DE1286672C2 - Waessriges ueberzugsmittel und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Waessriges ueberzugsmittel und verfahren zu seiner herstellung

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DE1286672C2
DE1286672C2 DE1965P0036170 DEP0036170A DE1286672C2 DE 1286672 C2 DE1286672 C2 DE 1286672C2 DE 1965P0036170 DE1965P0036170 DE 1965P0036170 DE P0036170 A DEP0036170 A DE P0036170A DE 1286672 C2 DE1286672 C2 DE 1286672C2
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Description

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Wäßrige Überzugsmittel haben bisher in der Praxis synthetische Harze, wie Acrylpolymerisate, als Filmbildner enthalten, während Dispersionen, die Cellulosederivate als disperse Phase enthalten, bisher noch nicht kommerziell verfügbar gewesen sind, öl-in- 4" Wasser-Emulsionen, die große Anteile an flüchtigen, organischen Lösungsmitteln enthalten, sind zwar schon vorgeschlagen worden, aber die Mittel werden auf Grund des Vorliegens dieser Lösungsmittel in diesen großen Mengen kostspielig und gefahren, und man sucht seit langem, Mängel dieser Art zu vermindern oder auszuschalten.
Es ist bekannt, daß man Cellulosesubstanzen zusammen mit Weichmachern und Emulgatoren auch in Öl-in-Wasser-Emulsionen überführen kann. So wurde bereits in dem Aufsatz von H. B u g a t in Pitture e Vernici, November 1961, Bd. 37, S. 449 bis 452, vorgeschlagen. Nitrocellulose 7usammen mit einem Weichmacher, wie Butylphthalat, und einem Emulgator zu emulgieren, wodurch man eine feine und homogene wäßrige Dispersion erhält. Die Nitrocelluloseteilchen sollen dabei einen Durchmesser zwischen 1 und 5 Mikron haben. Die Stabilität solcher Nitrocelluloseemulsionen läßt jedoch noch zu wünschen übrig, und auch die Überzüge, die aus diesen Emulsionen hergestellt worden sind, sind Überzügen, wie sie bisher mit Lösungen von Nitrocellulose erhalten worden sind, im Aussehen unterlegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, stabile Emulsionen auf der Grundlage einer Cellulosesubstanz herzustellen, die die vorstehend erwähnten Nachteile nicht haben.
SS WelhmB&s i» eiae, Menge von 30 Gevvichtsprozent, jedoch höchstens b« zu, einhalbfachen Menge der Cellulosesubstanz, Wasser , fn einer Menge von 40 bis 80 <Vo und eines Emulgatoren euÄ^^ von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, weTcSes dadurch gekennzeichnet ist, daß.«■ eine Ölin-Wasser-Emulsion darstellt welche die .«perse Phasfin Form von Teilchen kugelförmig« Gestalt emS Größe von 0.1 bis 0,8 Mikron enthält
Von besonderer Bedeutung ist die Teilchengroße der Cellulosesubstanz, die 0,1 bis 0,8 Mikron betra-
S6Die Überzugsmittel lassen sich einfach herstellen, indem man zuerst unter Verwendung der Bestandteile in entsprechenden Mengen zusammen mit einem flüchtigen, organischen Lösungsmittel, das sich aus der zu bildenden Emulsion abdestiliieren läßt, eine Öl-in-Wasser-Emulsion bildet und das Lösungsmittel für sich oder als wäßriges Azeotrop abdestilliert, wobei man, wenn notwendig, weitere Mengen der obengenannten Bestandteile zusetzt, und insbesondere das Gewichtsverhältnis der Cellulosesubstanz zuzüglich Weichmacher zum Wasser auf dem gewünschten, niedrigen Wert hält, ζ B durch Hinzufügen von zusätzlichem Wasser oder durch Zurückführen jeglichen, mit dem flüchtigen Lösungsmittel abdestillierten Wassers unter Verwendung eines herkömmlichen Wasserseparators. Vorzugsweise mischt man zuerst das Lösungsmittel, das Wasser und den Emulgator unter Bildung der Öl-in-Wasser-Emulsion und ve-einigt dann diese mit der Cellulosesubstanz als solchen oder deren Mischung mit einem Teil des Lösungsmittels. Man kann auch zuerst die Cellulosesubstanz in dem gesamten, flüchtigen Lösungsmittel oder einem Teil desselben lösen, bevor die Emulsion mit den anderen Bestandteilen gebildet wird. Die Mengen, in denen die Bestandteile zu Anfang zusammengemischt werden sollen, hängen von den jeweiligen Stoffen, insbesondere ihren relativen Flüchtigkeiten, ab. Zum Beispiel soll eine solche NitroceTluIose-Anfannsemulsion im allgemeinen im wesentlichen 5 bis 20 Gewichtsprozent Nitrocellulose, 3 bis 12 Gewichtsprozent Weichmacher, 7 bis 35 Gewichtsprozent Wasser, 0,1 bis 5 Gewichtsprozent Emulgator (bis zu 15 Gewichtsprozent eines Koaleszier- oder Verwachsungsmittels der später beschriebenen Art) und 30 bis 75, vorzugsweise 35 bis 72 Gewichtsprozent Lösungsmittel enthalten.
