stellt ein Additiv zur Beeinflussung der Fließeigenschafen dar, die jedoch
unter besonderen Bedingungen gehandhabt werden muß, die insbesondere die Temperatur betreffen.
Wenn während der Herstellung und/oder der Lagerung des fertiggestellten Systems (beispielsweise einer Anstrichmittelformulierung)
hohe Temperaturen erreicht werden, erfolgt eine »Körnerbildung« bzw. das »Seeding«.
Die Körnerbildung wird durch die Bildung von Wachsagglomeraten verursacht. Bei den geringen
Mengen, in denen die Wachskombination eingesetzt wird, stellt das Körnerbildungsproblem keinen wesentlichen
Faktor dar, der bei der Herstellung und/oder der Lagerung bei hoher Temperatur berücksichtigt
werden muß. Die Menge, in der das Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften in dem nichtwäßrigen
fluiden System verwendet wird, sollte etwa 0,5 bis
etwa 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des behandelten, nichtwäßrigen fluiden Systems, betragen.
Bei dem organisch modifizierten Montmorillonitton handelt es sich um einen Bentonit- oder Hectorit-Ton,
der mit einer quartären Ammoniumverbindu.ng behandelt worden ist, die die Tonstruktur öffnet, so
daß man ein verbessertes Tonmaterial erhält. Diese organisch modifizierten Tone sind genauer in der
US-PS 25 31 427 beschrieben.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Mittels zur Beeinflussung der Fließeigenschaften werden die
mit der quartären Ammoniumverbindung modifizierten Tonteilchen gut mit den feinverteilten Teilchen
der beiden Wachse vermischt, so daß man eine pulverförmige Mischung erhält.
Diese pulverförmige Mischung wird in Mengen von etwa 0,5 bis etwa 5% in nichtwäßrigen fluiden Systemen
verwendet, um diesen ein thixotropes Fließverhalten zu verleihen, so daß sie bei geringen Scherbelastungen
eine hohe Viskosität aufweisen. 2ü
Das GJyceryl-tri-12-hydro.xystearat wirkt, wenn es
in geeigneter Weise in dem System dispergiert und aktiviert wird, als thixotropes Mittel. Das Amidwachs
stellt als solches keine wirksames Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften dar, wirkt jedoch als
Dispergiermittel, wenn es zusammen mit dem Glyceryltri-12-hydroxystearat
eingesetzt wird.
Diese beiden Wachse werden zu einer solchen Teilchengröße vermählen, daß mindestens 95% des
Materials durch ein Sieb mit einer lichten Maschen- jo weite von 0,044 mm dringen.
Erfindungsgemäß werden organisch modifizierte Tone und organische Wachse derart kombiniert,
daß die Menge der organischen Verbindungen (die normalerweise zu der Körnerbildung führen können)
vermindert wird und man die vorteilhaften Eigenschaften sowohl des organisch modifizierten Tons
als auch der organischen Verbindungen in bezug auf die Theologischen Eigenschaften ausnützt und eine
überlegene Stabilität gegen übermäßig starke Scherkräfte erzielt, die normalerweise zu einem Verlust
der thixotropen Eigenschaften führen, die nach dem Altern nur teilweise wiedergewonnen werden, wenn
man organische thixotrope Mittel einsetzt.
Eine Untersuchung der erfindungsgemäßen Ver- 4r>
Wendung des organisch modifizierten Tons und der organischen Wachse zeigte, daß eine Aktivierung
der erfindungsgemäßen Mischungen aus dem organisch modifizierten Ton und den organischen Wachsen
mit einem polaren Lösungsmittel (wie es nach dem so Stand der Technik notwendig ist) nicht erforderlich ist,
wenn man das Produkt durch Vermischen der folgenden Bestandteile herstellt:
a) organisch modifizierter Ton,
b) organisches thixotropes Additiv (d. h. Glyceryltri-12-hydroxystearat)
und
c) das Dispergiermittel, d. h. das Amidwachs, das als solches kein wirksames thixotropes Mittel
darstellt, jedoch als integraler Bestandteil des to erfindungsgemäßen Produktes wirkt.
