DE1669184A1 - Nitrocellulose-Latexkompositionen - Google Patents

Description

Anmelder: Hercules Incorporated, 910 Market Street, ..ilmington, Delaware, USA.

nitrocellulose - Latexkompositionen

»le Erfindung betrifft neue und verbesserte Latex-bberzugs-Kompositionen unc ein Verfahren zu /ihrer Herstellung« Im Besonderen betrifft sie koaleszierfähige Latex-überzugskompositionen, die aus synthetischen filmbildenden Stoffen hergestellt sind, welche allgemein als zu hart angesehen werden, um selbstkoal3szierf^!.hige Latices zu bilden» In einer spezifischen Ausführung sf ο rm betrifft sie solche Kompositionen, welche Nitrocellulose als den hauptsächlichen filmbildenden Bestandteil " enthalten.

In jüngerer Vergangenheit haben Lackemulsionen mit Nitrocellulose als hauptsächlichem filmbildendem Bestandteil weite Anwendung als Überzugsmaterial für viele Zwecke gefunden. Solche Lackemulsionen sind durch die Leichtigkeit der Anwendung uno Handhabung gekennzeichnet. Jedoch beschränkt die Anwesenheit von Lösungsmittel in diesen .Emulsionen den in ihnen erreichbaren i''e st stoff gehalt auf ein unerwünscht niedriges' Niveau urii. stellt überdies eine gewisse Feuergefahr und ein Sichyrhaitüriüiko dar. uiose Umstände haben die Aufnahmebereitsohaf't J¹Ur uackemulsionsüberzüge begrenzt und demgemäß hat die Kachw'jlt nach ..'egen zur Ausschaltung de3 Lösungsmittels und

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Erzeugung eines Überzuges echter Latexart gesucht.

, Lösungsmittelfreie Latices von nitrocellulose können in verhältnismäßig einfacher Weise durch. Abdestillieren des icsungsmittels. aus einer ITitroce'llulose-Lackemulsion hergestellt werden, wobei eine Suspension feiner leuchen von Kitrocellulose/Plastif izierungsmittel in Nasser zurückbleibt. iJber man begegnet einem Probe^m, wenn man versucht, einen solchen Latex zur Bildung eines zusammenhängenden F'ilms auf ein Substrat aufzutragen. Die in dem Latex suspendierten ETitrocelluloseleilchen können mit kleinen Stücken verglichen werden, die man durch Zerbrechen eines aus einem getrockneten Eitrocelluloselack gebildeten Ktrocellulosefilms erzeugt, !»an heißt, sie £ ' sind hart, nicht-klebend und nicht bereit, ohne die Hilfe einer äußeren Sinwirkung zu koaleszieren. Las in solchen Teilchen enthaltene Plastifizierungsmittel ist dazu bestimmt, die Flexibilität des J¹IImS zu verbessern und übt auf dis; ieilchen keine wesentliche weichmachende V/irlomg aus« (Das „ort "Latex" in dieser Beschreibung soll eine wässrige -Dispersion oder ein Hydrosol suspendierter feiner Teilchen bedeuten).

^s wird daher notwendig, zum i«atex ein ilitro-eellulose-ioaleszierungshilfsmittel oder .—-Plastifizierungsmittel einer Art zuzusetzen, welche die Nitrocelluloseteilchen zu einem-^iim koaleszieren läßt,, Bei einer Arbeitsweise, welche zur erzielung dieser Plastifizierung vorgeschlagen worden ist, wird "in * die Lackrezeptur ein Lösungsßittel-Plastifizieruny,sii-ittel in solchen Mengen eingebaut, daS die [teilchen, wenn sie im Latex gebildet sind, in angemessener .-.eise zur Bildung eines ±-ilms plastifiziert sind« Dies^nennt man gewöhnlich "Yorplastifizierung". Daher koaleszieren cie Teilchen unter orilitfailduni;, sobald sie von ihrem Suspendierungswasser befreit sind» In so einem ialle aber sind die Seilchen bei der ^oaleszierungstemperatur notwendigerweise weich zur Ermöglichung von J-oeleszenz und d4."alle Teilchen ähnlich weich sind, entsteht ein Ii¹Um, welcher!zu weich oder klebend ist. öm also einen JiIm ; .zu bilden, dei» bei Zimmertemperatur nicht-klebend und bart ist,

ΐεί- os no-lvendig, x'eilehen zu Tarwenden, die nur bei sehr I:-chci! -är^srature>: ko&leazisren," d.h. ein "5aclcen" bei hoher ist erforderlich.

-,in aiicerer eg zur x^s'ilmbildung sus !'.itrocellulose-Latices ist die xlastiiizierung der i'-itrocelluloseteilchen naoh Auflra..:"Uü_ ö.üs -^:-at-ex aui' aas Substrat. .Dies kann entweder diirch --Uiiuts äes I'lastifisierungsLiittels zum Jj at ex in J?orm einer s υ geraten -dispersion erfolgen oder durch seine Auftragung auf das oub??trat -⁰Ic- zweiter überzug nach Aufbringung des Latex, in beiden -Tillen iindet tlastifiziirung durch Diffusion des rlastifizierunr-sniittels in die lii tr q cellulose teilchen statt, wobei dieselben g&nügend weich zur ^rmöglichung von koaleszenz S^riaclit v/erden, und dann durch weitere Diffusion zur Irmögli- Λ chung des 1-ü.rteiis des Ifilnes, xiiesnennt man gewöhnlich "lacfci.lastifizisrung¹¹. Der Hauptteil der Itoaleszenz der Seilchen ϊπιΒ Tor sich gehen, während die 'teilchen in Berdhrung mit dem -/asser sind, denn die Ivapillarkraft des aus den Zwischenräumen zwischen den Partikeln verdampfenden Wassers und die Oberflächenspannung der dispergierten Teilchen liefern die Antriebskraft für die Koaleszenz. Bas Plastifizierungsmittel muß also die ieilchen v/eichmachen, und in sie genügend diffundieren, um ihre Koaleszenz und ^:.7iedererhärtung in einer verhältnismäßig kurzen Zeit, bevor oder sehr bald nachdem das ,/asser vollständig verdampft ist, zu ermöglichen* Weil die ^itrocelluloseteilchen recht hart sind und eine gewaltige .-arriere für den Siffusionsvorgang bilden, ist die zur Yerfü- i gung stehende begrenzte Zeitspanne meistens nicht ausreichend, um .bildung eines gleichmäßig plastifizierten J?ilms zu gest^irüen..

vorliegender Erfindung wird nun ein nitrocellulosex mit gemischten 'i'eilchen vorgeschlagen, welcher sowohl , "unterplastifizierte" als auch "überplastifizierte" Nitrocelluloseteilchen enthält, wodurch viele der Probleme vermieden werden, die bei den oben beschriebenen Arbeitsweisen der Vor- und Sachplastifizierung auftreten.

Die unterplastifizierten Teilchen - man kann sie auch als · "harte" teilchen bezeichnen - des Latex der vorliegenden Erfindung sind partiell plastifizierte 'i'eilchen, welche unge-

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hügend Plastifizierungsmittel enthalten, um serbst-koaleszierfähig zu sein, jedoch genügend Plastifizierungsmittel, um in solchem Grade weichgemacht zu sein, daß sie weitere Plastifi-■ zierung bereitwillig annehmen. Die untere Grenze van Plasti-, fizierung dieser Teilchen ist diejenige Menge,' welche die Glasübergangstemperatur, definiert als die Temperatur, bei welcher sich die Neigung der Volumen-Temperatur-Kurve ändert, auf die . gewünschte Jilmbildungstemperatur hinabdrückt, während die obere GrÄnze eine Eenge ist, die um eine verschwindende Kleinigkeit geringer als das gewünschte Maß von Plastifizierung im schließlichen E'ilm ist. In Zahlen gesprochen, sind die optimalen Grenzwerte etwa 90Z10 bis etwa 7O/3O, vorzugsweise ^ 8OZ2O bis 70/30 Mtrocellulose/Plastifizierungsmittel, ausgedrückt als Gewichtsverhältnisse.