Die Cellulosesubstanz wird zur Verringerung der Teilchengröße, z.B. etwa 15 bis 45 Minuten, auf einem scherstarken Mischer, wie einem Mischer, der eine Abriebzone mit einer Umfangsgeschwindigkeit von mindestens etwa 500 cm/Sek., vorzugsweise von etwa 3500 bis 13000 cm'Sek., ausbildet, unter Bildung von im wesentlichen kugelförmigen Teilchen mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,8 Mikron und/ oder einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,3 bis 0,6 Mikron (bestimmt mit dem Elektronenmikroskop) behandelt. Man kann alie Bestandteile zusammen auf dem Mischer mischen, wobei sie alle zusammen aufgegeben werden, oder die Cellulosesubstanz im Mischer in dem Lösungsmittel lösen bevor die anderen Bestandteile aufgegeben werden Man erhält mit dieser Behandlung auf einem scher starken Mischer eine Tendenz zur Stabilisierung de;
3 4
Emulsion. Vorzugsweise wird als scherstarker Mi- äthylenglykol-di-2-äthylhexoat, Triäthylenglykol-di-
scher die in der USA.~Patentschrift 2628 081 be- 2-äthylbutyrat, Triburyltricatballylat und Dibutyl-
schriebene Mühle eingesetzt, aber auch andere Mi- sebacat
scher sind verwendbar, z. B. die in der USA.-Patent- Zu Weichmachern für Äthyleellulose gehören Tri-
schrift 27 67 170 Tjeschriebene Auflösevorrichtung 5 kfesylphosphat, Dimethylphthalat, Diäthylphthalat,
nach Cowles, der Eppenbach-Homomixer, die Dibutylphthalat, Dioctylphthalat, Triamylcitrdt, Di-
Manton^Ganlin-Colloid-Mill und der Ganlin-Homo- methoxyäthylphthalat und Dibenzylsebacat Zu
genizer. Weichmachern für Celluloseacetat gehören Diroethyl-
Zu geeigneten Cellulosesubstanzen gehören Cellu- phthalat, Diäthylphthalat, Dimethoxyäthylpbthalat,
loseester, insbesondere Nitrocellulose, und Cellulose- io Triacetin, Diamyltartrat und Dibutyltartrat Zu
acetat, Celluloseacetatbenzoat, Celluloseacetatcroto- Weichmachern für Celluloseacetatbutyrat gehören
nat, Celluloseacetatbutyrat und Cellulosesorbatacetat, Dioctylphthalat, Dibutylphthalat, Dimethyiphthalat,
und Celluloseether, wie Benzylcellulose und Äthyl- Diäthylphthalat, Äthylphthalyläthylglykollat, Triace-
cellulose, sowie Ätherester, wie Benzylcellulose- tin und Tributyrin.