Der Mechanismus, nach dem der angestrebte Effekt erzielt wird, ist nicht vollständig klar, es ist
jedoch möglich, daß das organische Amidwachs die Aktivierung des thioxotropen organischen Wachses
verursacht, das seinerseits den organisch modifizierten Ton aktiviert.
Da die Notwendigkeit Tür einen polaren Aktivator für einen organisch modifizierten Ton von der einwirkenden
Scherkraft abhängen kann, ist das Erfordernis für den polaren Aktivator um so geringer,
je größer die einwirkende Scherkraft ist. Daher wurde ein einfaches System ohne irgendwelche suspendierten
Feststoffe entwickelt, um die Scherkraft zu einer besseren Bewertung des aktivierenden Effektes auf
ein äußerstes Minimum zu vermindern.
Zur Verdeutlichung dieses Effektes bereitet man durch Vermischen der folgenden Bestandteile 18,9 1
einer Alkydharzlösung:
Bestandteile
Gew.-" Ii
50.28
Mit öl modifiziertes Alkydharz
(70% Feststoffe)
(70% Feststoffe)
Tallölfettsäure-Alkydharz (30% Feststoffe) 31,26
Testbenzin 18.46
Testbenzin 18.46
Zur Bereitung der Dispersionen des selbstaktivierenden organisch modifizierten Tons (der die beiden
Wachse enthält) wendet man die folgende Verfahrensweise an:
Man beschickt eine Mischeinrichtung (Waring Blender) mit 294 g der Alkydharzlösung und gibt
unter mäßiger Bewegung langsam 6 g (2%) des die beiden Wachse enthaltenden, organisch modifizierten
Tons zu der Alkydharzlösung zu. Nachdem das gesamte Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften
zugesetzt ist, vermischt man die Mischung während 10 Minuten bei hoher Geschwindigkeit. Die Mischung
bildet ein Gel, das über Nacht bei 25° C gelagert wird, bevor die Viskosität bestimmt wird.
Die Viskosität wird dann auf einem Brookfield-Viskosimeter
(Modell RVT) bestimmt, das mit sieben Spindeln ausgerüstet ist. Die Viskosität wird bei
verschiedenen Geschwindigkeiten bestimmt.
Unter Anwendung dieser Methode zur Bestimmung der Viskosität von verschiedenen Mischungen wurden
die folgenden Beispiele durchgeführt, bei denen die Mengen des organisch modifizierten Tons und der
beiden Wachse, die in den Alkydharzlösungen vorhanden sind, variiert werden.
Zu 294 g der oben beschriebenen Alkydharzlösung gibt man 2 Gew.-% des folgenden Mittels zur Beeinflussung
der Fließeigenschaften:
86,5% mit einer quartären Ammoniumverbindung modifizierter Bentonitton,
10,1% Glyceryl-tri-12-hydroxystearat und
3,4% 12-Hydroxystearinsäurediamid vonÄthylendiamin.
3,4% 12-Hydroxystearinsäurediamid vonÄthylendiamin.
Das Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften besitzt eine solche Teilchengröße, daß 95% des Materials
durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm dringen.
Die das Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften enthaltende Alkydharzlösung besitzt ein
thixotropes Fließverhalten, d. h. es zeigt bei einer niedrigen Scherrate eine hohe Viskosität. Die in
Centipoise (cP) angegebene Viskosität der Lösung wird bei verschiedenen Umdrehungsgeschwindigkeiten
mit Hilfe eines Brookfield-Viskosimeters bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind die folgenden:
Viskosität (cP)
48 000
26 000
15 200
26 000
15 200
6 200
3 700
2 550
1500
980
980
U/min
0,5
2,5
10
20
50
100
Um diese Ergebnisse mit verschiedenen Kontrollansätzen zu vergleichen, werden die folgenden Kontrolluntersuchungen
durchgeführt.
Unter Anwendung der gleichen Alkydharzlösung
und des gleichen organisch modifizierten Tons bereitet man die folgenden Mischungen:
Kontrollmischung A:
organisch modifizierter Ton, der mit 33% einer Methanol/Wasser-Mischiing medfiziert ist (bezogen
auf das Gewicht des organisch modifizierten Tons).
Kontrollmischung B:
nichtaktivierter organisch modifizierter Ton.
nichtaktivierter organisch modifizierter Ton.