Die überplastifizierten Teilchen, die man auch als "weiche" Teilchen bezeichnen kann, sind Teilchen, welche mit einem Lösungsmittel-Plastifizierungsmittel in einem solchen Grade plastifiziert sind, daß sie bei der gewünschten tfilmbildungstemperatur unter. Bildung eines weichen, klebenden Pilmes koaleszieren. Die optimalen Gewichtsverhältnisse Nitrocellulose/ Plastifizierungsmittel dieser Teilchen liegen im Bereich von etwa I/99 bis 55/45, vorzugsweise 10/90 bis 50/50.

Demgemäß betrifft diese .Erfindung einen Latex plastifizierter, in Wasser dispergierter Mitrocelluloseteilchen, wobei ein Teil von ihnen unterplastifiziert ist und Fitrocellulose-Plastifi-" zierungsmittel in einer Menge enthält, die ein Gewichtsverhältnis Fitrocellulose/Plastifizierungsm.ittel liefert, welches größer=ist als dasjenige der gesamten Dispersion, aber ausreichend, um die Glasübergangstemperatur der Teilchen auf mindestens die beabsichtigte Pilmbildungstemperatur hinabzudrükken, während der Rest der Teilehen aus überplastifizierten be-' " steht, welche ein ITitrocellulose-Plastifizierungsmittel in einer Menge enthalten, die die überplastifizierten Teilchen selbst-koaleszierfähig bei der beabsichtigten lilmbildungstemperatur macht, und wobei der Latex übers Ganze ein Gewicbts-. Ι verhältnis Katrocellulose/Plastifizierungsmittel zwischen etwa .' 80/20 und 4O/6O aufweist.

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Der erfindungsgemäße Mischteilehen-Latex kann durch Vermischen, von Dispersionen der harten und solchen de.r weichen Teilchen in den gewünschten Verhältnissen hergestellt werden. Diese Dispersionen können, wie oben,dargelegt, bereitet werden, indem man Lacke, welche die Nitrocellulose und die vorgeschriebene Menge Plastifizierungsmittel enthalten, in Wasser emulgiert und aus der Emulsion das Lacklösungsmittel abdestilliert. Das Verhältnis von Nitrocellulose zu Plastifizierungsmittel wird innerhalb der oben aufgezeigten Leitlinien gewählt, um, je nachdem, harte oder weiche leuchen zu bilden. Die nichtflüchtige disperse Phase der einen Dispersion ist also verhältnismäßig reich an Nitrocellulose, enthält weniger Plastifizierungsmittel als die schließliche Komposition und wird nicht von selbst koaleszieren. Die andere Dispersion ist (J

reich an Plastifizierungsmittel, enthält viel mehr hiervon als die gewünschte schließliche Komposition und wird von selbst koaleszieren, aber keinen harten, nieht-klebenden PiIm bilden. vienn die beiden Dispersionen in geeigneten Verhältnissen miteinander gemischt werden, hai; die G-esamtkomposition ein Verhältnis von Nitrocellulose zu Plastifizierungsmittel innerhalb des zur Bildung eines nicht-klebenden Filmes erforderlichen Bereiches. ·

iüs ist auch möglich und manchmal erwünscht, mehr als zwei Typen von Teilchen in dem zusammengesetzten Latex zu haben. Zum Beispiel können sie durch Vermischung von zwei oder mehr Latices, die Teilchen verschiedener Nitrocellulose/Plastifizierungsmit- | tel - Verhältnisse innerhalb des Hartteilchenbereiches haben, mit einem vYeicnteilchen-Latex hergestellt werden. Oder der iiartteilchen-Latex kann mit mehr als einer Type von ?/eichteilchen-L-atex oder mehr als eine Type Hartteilchen kann mit mehr als einer Type Weichteilchen gemischt werden.

Die Zusammensetzungen der zur Mischung bestimmten harten und weichen Teilchen werden so gewählt, daß die schließliche Komposition das gewünschte Verhältnis von Nitrocellulose zu Plaütifizierungsmlttel durch Mischung harter und weicher Teilchen in einem Gewichts verhältnis nicht größer als 9 zu T, vorzugsweise nicht größer als etwa 4 zu 1 enthält. Dies stellt

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sicher, daß "bei homogenem. Mischen und im Wesentlichen einheitlicher Teilchengröße jedes harte Teilchen mindestens an ein weiches- Teilchen angrenzt und somit mit ihm in Berührung kommen kann. Das Verhältnis, mit welchem die Teilchen gemischt werden, bestimmt bis zu einem gewissen Grade das für jede Type von Teilchen notwendige Ausmaß der Plastifizierung. Bei stärker plastif!zierten weichen Teilchen kann somit Bin höheres Verhältnis harter zu v/eichen Teilchen angewendet werden, Bei den oben erwähnten bevorzugten Plastifizienungsgradeii für die betreffenden Teilchen ist ein Verhältnis harter zu reichen Teilchen im Bereich von etwa 1/1 bis 4/1 für die meisten Verwendungszwecke optimal.

Solange die harten und weichen Teilchen in dem «ivässrigen ^Aspergierungsmedium suspendiert sind, liegt eine kontinuierliche Phase zwischen benachbarten Teilchen vor, sodaß"wenig, wenn überhaupt,.innige physikalische Berührung zwischen"'den Teilchen stattfinden kann. jJa die verwendeten Plastifizierungsmittel gewöhnlich unlöslich in v/asser sind, kann nur :?enig oder keine V/änderung von Plastifizierungsmittel zwischen ίbasen vor sich gehen und die Verteilung von Plast ix izierungsmittel zwischen den Hartteilchen- und "Jeichteilchenpliasen bleitot erhalten.

Bei Auftragung des gemischten Mischteilchen-Latex auf ein strat, begleitet von Wasserverdampfung, kommen die harten wan. die- weichen Teilchen miteinander in Berührung. Jie Verdampfung des suspendierenden Wassers ruft eine Kapillarlcraft hervor, welche im Verein mit der Oberflächenspannung der Seilchen Löa— leszenz verursacht. ■ Außerdem liegt in den erfindungsgemä^en Latices ein Diffuslonspotential vor, infolge des i--onzeritrationsgefalles und des Viskositätsgefälles, die zwischen den überplastifizierten und den unterplastifizierten iTitrocellulose-Teilchen bestehen. Ferner ist, weil die harten teilchen • bis zu einem gewissen G-rade schon weichgemacht oder plastifiziert sind, die Diffusionsbarriere stärk "vermindert, souai? sie' das Plastifizierungsmittel von den angrenzenden 'weichen Teilchen bereitwillig annehmen. Das Plastifizierungsmittel, .an- ."/ getrieben durch das Konzentrations— und das Vis-kositätsgefalle

zv.isehen den Seuchen, diffundiert aus den weichen !Teilchen in die harten, hierbei die harten Teilchen weiter weichmachend, und. läßt die harten und die weichen !teilchen zu einem Gleichgewichtszustand zusammenfließen, der ein praktisch konstantes Verhältnis von IJitrocellulose zu Plastifizierungsmittel die Blasse hindurch darstellt.

