DE1769253A1 - Hydrophile Lacke und Anstrichmittel - Google Patents

Hydrophile Lacke und Anstrichmittel

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Description

PATENTANME LD UNG
Aktenzeichen: P 17 69 253. 4-43
Anmelder; Ceskoslovenska akademie ved., Praha 1
"Hydrophile Lacke und Anstrichmittel"
Die Erfindung betrifft hydrophile Lacke und Anstrichmittel, deren hydrophile polymere- Substanz.'aus-löslichen, unvernetrfcen Methacrylaten bzw. Acrylaten von Glykolen besteht. Die Zusammensetzung beträgt 35-100 % (Gewicht) von löslichem polymefem Ahtylenglykolmonomethacrylat bzw. -acrylat, 0-65 % von löslichem polymeren! Diäthylenglykol- bzw. PoIyäthylenglykolmonomethacrylat bzw. acrylat, 0-40 % von einem hydrophoben lackbildenden Polymer, wie z.B. Nitrocellulose oder Polymethylmethacrylat, wobei die verwendeten Lösungsmittel neben den üblichen flüchtigen Bestandteilen noch 3-40 % von einem hochsiedenden und wenig flüchtigen, wenigstens teilweise mit Wasser mischbaren Lösungsmittel enthalten, sämtliche Prozentangaben auf die polymere Trockensubstanz berechnet.
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Die erfindungsgemäßen Lacke bzw. Anstrichmittel besitzen, wenn auf eine Grundfläche aufgebracht und getrocknet, hervorragende hydrophile Eigenschaften, ohne die Transparenz zu beeinträchtigen. Die hydrophilen Eigenschaften erteilen dem Film die Fähigkeit, Wasserdämpfe aus der Luft zu absorbieren und die Kondensation von Wassertröpfchen auf einer kalten Oberfläche zu verhindern. Unter gleichen Bedingungen, wenn die gleiche Oberfläche ohne Anstrich unter dem Taupunkt undurchsichtig wird, bleibt die mit dem Film nach der Erfindung versehene Fläche klar und durchsichtig.
Die lösliche polymeren Glykolmethacrylate bzw. -acrylate lassen sich theoretisch durch Polymerisation von reinen Glykolmonomethacrylaten bzw* -acrylaten darstellen, die praktisch keine Diester enthaltene Es ist jedoch sehr schwer, die Diester, die bereits in einer Konzentration von 0,1 % Vernetzung verursachen, zu beseitigen. Bei jeder Erhitzung, z. B. bei einer Destillation unter verminderten Druck, und wahrscheinlich auch bei langem Lagern, werden die Diester durch Reesterifikation wieder neu gebildet:
GH2=CH.CO
2 CH2=CH.CO.0.CH2.CH2.OH ^ > 0 +HOXH2-CH2IOH
fH2
Γ2
CH2=CH.CO
Ohne Schwierigkeiten können lösliche Glykolmethacrylate bzw. -acrylate gemäß dem tschechoslowakischen Patent Nr. 124.819 durch PoIy-
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merisotion in guten Lösungsmitteln dargestellt werden, die gegenüber dem Polymer den Interaktionsparameter (Zwischenwirkungsparameter) J^ kleiner als 0,5 besitzen, (über den Parameter jf und die Bestimmung desselben siehe z. B. P.J. Flory, Principles of Polymer Chemistry, Cornell University Press. 1953, Chap. VII and XIIl, Gleichungen (TO) und (39)).
In solchen Lösungsmitteln unterbleibt die Vernetzung durch den anwesenden Diester, so daß rohe Monoester mit hohem Gehalt am Diester (bis 60 %y zur Herstellung von löslichen polymeren Glykolmethacrylaten bzw. -acrylaten angewandt werden können. Die erhaltenen ■
Polymerlösungen können !entweder direkt oder nach einem teilweisen Verdampfen des Lösungsmittels zur Herstellung von Lacken und Anstrichmitteln verwendet werden* Die Makromoleküle von diesen löslichen Polymeren sind entweder linear oder verzweigt, nicht aber vernetzt. Das Molekulargewicht kann jeden beliebigen Wert zwischen einigen Tqusend und einigen Millionen erreichen, je nach der Konzentation der Monomeren, des Polymerisationsinitiators bzw. -katalysators, der Temperatur usw. Falls bei der Polymerisation solche Lösungsmittel verwendet wurden, die zur Herstellung der hydrophilen Lacke ungeeignet sind, muß zunächst das Polymer auf bekannte A Weise isoliert und in einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst werden. Die Isolierung erfolgt z. B. durch Verdampfen des Lösungsmittels oder durch Fällen in einem Nichtlösungsmittel.
