COATING COMPOSITIONS

Abstract: 1. Coating agents based on silicic acid alkyl ester and/or alkyl silicic acid alkyl ester, particulate zinc and a hardening catalyst in an organic solvent, characterised in that they contain, as the hardening catalyst, at least one compound selected from the class consisting of triptycho-siloxazolidines.

Description: Oberzugsmittel Oberzugsmittel auf Grundlage von Kieselsäurealkylester, teilchenförmigem Zink und Härtungskatalysator in organischem Lösungsmittel sind bereits bekannt. Hierzu sei z.B. auf US-PS 38 59 101, ausgegeben 7. Januar 1975, W. W. Sinter, Celanese Coating & Specialties Company, und DE-AS 20 51 682, bekanntgemacht 16. Juni 1976, Ameron Inc., wonach als Härtungskatalysator Monoethanolamin bzw. u.a. Triäthanolamin verwendet wird, verwiesen. Gegenüber vergleichbaren Oberzugsmitteln, die bereits bekannt sind, haben die erfindungsgemässen Oberzugsmittel insbesondere die Vorteile, dass bei ihrer Herstellung die Auswahl unter den dabei verwendbaren organischen Lösungsmitteln grösser ist und keine physiologisch bedenklichen oder übelriechenden Stoffe eingesetzt werden müssen und/oder bei ihrer Lagerung keine Gas entwicklung durch Umsetzung des Zinks mit einem anderen Bestandteil der Oberzugsmittel auftritt, bei ihrer Lagerung in verschlossenem Behälter Viskosität und Härtungsgeschwindigkeit der ssberzugsmittel gleichbleiben und sich keine harten, nicht mehr oder nur schwer aufrührbare Niederschläge bilden und dass sie trotzdem bei ihrer Anwendung rasch bei Raumtemperatur härten. Gegenstand der Erfindung sind Oberzugsmittel auf Grundlage von Kieselsäurealkylester und/oder Alkylkieselsäurealkylester, teilchenförmigem Zink und Härtungskatalysator in organischem Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, da3 sie als Härtungskatalysator mindestens eine Verbindung aus der Klasse der Triptych-SiloxÅazo- lidine enthalten. Der hier in Beschreibung und Patentansprüchen verwendete Ausdruck "Kieselsäurealkylester und/oder Alkylkieselsäurealkylester" soll sowohl monomere Verbindungen, also Tetraalkoxysilane oder Orthoalkylsilikate oder Orthokieselsäurealkylester bzw. Alkyltrialkoxysilane, als auch Hexaalkoxydisiloxane und Alkoxypolysiloxane bzw. Alkylalkoxypolysiloxane umfassen. Als Kieselsäurealkylester bzw. Alkylkieselsäurealkylester können auch in den erfindungsgemässen Oberzugsmitteln alle Kieselsäurealkylester und/oder Alkylkieselsäurealkylester vorliegen, die in den bisher bekannten Oberzugsmitteln auf Grundlage von Kieselsäurealkylester und/oder Alkylkieselsäurealkylester, teilchenförmigem Zink und Härtungskatalysator in organischem Lösungsmittel vorliek'es konnten. Beispiele für Alkoxygruppen in den Kieselsäurealkylestern.und/ oder Alkylkieselsäurealkylestern sind die Methoxy-, Athoxy-, n-Propoxy-, Isopropoxy- und die n-Butoxygruppe. Einzelne Beispiele für Kieselsäurealkylester sind Tetraethylsilikat und Tetra-n-propylsilikat. Beispiele für Alkylkieselsäurealkylester sind Methyltriethoxysilan und Ethyltriethoxysilan. Wegen der verhältnismässig leichten Zugänglichkeit, leichten Hydrolysierbarkeit und der physiologischen Unbedenklichkeit des bei der Hydrolyse abgespaltenen Ethanols haben die Ethoxygrup- pen zumindest bis jetzt bei weitem die grösste Bedeutung als Alkoxygruppen in Kieselsäurealkylestern und Alkylkieselsäurealkylestern in ssberzugsmitteln auf Grundlage von Kieselsäurealkylester und/oder Alkylkieselsäurealkylester, teilchenförmigem Zink und Härtungskatalysator. Beispiele für Alkylalkoxypolysiloxane sind Methylethoxypolysiloxane und Ethylethoxypolysiloxane. Bevorzugt sind Alkoxypolysiloxane, wie das Ethoxypolysiloxan mit einem SiO2-Gehalt von etwa 40 Gewichtsprozent, das unter der Bezeichnung "Athylsilikat 40" oder "Ethylsilikat 40" bekannt ist und gemäss "Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie", Band 15, München-Berlin, 1964, Seite '765, im'wesentlichen aus Dodecaethoxypentasiloxan besteht. Es kann eine Art von Kieselsäurealkylester oder Alkylkieselsäurealkylester verwendet werden. Es können aber auch Gemische aus hinsichtlich ihrer Alkoxygruppen und/oder hinsichtlich ihres Polymerisationsgrades verschiedenen Kieselsäurealkylestern und/ oder Alkylkieselsäurealkylestern verwendet werden. Als teilchenförmiges Zink kann auch in den