IdLe wirksamste Anwendung τοη Plastifizierungsmittel erfordert, da£ zumindest ein gewisser Anteil der Nitrocellulose in der .'eichteilehsnphase anwesend ist. Mit anderen V/orten, die weiche Phase soll nicht zu 100 ρ aus Plastifizierungsmittel bestehen* iteis Plastifizierun-smittel in dieser Phase hat die j?ähigkuit_f eine gewisse LIenge nitrocellulose zu.plastifizieren, welche dia wünschenswerten Üxgenschaften der weichen Teilchen A noch besitzt, ivenn in dieser Phase keine nitrocellulose vorliegt, wird diese Fähigkeit vergeudet oder bleibt ungenutzt, bis das Plastifizierungsmittel mit einem harten Teilchen in Berührung kommt· Vienn dagegen in dieser Phase Nitrocellulose eingeschlossen ist, wird das Plastifizierungsmittel schon einen Seil seiner i*unktion ausgeübt haben, bevor es mit den harten Teilchen in Berührung kommt, und solange das Verhältnis von !Nitrocellulose zu Plastifizierungsmittel nicht oberhalb des spezifizierten Maximums liegt, wird es immer noch in der lage sein, bei Plastifizierung der harten Teilchen gute Arbeit zu leisten. Das Ergebnis ist, daß etwas Nitrocellulose Plastifizierun; smittel abgibt und andere nitrocellulose es empfängt, wobei sieh die ganze Masse in die Richtung eines Gleichgewich- | tes bewegt. Der Gesamtbetrag der während der Koaleszenz zu bewerkstelligenden Plastifizierung ist also geringer als erforderlich wäre, wenn keine nitrocellulose in der Plastifizierungsmittelphase vorlage, und die gesamte Plastifizierung kann leichter in einer verhältnismäßig kurzen Zeit zustande gebracht werden. Der Einschluß von nitrocellulose in der weichen Phase führt auch, zu einer größeren Verteilung von Nitrocellulose über die Oberfläche des Substrates und vermindert das Ausmaß von Wanderung oder Diffusion, welches die Nitrocellulose mitmachen muß, um einen zusammenhängenden J¹Hm zu bilden·

vias die Qualität des schließlichen 3?ilms anlangt, so ist das

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GewichtBverhältnis von Nitrocellulose zu Plastifizierungsmittel übers Ganze der wichtigste Kennwert, der bei der Bereitung der erfindungsgemäßen Mischteilchen-Latices zu beachten ist. Herstellung koale^rszierter harter Mime, erfordert, daß dieses Verhältnis zwischen etwa 80/20 und 40/60 liegt. Wenn man höhere Verhältnisse anwendet, kommt es zu keiner Koaleszenz, außer bei verhältnismäßig rigorosem "Backen", und der sich ergebende Mim wird spröde und unbefriedigend 'sein. Wenn das Verhältnis niedriger als etwa 40/60 ist, wird der koaleszierte film zu klebend sein, sogar bei Zimmertemperatur, um gut brauchbar zu sein. Innerhalb des spezifizierten Bereiches können nicht-klebende Filme hergestellt werden, manchmal bei'Zimmertemperatur oder mit verhältnismäßig gelindem Backen. Die erfindungsgemäßen Latexkompositionen sind in den meisten Fällen in der Lage, bei Zimmertemperatur Filme zu bilden«, Sie können also im Grunde genommen für beliebige Lberzugsoperationen gebraucht werden. In manchen Fällen, besonders wenn die Ansätze der weichen Teilchen die höheren Verhältnisse von Nitrocellulose zu Plastifizierungsmittel aufweisen oder wenn das Verhältnis harter zu weichen teilchen an der hohen Seite liegt, ist ein mildes Backen wünschenswert. In allen Fällen kann die Koaleszenz durch Zuführung kleiner .ärmemengen beschleunigt werden, wenn. Zeitknappheit dies erfordert.

Plastifizierungsmittel für nitrocellulose werden gewöhnlich als primäre (Lösungsmittel) oder als sekundäre (v/eichmacher) Plastifizierungsmittel klassifiziert. -Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Lösungsmittel-Plastifizierungsmittel sind gut bekannte Stoffe, sie sind nichtflüchtige bubstanzen, welche oberhalb etwa 250⁰C sieden und die imstande sind, die Nitrocellulose in ein "Gel zu verwandeln oder sogar in eine Lösung, wenn man sie= in genügender Lienge anwendet.

Damit die Latices die erforderliche Koaleszierfähiglceit aufweisen, ist es notwendig, daß man eine ausreichendeEenge von Lösungsmittel' — oder primärem Plastifizierungsmittel anwendet, unterschiedliche Plastifizierungsmittel besitzen natürlich unterschiedliche Grade von Lösungsvermögen für Nitrocellulose, und nicht alle sind in ihrem Verhalten äquivalent. Der Grad

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des Lösungsvermögens des Plastifiziörungsmittels bestimmt das Verhältnis von Nitrocellulose zu Plastifizierungsmittel im sphließlichen I^|lilm und die Gesamtkomposition des lilmes. Im Allgemeinen gesprochen ist es Jedoch wünschenswert. Plastifizierungsmittel zu verwenden, welche einen verhältnismäßig hohen örad von Lösungsvermögen für Nitrocellulose besitzen.

Die Lösungsmittel-Plastifizierungsmittel können weiterhin als wasserlösliche oder wasserunlösliche klassifiziert werden. Me bei der vorliegenden Erfindung brauchbaren Plastifizierungsmittel müssen in Y/asser unlöslich oder im Wesentlichen unlöslich sein, um sicherzustellen, daß das Plastifizierungsmittel in der suspendierten Phase des Latex "bleibt«

Beispiele von wasserunlöslichen Lösungsmitteln-Plastifizie- ' rungsmitteln mit hohem &rad von Lösungsvermögen für nitrocellulose, welche bei der vorliegenden ürfindung brauchbar sind, schließen eint 3iriäthylenglykol-di-2-äthylbutyrat,. Irib-utoxyäthy/lphosphatj iriäthylcitrat, Acetyltriäthylcitrat, Diisobutyladipat, Dibutylitaconat und Dibutylsebazat. Zu anderen, in manchen ITällen brauchbaren von geringerem Lösungsvermögen zählen DiäthyItartrat, Tetraäthylenglykol-di-2-äthylcapronat, Dibutyltartrat, Di(benzoyltriäthylenglykol)phthalat, Dibutylphthalat, Di—2-äthylhexyladipat, Dioctyladipat, Dioctylazelainat, Di-2-äthylhexyiazelainat, Dioctylsebazat, Dioctylphthalat, niedrigere Alkylphosphate, Arylphosphate, Alkylarylphosphate, Butylphthal^lbutylglykolat, chloriertes Diphenyl, Eutylbenzylphthalat, Acetyltributylcitrat und Chiοralky!phosphate,

ils ist auch möglich und häufig wünschens'wert, verschiedene : wasserunlösliche Lösungsmittel-Plastifizierungsmittel anzuwenden. So kann z.B. der Weichteilchen-Latex ein Plastifizierungsmittel hohen Lösungsvermögens enthalten, während der Hartteilchen-Latex ein solches geringeren Lösungsvermogens enthält oder umgekehrt. Normalerweise ist es, wenn mehr als ein .Plastifizierungsmittel, z.B. aus Wirtschaftlichkeitsgründen, verwendet wird, wünschenswert, das Plastifizierungsmittel mit dem, geringeren Lösungsvormögen in der Hartteilchenphase zu haben. Da der he-cn^ismus. der lioaleszenz die Diffusion der weichen Teilchen in die harten ist, ergibt sich, daß es wünschenswert ist, die v/eichen 'Teilchen so flüssig oder beweglich wie möglich

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zu haben. ISs ist auch tunlich, mehr als ein Plastifizierungsmittel in einer ,Phase oder in beiden zu haben.

