DE2230074C3 - Anstrichmittelgemisch aus einer wäßrigen Dispersion wasserunlöslicher Materialien - Google Patents

Anstrichmittelgemisch aus einer wäßrigen Dispersion wasserunlöslicher Materialien

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Description

2. Anstrichmittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des fertigen Anstrichmittelgemischs, an Verdickungsmittel enthält.
3. Anstrichmittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Galaktomannan-Hydroxyalkyläther ein Hydroxyalkyläther von Guar ist.
4. Anstrichmittelgemisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydroxyalkyläther von Guar einen Substitulionsgrad von 0,5 bis 2,0 aufweist.
5. Anstrichmittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzbindemittel ein Polyvinyiacetatcopolymeres ist.
6. Anstrichmittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzbindemittel ein Acrylatcopolymeres ist.
7. Anstrichmittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzbindemittel ein 80 Gewichtsprozent Vinylacetat und 20 Gewichtsprozent Äthylacrylat enthaltendes Copolymeres ist.
8. Anstrichmittelgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich etwa 30 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des fertigen Anstrichmittelgemischs, an Pigmenten und Füllstoffen enthält.
Die Erfindung betrifft ein Anstrichmittelgemisch aus einer wäßrigen Dispersion wasserunlöslicher Materialien. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verdikkungsmittel für solche Anstrichmittelgemische und die dadurch erhaltenen eingedickten Dispersionen.
Da sie Filme mit ausgezeichneten pyhsikalischen Eigenschaften bilden, nicht feuergefährlich sind und kein toxisches Lösungsmittel enthalten und auf feuchte Oberflächen aufgetragen werden können, finden wäßrige Dispersionen wasserunlöslicher synthetischer Polymerer als Anstrichmittelgemische weitverbreitete Anwendung. Zur Stabilisierung dieser wäßrigen Dispersionen zwecks Verhinderung des Zusammenballens und der Ausflockung der dispergieren Teilchen des Harzbindemittels sowie zur Einstellung einer für die Aufbringung durch Spritzen mittels einer Bürste oder eines Rollers geeigneten Viskosität werden ihnen im allgemeinen Verdickungsmittel zugesetzt. Obwohl eine Reihe von Verdickungsmitteln zur Verwendung in diesen wäßrigen Dispersionen vorgeschlagen worden sind, zeigt doch keines von ihnen ein zufriedenstellendes Verhalten bei der Anwendung in Anstreichmittelgemischen. Einige Verdickungsmittel, wie Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose und modifizierte Bentonite, bilden verdickte Gemische, die oft nicht die erforderlichen Fließ- und Verlaufeigenschaften aufweisen, während andere, wie Kasein und Alginate, eine nachteilige Wirkung auf die Wasserfestigkeit und andere physikalisehe Eigenschaften des Anstrichmittelgemisches, dem sie zugesetzt v/erden, haben.
Es wurde nun gefunden, daß die Verwendung neuer Verdickungsmittel in wäßrigen Dispersionen wasserunlöslicher linearer Polymerer zu Anstrichmittelgemi-
!5 sehen führt, die bessere physikalische Eigenschaften als solche mit herkömmlichen bekannten Verdickungsmitteln aufweisen.
Gegenstand der Erfindung Anstrichmittelgemische aus einer wäßrigen Dispersion wasserunlöslicher Materialien, gekennzeichnet durch einen Gehalt an
(a) IO bis 70 Gewichtsprozent eines wasserunlöslichen Bindemittels aus ölharz und/oder durch Vinylpolymerisation von monoolefinisch ungesättigten Verbindungen erhaltenen Additionspolymeren, und (b) 0,01 bis 2,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des gesamten Anstrichmittelgemisches, an einem Verdickungsmittel aus einem Galaktomannan-Hydroxyalkyläther mit einem Substitutionsgrad von 0,1 bis 3,0 und 2 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Hydroxyalkylgruppe.
Bei Zusatz dieser Verdickungsmittel zu wäßrigen Dispersionen filmbildender Polymerer werden nichtlaufende und sich nicht zusammenballende, einen gleichmäßigen Anstrich ergebende Beschichtungsgemische mit ausgezeichneter Fließ-, Verlauf- und anderen wertvollen Eigenscharten erhalten.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Galak>omannan-Hydroxyalkyläther werden durch Reaktion eines Galaktomannans mit einem Alkylenoxid mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen hergestellt. Gallaktomannane die sich im Samennährgewebe von Hülsenfrüchten, wie z. B. der Guarbohne, dem Johannisbrotbaum, dem Christusdorn und dem Flammenbaum finden, sind hauptsächlich aus Galaktose- und Mannoseeinheiten bestehende Polysaccharide, die im Durchschnitt 3 reaktive Hydroxylgruppen pro Einheit aufweisen. Der Substitutionsgrad dieser Galaktomannane ist die durchschnittliche pro Anhydrohexoseeinheit substituierte Zahl von Hydroxylgruppen.