acetat, und Gemische von zwei oder mehr solchen 15 Der Weichmacher soll in einer Menge von 8 bis
Substanzen. 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die fertige Dis-
Das Celluloseacetat kann z. B. einen Acetylgehalt persion, verwendet werden, so daß man beim Trockvon 36 bis 42V«, vorzugsweise 38 bis 40<Vo, und eine nen der Emulsion einen guten Film erhält, und vorViskosität von 3 bis 125 Sekunden, vorzugsweise bis zugsweise wird mindestens 1 Teil auf 3 Gewichtsteile zu 30 Sekunden (ASTM-Prüfnorm D-401-56), auf- 20 Cellulosederivat verwendet; bei zu großen Weichweisen. Das Celluloseacetatbutyrat kann z. B. einen machermengen ergibt sich jedoch eine Tendenz zur Acetylgehalt von 6 bis 3O°/o, vorzugsweise 12 bis Bildung eines weichen Films. Der Weichmacher kann 22° ο, einen Butyrylgehalt von 15 bis 50 °/o, Vorzugs- auch erst nachträglich der Dispersion einverleibt weise 25 bis 40°,o, und, vorzugsweise, eine Viskosität werden.
von mindestens 3 Sekunden, insbesondere 10 bis as Das flüchtige Lösungsmittel für die Cellulose-30 Sekunden (ASTM-Prüfnorm D-1343-54 T, be- substanz soll vorzugsweise bei 50 bis 95 oder 1000C stimmt in der Lösung gemäß »Formula A«, ASTM- bei Atmosphärendruck sieden oder, wenn es bei Prüf norm D-871-54 T) haben. Die Äthyleellulose hat höheren Temperaturen, wie bis zu 140c C, siedet, mit vorzugsweise einen Äthoxylgehalt von 43 bis 5O°/o, Wasser oder einem anderen anwesenden Bestandteil insbesondere 46 bis 49 0Zo, und eine Viskosität von 30 ein in diesem Temperaturbereich siedendes Azeotrop 5 bis 250 cP, insbesondere 20 bis 30 cP, in einer bilden. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. Aceton, 5°/oigen Lösung in 80:20-Toluol—Äthanol. Das Isopropylacetat, Tetrahydrofuran, Äthylacetat, Me-Cellulosepropionat kann einen Propionylgehalt von thyläthylketon, n-Propylacetat, Methylacetat, Äthylbeispielsweise bis zu 67° η haben, wobei aber 63 bis butylketon, Acetyl-tert.-butylmethyläther, Isobutyl-65 %> bevorzugt werden. 35 acetat, Mesityloxid, Methylisoamylketon, Methyliso-
Vorzugsweise enthalten die Überzugsmittel 20 bis butylketon, Methyl-n-butylketon, Methyl-n-propyl-350O Nitrocellulose, vorzugsweise mit einem Stick- keton, η-Butylacetat, sek.-Butylacetat, Diisobutylstoffgehalt von 10,8 bis 12,2 Gewichtsprozent, bei- keton, Diacetonalkohol, Amylacetat, 1-Methylisospielsweise mit einer Viskosität von Ve bis 500 Se- amylacetat und andere aliphatische, cycloaliphatische künden, vorzugsweise 1U bis 6 Sekunden (ASTM- 40 und aromatische Äther, Ester, Ketone und Alkohole Prüfnorm D-301-56). Die Nitrocellulose kann in und Gemische von zwei oder mehr solchen Lösungsihren Handelsformen mit Alkohol- oder Wasseran- mitteln.