In anderen Beziehungen folgen die Ansätze der erfindungsgemäßen M.ischteilcheii-iatices eng den bislang bekannten Ansätzen für !lösungsmittel- und ilmul si ons lacke. Im Besonderen ist es oft wünschenswert, aber nicht in allen fällen notwendig,, in diese Ansätze ein modifizierendes Harz der gewöhnlich in liitrocelluloselacken. verwendeten Type einzuarbeiten, welches die Härte, ELecken—Widerstandsfähigkeit oder andere -jigensehaften des Lackfilmes erhöht«, In manchen Fällen tragen diese Harze etwas eigenen Blas tifizie rungs effekt auf die nitrocellulose bei. Diese Harze sind gewöhnlich in dem aktiven äitrocelluloselösungsmittel lösliche Verbindungen. ~»^Fenn I*itulsionslaeke verwendet werden, bleibt das Harz natürlich in der olpha.se gelöste In den Latices der vorliegenden Erfindung sind das Earζ, das Plastifizierungsffiittel und die nitrocellulose in Jedem in der Trägerflüssigkeit, suspendierten Seilchen nach der entfernung des Ifitrocelluloselösungsmittels innig gemischt, ^-eim die Latextelichen zu einem IPilm koalesziert sind, ist das Earz mit den anderen Komponenten als Teil desselben !Films gleichmäßig gemischt. Typische brauchbare Harze sind die Sialelnsäuremodifizierten Harzester, Bstergummis, DaEHaargUEüEX, Schellack, ■Alkydharze, chlorierte Triphenyle, Acrylsäureharze, ¥inylha.rze oder beliebige andere natürliche oder synthetische, axt liitrocellulose verträgliehe Harze. Wie in Standardansätzen für ITitroeelluloselack liegt das Gewichtsverhältnis τοη nitrocellulose zu Harz erwünschtermaßen zwischen etwa 35/67 uaä 67/33.

Um die Erhaltung der liltrocelluloseteilchen und anaerer Teatstoffe im dispergierten Zustand sicherzustellen, kann ein _mulgierungsmittel oder ein Schutzkolloid in der wässrigen I-hase der Dispersion enthalten sein. Jedes Mittel, welches normalerweise in dieser Funktion bei Jjackemulsionen brauetibar ist, kann verwendet werden. Typische solche Stoffe sine Jklkylphenyläther von Äthylenoxydkondensaten, Alfeylphenylsnali onate, Natrium- oder Kaliumoleate und wasserlösliche üelliilo se derivate wie ,Methylcellulose, unter anderen.

Nach Bedarf können auch noch andere Zusätze .erfoli-reii,- uva andere

spezifische ji,igenscha±ten zu verleihen. Z.B. ist es manchmal vränschenswert, eine kleine Menge eines wasserlöslichen katerials zuzusetzen, um die YiFasserverdampfung zu verzögern. Dies hat die wirkung, daß der Latex größere Stabilität vor Verwendung bekommt. Es fördert auch die Koaleszenz der Nitro celluloseteilchen, indem es eine flüssige Umgebung für eine längere Zeitspanne aufrecht erhält, während welcher !-.oaleszenz stattfinden kann. Glykole sind im Allgemeinen in dieser Beziehung sehr nützlich. Im Besonderen ist Äthylenglykol, bei einer iLenge von etwa 4 ~ß> des Gewichtes des Vfassers im Latex, ein sehr nützliches Verdampfungsverzögerungsmittel. is wird vorgezogen, ein Verzögerungsmittel zu gebrauchen, welches aus dem J?ilia verdampft, wenn auch langsam·

.is ist auch möglich, Pigmente und andere Füllstoffe diesen Latices zuzusetzen. Im Besonderen liefern diese Latices derart glänzende überzüge, daß es manchmal wünschenswert ist, ein iaattierungsaittel zuzusetzen, um den Glanz zu reduzieren. IL'in beliebiges, in litrocelluloselacken normalerweise verwendetes Juattierungsmittel kann für diesen Zweck angewendet werden«

üin bezeichnender Yorteil -der erfindungsgemäßen Nitrocelluloselatices gegenüber den vorbekannten liitrocelluloseacüberzugskompositionen - a.b.. den klaren lacken und den Läckemulsionen ist, daß sie mit einem viel höheren Feststoffgehalt hergestellt und angewendet werden können als die Kompositionen nach dem Stande der Technik» In Letzteren ist der begrenzende Faktor für den Gesamtfeststoffgehalt der Komposition die Viskosität f der Lacklösung. Ifonaalerweise beträgt der zulässige maximale Fe st stoff gehalt bei solchen Lacken etwa 30 7b. Bei höheren Feststoffgehalten wird die Viskosität so groß, daß sie ernste Probleme bei Anwendung der Lacke schafft. Bei den erfindungsgemäßen Latex-Überzugskompositionen wird die obere Grenze des Feststoffgehaltes nicht durch Viskosität bestimmt, weil keine 'Lösung der festen Komponenten vorliegt. In diesem Falle wird der maximale 3?e st st off gehalt durch die Qualität des koaleszier- .'. ten Films bestimmt. Brauchbare Filme können mit Latices her-' · gestellt werden, die sogar 65 7° Gesamtfeststoff gehalt haben. Gewöhnlich ist es nicht wirtschaftlich, diese Latices mit Weniger als etwa 40 ^ feststoffen herzustellen. Der Bereich von ''· ·'

lOfllft/iiSa.--

- 12 45 $> bis 55 ^ für den Gesamtfeststoffgehalt wird bevorzugt.

Die festen Komponenten des jPilms, abgesehen von Nitrocellulose und Plastifizierungsmittel, d.h. die Harze, Pigmente etc. können der Hartteilchen- oder der V/eichteilchen-litrocelluiosephase oder in manchen Fällen separaten Phasen einverleibt wer-• den. Weil die Hartteilchenphase gewöhnlich die größere ist, werden die Zusätze am bequemsten dieser Phasezugefügt.

Gemäß dem. Verfahren der Erfindung bereitete Nitrocelluloselatices können auf allen Anwendungsgebieten gebraucht werden, auf denen Hitrocelluloselacke und -lackemulsionen gewöhnlich verwendet werden. Große Mengen solcher lacke werden beim m Aufbringen feuchtigkeitsfester überzüge auf Papier und anderen Materialien wie u.a. Tuch und Leder gebraucht. Sie werden auch bei der Herstellung heiß-siegelfähiger Überzüge für Papier verwendet. Ein anderes Anwendungsgebiet für umfangreiche Mengen solcher Überzugsmaterialien liegt bei der Holzausrüstung wie z.B. bei Wandtäfelung und feinen Möbeln, wo die Tiefe des Mlmaufbaues, die Härte, Dauerhaftigkeit und Feuchtigkeitsfestigkeit des erhaltenen j-Pilms sie besonders wertvoll machen.

^: Die erfindungsgemäßen Mischteilihenlatices können aus einer beliebigen der handelsüblichen Typen und Sorten Nitrocellulose mit Stickstoffgehalten von etwa 10,9 bis 13,5 Gew.Jound beliebiger Viskosität, von der Type mit der sehr niedrigen Viskosität von 10 Centipoise bis zu denjenigen mit außerordentlich w hoher Viskosität, wie durch Nitrocellulose der Dynamitsorte repräsentiert, hergestellt werden.

Es ist ferner gefunden worden, daß Nitroeelluloselatex-Überzugskompositionen auf Basis des hier beschriebenen Mischteilchenverfahrens in ihrer Härte, Widerstandsfähigkeit gegen Zerstörung, gegen Flecken und gegen Hitze durch Zusatz eines wasserreduzierbaren Aminoharze"s, das in der wässrigen Phase löslich ist, verbessert werden können. Bestimmter gesagt, _; diese Verbesserung wird durch Zusatz von 5 bis 100, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.^ des wasserlöslichen Aminoharzes, gerech-

_V| net auf den Gesamtfeststoffgehalt der Komposition, zur wässri-

'.-- gen Phase bewirkt.