Vorteilhaft werden natürlich solche Lösungsmittel bei der Polymerisation benutzt, die dann einen Bestandteil des Lackes bilden. Als Beispiele können Äthanol, Athylenglykolmonomethyl- oder Äthyläther genannt werden.
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Verschiedene hydrophile Komponenten können entweder in Gemischen von Homopolymeren, wie z.B. Äthylengiykolmonomethacrylat- und Diäthylenglykolmonomethacrylatpolymeren, oder als Kopolymere der entsprechenden Monomere Verwendung finden. Auch hydrophobische Komponenten, wie z. B. Polymethylmethacrylat, können entweder als solche zugesetzt oder in der Form von entsprechenden Monomeren mit den Glykolacrylaten bzw. -methacrylaten copolymerisiert werden. In dem letzten Falle wird z. B. ein Terpolymer als einheitliche Komponente des Lackes eingesetzt, das durch Kopolymerisation von Äthylengiykolmonomethacrylat, Diäthylenglykolmethacrylat und Methylmethacrylat hergestellt worden ist. Selbstverständlich kann z. B. Diäthylenglykolmonomethacrylat durch Triäthylenglykolmethacrylat, das Methylmethacrylat durch Äthyl- oder Butylmethacrylat usw. teilweise oder vollständig ersetzt werden.
Ähnlich können Methacrylate durch entsprechende Acrylate ersetzt werden. Die letzteren sind zwar chemisch weniger beständig, für den vorliegenden Zweck ist jedoch die Beständigkeit der Acrylate mehr als ausreichend, so daß nur der Preis ausschlaggebend ist.
Um gute mechanische sowie auch optische Eigenschaften zu erzielen, werden die hydrophilen Polymeren der oben erwähnten Sorte mit hydrophoben filmbildenden Polymeren, wie z. B. Nitrocellulose oder Polymethylmethacrylat kombiniert. Man kann entweder ester- oder alkohollösliche Nitrocellulose verwenden. Der optimale Zusatz beträgt 0-40 %, wobei ftöhere Anteile dann angewandt werden, wenn das den Hauptbestandteil bildende Polymer besonders hydrophil ist. So z.B. wird ein höherer Anteil des hydrophoben Polymers (z.B. Nitrocellulose) benutzt, wenn als Glykolkomponente des hydrophilen Poly -
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. mers Diäthylen- oder Polyäthylenglykol verwendet wird. Sämtliche Prozentangaben beziehen sich auf die Trockensubstanz des Lackes«
Die besten Ergebnisse werden durch Kombination von polymeren Ä'thylenglykolmethacrylaten bzw. -acrylaten mit polymeren Di- bzw. Polyäthylenglykolmethacrylaten bzw. -acrylaten erreicht, ungeachtet dessen, ob ein Gemisch von Homopolymeren oder ein Kopolymer der entsprechenden Zusammensetzung vorliegt. Die optimalen Verhältnisse wurden zu Beginn der Beschreibung angegeben.
Als Lösungsmittel lassen sich Glykoläther, insbesondere Methyloder Äthylmonoäther von' Äthylenglykol, Diäthylenglykol u.a„ verwenden. Ferner sind niedrigere aliphatische Alkohole (C1 - C0), Ester, Ketone und besonders Gemische derselben geeignet.
Filme von den Lacken und Anstrichmitteln nach der Erfindung trocknen bei Raumtemperatur in 15 bis 45 Minuten, so daß sie dann nicht mehr klebrig sind. Fertige Filme sind hart, mechanisch widerstandsfähig und absorbieren Wasserdämpfe aus der Luft auch bei einer niedrigen äußeren Temperatur und bei hoher relativer Feuchtigkeit so gut, daß kein sichtbares Schwitzwasser gebildet wird. Diese Eigenschaft macht ^ die Lacke und Anstrichmittel nach der Erfindung besonders zur Behandlung von Fenstern in Privat- oder öffentlichen Räumen, in Kraftwagen, Luftfahrzeugen, usw. geeignet. Die Lacke können mit Vorteil auch für Sichtgläse bei verschiedenen Industrie- oder Laboratoriumsapparaten, Brillen und ähnlichem angewandt werden.
