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B e s c h r e i b u n g zu der Patentanmeldung~ betreffend Mittel,
um Zusammenßetzungen auf der Basis von thermoplastischen synthetischen Harzlatices
wasserbeständig zu machen.
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Die Erfindung bezieht sich auf Mittel, um Anstriche mit Zusammensetzungen
auf der Basis von thermoplestischen synthetischen Harzlatices, d,h. Dispersionen
oder Emulsionen von thermoplastischen Polymeren oder Mischpolymeren,wasserabweisend
und/oder wasserdicht zu machen. Das erfindungsgemässe Mittel kann in diese Zusammensetzungen
eingearbeitet werden, so dass sie dadurch wasserbeständig und auch wasserabstossend
bzw. wasserdicht gemacht werden nachdem das Wasser das sie.
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enthalten, an der Luft oder durch Erhitzen,z.B. auf 100 bis 170° C,
verdampft worden ist.
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Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Mittel um Anstriche mit
Zusammensetzungen auf der Basis von Harzlatices
von Vinylacetat-Homopolymerisaten
oder -mischpolymerisaten, wobei latztere mindestens 60 Gew.-% Vinylacetat enthalten,
während der liest Acrylsäureester, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid oder Mischungen
hiervon sein können, wasserabstossend und/oder wesserdicht zu machen.
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Grundsätzlich sind die mit dem erfindungsgemässen Mittel zu behandelnden
Massen Wasser-Emulsions- oder Was ser-Öl-Emulsionslacke, Wasser-Emulsions- oder
Wasser-Öl-Emulsionsanstrichmassen und Farben, die für industriellan oder Hausgebrouch
verwendet werden können, z.3. für Anstrichzwecke, als Schutzüberzüge oder als Klebstoffe.
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Latices in Form eines in Wasser polymerisierten Harzes heben ein Emulsionssystem,
das wasserlösliche Kolloide enthält, die ihre Wasserlöslichkeit praktisch ständig
beibehalten. Dies ist der Grund, dass daraus hergestellte Anstrichmittel nach dem
Trocknen erneut aufquellen und sich reemulgieren können, wenn sie mit Wasser in
Berührung kommen. Durch das Aufquellen geht die Bindefähigkeit des in den Lstices
enthaltenen Harzes zurück. Das Reemulgieren beeinflusst ungünstig die Abwaschbarkeit
und die Dauerhaftigkeit derartiger Anstriche. Die Verwendung solcher Nassen ist
deshalb auf solche Anwendungsgebiete beschränkt, bei denen ein hoher Grad von Wasserbeständigkeit
unwesentlich ist oder bei denen die angestrichenen Oberflächen keinen Wettereinflüssen
ausgesetzt sind.
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Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel , zum Bena@ue@n
der @@@@ augege@enen M@@se@ @nzug@@en, mit denen sie wasserdicht und auch wasserabweisend
gemacht werden können, nachdem das darin enthaltene Wasser verdampft worden ist.
Auf diese Weise entstehen Massen mit einem hohen Grad an Wasserbeständigkeit, ,
eine Eigenschaft, die wesentlich ist für viele Schutzanstriche oder Anstriche auf
Flächen, die Witterungseinflüssen ausgesetzt sind.
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Erfindungsgemäss enthält ein Mittel zum Behandeln synthetischer fle'rzlatices
0,5 bis 100 Gew.-Teile Calciumstearat, Magnesiumstearat, Aluminiumstearat, Beriumstearst
oder Mischungen hiervon und 0,5 bis 100 Gew-Teile Triäthanolaminstearst oder Triäthanolaminoleat
oder mischungen hiervon, die bei 150 bis 2300 C verflüssigt, durch kontinuierliches
Mischen homogenisiert und suf Raumtemperatur heruntergekühlt worden sind, worauf
sie zerkleinert oder so lange sie noch flüssig sind, in Behälter gegossen werden.
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Mischungen der oben erwähnten Art enthalten ge@öhnlich neben den in
den Latices enthaltenen wasserlöslichen Kolloiden permanent wasserlösliche Verdicker
und/oder andere Zusätze in nennenswerten Mengen.