Die Ergebnisse dieser Kontrollansätze sind zusammen mit jenen des Beispiels 1 in der Tabelle 1
angegeben.
Ansatz Nr.
Eingesetztes Mittel
zur Beeinflussung der Fließeigenschaften
| Beispiel I | 86,5% organisch modifizierter Ton |
| 10,1% Glyceryl-trihydroxystearat | |
| 3,4% 12-Hydroxystearinsüurediamid | |
| von Äthylendiamin | |
| Konlroll- | mit 33% einer Methanol/Wasser- |
| mischung A | Mischung, aktivierter, organisch |
| modifizierter Ton | |
| Konlroll- | 100% organisch modifizierter Ton. |
| mischung B | Keine Aktivierung |
Viskosität cP I U/min)
0.5 1 2,5
0.5 1 2,5
20
50
0(X) 26 000 15 200 6 2(X) 3 700 2 550 15(KJ 9X0
(KX) 9 5(X) 4 «X) 2 5(K) I 700 I 150 740 530
niedrige Viskosität, das Material setzt sich schnell ab
Dieses Beispiel verdeutlicht den Sachverhalt, daß das erfindungsgemäße selbstaktivierende Mittel zur
Beeinflussung der Fließeigenschaften bessere Viskositäten ergibt als die herkömmlichen Materialien, die
einen extern zugesetzten Aktivator benötigen.
Beispiele 2 bis 5
In diesen Beispielen wird die Verfahrensweise des modifizierten Hectorit-Tons zu den beiden Wachsen
Beispiels 1 wiederholt, indem man 2% des selbst- beträgt 95% zu 5% in Beispiel 2, 90 zu 10% in
aktivierenden Mittels zur Beeinflussung der Fließ- Beispiel 3, 75 zu 25% in Beispiel 4 und 50 zu 50%
eigenschaften zu der Alkydharzlösung mit dem Unter- in Beispiel 5. Die Ergebnisse dieser Ansätze sind in der
schied zusetzt, daß man einen organisch modifizierten v> folgenden Tabelle II zusammengestellt.
Hectorit-Ton einsetzt. Das Verhältnis des organisch
Hectorit-Ton einsetzt. Das Verhältnis des organisch
Ansatz Nr.
Eingesetztes Mittel
zur Beeinflussung der Fließeigenschaften
zur Beeinflussung der Fließeigenschaften
%orga- Viskosität cP (U/min)
nischc
Wachse 0,5 1 2,5
IO
20
50
Beispiel 2 95% organisch modifizierter Ton 0,1
ί 3 Teile Glyceryl-trihydroxy-5% <
stearat
[ 1 Teil Amidwachs
Beispiel 3 90% organisch modifizierter Ton- 0,2
[ 3 Teile Glyccryl-trihydroxy-10% < stcaral
[ I Teil Amidwachs
Beispiel 4 75% organisch modifizierter Ton 0.5
Ϊ3 Teile Glyccryl-lrihydroxystcarat
I Teil Amidwachs
I Teil Amidwachs
Beispiel 5 50% organisch modifizierter Ton 1.0
{3 Teile (Jlyccrvl-lrihydroxyslcaral
I Teil Amidwachs 20000 10 500 5 200 3 200 2050 1350 865 610
I Teil Amidwachs 20000 10 500 5 200 3 200 2050 1350 865 610
41000 21(MX) 9 8(K) 6 KK) 3 70(1 2 550 1440 MOO
102400 66(X)O 29(KK) 168(K) K)(K)O 54(X) 3240 2 320
240(K)O 16(KX)O 64(KK) 40(KK) 24(K)O 15(XX) 8 4(K) 5 600
Es ist zu erkennen, daß die Viskosität in dem Maß zunimmt, in dem die Menge der Wachse in dem
Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften erhöht wird.
Beispiele 6 bis 10
Bei diesen Beispielen werden nur die beiden Wachse und nicht der organisch modifizierte Ton verwendet.
Die beiden Wachse werden in einem Verhältnis von 3:1 und in Mengen von 0,1 bis 2,0% verwendet. Die
erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt. Die Werte sind so angeordnet,
daß die in der Tabelle II angegebenen Wachsmengen den Mengen der Wachse entsprechen, die gemäß
Tabelle IM allein verwendet werden.