feuchtung ohne Trocknen eingesetzt werden, wobei Die anionischen Emulgatoren werden vorzugsweise
bei der Berechnung der für das Überzugsmittel be- allein für sich verwendet oder mit bis zur etwa glei-
nötigten Menge an Wasser jegliches schon in der 45 chen Gewichtsmenge an nichtionischen Emulgatoren,
Nitrocellulose vorliegende Wasser entsprechend zu wie den in »Detergens and Emulsifiers — Up to
berücksichtigen ist. Jeglicher Alkohol wird leicht Date«, 1963, John W. McCutcheon, Inc., beschrie-
während des Abdestillierens des flüchtigen Lösungs- benen, gemischt,
mittels entfernt. Beispiele für die Emulgatoren sind Alkarylnatrium-
Der Weichmacher richtet sich nach dem jeweiligen 5° sulfonate, wie Dodecylbenzolnatriumsulfonat, Alkyl-Cellulosederivat und soll von einer oder mehreren sulfate, wie Natriumlaurylsulfat, Natriumoleylsulfat, Flüssigkeiten und bzw. oder Feststoffen mit einem Natriumstearylsulfat, Natriumcetylsulfat, Alkylaryl-Schmel?punkt unter 70'1C gebildet werden, welche polyäthersulfate, Amidsulfonate, sulfatierte Alkyloldas Cellulosederivat bei einem Verhältnis von 1 : 1 amide, wie sulfatiertes Cocomonoäthanolamid (Bull, bei 100 C lösen. Der Weichmacher soll Vorzugs- 55 soc. chim. France, 1952, S. 476 bis 480), Phosphatweise über 250 C sieden und kein Azeotrop (z. B. ester, wie Polyoxyäthylennonylphenol mit Phosphormit Wasser oder dem eingesetzten, flüchtigen Lö- säure verestert. Natrium-di-(2-äthyIhexyl)-phosphat, sungsmittel) bilden, das unter 120' C siedet und z. B. Ester von Polyphosphorsäuren, wie Na5R5(PsO,0)2, mehr als 10"/o des Weichmachers enthält. Zu geeig- worin R einen Rest mit 8 Kohlenstoffatomen, wie neten Weichmachern für Nitrocellulose gehören Di- 60 Capryl oder 2-Äthylhexyl bedeutet, Sulfonate mit isobutylcarbinylphthalat, Dioctylphthalat, Trikresyl- Ester- und Äthergliedern, wie Kokosnußölsäureester phosphat, »Santicizer« 131, Diäthylenglykolmonolau- desNatriumisothionats.Dialkylnatriumsulfosuccinate, rat, Dipentaerythrithexapropionat, 2-Methoxyäthyl- Di-2-äthylhexylnatnumsulfosuccinat und Gemische acetylricinoleat, Tributylaconitat, »Santicizer« 130, von zwei oder mehr solchen Substanzen.
Trioclylphosphat,Kresylpheny]phosphat (»Santicizer« 65 Beispiele für nichtionische Emulgatoren, die sich 140), Butoxyäthyldiglykolcarbonat, Acetyltributyl- in Verbindung mit den anionischen Emulgatoren in citrat, Triäthylenglykolpelargonat, Butyldiglykolcar- Anteilen bis zu 50%> oder mehr vom Gesamtgewicht bonat, Dioctylphenylphosphat, Dibutylphthalat, Poly- des Emulgators verwenden lassen, sind Polyäthylen-
5 6
oxyäther von Alkylphenolen, wie AJJcylpbenoxypoly- Endemulsion verbleibt Ein? Verwendung von fiüch-
(äthylenoxy)-äthanole und Nonylphenylpolyälhoxy- tigern Lösungsmittel in großen Mengen, wie es beim
äthanole, Polyäthylenoxyäther von Fettalkoholen, Stand der Technik gebräuchlich gewesen ist, ist je-
wie polyoxyäthylieiter Tridecylalkohol, Polyäthylen- doch natürlich nicht erwünscht
öxyester, wie Polyäthyleioxytallat, Polyäthylenoxy- 5 Die Emulsionen können auch andere, herkömm-
mercaptane, Polyäthylenoxyglykole, wie Polyoxy- liehe Bestandteile enthalten, z. B. färbende Stoffe,
äthylen-sorbitan-monolaurat -monopalmitat, -mono- andere Filmbildner, Inhibitoren, Härter und Gefrier-
stearat, -monooleat und -trioleat, Glykolester, wie die Auftau-Stabilisatoren. Solche Bestandteile, zu denen
Sorbitan-monolauratj -monopalmitat, -monostearat, also die Koalesziermittel und Emulsionsstabilisa-
-tristearat,-monooleat und-trioleate, organische Phos- io toren nicht gehören, machen gewöhnlich zusammen
phatester und Amin-Säure-Kondensate, wie das weniger als 25°/o des Gesamtgewichtes des Über-
Laurinsäure-Isopropanolamin-Kondensat oder Ste- zugsmhtels aus, so daß man auch bei einer Berech-
armsäure-Diäthanolamin-Kondensat, und Gemische nung der Prozentanteile der wesentlichen Bestand-
von zwei oder mehr solchen Substanzen. teile auf Grundlage des Gewichtes des gesamten Mit-
Wenn gewünscht kann man bei anfänglicher BiI- 15 tels anstatt unter Ausschluß der gegebenenfalls zu-
dung der Emulsion (insbesondere, wenn keine Stabi- sätzlich vorliegenden Bestandteile im wesentlichen
listening der Emulsion in dem scherstarken Mischer ähnliche Werte erhält. Solche Zusatzstoffe lassen sich
erfolgt), vorzugsweise zusammen mit dem Emulgator, bequem zusammen mit dem Koalesziermittel oder zu
einen oder mehrere in Wasser dispergierbare, poly- den gleichen Zeitpunkten wie dieses zusetzen. Bei
mere Emulsionsstabilisatoren, z. B. in einer Menge ao einem Zusatz erst in einem späteren Stadium werden
von 0,05 oder 0,1 bis l°/o der Dispersion, zusetzen. sie vorzugsweise zuerst in Wasser, Weichmacher oder
Vorzugsweise wird ein in kaltem Wasser löslicher Koalesziermittel dispergiert.