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In solchen Fällen siebt die Erfindung eine modifizierte Ausführungsform
des erfindungsgemässen Mittels vor, um durch weitere Zusätze die Wasserbeständigkeit
und auch die wasserabstossenden
Eigenschaften zu steigern. Geeignete
Zusätze sind 0,5 bis 100 Gew.-Teile eines Benzoesäureesters, Phthalsäureesters,
Phosphorsäureesters oder Mischungen hiervon und/oder 0,5 bis 100 Gew.-Teile eines
Mineralöls. Der bevorzugte Ester ist Dipropylenglykoldibenzoat oder eine Mischung
von Dipropylenglykoldibenzoat mit Triäthylenglykoldibenzoat. Das bevorzugte Mineralöl
ist Paraffinöl.
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Das erfindungsgemässe Mittel hat den Vorteil, dess e8 in Wasser löslich
oder dispergierbar ist, insbesondere in heissem Wasser, trotz der Gegenwart von
Metallstearaten, die weder in Wasser löslich sind, noch von diesem benetzt werden
und trotz der Gegenwart der oben erwähnten Ester undfoder des Mineralöls, Zusätze,
die ebenfalls in Wasser unlöslich und nicht dispergierbar sind Um die Löslichkeit
des erfindungsgemässen Nitteis zu erhöhen, kann man 0,5 bis 100 Gew.-Teile Wasser
zu der Mischung hinzugeben, nachdem sie auf 100 bis 1400 G gekühlt worden und bei
dieser Temperatur -noch flüssig ist.
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In besonderen Fällen kann es auch erwünscht sein, das Herstellungsverfahren
des erfindungsgemässen Mittels dadurch abzuändern, dass man das 2;u verwendende
Metallstearat gesondert verflüssigt und das Triäthanolaminstearat oder -@lest oder
Mischungen hiervon in 0,5 biß 100 Gew.-Teile
heissem Wasser löst,
worauf die Lösung zu dem verflüssigten Metallstearat gegeben und des resultierende
Gemisch durch kontinuierliches Mischen und/oder Verreiben auf einer Dreiwalzen-Farbmühle
homogenisiert wird. Die oben erwähnten Zusätze werden im Falle ihrer Anwendung dem
Metallstearat vor oder nach der Verflüssigung zugegeben.
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Es ist vorteilhaft, das erfindungsgemässe Mittel in Wasser, vorzugsweise
in heiesem Wasser, zu lösten oder zu disper-, tieren, bevor es in die oben erwähnten
Zussmmensetzun,gen auf der Basis von synthetischen Harzlatices eingearbeitet wird.
Das hierfür zu verwendende Wasser wird-von dem Wasser des Ansatzes abgezogen, aus
dem die Masse herzustellen ist. Es ist vorteilhaft, die Lösung oder Dispersion auf
einer Dreiwalzen-Farbmühle zu verreiben, falls sie grobe Teilchen enthält.
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Das Einarbeiten von 10 bis 2G Gew.-Teilen des erfindungsgemässen Mittels
in Zusammensetzungen der obenerwähnten Art auf der Basis von thermoplastischen Harzlatices
ist wirksam, um daraus hergestellte Anstriche bzw. Überzüge wasserdicht zu machen,
wenn irgendeines nach den tolgenden Beispielen erzeugte Mittel verwendet wird. Wenn
man ein Mittel nach den Beispielen 2, 3, 4, 10, 17 und 18 verwendet, wird der Anstrich
zusätzlich noch wasserabstossend gemacht.
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Triäthanolaminstearat ist das Reaktionsprodukt von 220 Gew.-Teilen
Stearin-/Palmitinsäure, die in technischer Qualität andere Säuren in einer Menge
von insgesamt 11 bis 20 Gew.-%, z.B. Oleinsäure, Linoleinsäure und/oder Myristinsäure
enthält, mit 110 bis 120 Gew.-Teilen Triäthanolamin, das in einer technischen Qualität
gewöhnlich insgesamt 5 bis 20 Gew.-% andere Amine, wie Äthanolamin und/oder Diäthanolamin
enthält. Die Reaktion findet statt, wenn das vorher auf 50 bis 80° C erhitzte Triäthanolamin
zu der vorher auf 80 bis 900 C sum Verflüssigen erhitzten Fettsäure unter kräftigem
Rühren gegeben wird. Das Nischen wird fortgesetzt, bis die Reaktion vollständig
ist, was sich bestimmen läßt, wenn man einen Tropfen auf eine kalte Oberfläche gibt,
und er rasch zu einer festen Nasse erhärtet.