Ansatz Nr. Eingesetztes Mittel
zur Beeinflussung der Fließeigenschaften
Viskosität cP (U/min)
2,5
IO
20
50
100
Beispiele 0,1% Glyccryl-lrihydroxystearal
Amid wachs
Beispiel 7 0,2% Glyceryl-trihydroxystearat
Amidwachs
Beispiel 8 0,5% Glyceryl-lrihydroxystcaral
Amidwachs
Beispiel 9 1,0% Glyceryl-trihydroxystearat
Amidwachs
Beispiel 10 2,0% Glyceryl-trihydroxystearat
Amidwachs
Amidwachs
6 560 3 600 2 080
18 000 9 6(K) 5 040
56(KK) 320(K) I3 6OO
118(KK) 66(KK) 35 2(K)
Körncrbildung
I 360 1 (K)O 700 460 330
3 080 2 (KK) 1400 860 560
8 000 5 3(K) 3 900 I 440 1 030
14 800 8 600 4 6(X) 2 760 1920
Diese Ergebnisse zeigen den Einfluß einer Mischung aus lediglich den beiden Wachsen ohne dem organisch
modifizierten Ton auf das rheologische Verhalten. Es ist jedoch festzuhalten, daß bei einer hohen Zugabemenge
die Körnerbildung auftritt.
Es ist jedoch festzuhalten, daß man (bei konstantem Wachsgehalt) dann wesentlich höhere Viskositäten
erzielt, wenn man statt nur die beiden Wachse einzusetzen, eine Kombination aus dem organisch modifizierten
Ton und den beiden Wachsen verwendet.
jo Durch einen Vergleich der in der Tabelle II angegebenen
Viskositäten mit den Viskositäten der Tabelle III ist zu ersehen, daß man durch eine Kombination
des organisch modifizierten Tons mit den beiden Wachsen überlegene Ergebnisse erzielt, wobei
der organisch modifizierte Ton zu der Viskosität beiträgt und damit durch die Anwesenheit der beiden
Wachse aktiviert wird.
Beispiele 11 bis 13
Bei diesen Beispielen werden anstelle des 12-Hydroxystearinsäurediamids
von Äthylendiamin andere Amidwachse verwendet. Im Beispiel 11 wird das
12-Hydroxystearinsäurediamid von 1,6-Diaminohexan
eingesetzt, während in den Beispielen 12 und 13 das
12-Hydroxystearinsäurediamid von 1,3-Diaminopropan
bzw. das 12-Hydroxystearinsäuremonoamid von Äthylendiamin eingesetzt werden. Die erhaltenen
Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV zusammengestellt.
Ansatz Nr.
Eingesetztes Mittel
zur Beeinflussung der Fließeigenschaften
90% organisch modifizierter Ton
7,5% Glyceryl-trihydroxyslcaral
2,5% 12-Hydroxystcarinsäurcdiamid
von Hcxylcndiamin
7,5% Glyceryl-trihydroxyslcaral
2,5% 12-Hydroxystcarinsäurcdiamid
von Hcxylcndiamin
90% organisch modifizierter Tcin
7,5% Glyceryl-trihydroxystearat
2,5% 12-Hydroxystcarinsäurcdiamid
von Propylendiamin
7,5% Glyceryl-trihydroxystearat
2,5% 12-Hydroxystcarinsäurcdiamid
von Propylendiamin
90% organisch modifizierter Ton
7,5% Glyceryl-trihydroxystearat
2,5% ^-Hydroxyslearinsäurcmonoamid
von Äthylendiamin
7,5% Glyceryl-trihydroxystearat
2,5% ^-Hydroxyslearinsäurcmonoamid
von Äthylendiamin
Viskosität cP (U/min) 0,5 1 2,5
20
50
100
22 5(K) 9 600 5 500 3 500 2 450 1 620 1050
11 600 5 680 3 520 2 200 I 490 1055 725
22(XX) 10000 6000 3 7(X) 2 500 1510 1030
Wenn man anstelle des ^-Hydroxystearinsäurcdiamids
von Äthlcndiamin die folgenden Wachse einsetzt, so fällt die Viskosität der Mischung auf einen
nicht zufriedenstellenden Wert ab:
Diglykolmonoamid von 12-Hydroxystcarinsäurc, N-Stearyl-12-hydroxystcarinsäureamid,
N-(2-hydroxyäthyl)-12-hydroxystcarinsäureamid, ^-Hydroxystcarinsüuretctramid von Tctraäthy-
N-(2-hydroxyäthyl)-12-hydroxystcarinsäureamid, ^-Hydroxystcarinsüuretctramid von Tctraäthy-
809 527/446
lenpentamin,
N-Stearyl-ricinolsäureamid,
12-Hydroxystearinsäurediamid von Aminoäthyläthanolamin,
12-Hydroxystearinsäurediamid von Aminoäthyläthanolamin,
Bei diesem Beispiel wird das Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften in einer Menge von 2%
zugesetzt, wobei das Mittel die folgenden Bestandteile enthält:
90% organisch modifizierter Ton,
7,5% Glyceryl-tri-^-hydroxjfstearat und
2,5% 12-Hydroxystearinsäurediamid vonÄthylendiamin.