Stabilisator verwendet. Beispiele für die Stabilisato- Färbende Stoffe, einschließlich Phthalocyaninpigren sind hydroxylierte Polymere, insbesondere Kohle- menten und anorganischem Pigment, wie Gasruß, hydrate, wie Polyvinylalkohol, Gummiarabikum, 25 Titandioxid, Bleichromat Eisenoxid. Zinkoxid, Cad-Maisstärke, Gelatine, Johannisbrot-Gummi, Guar miumoxid, Antimonoxid und Chromoxid, werden im Gum, Aligine, wie Natriumalginat, Kaliumalginat und alleemeinen in Mengen von 6 bis 25 °/o des Cellulose-Propylenglykolalginat, und insbesondere mit Kohle- derivates verwendet. Zu Harzen, die zur Modifiziehydrat modifizierte Acrylpolymerise'e, wie das in rung zugesetzt werden können, gehören Kiefernharz-USA.-Patentschrift 27 98 053, speziell Eeispiel 5, be- 30 und Harzsäuren, kiefernharzmodifizierte Phenolverschriebene, mit AHylrohrzucker modifizierte Acryl- bindungen. Phenolharze, Glycerin-, Glykol- und Disäurepolymerisat und Cellulosederivate in Art der äthylenglykolester von Harzsäuren, Toluolsulfonwasserlöslichen Derivate, z. B. Natriumcarboxy- amid-Formaldehyd-Harze, Harnstoff-Formaldehydmethylcellulose, Methylcellulose und Hydroxyäthyl- Harze, Cumaron-Inden-Harze, entwachster Schellack, cellulose (im Gegensatz zu den bereits erwähnten, 35 Sandarak, entwachstes Dammar, Mastix und kurzwasserunlöslichen, in organischen Lösungsmitteln ölige Kokosnußöl-Phthalsäure-Alkydharze. Zu andelöslichen Cellulosesubstanzen). ren Zusatzstoffen gehören kleine Anteile an Wach-Zur Erzielung eines klareren Films kann man sen, wie Bienenwachs, Candellilawachs, Glycowachs, auch ein oder mehrere Koaleszier- oder Verwach- Japanwachs, Montanwachs, Curicuriwachs, Spermasungsmittel (d. h. ein flüssiges Lösungsmittel für die 40 cetiwach«, Opalwachs, Talg und Carnaubawachs, Fett-Cellulosesubstanz) mit einem Siedepunkt von 120 säuren, wie Stearinsäure, Leinölfettsäuren, Glycerylbis 230° C, vorzugsweise mindestens 130 C, und ester von Fettsäuren, Rizinusölfettsäuren, aromaeiner relativen Verdampfungsgeschwindigkeit von tische Kohlenwasserstoffe, wie Terphenyl (o-, m-0,01 bis 0,5, vorzugsweise Hs zu 0,3 (Butylacetat = oder p-). Naphthalin, Anthracen, und Alkohole, wie 1,0; bestimmt mit einem Dünnschichtverdampfer der 45 Laurylalkohol oder Cetylalkohol. Einige der Stoffe Bauart Shell) bei 00/o relativer Feuchte und 25 C dienen zur Verringerung der Kosten des Mittels ohne in einer Menge von 2 bis 20%>, insbesondere von bis wesentliche Einbuße an Filmeigenschaften und anzu lO°/o, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dis- dere als Flexibilisatoren.