Die Reaktion zwischen dem Galaktomannan und einem Alkylenoxid, wie Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid oder Hexylenoxid, wird im allgemeinen bei Temperaturen zwischen 20° und 100° C und Drücken
von 2,05 bis 10,1 kg/cm2 in Anwesenheit eines alkalischen Katalysators, wie Natrium- oder Calciumhydroxid, durchgeführt. Die Reaktion findet in Gegenwart von Wasser und in den meisten Fällen eines organischen Lösungsmittels, wie Äthanol, lsopropanol, t-Butanol,
bo Pentan oder Heptan statt.
Die verwendeten Mengen an Reaktionskomponenten können verhältnismäßig stark schwanken, wodurch man Produkte mit verschiedenen Substitutionsgraden erhält. Zufriedenstellende Produkte erhält man bei Verwen-
b5 dung von etwa 0,1 bis 3 Äquivalenten Alkylenoxid pro Anhydrohexoseeinheit des Galaktomannans. Diese Produkte weisen Substilutionsgrade von 0,1 bis 3,0 auf. Die zur Verwendung als Verdickungsmittel in den
erfindungsgemäßen Anstrichmittelgemischen vorzugsweise verwendeten Äther sind Hydroxyäthyläther von Guar mit Substitutionsgraden von 0,50 bis 2,0.
Die erfindungsgemäßen wäßrigen Dispersionen der Additionspolymeren werden im allgemeinen durch Emulsionspolymerisation polymerisierbarer, insbesondere monoolefinisch ungesättigter, Materialien hergestellt. Als Harzbindemittel in der wäßrigen Dispersion können Polyvinylacetat, Copolymere von Vinylacetat mit Äthylen, Copolymere von Vinylacetat mit Maleinsäure- oder Fumarsäureestern von Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Copolymere von Vinylchlorid mit Vinylidenchlorid, Polyäthylen, Polyisobutylen, Polystyrol, Copolymere von Styrol mit Butadien, Copolymere von Acrylnitril mit Butadien, Copolymere von Methacrylsäureestern von Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen mit Vinylacetat, Vinylchlorid, Acrylntril oder Styrol, Copolymere von Acrylsäureestcrn von Alkoholen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen mit Vinylacetat, Vinylchlorid, Acrylnitril oder Styrol, Copolymere der vorstehend genannten Acrylsäureester, Methacrylsäureester und Acrylsäure oder Methacrylsäure und ölharzbindemittel, wie z. B. Gemische trocknender öle oder eingedickter trocknender öle mit einer Harzkomponente, wie gekalktem Kolophoniumharz, Esterkautschuk oder Phenolharz, und durch Erhitzen eines oder mehrerer trocknender oder eingedickter trocknender Öle mit einem der vorstehend genannten Harze erhaltene Ölharzlacke und Alkydharze, wie harzartige Produkte, die aus der Reaktion eines mehrwertigen Alkohols mit einer Dicarbonsäure und Fettsäuren stammen, verwendet werden. Im allgemeinen enthält die eingedickte Polymerdispersion von 10 bis 70 Gewichtsprozent eines oder mehrerer der vorstehend genannten Polymeren.
Für die erfindungsgemäßen Anstrichmittelgemische ist nur eine geringe Verdickungsmittelkonzentration erforderlich. Schon mit 0,01 Gewichtsprozent des Galaktomannan-Hydroxylakyläthers, bezogen auf das Gewicht des Anstrichmittelgemisches ist eine gewisse Eindickung der wäßrigen Dispersionen zu erzielen. Konzentrationen von 2 Gewichtsprozent und mehr, bezogen auf das Gewicht des Anstrichmittelgemisches, können ohne nachteilige Wirkung auf die Fließ- und Verlaufseigenschaften der Anstrichmittelgemische oder ihre Wasserfestigkeit und auf andere physikalische Eigenschaften der daraus hergestellten Filme verwendet werden. Während die Menge an in den erfindungsgemäßen Anstrichmittelgemische verwendetem Verdikkui.gsmittel zu einem großen Teil von Faktoren wie der Fließfähigkeit der wäßrigen Dispersion und der gewünschten Viskosität des Produkts abhängt, werden in den meisten Fällen 0,1 bis 1 Gewichtsprozent des Verdickungsmittels, bezogen auf das fertige Anstrichmittelgemisch, verwendet
Außer dem wasserunlöslichen Harzbindemittel und dem Verdickungsmittel können die erfindungsgemäßen Anstrichmittelgemische verschiedene Hilfsmaterialien, wie anionische, kationische oder nichtionische Emulgatoren, Dispersionsmittel, Weichmacher, Pigmente, Streckmittel, Farbstoffe, Antischaummittel, Bakterizide und/oder Fungizide, parfümähnliche Materialien, wie Geruchsneutralisierungs- und Maskierungsmittel, anderer Harzmaterialien wie Alkydharze, trocknende öle und natürliche Harze sowie Korrosionsinhibitoren enthalten. Diese Materialien können in den üblicherweise für diesen Zweck verwendeten Mengen angewendet werden. Wasserunlösliche Harzbindemittel, etwa 30 bis 60 Gewichtsprozent an Pigmenten und Füllstoffen und
in das er'indungsgemäße Verdickungsmittel enthaltende Anstrichmittelgemische weisen besonders vorteilhafte Eigenschaften auf.