Beispiel 1
3,8 Teile (Gewicht) einer 40 jSigen Lösung von polymerem Ä'thylenglykolmonomethacrylat in Athylenglykolmonomethyläther und 2,5 Teile
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1 7 r; Vi 2 5 3
einer 20 Jiigen Lösung von polymeren Polyäthyienglykolmonometbbcrylat in Äthanol wurden mit 4 Teilen einer 10 /Sigen Lösung von Acrylharz (Vinacryl 3001 - Schutzmarke der Firma Vinyl Products Ltd.) in Äthylenglykolmonoäthyläther homogenisiert. Dann wurden noch 0,4 Teile Diäthylenglykolmonobutyläther und 0,2 Teile Benzylalkohol zugemischt· Der so erhaltene Lack, auf eine Glastafel gespritzt oder angestrichen, trocknete in 40 Minuten aus und bildete eine vollständig durchsichtige Filmschicht mit hervorragenden hydrophilen Eigenschaften.
Beispiel 2
3,2 Teile einer 40 Tilgen Lösung eines Äthylenglykolmonomethacrylatpolymers in Äthyienglykolmonoäthyläther und 3,5 Teile einer 20 #igen Lösung von Poly(diäthylenglykolmonomethacrylat) in Äthanol wurden gründlich gemischt mit 3 teilen einer 10 ?Sigen Lösung Nitrocellulose (Typ E 510 - Wolff & Co.) in einem Gemisch von Äthyienglykolmonoäthyläther mit Äthanol, enthaltend 0,4 Teile von Cykiohexanol und 0,2 Teile von Dimethylformamid. Der so dargestellte Lack trocknete in 25 Minuten bei Raumtemperatur und hatte hervorragende hydrophilte Eigenschaften, ähnlich wie das Produkt nach Beispiel 1.
Beispiel 3
Terpolymer, dargestellt aus 1,5 Teilen Äthylenglykolmonomethacrylat, 0,5 Teile Diäthylenglykolmonomethacrylat und 0,4 Teile Methylmethacrylat durch Lösungskopolymerisation, wurde in einem Gemisch von Äthanol- Äthyienglykolmonoäthyläther (60 : 40) zu einer 25 %igen Lösung aufgelöst, worauf 0,4 Teile Äthylenglykolmonobenzyläther und 0,2 Teile Dimethylformamid zugesetzt wurden. Der so erhaltene Lack trocknete bei Raumtemperatur zu klaren, hydrophilen Filmen.
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ORIÖINAL INSPECTED
Beispiel 4
1,3 Teile von polymerem Äthylenglykolmonomethacrylat, bereitet aus einem Gemisch von Äthylenglykolmonomethacrylat mit 20 % Äthylenglykol-bis-methacrylat durch Lösungspolymerisation nach dem tschechoslowakischen Patent Nr. 124 819, wurde zusammen mit dem Acrylharz nach Beispiel 1 (0,7 Teile) in einem Gemisch von Äthanol und Athylenglykolinonoäthylöther zu einer 25 jSigen Lösung gelöst. 0,4 Teile Diäthylenglykolmonobutyläther und 0,2 Teile Benzylalkohol wurden der Lösung zugesetzt. Der so erhaltene Lack bildete nach dem Austrocknen bei Raumtemperatur harte, aber hydrophile Filme.
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ORiGINAIfNSPEGTED

Claims (2)

-8" 17CÜ253 PATENTANSPRÜCHE:
1. Hydrophile Lacke und Anstrichmittel, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu 39 bis 100 % aus einem löslichen polymeren Äthylenglykolmonomethacrylat bzw. - acrylat, 0 bis 65 % aus einem löslichen polymeren Di- bzw. Polyäthyienglykolmonomethacrylat bzw. -acrylat und zu 0 bis 40 % aus einem filmbildenden hydrophoben Polymer wie z.B. Nitrocellulose oder Acrylharz bestehen, wobei das Lösungsmittel neben den Üblichen leichtfluchtigen Bestandteilen noch 3 bis 40 % von einem schwerflüchtigen, hochsiedenden und wenigstens teilweise Wasser auflösenden Lösungsmittel enthält, sämtliche Prozentangaben auf die polymere Trockensubstanz berechnet.
2. Hydrophile Lacke und Anstrichmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie anstatt eines Gemisches von Polymeren ein entsprechendes Kopolymer enthalten.
ATENTANWALT
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ORIGINAL INSPECTED
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