persion, zusetzen. Man kann diese Koalesziermittel Die Natur und Menge eines Zusatzstoffes, die nach dem Abdestillieren des flüchtigen Lösungsmit- 50 anwendbar sind, hängen hauptsächlich von der Vertels unter entsprechendem Einmischen in die Emul- träglichkeit des Zusatzstoffes in dem Film, d. h. dasion oder zusammen mit dem Weichmacher oder von ab, ob er Ausschwitzungen oder Ausscheidungen Nitrocellulose unmittelbar vor dem Abdestillieren des aus dem fertigen Film zeigt oder nicht oder ob er flüchtigen Lösungsmittels hinzufügen. zur Bildung eines wolkigen oder trüben Films neigt. Beispiel für die Koalesziermittel sind Äthylengly- 55 Verschiedene Zusatzstoffe, die normalerweise mit kolmonomethyläther, Äthylenglykolmonobutyläther- einer gegebenen Cellulosesubstanz nicht verträglich acetat, Diäthylenglykol, Äthylenglykolmonoäthyl- sind, lassen sich in manchen Fällen dann verwenäther, Diäthylenglykolmonobutyläther, Methylamyl- den, wenn man auch eine zweite, verträglichere acetat, (2,4-Dimethylbutyl-acetat), Methylamylketon, Cellulosesubstanz einsetzt oder einen anderen Zu-Diisobutylketon, Isophoron, Diacetonalkohol, ^thy- 60 satzstoff verwendet, mit dem eine gegenseitige Verlenglykolmonoäthyläther-acetat und Diäthylenglykol- träglichkeit besteht. Zum Beispiel können Asphalte monomethyläther. Glykolester und -äther werden oder Paraffinwachse der Äthylcellulose, mit der sie besonders bevorzugt. In einigen Fällen ist das an sich unverträglich sind, einverleibt werden, wenn Koalesziermin»! gleich dem bei der Bildung der an- man ein beiderseitiges Mischungsmittel, wie Bienenfänglichen Emulsion verwendeten, flüchtigen Lö- 65 wachs, Stearinsäure, Dibutylphthalat oder Stearylsungsmittel, wobei die Destillation rechtzeitig abge- alkohol, zusetzt.
brachen werden soll, damit die gewünschte, kleine Antioxidationsmittel, i. B. sekundäre Amine, wie
Menge an Lösungsmittel (Koalesziermittel) in der Diphcnylamin, Phcnyl-/i-naphthylamin und Dicyclo-
hexylamin, phenolische Derivate, wie Hydrochinon, Monobenzyläther, Hexylbrenzkatechin, Benzylbrenzkatechin, p-Butylbrenzkatechin, p-Phenylphenol, Syringassäure, Gallussäure und Vanillylalkohol, und andere stickstoffhaltige Verbindungen, wie Diphenylguanidin, o-Tolylbiguamid, Phenylmethylpyrazolon und Carbazol. können in Mengen von 0,025 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf die Cellulosesubstanz, verwendet werden.
Die Überzugsmittel können nach herkömmlichen Techniken, einschließlich Flut-, Tauch-, Spritz-Streich- und Walzenauftragemethoden, aufgebracht and z. B, 15 bis 30 Minuten bei Raumtemperatur bis 150 C, vorzugsweise 60 bis 100° C, getrocknet werden. Man kann die Mittel zum Überziehen von Metall-, Stoff-, Plast· und Faserumurlagen, insbesondere von Holz und Papier, verv/enden, wenn gewünscht, unter Zwischenschaltung herkömmlicher Grundierungen, wie mit Alkydharzen und Aminoplasten. Ein hoher Peststoffgehalt ermöglicht es, eine erhebliche Überzugsdicke je Arbeitsgang zu erhalten. Die erhaltenen Filme erweisen sich bei einem Vergleich mit Filmen, die durch Vergießen aus Lösungsmittel erhalten werden, in bezug auf ihre meisten Eigenschaften als günstig und tendieren ferner überraschenderweise zu einer besseren Abriebfestigkeit, die z.B. bei Lacken für Kraftfahrzeuge und Böden wichtig ist.