• Bei dieser Erfindung brauchbare -wasserredüzierbare Aminoharze j'

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sind die Reaktionsprodukte der partiellen Kondensation einer pölyfunktionellen Aminoverbindung mit einer ■ anderen Verbindung, wie z.B. einem Aldehyd· Das Reaktionsvermögen dieser Verbindungen miteinander ist so, daß die Kondensation beinahe nach Belieben durch Einstellung des pH und der £emperatur für die Bewirkung der Kondensation eingeleitet oder gestoppt werden kann. So ist es möglich, mit fast beliebiger Kombination von Reaktionspartnern aus der obenerwähnten Klasse leicht eine Verbindung herzustellen, welche die gewünschte ITasserlöslichkeit aufweist· Die Harze werden hergestellt, indem man die Reaktionspartner im gewünschten molekularen Verhältnis in einem wässrigen alkalischen oder sauren _ Medium zusammenbringt, die vorbestimmte Zeit lang, welche zur ™ Bewirkung des gewünschten Polymerisationsgrades erforderlich ist, erhitzt und die Reaktion an diesem Punkt durch Kühlung abbricht, das Reaktionsmedium neutralisiert und das Harz gewinnt. ¥enn dieses Harz später dem Einfluß von Hitze in einem sauren Medium unterworfen wird, nimmt es Polymerisation wieder auf, unter Bildung einer harten, unlöslichen, stark vernetzten, wärmegehärteten Struktur. Solche Harze sind in der Fachwelt gut bekannt. .

Beispiele von Aminoharzen, die in den erfindungsgemäßen Fitrocelluloselatices verwendet werden können, schließen ein: Harnstoff-Formaldehyd, Melamin-tformaldehyd, Copolymere von Harnstoff-Melamin-Formaldehyd, ähnliche Harze von Harnstoff | mit anderen Aldehyden wie z.B. furfurol und Acetaldehyd, wasserreduzierbare Acrylsäure-Aminoharze, von Methylolderivaten des Harnstoffs"oder Melamins und Polyaminen hergeleitete Harze und Alkyläther von Polymethyrolharnstoffen oder Polymethylolmelaminen und Methylolderivaten von Polyaorylamid^Homopolymeren oder -Copolymere».. Aus Harnstoff und formaldehyd hergestellte Harze und die aus den Aüjkyläthern von Polymethylolhornstoffen werden besonders bevorzugt. ;

Zur Bereitung der erfindungsgemäßen Überzugskofflpositionen. wird * das Aminoharz einfach dem vorher gebildeten Hitrocelluloseiatex zugesetzt. Bs kann entweder in Form einer !lösung in Waaser : oder in fester lorm zugesetzt werden· Da das Jminoharζ wasser·

reduzierbar ist, löst es sich leicht und wird bei führen. .. ₄. ,

• homogen durch das wässrige Medium des Latex hindurch dis_T,

* pergiert.

Das Aminoharz kann dem Siitrocelluloselatex in Mengen von" etwa..· 5 bis 100 Jo, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt des Latex, einverleibt werden.. Größere Mengen tonnen zwar, verwendet werden, aber diese werden normalerweise nicht bevorzugt, weil wesentliche Änderungen in den Troctaiungrsbedingungen verlangt werden, um das Ausmaß von Aushärtung zu "bewirken, das zur Bildung eines harten, nicht-klebenden Jf'iliss erforderlich ist. ■ Vorzug sv/eise beträgt der Amino harz-Gehalt etwa 10 bis 50 /ά.

Die Wirksamkeit des Aminoharzes bei Verbesserung fier durch ^ die Latices gebildeten Eilme beruht vermutlich auf der kondensation des Aminoharzes, unter Bildung einer stark quervernetzten Struktur, mit sich selbst und. auch mit der Eitrocellulose und anderen filmbildenden IngisLienzien im Latex, wie z.3. den modifizierenden Harzen, Biese Vernetzung wird gewöhnlich durch ein saures Medium gefördert. Sin genügend saures Lilieu ist gewöhnlich durch die saure Siatur der Batexfeststoffe und gewisser oberflächenaktiver Stoffe geschaffen. Aber wenn nötig oder gewünscht, können zusätzliche saure Katalysatoren zugefügt werden, um den pH-Wert des wässrigen Mediums anzupassen.

Umwandlung des das Aminoharz enthaltenden Latex in einen harten, zusammenhängenden FiIm kann bisweilen in manchen Sällen^ b bei Zimmertemperatur bewerksteiligt werden, obzwar-häufiger .· Anwendung von Wärme wünschenswert sein wird· Ausgenommen spezielle Jälle, geht die Koaleszenz der iTitrocelXuloseteilchen nur unter dem Einfluß von Wärme von statten. Obwohl die Kondensation des Aminoharzes bei Zimmertemperatur verläuft, wird sie durch Wärme unterstützt. Die ϊ/ärme fördert auch_ die Kondensation und Quervernetzung des Aminoharzes.

Die Kondensations- und Quervernetzungsreafctioneii beginnen ge-.j. wohnlich innerhalb kurzer Zeit, nachdem man das lnainoharz mit" ;. der sauren Umgebung im Latex in Serührung gebracht hat, stattzufinden, Uiejse Reaktionen fangen in den meisten Fällen-, ,zu-' . mindest langsam, sogar ohne Zufuhr von Värme oder einer anderen

Antriebskraft an· Die Topfzeit dieser Latices ist also ver- · hältnismäßig kurz und normalerweise wird das Aminoharz dem Latex kurz vor Auftragung der Komposition "auf ein Substrat zugesetzt. .

Die Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. Hierbei, wie überhaupt in dieser Beschreibung, sind die Angaben über Teile und Prozentsätze Gewichtsangaben, sofern nichts Gegenteiliges angeführt.

Beispiel 1

öäin vseichteilchen-Sitrocelluloselatex wurde durch Lösen von 40 Teilen faseriger nitrocellulose (15,20 Selc_e Viskosität, 11 yo H) in Athylacetat, gemeinsam mit 60 Teilen Tributoxy- m äthylphosphat-Plastifizierungsmittel, hergestellt* Diese Lösung wurde unter kräftigem Rühren zu TOO Teilen Wasser hinzugefügt, welches 5 1° eines Alkylphenyläthers eines Athylenoxydkondensates als 3mulgierungsmittel enthielt» Das Rühren wurde fortgesetzt, bis eine glatte, stabile homogene Emulsion gebildet war. Das Lösungsmittel wurde aus dieser Emulsion durch Erhöhung der Temperatur auf etwa 60⁰C abgezogen, unter fortgesetztem Rühren. Entfernung des Lösungsmittels hinterließ eine sehr.flüssige, glatt fließende Nitrocellulosedispersion mit etwa 50 f> Feststoff gehalt.

Mach der gleichen Vorgangsweise wurde ein Hartteilchenlatex hergestellt, enthaltend 40 Teile der gleichen Nitrocellulose, 10 Teile Tributoxyäthylphosphat und 50 Teile eines Maleinsäu- { re-modifizierten Harzesters·

Die nach Obigem hergestellten Hartteilchen- und Weichteilchendispersionen wurden im Verhältnis von 100 Teilen Hartteilchendispersion auf 30 Teile Weichteilchendispersion vereinigt. Uach gründlichem Mischen wurde ein milchig weißer, sehr flüssiger Latex gewonnen.

Der Misehteilchenlatex wurde mit Walzen als Überzug auf eine Sperrholztafel aufgetragen und bei normaler Zimmertemperatur . ».!' trocknen gelassen. Die Trocknung war nach etwa einer halben ■ Stunde vollendet. Die Teilchen waren zu einem klaren, harten, '■ ϊ

-loiiat/tiit-

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ni eht-kleb enden ^'IIm koale sz I art« .^ie iafel wurde mit feinem Sandpapier gut abgerieben ugaöl dann wurde ein zv,^re±±cr überzug des Latex aufgebracht und troofeaen gelassen« JJer erhaltene überzug war nicht-klebend., Iclsr und basafi einen hohen Lflanz.