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Triäthanolamin'oleat ist das Reaktionsprodukt von 220 Gew. -Teilen
Oleinsäure, die in einer technischen Qualität gewöhnlich insgesamt 1 bis 20 Gew.-%
andere Säuren, wie Stearin-, Palmitin-, Linolein-, Linolen- und Myristinsäure enthält,
mit 110 bis 120 Gew.-Teilen Triäthanolamin, das in einer technischen Qualität gewbhnlich
5 bis 20 Gew.-% andere Amine, wie Äthanolamin und/oder Diäthanolamin enthält. Beide
Komponenten werden unter kräftigem Rühren miteinander in kaltem Zustand vermischt,
bis die Reaktion vollständig ist,
was sich dadurch anzeigt, daß
die Masse gelatinös und dick wird. Die während der Mischung entwickelte. exotherme
Reaktionswärme genügt für den Ablauf der Reaktion.
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Calciumstearat, Magnesiumstearat, Aluminiumstearat und Bariumstearat
sind im Handel verfügbar in Standardqualitäten, die für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung ausreichen. Die vorliegende Erfindung ist somit nicht nur mit den reinen
Substanzen, deren physikalische und chemische Eigenschaften bekannt sind, durchführbar,
sondern auch mit den technischen Produkten, die gewdhnlich noch Verunreinigungen
in mehr oder weniger größeren Mengen enthalten.
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Die Verwendung von Calciumstearat ergibt fUr das erfindungsgemäße
Mittel die besten Ergebnisse.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Alle Teile sind Gewichtsteile.
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Beispiel 1 40 Teile Calciumstearat, 40 Teile Triäthanolaminstearat
wurden in einem Mischgefäß aus rostfreiem Stahl bei 1700 C verflüssigt und durch
fortgesetztes Mischen homogenisiert. Die flüssige Masse wurde dann in flachen Pfannen
bis, zur Verfestigung gekühlt und dann in kleinen Brocken zerteilt oder granuliert.
Das Mittel war dann für die weitere Verwendung bereit.
Beispiel
2 40 Teile Calciumstearat, 40 Teile Triäthanolaminstearat, 40 Teile Dipropylenglykoldibenzoat.
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Das Calciumstearat und das Triäthanolaminstearat wurden bei 1600 0
verflüssigt und unter Rühren homogenisiert und dann auf 1300 c heruntergekühlt.
Zu dieser flüssigen Nasse wurde unter Rühren das Dipropylenglykoldibenzoat gegeben.
Das resultierende Gemisch verfestigte sich beim Kühlen und wurde, wie in Beispiel
1, zerkleinert.
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Beispiel 7 Die Komponenten dieses Beispiels sind die gleichen wie
bei Beispiel 2 mit der Abweichung, daß 50 Gew.-Teile Mineralöl ebenfalls zugefügt
wurden. Das resultierende Gemisch wurde beim Abkühlen eine halbfeste Nasse. Sie
wurde weiter gekühlt und, solange sie noch fließfähig war, in Behälter gegossen.
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Beispiel 4 Die Komponenten dieses Beispiels sind die gleichen wie
bei Beispiel 2 mit der Abweichung, daß zusätzlich zwei Teile Triäthylenglykoldibenzoat
zugegeben wurden. Die Rerstellung der Mischung, das Kühlen bis zum Verfestigen des
resultierenden Produkts aus der Mischung und die anschließende Zerkleinerung erfolgte
wie bei Beispiel 2.
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Beisiel 5 Die Bestandteile dieses Ansatzes sind die gleichen wie bei
Beispiel 1 mit der Abweichungt daß anstelle von Calciumstearat Magnesiumstearat
verwendet wurde. Das Herstellen, Kühlen bis zum Verfestigen des resultierenden Produkts
und die Zerkleinerung erfolgte wie bei Beispiel 1.
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Beispiel 6 Die Komponenten dieses Beispiels sind die gleichen wie
bei Beispiel 1 mit der Abweichung, daß anstelle von alcrumstearat Aluminiumstearat
verwendet wurde. Die Herstellung, das Abkühlen bis zum Verfestigen des resultierenden
Produkts und das Zerkleinern erfolgte wie bei Beispiel 1.