Die in den folgenden Beispielen enthaltenen Teil- und Prozentangaben beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
Beispiel 1
a) Der wasserummantelte Behälter einer Laboratoriumsmühle der Bauart Kady Mill, Typ »L«, wird mit 1000 Teilen Isopropylaeetat, 122 Teilen Dibutylphthalat und 44 Teilen iÄthylenglykblmonobutyläther-acetat beschickt; dieses Mahlwerk bildet eine Abriebzone mit einer Umfangsgeschwindigkeit zwisehen etwa 3500 und BOOOcm/Sek. aius. Man gibt unter Bewegung der Lösung auf dem Mahlwerk 286 Teile Nitrocellulose (HB 14 WNC; Wassergehalt 30%) und nach vollständiger Auflösung der Nitrocellulose (ungefähr 3 bis 5 Minuten) eine Lösung aus
ίο 575 Teilen entionisiertem Wasser, 20 Teilen eines komplexen organischen Phosphatesters in der freien Säureform und 8 Teilen 10°/oiger Natronlauge hinzu und behält die maximale Bewegung (18000 Umdr./ Min.) 20 Minuten bei. Die anfallende, milchig-weiße,
opake Öl-in-Wasser-Emulsion wird durch Abdestillieren des Isopropylacetates in einem Dünnschichtverdampfer der Bauart Rinco-Thin-Film bei 45° C und einem Vakuum von 66,5 bis 71,5 cm Hg auf einen Gehalt an nichtflüchtigem Material von 52,5% ein-
ao geengt. Das Fertigprodukt enthält gleichmäßige, kugelförmige Teilchen mit einer Größe im Bereich von 0,2 bis 0,8 Mikron bei einem Durchschnittswert des größten Teils der Teilchen von 0,4 Mikron.
b) In einem anderen Versuch, bei dem identische Reaktionsteilnehmer verwendet werden, aber keine Mahlung erfolgt, wird eine Mischung von Stäbchen und Kügelchen mit einer Größe im Bereich von 0,6 bis 5 Mikron bei einem Durchschnittswert des größ-
ten Teils der Teilchen von 1,5 Mikron erhalten (wobei die Bestimmung der Teilchengröße an Elektronenmikroaufnahmen erfolgt).
In der nachfolgenden Titoelle sind die Eigenschaften der freien Filme verglichen, die man mit luft-
trockenen Überzügen aus Ά bzw. b und aus c einem herkömmlichen, eine Lösung in einem Lösungsmittel darstellenden Lack erhält.
Eigenschaft
Versuch mit überzugsmittel abc
Zugfestigkeit, kg/cm*
Dehnung, °/«
ΜΓΓ-Flexibilität, Biegungen bis zum Versagen
Härte (Schaukel nach Sward*)
Abriebfestigkeit (Zyklen bis zum Versagen**)
·) Gemäß Canadian Government Specification Board IGP-116. ·*) Gemäfi Ui.-Fedeial Specification TTP-18.
155,4 84 165,2
3,5 2,5 3,3
28 20 38
16 9 19
235 170 69
Beispiel 2
55
fi Öiiler Vj»wei«lö% öSf jpes^i6eüe aad Mengen Wasser und Emulgatcirsystem hinzu und bewegt,
bis eine ÖHnfWas^-Sää^slön voläiegl: * Ä
3. Die stabile EmulsiOT wird im Vakuinntedcrn
DünssiiM>tverälppl^^|Bttn|i^«^^^
FHm i^^n^1J^|3ife|^ij(jeM^^ nichtflüciäigen SfiS^^gj^^(Ki^»;,V;ü''i--'::' ''"K^,
In jedem dej fertigen MMäi
der
^bffisator^aertin
^^^56eigteii jgeToEn>^U|as; J1
ίο
Wassei Lösungsmittel Emulgator Cellulosederivate Weichmacher Modifizierte Harze Koalesziermittel
Teile Gewichtsteile Gewichtsteile Gewichtsteile Gewichtsteile Gewichtsteile Gewichtsteile
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Dibutyl-
325 acetat 500 phat(a) 10 HC 8 100 phthalat 60 —
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Dibutyl-
325 acetat 500 phat(a) 10 HC17 100 phthalat 60 —
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Dibutyl-
325 acetat 500 phat(a) 10 HB 14 100 phthalat 60 —
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Dibutyl-
325 acetat 500 phat(a) 10 HA 5 100 phthalat 60 —
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Dibutyl-
325 acetat 500 phat(a) 10 HA17 100 phthalat 60 —