-Beispiel 2 -. . " . ■

I-iach der In Beispiel .1 angegebenen Yoygan^s^elae wurce eine ^'artteilchenlatexdispersion hergesu-'ellt, Ventbaltend iiitrO'Cel'--' lulose/iDribiitoxyathylplioaphat/iiar-z; Iia - 'vophültnis 52/Ί■'? *5/34 /5. -dieses 1.'St ε rl al vmrde mit dem in Beispiel 1 hci-^ostcllten...." 40/60/0 /■.,'elchteilchenlatex im ¥erhältnls von; 76 !teilen des".. Hartteilchenlatex zu 50 Teilen des .."eichteilchenlatex getischt..

iJie erhaltene K.ompositlon bildete auf einer bperrholstaiCel nach etv/a halbstündiger Srocknung bei normaler 2-imcertenpera~ tür einen klaren harten PiIm. Die i'afel wurde mit feinen Sanaapapier abgesandet und ein zweites kai überzogen, ^s ergab sich ein heller, glänzender, harter i'ilia.

Beispiele 3—5

Lie in den Beispielen 1 und 2 bereiteten latices würger, zu iiatices gemischt, welche.weiche i'eilchen un: 'leuchen unterschiedlicher Härtegrade enthielten. jJia hergestellten mischungen und ihre proportionale G-esi-^:tzusaii.);:3nsetzun3 sin" unten in der !Tabelle angeführt. In der Tabelle bedeutet x-c:rj.,orcnte λ den -Later ύοώ Sei spiel 1, komponente B den Latex von ..eic^.iel 2 .uni-.dis uesanitzusaiiaL&nuetzung ist ausgedrückt ·;Ίϋ cicü "VcrhLli:- nie iiitrocelluloseZ^iorZZllastifiaierun::3Biitte₌l. ·

Zoic -lei L^:r..^; Komponenten G-csacitzu ?,;... -i,:enr.et

- ___ _ A_ J3 „„..„..._

4 1" 1 4 4,4/31,· /;<:,-

Irs jcoeiii -,alle ,vurie durch auftragen ä;, ^?;-te;. .---U..: c:r ]·i ο 17, su b s tr a t in > " 'Jr c c knung b <.. i Z irjn c
nicht-klebenäer -;ilr,^! irebildet.

BAD

1869184

.oeis'-iele. 6.

11

Latlees wurden wie oben 'bJäohrtoben hergestellt*:■ enthaltend etnra 50 /υ ^feststoffe,worin Anteile des fxibuto^äthylphos--phats durch- üibiutylphtlialatj ein liitroeelluloseplastli izie-. run.· smittel geringeren- IjösungsYerniögens für' Hitrocellulose, ersetzt waren. Die folgenden- teilchen.-?;urdenhergesteilt:

komponente	iCeilchen—	Sitro—-	--. .Harz,	TBi)P	.. DBP
	type	cellulose
\ - A -_	weicii	40 '-:	0	60	0
' B- -;	weich	;.. - 4Q- V	' ϋ .		25,5
	weich	40	'■]'■ 0 -	- ö ::	-■50
33 ■■■■■■-	.hart-	4S ; ■:	/42,5;	11,5 ;
	... hart- -	46	.": 42,5	.0 .	■11, 5

"bedeutet

" " mi3utylphtnalat

Jiese liatices wurden in verschiedenen Terhältnissen gemischt, zu I^ischteilchenlcompositionen konstanten GresamtTerhältnisses liitrocellulose/Harz/PlastifiziQrungsmittel, aher mit Tariierender lage der.."beiden Plastifizierungsmittel und iafechBelnden Verhältnissen zwischen ihnen. Oie folgenden .Kompositionen . wurden hergestellt! .. . ^; .. . ...

Beisp#	■Hart--	Weich	Komposition Lage	von ;	Kpales—
lir. .	teilch.	te ilch.	. :. . ; TBSP	: DBP	zierfä-
					higkeit
6	- D -.	A.	44,5/31,9/23,6/0 · H&W	" - —— ■	B . .
7	D	B	44,5/31,9/15,0/8,6 HaW	..- Ψ
- 8	D - ■	. . G .. -,	-44,5/34,9/8,6/15,OH:	.,. - M.-	1
9	la	-.A-	44,5/31,9/15,0/8,6 W	H	G ■ . -
10		.'β	44,5/31,9/6,4/17,2 W-	"■"." HöcW	1
11		C	44,5/31,9/0/23,6	H&W	P

uie Zahlenangaben in der Kolonne "Komposition¹¹ geben die TerhfÄltniase .iitrocellulose/Harz/lBjJP/DBP an.

In den beiden Kolonnen über die Lage des Plastifizierungsmittela bedeuten H "in den Hartteilchen", W "in/den leicht ei lchen", H'J;V/ "in den Hart- und den iv'eichteilchen".

In der Kolonne "Koaleszierfähigkeit" bedeuten!

δ vorzüglich, d.h. sehr klarer, transparenter Ji¹IIm 0 gut, d.h, faßt klarer, transparenter PiIm, sehr geringer,

bad

^;' :■■ ■■■'.■- V. . . V ■.■■■ - ιε - . ■.";■'-

entweder weißer oder blauer Schleier ■

_V.F halbwegs -gut, d.h·""mäßig diesiger -/lim, nicht Yöllig transparent, einige iiisse und -ulskontinuität im -ilm --" ".

P schlecht, .d*h* ausgeprägt rissig, große nicht-zusamnieri.-hä.ngende,, nicht-koaleszierte flachen

V/ie die- Angaben in: den Beispielen, 6 bis 11 zeigen,- erhält .-r.an" ■ - - - die besten- Ärgernisse,, wenn.,-a) die iiauptmenge des "i-lastifizierun^sniittels aus der !Type hohen- lUö sung s ve mcg ens "besTeht und b) die weiohen^eilchen hauptsächlich durch das rlastifizie- : -■" - . rungsmittel^^ mit; hohem Jjösungsverniögen. plastii'iziert- sind«.

- Λβηη nur das "Plastifizierun^sffiittel mit dsia niadrigen Lö-_. _ sungSTörmÖgen "verwendet >mrde,- trat }ieine ^oaleüse.nz tin-j ueil

™ -das Terhaltiiis^SitrocelluloSeZPlastifiZisiruaa^niiiittel illr diese Type von Plastiiizierungsmittel.zu hoch war«, . . _

Beis;plei- 12 - V-_ , .""■ ■ =^: ■"*"." '

Hartteilchen- und ..eichteilchenlatices, entEi_Trecliend denjenigen in den ^eisx-ielen- t .und 2, _ v/urden mit i/iisouutyladipat ■als-PlastiTizierunienittel. hergestellt,- Ih-;-- --V^ifeltoE: ~;:cx . dün-. " jenigen, der "EriButoii^ath^lptosphat "-8nt]asl"tfendan;L&-tic.es-L^ui-r - valent* V ■ .; -■ ^v ■ -■'."■■ ■ -

-Beispiel. 13- _ ■■"._. ' : ■ ";■■"'

Latices, -entsprechend denjenigen der reispiele, 1 und ü, v;urc.er· hergestellt, v?.orin öin Kokosöl-Allq/dharz anstelle des. maleinsäure—modifizierten Ilarz-estars als das Harz verwendet wurde. F - Das Verhalten war äquivalent, . - - ■- - . ■ . .