7,5% Glyceryl-tri-^-hydroxjfstearat und
2,5% 12-Hydroxystearinsäurediamid vonÄthylendiamin.
15
Man bestimmt die Viskosität der das obige Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften enthaltenden
Alkydharzlösung. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V zusammengestellt. Es werden
drei Kontrollansätze durchgeführt, bei denen die folgenden Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften
verwendet werden:
10
Stearinsäurediamid von Aminoäthyläthanolamin, N-Stearyl-stearinsäureamid,
Stearinsäurediamid von Äthylendiamin.
Stearinsäurediamid von Äthylendiamin.
Kontrollmischung C:
90% organisch modifizierter Ton
10% Glyceryl-lri-12-hydroxystearat
10% Glyceryl-lri-12-hydroxystearat
Kontrollmischung D:
90% organisch modifizieter Ton
10% 12-Hydroxystearinsäurediamid von Äthylendiamin
10% 12-Hydroxystearinsäurediamid von Äthylendiamin
Kontrollmischung E:
100% organisch modifizierter Ton ohne Aktivierung
Die Ergebnisse dieser Kontrollansätze sind ebenfalls in der folgenden Tabelle V zusammengestellt.
Ansatz Nr.
Eingesetztes Mittel
zur Beeinflussung der Fließeigenschaften
Viskosität cP (U/min)
0,5
2,5
20
50
100
Beispiele 90% organisch modifizierter Ton
7,5% Glyeeryl-trihydroxystearal
2,5% 12-Hydroxysttarinsäurcdiamid
vcn Äthylendiamin
7,5% Glyeeryl-trihydroxystearal
2,5% 12-Hydroxysttarinsäurcdiamid
vcn Äthylendiamin
Kontroll- 90% organisch modifizierter Ton
mischung C 10% Glyceryl-trihydroxystearat
Konlroll- 90% organisch modifizierter Ton
mischung D 10% 12-Hydroxystearinsäurediamid
von Äthylendiamin
von Äthylendiamin
Konlroll- 100% organisch modifizierter Ton
mischung E ohne Aktivierung
41200 21(X)O 9 800
1 6(X) 1 300 890
1 140 1020 770
1000 720
6100 3700 2 550 1440 I 100
670 530 430 300 275
600 505 430 230 225
570 480 410 250 230
Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, daß man eine Kombination aus dem organisch modifizierten Ton und
den beiden Wachsen verwenden muß, um überlegene Aktivierungsergebnisse zu erzielen.
Bei diesem Beispiel wird das oben beschriebene, selbstaktivierende Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften
verwendet, um eine Alkydgrundierfarbe zu verdicken.
Man versetzt 1230 Teile (etwa 378,5 1) der Grundierarbe
mit 4 Teilen des Mittels zur Beeinflussung der Fließeigenschaften. Das Mittel zur Beeinflussung der
Fließeigenschaften enthält folgende Bestandteile:
90 Teile eines mit einer quatären Ammoniumverbindung modifizierten Hectorit-Tons,
7,5 Teile Glyceryl-tri-12-hydroxystearat,
2,5 Teile 12-Hydroxystearinsäurediamid von Äthylendiamin.
7,5 Teile Glyceryl-tri-12-hydroxystearat,
2,5 Teile 12-Hydroxystearinsäurediamid von Äthylendiamin.