Isopropyl- Dupanol Nitro (b) Dibutyl-
325 acetat 500 ME 8 HB 14 100 phthalat 60 —
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Dibutyl-
325 acetat 500 phat (f) 2,5 HB14 100 phthalat 60 —
Isopropyl- Succinat 5 Nitro (b) Dibutyl-
325 acetat 500 Laurat (c) 3 HB14 100 phthalat 60 —
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Dibutyl-
325 acetat 500 phat (i) 8 HB 14 100 phthalat 60 —
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Diisobutyl-
325 acetat 500 phat (a) 10 HB14 100 adipat 60 —
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Diisobutyl-
165 acetat 500 phat(a) 10 HB14 100 adipat 60 —
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Diisobutyl-
400 acetat 666 phat(a) 10 HB14 100 adipat 60 —
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Dibutyl-
325 acetat 500 phat(a) 10 HB 14 50 phthalat 65 — —
HA17 50
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Dibutyl- Mischpolymeri-
600 acetat 600 phat(a) 10 HB 14 100 phthalat 50 sat(g) 50 B-C-A (e)
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Dibutyl-
360 acetat 465 phat (a) 10,5 IB 14 100 phthalat 51 Harz(h) 60 B-C-A (e)
Isopropyl- Phos- Nitro (b) Dibutyl-
360 acetat 465 phat(a) 10,5 IB14 100 phthalat 51 ,HarzCh) 30 B-C-A (e)
Isopropyl- Phos- Nitro (b) DSbutyl-
320 acetat 500 phat (a) 10 HB14 100 phthalat 60 — —
Die in der Tabelle verwendeten Kurzzeichen haben c) Di^-äthylhexylnatriumsulfosuccinat und PoIydie folgende Bedeutung: oxyäthylensorbitanmonolaurat.
a) Komplexer, organischer Phosphatester in Form d) Alkylarylpolyäthersulfonat
tier freien Saure. ^ Äthylenglykolmonobutylätheracetat
b) Nitrocellulose (DuPont) der folgenden Sorten: ij
Vfctosrtatnach 60 . "-C4H9-^CH2CH2-O-TC-CH3
f) Anionischer Emulgator in Form'u von iFettalkoholphosphat. , ' *'
g) Mischpolymerisat von Vinylacetat und Äthylen. 6s h) Ketonesterharz.
B-C-A (e) 22
B-C-A (e) 22
B-C-A (e) 22
B-C-A (e) 22
B-C-A (e) 22
B-C-A (e) 22
B-C-A (e) 22
B-C-A (e) 22
B-C-A (e) 22
B-C-A (e) 22
B-C-A (e) 22
B-C-A (e) 22
i) -Komplexer, Organischer Phosphatester, neütrali-' siertesNätnumsaiz/ * '

Claims (3)

  1. Patentansprüche:
    « Geeenstaa4dex JrSndung ist ein wäßriges> IBmA- «^luiLf.^iMrf auf Grundlage einer Cellulose.
    10 bis 40 ^—^*
    l.W^r^esjBmuIsionsüberzugsnuttel auf Grund-Jage einer Cellulosesubstanz in einer Menge von • 10 bis 40 Gewichtsprozeat, eines Weichmachers in einer Menge von S bis 30 Gewichtsprozent, jedoch höchstens bis zur eineinhalbfachen Menge der Cellulosesubstanz, Wasser in einer Menge von 40 bis 8Oe/o und eines Emulgators in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, dadurch gekennzeichnet» daß es eine öl-in-Wasser- Emulsion darstellt, welche die disperse Phase in Form von Teilchen kugelförmiger Gestalt einer Größe von 0,1 bis 0,8 Mikron enthält.
  2. 2. Mittel nach Anspruch !,gekennzeichnet durch einen Gehalt an einem Verwachsungsmittel (Koalesziermittel) in einer Menge von nicht mehr als 20 Gewichtsprozent.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung eines wäßrigen Emulsionsüberzugsmittels gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Cellulosesubstanz in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel gelöst, mit Wasser und einem Emulgator gemischt und mit einem sehr starken Mahlwerk dispergiert und das organische Lösungsmittel vollständig oder zum größten Teil durch Destillation entfernt wird.
    30
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