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Beispiel 7 Die Komponenten in diesem Beispiel sind die gleichen wie
bei Beispiel 1 mit der Abweichung, daß anstelle von Caloiumstearat Bariumstearat
verwendet wurde. Die Herstellung, das Kühlen bis zum Verfestigen des resultierenden
Produkts und die Zerkleinerung erfolgte wie bei Beispiel 1.
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Beispiel 8 Die Komponenten in diesem Beispiel sind die gleichen wie
bei.Beispiel 3 mit der Abweichung, daß anstelle von Triäthanolaminstearat,
Triäthanolaminoleat
verwendet wurde.
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Die Herstellung erfolgte wie bei Beispiel 3. Das gekühlte Produkt
war eine halbfeste Masse und wurde, wie bei Beispiel 3, in Behälter gegossen.
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Beispiel 9 Die Komponenten dieaes Beispiels sind die gleichen wie
bei Beispiel 2 mit der Abweichung, daß anstelle von Dipropylenglykoldibenzoat Dibutylphthalat
verwendet wurde. Die Art der Herstellung, das Kühlen bis zum Verfestigen und das
Zerkleinern des resultierenden Produkts erfolgte wie bei Beispiel 2.
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Beispiel 10 60 Teile Triäthanolaminstearat und 40 Teile Calciumstearat
wurden verflüssigt Und weiter wie bei Beispiel 1 verarbeitet.
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Beispiel 11 Die Komponenten dieses Beispiels sind die gleichen wie
bei Beispiel 10 mit der Abweichung, daß 50 Teile Mineralöl nach der Homogenisierung
des Mittels zugemischt wurden. Das Mitteil, welches in kaltem Zustand eine halbfeste
Masse ist, wurde in noch gießbarem Zustand in Behälter gefüllt.
Beispiel
12 Die Komponenten in diesem Beispiel sind die gleichen wie bei Beispiel 2 mit der
Abweichung, daß nach dem Zumischen des Dipropylenglykoldibenzoats 30 Teile Wasser
bei 110° in Anteilen unter Rühren zugegeben wurden. Die resultierende Masse wurde
auf 900 heruntergekühlt und in Behälter eingegossen. Das Produkt ist in kaltem Zustand
halbfest.
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Beispiel 13 Die Komponenten in diesem Beispiel sind die gleichen wie
bei Beispiel 2 mit der Abweichung, daß anstelle von Dipropylenglykoldibenzoat Tricresylphosphat
verwendet wurde. Die Herstellung, das Kühlen bis zum Verfestigen und die' Zerkleinerung
des festen Materials erfolgte wie bei Beispiel, 2.
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Beispiel 14 Die Komponenten in diesem Beispiel sind die gleichen wie
in Beispiel 2 mit der Abweichung, daß anstelle des Dipropylenglykoldibenzoats Dibutylphthalat
und Tricresylphosphat in einem Verhältnis von 50 : 50 verwendet wurde. Die Herstellung,
das Herabkühlen bis zum Verfestigen und das Zerkleinern des Materials erfolgten
wie bei Beispiel 2.
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Beispiel 15 Die Komponenten in diesem Beispiel sind die gleichen wie
bei
Beispiel t mit der Abweichung, daß anstelle von Triäthanolaminstearat
eine Mischung von Triäthanolaminstearat und Triäthanolaminoleat in einem Verhältnis
von 50 : 50 verwendet wurde. Die Art der Herstellung ist die gleiche wie bei Beispiel
1. Jedoch ist das Naterial in kaltem Zustand eine halbfeste Masse und wurde deshalb
in noch sttem Zustand in geeignete Transportbehälter gegossen.
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Beispiel 16 Die Komponenten dieses Beispiels sind die gleichen wie
bei Beispiel 2 mit der Abweichung, daß das Calciumstearat zunächst für sich allein
verflüssigt wurde. Ebenso wurde das Triäthanolaminstearat gesondert in siedendem
Wasser gelöst und in heißem Zustand unter Rühren in das Dipropylenglykoldibenzoat
eingetragen oder das Dipropylenglykoldibenzoat wird mit dem heißen Triä'thanolaminstearat
vermischt. Diese Mischung wurde dann mit dem flüssigen Calciumstearat vereinigt
und durch fortgesetztes Mischen homogenisiert. Man ließ die Masse auf Raumtemperatur
abkühlen und sertlelnerte sie dann auf einer Dreiwalzen-Farbmühle, um das Material
frei von körnigen Teilchen und homogen zu machen. Das Proedukt ist, wenn der Wassergehalt
mehr als 30 Gew.-eile beträgt, ziemlich flüssig. Bs winde in transportable Behälter
gegossen.