■ Beispiel 14 ' ' '- "'".""■ '""" "■-.-. "^ -■■■·-- iJin Hartteilchenlatex wurde hergestellt, enthaltend xTitrccel- - - lulose/Diisobu-tyladipat..im. Verhältnis 70/.3D, 'ohne modifizierendes Harz, 20 Teile hiervon wurden mit je 5 ieilen zweier »Veichteilchenratices gemischt,, welche r-'itrocelluiose/^iisobutyladipat_ im Verhältnis.55/45 bezw,=40/60 enthielten. . Zwei überzüge dieser ivomposition.v/urden auf ein r;ii Tonerde überzogenes,, über-kalandriertes Papier aufgebracht, unter Verwen- . düng eines Stabes är. 8 nach Myer»

Die überzüge koaleszierteia bei uiamerteriperatur innerhalb etwa 16 Minuten und ergaben einen klaren, glänzenden, risse-

BAD

[freien vhdTzrarzo- -ΰκη curoh Λβ ißsiegelung bei 149°ö> einem ...,■•■no];, von i,^2 luv/cm" un.- ein τ Varweilseit von 72 -J eirunde v>-ruuij.ö::, .los c'ieserüberzug sehr gute Absohälungsfestig--."·.«. it auf«, . " ' ' '~_~*~ ' " .

- ei: lsi 15 " "' ' . " .

-in i-iiiOceirulose-ilartteilchanlatex vnirdc hergestellt, in— tier. "::.2xa --csun._ x-r.ittsl aus einer Lackeriuluion abzog, welche nitrocellulose, Lxibutoxyäthylphosphat unc- ein Harz-Kaleinsi'ureunlr.-äricl-Pentr er^thritester-Alkydharz im Yerhsltnis ■\C i 5C- ϊ 10 ^iithiel-t, :je:c sieh ergebende Latex-enthielt 50 .- ^oöcXftxestötoffe* In ähnlicher; --eise, wurde ein '..'eichteil2b3nl,atex liorvc-sx-allt, enthältena Kitrocellulose und Jributo;":--thylphOo\.!iat im Tsrhältnis 40' ι 60, ebenfalls .bei einem lestatori"-;ehalt von 5G i* i;iese beiclen warden im 7erhr.ltnif ;i su 1 2^^:-i^s-ht,. zu einen ^ischtc-ilchenlatex nit der Geci-irtßo&ition Jitrocellulose/Plastifizierun^sLiittel/IIarz von etwa 40/57»5/2.2,5 — noch mit 50 .0 i-eststoffg;⁰^-³·!*· dieses Ears Ivoalesaicrte bei 3 ninuten langem jaclren bei SO⁰C zu eines ΐχίπι irit einar Svvard-Iiä.rte von" ;'^J.S bi;-j 2S. Bein"; Reiben Kit einem in i^ethyläthylketon e ing ev; eicht en Tuch löste sich auf _o

^in Teil ees obi; un Latex ^nxrc 3. äui^cn Zusatz von 20 .-?, be so.-.en •••xtf das Ge-vicht der nichtflüchtigen I3estandteile in ihm, eines "raL!'der:cQ'iuziurb&ren Ilarnstoff-i'öi'iiialdeh^-iiarzes der ivlebstofl'type luodifiziort, Lie kiacirun" wurde ^.rundlich gerührt, UT:-i ^leicrcm.iißi£:eo v^nuiBchen sicherzuötellon, und der iest- g

sto .' ^;chi.-.lt wurde auf etwa 50 ,■■> eiiigdotellt. Lie ' sich ergebende ·>-ο;φθ;;Ιΐ1 on koaleibaiorte bei Z- I^:-'inuieri langem ?ac]-'eii bei 80⁰J hu tincjn \Jar-on film. ' üieser »'ilm besaß ■ eine oward-I'-Irtc von Α- txä, 4 4 um· wenn or ei it clew "ir. Lethyläthvlköton ein_;:--e- -.V^Yoh u-vii ϊυ;;ί- ,ο rieben wurde,'wurde ^r an der übei'f lache klel i ift auf. ' ■

uit '.-i, ;.·.. ra/toff-'Orvialaehyd-liarz yntlialtenöe JJatexlroir position bildete uinjij klären, nicht-klebenuen i-'ilm in etwa 50 xl-Jii bei Ki^L'ei-temperatur ohne üaöi en, Ihre Topfzeit bei r .ur betrug etwa 5."utund;.in·

18 59

BAD

Beispiel 16 ■ ■

Beispiel 15 wurde wiederholt, wobei aber das HarnstoffiOrmaldehyd-Harz durch den Dirnethyläther von Dirnethylolhamstoff ersetzt wurde. Ide 'sich ergebende Komposition hatte eine Topfzeit bei Zimmertemperatur von -etwa 4 Tagen»

Wenn auf ein Substrat aufgetragen, bildete diese Komposition einen klaren, harten film in etwa 30 Limiten bei Zimmertemperatur oder in 3 Minuten beim Backen bei 80⁰G„ In beiden Fällen besaß der Film eine Sward-Härte von 42 bis 44 und unlöslich in Methyläthy!keton«,

0 5830/16

BAD

Claims (1)

1. if

   München, den Η. April 1967

   Patentansprüche

   1« liiischteilchenlatex plastifizierter, in Wasser dispergierter litrocelluloseteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anteil der Teilchen unterplastifiziert ist und ein wasserunlösliches Lösungsmittel-Plastifizierungsmittel für Nitrocellulose in einer Menge enthält, die ein Gewichtsverhältnis Uitrocellulose/Plastifizierungsmittel schafft, ' welches größer ist als das Gewichtsverhältnis litrocellulose/Plastifizierungeiiiittel der gesamten Dispersion, jedoch dazu ausreicht, den unterplastifizierten Teilchen eine Glas-obergangstemperatur von mindestens der beabsichtigten i^lilmbildungstemperatur zu verleihen, und daß die übrigen Teilchen überplastifiziert sind und ein wasserunlösliches Lösungsmittel-Plastif izierungsmittel für Uitro^- cellulose in einer'iienge enthalten, welche überplastifizierte Teilchen selbst-koaleszierfähig bei der beabsichtigten i'ilmbildungstemperatur macht, wobei der Latex übers Ganze ein Verhätlnis Uitrocellulase/Plästifizierungsmittel zwischen etwa 80/20 und 40/60 dem Gewichte nach aufweist·

   2. Latex gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterplastifizierten Teilchen ein wässerunlösliches Lösungsmittel-Plaatifizierungsmittel für Nitrocellulose in einer Iienge enthalten, welche ein Gewichtsverhältnis Nitrocellulose/Plastifizierungsmittel zwischen etwa 90/10 und 70/30 schafft, daß die übrigen Teilchen überplastifiziert, bei normaler Zimmertemperatur selbst-koaleszierfähig sind, ein wasserunlösliches Lösungsmittel-Plastifizierungsmittel für Nitrocellulose in einer Menge enthalten, welche ein. Gewlchtsverhältnis Uitrocellulose/Plastifizierungsmittel zwischen etwa 1/99 und 55/45 schafft, und daß der Latex übers Ganze ein Gewichtsverhältnis Nitroeellulose/Plastifizierungumittel zwischen etwa 80/20 und 40/60 aufweist,

   BAD

   - 1689184 — w —

   wobei das G-ewiehtsverhältnis unterplastifizierter zu uberplastifizierten Teilchen nicht größer als etwa 9/1 ist und der Gesamtfeststoffgehalt de^ "Latex zwischen etwa 40 und 65 Gew.;o "beträgt.

   latex gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß cie plastifizierten, in ./asser dispergierten i;itrocelluloseteilchen eine Hartteilchenphase mit iiitrocellulosetsilchen, die ein G-ewichtsvsrhältnis litrocellulose/Plcstifizijrunrsmittel im Bereich zwischen etwa gc/10 und 7C/3G aufv;eisen, und eine i/eichteilchenphase mit iMitrocelluloseti-ilchen, die ein G-ewichtsverhältnis Nitrocellulose/flastifizierungsmittel im Bereich zwischen etwa 10/.90 und 50/50 aufweisen, enthalten, wo"bei die erwähnten weichen und harten ieilchen im Verhältnis von etwa 1/1 "bis 4/I vo??liegen, o.er 3-esamtfeststoffgehalt des Latex zwischen etwa 50 und 55 G-ew... beträgt und übers G-anze das Verhältnis nitrocellulose/ . Plastifizierungsmittel etwa 70/30 bis 60/40 au.ε-macht. -~

   Latex gemäß einem der Ansprüche T bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das liitrocelluloseplastif izierungsiüittel aus Iributoxyäthylphosphat, Diisobutyladipat, iTiäthyle di-2-äthylbutyrat, iriäthylcitrat, Llbutylsebazat, itaconat, Dibutylphthalat, Diäthyltartrat, Tetraäthylengly kol-di-2-äthylcapronat, Dibutyltartrat, ^ioctylphthalat, Dioctyladipat, I)i-2-äthylhexyiazelainat, M-2-athylhexyladipat oder Moetylazelainat besteht. -

   latex gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da£ das Fitrocelluloseplastifizierungsmittel in dsr /eichteilchenphase Tributoxyäthylphosphat und dasjenige in der Hartteil ohenphase Bibutylphthalat ist.