Die Alkydgrundierfarbe besitzt die folgenden Bestandteile:
102 kg mit öl modifiziertes Alkyldharz (35%
Feststoffe),
18,1 kg Testbenzin,
18,1 kg Testbenzin,
1,8 kg des oben definierten Mittels zur Beeinflussung der Fließeigenschaften.
50
55
b0
b5 Nach füniminütigern Rühren setzt man folgende Pigmente zu:
90,7 kg Titandioxidpigment,
90,7 kg Calciumcarbonat (2,5 μΓη),
158,8 kg Calciumcarbonat (10 μΐη).
90,7 kg Calciumcarbonat (2,5 μΓη),
158,8 kg Calciumcarbonat (10 μΐη).
Die Mischung wird dann weiter vermischt, um das Pigment zu benetzen, worauf man die Rührgeschwindigkeit
erhöht, um angemessene Dispergierbedingungen zu erzielen und schließlich ein Material mit einem
Hegman-Feinheitsgrad von 5 zu erhalten.
Die Mischung wird dann durch Zugabe der folgenden Bestandteile fertiggestellt:
56,7 kg mit öl modifiziertes Alkydharz,
39,0 kg Testbenzin,
227 g (6%) Cobaltnaphthenat,
39,0 kg Testbenzin,
227 g (6%) Cobaltnaphthenat,
1,4 kg (5%) Calciumnaphthenat,
0,9 kg Methyläthylketoxim.
Die gebildete Grurulierfarbc hat ein gutes Aussehen,
besitzt einen Hegman-Feinheitsgrad von 5 und eine Konsistenz von 89 Kreb-Einheiten.
In gleicher Weise bereitet man Kontrollgrundierfarben mit dem Unterschied, daß man das erfindungsgemäße
Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften nicht verwendet. Bei der Kontrollmischung A
enthält der organisch modifizierte Hectorit-Ton keinen Aktivator, während in der Kontrollmischung B der
organisch modifizierte Hectorit-Ton mit Methanol und Wasser (33%) aktiviert wird.
Die Ergebnisse dieses Beispiels sind zusammen mit denen der Beispiele 16 und 17 in der Tabelle VI ι ο
zusammengestellt.
Man setzt das in Beispiel 15 verwendete Mittel zur
Beeinflussung der Fließeigenschaften zu einem Alkyd- ir>
glanzemaillack zu, der die folgenden Bestandteile pro 378,5 1 des Lackes enthält:
45,4 kg Vinyltoluol-alkyd-copolymerharz,
17,7 kg Testbenzin,
17,7 kg Testbenzin,
3,6 kg des in Beispiel 2 beschriebenen Mittels zur Beeinflussung der Fließeigenschaften,
156,5 kg Titandioxidpigment.
Die Mischung wird dann unter Verwendung folgender Bestandteile fertiggestellt:
178,3 kg des obigen Harzes,
90,3 kg Testbenzin,
2,5 kg (5%) Calciumoctoat als Trocknungsmittel,
1,0 kg (6%) Cobaltoctoat als Trocknungsmittel,
408 g Methyläthylketoxim.
Die Eigenschaften dieses Lackes zusammen mit einer 50/50-Mischung aus dem organisch modifizierten
Ton und den beiden Wachsen als Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften und die Eigenschaften
eines Kontrollansatzes, bei denen Methanol und Wasser als Aktivator verwendet werden, sind in der
Tabelle VI zusammengestellt. Es ist festzuhalten, daß
30
35
40 die 50/50-Mischung in dem Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften nach einer zweiwöchentlichen
Lagerung bei 48,9° C eine Körnerbildung verursacht.
Gemäß diesem Beispiel wird eine Alkydhalbglanzfarbe bereitet, die pro 378,5 1 der Farbe die folgenden
Bestandteile enthält:
29,5 kg mit öl modifiziertes Alkydharz (70%
Feststoffe),
29,5 kg Testbenzin,
29,5 kg Testbenzin,
4,5 kg des in Beispiel 2 beschriebenen Mittels zur Beeinflussung der Fließeigenschaften,
113,4 kg Titandioxidpigment,
90,7 kg Calciumcarbonat (2,5 μίτι).