erfindungsgemässen Oberzugsmitteln teilchenförmiges Zink der gleichen Art, nämlich Zinkstaub oder Zinkpulver, und in den gleichen Mengen vorliegen, wie in den bisher bekannten Oberzugsmitteln auf Grundlage von Kieselsäurealkylester, teçlchenförmigem Zink und Härtungskatalysator in organischem Lösungsmittel. Bevorzugt sind 60 bis 95 Gewichtsprozent teilchenförmiges Zink, bezogen auf das Gesamtgewicht des jeweiligen Oberzugsmittels, abzüglich des Gewichts von darin enthaltenem Lösungsmittel. Als organisches Lösungsmittel kann ebenfalls auch in den erfindungsgemässen Oberzugsmitteln organisches Lösungsmittel der gleichen Art und in den gleichen Mengen vorliegen, wie in den bisher bekannten Oberzugsmitteln auf Grundlage von Kieselsäurealkylester, teilchenförmigem Zink und Härtungskatalysator in organischem Lösungsmittel. Beispiele für geeignete organische Lösungsmittel sind Alkane mit Siedepunkten im Bereich von 120 bis 180 0C bei 1020 mbar, Toluol, Xylole, Trimethylbenzole und ein im Handel unter der Bezeichnung "Deasol 99" (die Bezeichnung "Deasol" ist ein registriertes Warenzeichen) erhältliches Lösungsmittelgemisch mit einem Siedebereich von 155 0 bis 175 C bei 1020 mbar, das zu 99 Gewichtsprozent aus Aro- matten mit 9 oder 10 Kohlenstoffatomen je Molekül besteht; Ketone, wie Methylethylketon; Ester, wie Ethylazetat und Ethylglykolazetat, und Ether, wie Ethyldiglykol. Es kann eine Art von organischem Lösungsmittel' verwendet werden. Es können aber auch Gemische von verschieden¯en organischen Lösungsmit- teln verwendet werden. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemässen Oberzugsmittel organisches Lösungsmittel in Mengen von 50 bis 1000 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Kieselsäurealkylester und Alkylkieselsäurealkylester. Die erfindungsgemäss als Härtungskatalysatoren verwendeten Triptych-Siloxazolidine werden auch als Silatrane bezeichnet. Es handelt sich dabei um z.B. aus The Journal of the American Chemical Society, Band 83 (1961), Seite 996 und 997, bekannte Verbindungen. Sie sind durch Umsetzung von monomeren und/oder polymeren Siliciumverbindungen, welche mindestens eine Gruppierung -Si(OR)3 aufweisen, wobei R vorzugsweise einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, mit mindestens einem Trialkanolamin im Molverhältnis von 1 : 1 unter Abdestillieren des dabei entstandenen Alkanols der Formel ROH, wobei R die vorstehend dafür angegebene Bedeutung hat, leicht erhältlich. Bei den für die Herstellung der erfindungsgemäss als Härtungskatalysatoren verwendeten Triptych-Siloxazolidine eingesetzten Siliciumverbindungen kann es sich z.B. um solche der allgemeinen Formel ZaSi C0R) 4-a handeln, wobei Z einen Kohlenwasserstoffrest oder eine Polysiloxangruppe oder eine Gruppe der Formel (RO),SiO (R hat die oben dafür angegebene Bedeutung) und a 0 oder 1 bedeutet. Bevorzugt sind selbstverständlich physiologisch unbedenkliche Triptych-Siloxazolidine, insbesondere solches, das aus Tetraethoxysilan und Triethanolamin hergestellt worden ist Bei der Umsetzung von Tetraethoxysilan mit Triethanolamin wird zunächst ein hochviskoses Ol erhalten, das nach einigem Stehen kristallisiert. Die so erhaltenen Kristalle können nach üblichen Methoden, z.B. durch Umkristallisieren gereinigt werden. Sie können'aber auch ohne vorhergehende Reinigung bei der Bereitung der erfindungsgemässen Überzugsmittel eingesetzt werden. In den erfindungsgemässen Oberzugsmitteln kann Triptych-Siloxazol idin aber auch in situ erzeugt werden, indem vor Zugabe vom teilchenförmigen Zink z.B. "Ethylsilikat 40" im Gemisch mit der Menge Triethanolamin, die der beabsichtigten Menge an Triptych-Siloxazolidin entspricht, erwärmt wird, bis die berechnete Menge an Ethanol abdestilliert ist. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemässen Oberzugsmittel Triptych-Siloxazolidin in Mengen von 5 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Kieselsäurealkylester und Alkylkieselsäurealkylester. Zusätzlich zu Kieselsäurealkylester und/oder Alkylkieselsäurealkylester, teilchenförmigem Zink, Härtungskatalysator und organischem Lösungsmittel können die erfindungsgemässen Oberzugsmittel gegebenenfalls Zusätze enthalten, die in Oberzugsmitteln auf Grundlage von Kieselsäurealkylester, teilchenförmigem Zink und Härtungskatalysator in organischem Lösungsmittel herkömmlich sind. Beispiele. für solche herkömmlichen Zusätze sind Antiabsetzmittel, Verdickungsmittel, wie Montmorillonite oder Asbeste, andere Pigmente als teilchenförmiges Zink und Streckmittel, wie Talkum oder Glimmer, sowie zusätzliche Bindemittel, wie Polyacrylate oder Vinylpolymere, insbesondere Polyvinylbutyral. Die Bereitung der erfindungsgemässen Oberzugsmittel durch Vermischen der Bestandteile kann nach in der Lackindustrie üblichen Arbeitsweisen erfolgen. Vorzugsweise wird Triptych-Siloxazolidin mit Kieselsäurealkyles'ter und/oder Alkylkieselsäuvealkylester vermischt, bevor weitere Bestandteile mit Kieselsäurealkylester und/oder Alkylkieselsäurealkylester vermischt werden. Die erfindungsgemässen Oberzugsmittel sind ebenso wie die Oberzugsmittel gemäss den eingangs genannten Druckschriften Einkomponenten-Systeme oder in einer einzigen Packung lagerfähig. Sie eignen sich insbesondere als Korrosionsschutzanstriche für Eisen und eisenhaltige Oberflächen. Die erfindungsgemässen Oberzugsmittel können in üblicher Weise, z.B. durch Sprühen, Streichen, Aufwalzen oder Aufbürsten, auf die zu überziehenden Unterlagen aufgebracht werden. In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Angaben von Teilen und Prozentsätzen auf das Gewicht, soweit nichts anderes angegeben ist. Beispiel' 1 85 Teile l'Ethylsilikat 40" (erhältlich bei der Wacker-Chemie GmbH unter der Bezelchnung "Wacker Silan TES 40") werden mit 8,3 Teilen.Triptych-Siloxazolidin, das aus Tetraethoxysilan und Triethanolamin hergestellt worden ist, vermischt. In das so erhaltene Gemisch werden 90,5 Teile Ethylglykolazetat als organisches Lö'sungsmitteI, 14 Teile eines Antiabsetzmittels auf anorganischer Basis und 800t5 Teile Zinkstaub (sogenannter "Farbenzinkstaub") eingemischt. Das so erhaltene Oberzugsmittel wird auf Stahlblech aufgestrichen, wo es innerhalb 15 Minuten bei Raumtemperatur zu einem bei Berührung trockenen Oberzug härtet. Nach 24 Stunden bei Raumtemperatur und 75 z relativer Luftfeuchtigkeit sind zur Entfernung des Oberzugs mittels eines mit Methylethylketon (MEK) getränkten Lappens 3 Doppelrieb'e erforderlich. Beispiel 2 Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit den Abänderungen, dass anstelle der 85 Teile "Ethylsilikat 40" 75 Teile "Ethylsilikat 40" und anstelle der 8,3 Teile des Triptych-Siloxazolidins 23,3 Teile des gleichen Triptych-Siloxazolidins eingesetzt werden. Nach 24 Stunden bei Raumtemperatur und 75 z relativer Luftfeuchtigkeit sind zur Entfernung des flberzugs mittels des mit MEK getränkten Lappens 18 Doppelriebe erjorderlich. Beispiel 3 Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit den Abänderungen, dass anstelle der 85 Teile "Ethylsilikat 40" 65 Teile 'Ethylsilikat 40" und anstelle der 8,3 Teile des Triptych-Siloxazolidins 3 Teile des gleichen Triptych-Siloxazolidins eingesetzt werden. Nach 24 Stunden bei Raumtemperatur und 75 t relativer Luftfeuchtigkeit sind zur Entfernung des ssberzugs mittels des mit BEK getränkten Lappens 50 Doppelriebe erforderlich. Die gemäss den Beispielen 1 bis 3 bereiteten ssberzugsmittel sind in geschlossenen Behältern völlig beständig, was sich z.B. darin äussert, dass ihre Härtungsgeschwindigkeit bei der Anwendung gleichbleibt.

Claims: Patentansprüche 1. Oberzugsmittel auf Grundlage von Kieselsäurealkylester und/ oder Alkylkieselsäurealkylester, teilchenförmigem Zink und Härtungskatalysator in organischem Lösungsmittel, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie als Här tungskatalysator mindestens eine Verbindung aus der Klasse der Triptych-Siloxazolidine enthalten. 2. Mittel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sie als Triptych-Siloxazolidin solches, das aus Tetraethoxysilan und Triethanolamin hergestellt wor den ist, enthalten. 3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , dass sie Triptych-Siloxazolidin in Mengen von 5 bis 60 Gewichtspr:ozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Kieselsäurealkylester und Alkylkieselsäurealkylester, enthalten.

Inventors: BRUNNER, ERICH, DEUBZER, BERNWARD, DR., DIPL.-CHEM., SALLERSBECK, KONRAD
Applicants: WACKER-CHEMIE GMBH
Application year: 1981
Main classification: C09D3
IPC codes: C09D4, C08K5, C09D5, C09D183, C08G77