   Latex gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gefcennzeichnet, daß er auch ein mit ^.itrocellulose vertragliches Harz enthält.

   Latex gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dal? das Harz aus modifizierenden harzen, Alkydharzen, Acrylsäureharz, Vinylharz oder Aminoharzeii besteht.

   109830/1850

   bad oraptr

   L „ j.atex gemäß Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, · daß das
   Ver.ti-tltnis nitrocellulose zu modifizierendem Harz im Bereich von 33/67 "bis 67/33 liegt.

   9. .Latex g^inäß Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das
   nodii'iziereride Harz der llartteilchenphase einverleibt ist.

   10. j-idtex geraut Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,, 'daß das

   modifizierende rlarz idaleinsäureanhydrid-modififcierter Harz-

   ecter ist.
   11« ^atex gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er 5

   bis 1CO G-evi./a eines Amino harze s, gerechnet auf den G-esamtfeststoffgehalt der Komposition,enthält.

   12. Latex gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das \ Aminoharz aus (1) Kondensationsprodukten von Harnstoff und j'ormaldehyd oder deren Derivaten und (2) Lie-thylolderivaten von Acrylamidpolymeren und —copolymeren besteht.

   13. Latex gemäß Anspruch TO, dadurch gekennzeichnet, daß er in seiner v/asserphase etwa 4 i° Jithylenglykol, gerechnet auf das Gewicht des Viassers, gel'öst enthält.

   14« Verfahren zur Herstellung eines fumbildenden nitrocellu~
   loselatex, dadurch gekennzeichnet, daß man Hitrocelluloseteilchen in Wasser dispergiert, von welchen ein Anteil unterplastifiziert ist und ein wasserunlösliches Lösungsmittel-Plastifizierungsmxttel für'Sitrοcellulose in einer Menge
   enthält, die ein Gewichtsverhältnis liitrocellulose/Plasti— i fizierungsmittel liefert, welches größer als das Gewichtsverhältnis Hitrocellulose/Plastifizierungsmittel der gesamten Dispersion ist, aber dazu ausreicht, den unterplastifizierten l'eilchen eine Glas-Übergangstemperatur von zumindest der beabsichtigten iilmbildungstemperatur zu verleihen, und von welchen die übrigen Teilchen überplastifizierte sind,
   die ein wasserunlösliches Lösungsmittel-Plastifizierungsmittel für Nitrocellulose in einer Menge enthalten, welche überplastifizierte Teilchen selbst-koaleszierfänig bei der· beabsichtigten Filmbildungstemperatur macht, wobei der latex übers Ganze ein Gewichteverhältnis Mitrocellulose/Plasti-' fizierungsmittel zwischen etwa 80/20 und 40/60 aufweist.

   BAD

   1'5· Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die unterplastifizierten Teilchen ein wasserunlösliches Lösungsmittel-Plastifizierungsinittel für Nitrocellulose' in einer Menge enthalten, die ein G-ewichtöyerhältnis Ivitrocellulose/1-lastifizierungsmi-ttel zwischen etwa 90/10 und

   ' 7Ο/3Ο schafft, und daß die übrigen, überplastifizierten i'eilohen hei normaler Zimmertemperatur selbst-koaleszierfähig sind und ein wasserunlösliches Lösungsnittel-Plasti- -f izierungsmitt-el für Kitroeellulose in einer-ICenge enthalten, die ein G-ewichtsyerhältnis litrocellulose/Plastifizierungsmittel zwischen etwa t/99 und 55/45 liefert, wobei der Latex ühers C-anze ein G-ewichtsverhältiiis Sitrocellulose/ Plastifizierungsmittel zwischen etwa 80/20 und 4Ο/6Ο aufweist,, das G-ewichtsyarhältnis unterplastifizierter _%zu überplastifizierten l'eilchen nicht größer als etwa 9/iyUn.d der ".". G-essrntfeststoffgehalt des Latex zwischen etwa 40 und 65 ■ G-ew./J "beträgtο

   16. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch, gekennzeichnet, daß-, die plastifizierten, in wasser dispergierten Kitro.cellulaseteilchen eine Hartteilchenphase mit i.itrocelluloseteilchen, welche ei-n G-ewichtsverhältnis I'litrocellulose/ ?lastifizierun£snittel im Bereich zwischen, etvra 9Ü/10 und 7Ο/3Ο aufweisen, und eine Weichteilchenphase mit Ivitrocel-. luloseteilchen, welche ein Verhältnis Mitrocellulose/Plas-fcifiaierungsmittel im Lereich zwischen etv>^?,a 10/90 und. 50/50 aufweisen^ enthalten, wobei die erwähnten weichen.und. harten teilchen-"im Verhältnis τοη etwa 1/Ί biü 4/1 vorliö^-en, der' Gresamtf est;Stoffgehalt des Latex zr'ischen -e=twa 50 und 55— Gew_e/i> "beträgt und- üb,: rs üanze das Verhältnis Sitrocellulose/ I'lastifizierungöiflittel etvvc 70/30 bis 6Ü/4O. ausmacht.

   17» Verfahren ,g-einäß einem dei· Juisprüche 14 bis 16, dadurch ge^ :■"■-. / kennzeichnet, daß das HitrocelluloBeplastifii3ierun_t'^vSH;ittel .aus iributoxyäthylphosphati - Misobutylaäipat,■ ■ Triätliylen- ■"-■ ; glykol-di-2-äthylb'tityr.at, Triathylcitrat, liibutylsebasat>. ' Bibutylitacqnat,-. iJibiiylphthalat, . Diäthyltartr.at,. Tetra~· ■-' äthyleii£;lykol-di-2-äthylcapronat>* Dibutyl tar trat,- -ülootyl-pht]xalatj Diocjtj-ladipat, Di-2-äthylhexylaaelaina.i, ~ J?i-.2-äthyl-hexyladipat· oder iioetylazelaiiiat besteht. - ..-'-·

   BADCfRlGfNAt

   _Λ1 1S69184

   18« Verfahren gemäß .Anspruch, 17 j dadurch gekennzeichnet> daß das. JitrocelluloseplastifiäierungsEiittel in der '..eichteilciienphäse 5ri but oxy äthy Ipho splaat und dasjenige in der Hartteilchenphase DiI)Utylphtüalat ist. "-"..."

   19« Verfahren gemäß einem.der Ansprüche 14· l>is 18, dadurch ge-' kennzeichnet, daß_auch ein mit Nitrocellulose verträgliches Harz eingearheitöt wird* - " -- - . ' " /

   20.' Yerfahren. gemäß ijispruch I9, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz aus modifizierenden. Harzen, llkjdharzen^ Acrylsäureharz, Yinylharz oder iminoharzeB besteht_β ·/

   21. Verfahren gemäß Anspruch".20_? dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis nitrocellulose zu modifizierendem Harz innsrhalb des Bereiches vonMikl bis 6?/53 liegt,/ -' ^:.

   BAD ORIOlNAL