90,7 kg Calciumcarbonat (2,5 μίτι).
Diese Mischung wird dann durch Zugabe folgender Bestandteile fertiggestellt:
201,8 kg ölmodifiziertes Isophthalsäure-alkydharz
(50% Feststoffe),
27,2 kg Testbenzin,
27,2 kg Testbenzin,
1,8 kg (6%) Zirkonium-Trocknungsmittel,
1,1 kg (6%) Cobaltnaphthenat als Trocknungsmittel,
454 g Methyläthylketoxim.
1,1 kg (6%) Cobaltnaphthenat als Trocknungsmittel,
454 g Methyläthylketoxim.
Die Eigenschaften dieser Farbe werden zusammen mit denjenigen ähnlichen Farben untersucht, die
andersartige Mittel zur Beeinflussung der Fließeigenschaften enthalten. Die Kontrollmischung 17 B enthält
eine 50/50-Mischung aus dem Ton und den beiden Wachsen, während die Kontrollmischung C
eine Methanol/Wasser-Mischung als Aktivator und die Kontrollmischung D anstelle der Mischung aus
dem organisch modifizierten Ton und dem Wachs ein organisches thioxotropes Mittel enthalten.
Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle VI zusammengestellt.
15 (Alkydgrundicrfarbc)
Konlrollansatz Nr.
Ι5Λ
!ft (Alkydglunzcmaillc)
Riß
Mittel zur Beeinflussung
d«r Fließeigenschaften
| Menge, | Heg- | Aus | Ablauf- Konsistenz |
| in denen | man- | sehen | test (Krcb-Einheitcn) |
| das Mittel | Fein- | der | |
| zur Beein | heits- | Farbe | |
| flussung | grad | ||
| der Fließ | |||
| eigen | |||
| schaft ·:η | |||
| eingesetzt | |||
| wird |
(g/l)
90% organisch modifizierter Ton 4,8
10% der beiden erfindungsgemüßen
Wachse
organisch modifizierter Ton 4,8
ohne Aktivator
organisch modifizierter Ton mit einer 4,8
90% organisch modifizierter Ton 9,6
10% der beiden crlindungsgcmtlßcn Wachse
50% organisch modifizierter Ton 9,6
50% der beiden crlindungsgcmttBcn
Wachse
gul 1
89
gut
gut
gut
79
87 nach einer
Altertum wahrend
2 Wo. bei 48,9 C
72 gul
gut H) 72 Körncrbildung
Fortsetzung
13
| MiUcl zur Beeinflussung | Menge, | Hcg- | Aus | Ablauf | Konsistenz |
| der FlicIJcigenschaflcn | in denen | mun- | sehen | lest | iKrcb-Unihcit |
| das MiIIcI | Fein- | der | |||
| zur Beein | hcils- | Farbe | |||
| flussung | grad | ||||
| der FMcIJ- | |||||
| cigen- | |||||
| schaften | |||||
| eingesetzt | |||||
| wird |
organisch modifizierter Ton mit einer 9,6
Mcthanol/Wasscr-Mischung als Aktivator
(Alkyd-Halbglanzfarbcl 90% organisch modifizierter Ton
10% der beiden crfindungsgcmälJen Wachse
50% organisch modifizierter Ton 50% der beiden erfindungsgemäßen
Wachse
organisch modifizierter Ton mit einer Mcthanol/Wasser-Mischung aus Aktivator
organisches thixotropes Mittel 12.0
12,0
6 gul 6 68 gut
6 gut 10 84
6 gul
6 gut
6 gul
9 83
4 76
6 75
In allen Fällen ist festzustellen, daß Lacke oder Farben bzw. Anstrichmittel, die das erfindungsgemäße
selbstaktivierende Additiv zur Beeinflussung der Fließeigenschaften
enthalten, bessere Vikositäten ergeben als sie in sämtlichen Kontrollansätzen erreicht werden.
Claims (1)
1. Selbstaktivierendes Additiv zur Beeinflussung der Fließeigenschaften von nichtwäßrigen fluiden
Systemen, enthaltend als feste Wachse
Glyceryl-tri-12-hydroxystearat und
Amidwachs der allgemeinen Formel
Amidwachs der allgemeinen Formel
ein
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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