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Beispiel 17 Bestandteile: 40 Teile - Calciumstearat 60 Teile Triäthanolaminstear@t
40 Teile Dipropylenglykoldibenzoat 2 Teile Triäthylenglykoldibenzoat 5 Teile Par@ffinöl.
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Die Komponenten wurden zum Verflüssigen des Calciumstearats und des
Triäthanolaminstearats unter Rühren suf 1600 C erhitzt. Des resultierende Gemisch
ist noch dem Abkillilen eine weiche, feste Messe. Solange es noch flüssig wer, wurde
es in Behälter gegossen.
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Beispiel 18 Bestandteile: 50 Teile Calciumstesrat 60 Teile Triäthanolaminstearat
30 Teile Dipropylenglykoldibenzost.
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Das Calciumstearat wird in dem Dipropylenglykoldibenzoat bei 170°
C verflüssigt Gesondert wird das Triäthanolaminstearat in siedendem Wasser gelöst
und dann in heissem Zustand uter Rühren mit dem flüssigen -Gemisch von Calciumstearat
und Dipropylenglykol vermischt. Die Masse wurde durch fortgesetztes Vermischen homogenisiert.
Man liess sie
dann auf Raumtemperatur abkühlen. Sie wurde dann
auf einer Dreiwalzen-Farbmühle verwalzt und in geeignete Behälter gegassen oder
sie wurde in unverwalztem Zustand in geeignete transportable Behälter eingeschüttet.
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Beispiel 19 100 Teile Harzlatices von Vinylacetat-Homopolymerissten
oder -mischpolymerisaten mit mindestens 60 Gewichtsprozent Vinylacetat, Rest bestehend
aus Acrylsäureester, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid oder Mischungen hiervon.
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3 Teile Salmiakgeist 25 bei NH3 20 Teile des erfindungsgemässen Mittels
nach einem der Beispiele 1 bis 18, gelöst in 50 " Wasser 100 " Titandioxyd (Rutil)
110 " Calciumcarbonat (Kreide) 90 " Kaolin 15 " Talkum 135 " Wasser 5 " Mineralöl
(im wesentlichen ein Gemisch von Kohlenwssserstoffen), insbesondere Paraffinöl vom
spezifischen Gewicht 0,85 bis 0,95 (eine raffinierte Fraktion von Minerslöl) oder
K@rosinöl (die fünfte Fraktion von Erdöl) oder andere Erdöldestillat@ vom Siedepunkt
185 bts 2850 0.
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6 Teile Weichmacher, insbesondere Dipropylenglykoldibenzoat, Triäthylenglykoldibenzoat,
Diäthylenglykoldibenzoat, Dibutylphthalat, Bis-(diäthylenglykolmonoäthyl ätherphthalat),
Dibutoxyäthylphthalat, Butylbenzylphthalat, Tributoxyäthylphosphat, Tricresylphosphat,
Octyldiphenylphosphat oder Mischungen hiervon.
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0,3 " Konservierungsmittel 300 " Hydroxyäthylcellulose, 2 %-ige Lösung
in Wasser (Verdickungsmittel) 1 " Tributylphosphat.
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Beispiel 20 100 Teile-Herzlatices wie bei Beispiel 19 3 " Salmiakgeist
25 % NH3 10 " des erfindungsgemässen Mittels nach einem der Beispiele 1 - 18, gelöst
in 50 " Wasser 5 " Weichmacher wie bei Beispiel ig 5 " Mineralöl wie bei Beispiel
19 50 " Hydroxyäthylcellulose, 2 A-ige Lösung in Wasser 1 Tributylphosphat.
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Das erfindungsgemässe Mittel kann in die Harzlatices vor Einverleibung
derselben in andere übliche Bestandteile der Zusammensetzung oder von Einverleibung
solcher Bestandteile in die Harzlatices eingearbeitet werden.
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Das Mittel kann auch direkt in irgendeinen Bestandteil der Zusammensetzung
vor Zugabe der Harzlatices eingearbeitet werden.
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Das erfindungsgemässe Mittel kann auch zum Teil in die Harzlatices
und zum Teil in irgendeinen Bestandteil der Zusammensetzung eingeerbeitet werden.
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Patentansprüche