Die erfindungsgemäßen Anstrichmittelgemische sind alkalisch und haben im allgemeinen einen pH-Wert von 7,0 bis 9,5. Ihre Alkalität kann, wenn gewünscht, durch Zusatz entsprechender Mengen an Laugen, wie wäßriger Ammoniak- oder wäßriger Natriumnydroxidlösung, erhöht werden.
Der Hydroxyalkyläther des als Verdickungsmittel verwendeten Galaktomannans kann mit einem beliebigen geeigneten Verfahren dem Anstrichmittelgemisch einverleibt werden. Zum Beispiel kann er mit Pigmenten, Streckmitteln, Dispersionen und anderen Zusätzen vereinigt und dadurch eine Pigmentphase erhalten werden, die dann mit Wasser und der wäßrigen Dispersion des Harzbindemittels zu einem eingedickten Anstrichmittelgemisch vermischt wird. Eine andere Möglichkeit besteht im Zusatz zu einer wäßrigen, das Harzbindemittel, Pigmente und die Zusätze enthaltenden Dispersion. Der Galaktomannan- Hydroxyalkyläther kann dem Anstrichmittelgemisch als solcher oder als verdünnte wäßrige Lösung zugesetzt werden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
(Alle Teile in diesen Beispielen sind Gewichtsteile und alle Prozentsätze Gewichtsprozent.)
Beispiel 1
Polyvinylacetat-emulsionsanstrichmittelgemische
werden durch Vermischen folgender Materialien hergestellt:
Wasser
Polyäthoxyliertes Nonylphenyl
Äthylenglykol
Hexylenglykol
Antischaummittel
Bis-(phenylquecksilber)-dodecenylsuccinat
25% wäßrige Natriumpolyacrylatlösung
Soya-Lecithin (in Wasser dispergierbar)
Verdickungsmittel Hydroxyäthyläther von Guar
Substitutionsgrad (1,28)
Verdickungsmittel Hydroxyäthyläther von Guar
Substitutionsgrad (1,40)
Anstrich Anstrich
mittel IA mittel IB
(Teile) (Teile)
766 766
80 80
8 8
8 8
2 2
8 8
12 12
9
Anstrichmittel IC
(Teile)
766
80
8
8
2
8
12
22 5 Fortsetzung Bei 30 074 ·" Anstrich 6 Anstrich 2B 2C 2D 2E 2F
Durch Vermischen nachstehender Materialien wird mittel IA mittel IC 646 646 646 646 646
7,3 Anstrich (Teile) 50 50 50 50 50
Anstrich mittel IB 9 10 10 10 10 10
Verdickungsmittel Methylcellulose mittel IA 82 (Teile) 400
Titandioxid (Teile) 92 200
Talkum 400 150
Calcinierter Ton 400 gut 200 300
Calciumcarbonat 200 gut 150 8
Kieselgur 150 ausreichend 300 486
Wäßrige Suspension, enthaltend 55 Gewichtsprozent 300 8
Polyvinylacetat-Copolymeres 8 486 2
Antischaummittel 486 0,98
Diese Anstriche weisen folgende Eigenschaften auf 0,99 2 Anstrich
2 i s ρ i e 1 2 mittel IC
Anstrich 7,2
pH-Wert mittel IB
Viskosität (Krebs-Einheiten) — 7,3 86
Zu Beginn 102
Nach 2 Wochen bei 48,9°C 82
Fließ- und Verlaufverhalten — 95 gut
Zu Beginn gut
Nach 2 Wochen bei 48,9° C gut ausreichend
Gefrier-Tau-Stabilität (5 Folgen) gut
Deckvermögen (1,00-vollständige Deckung aof ausreichend
schwarzem Grund) 0,98
Zu Beginn 0,99
Nach 2 Wochen bei 48,9°C 0,98
0,99 eine Reihe von Acrylemulsionsanstnchmitteln hergestellt:
Anstrichmittel (Teile)
2A
Wasser 646
25% wäßrige Natriumpolyacrylatlösung 50
Alkylaryläther 10
Verdickungsmittel als:
25% wäßrige Lösung Hydroxyäthyläther 1363,5 von Guar (Substitutionsgrad 1,28) Hydroxyäthyläther von Guar —
(Substitutionsgrad 1,61)
Hydroxypropyläther von Guar —
(Substitutionsgrad 0,83)
Hydroxyäthylcellulose —
Hydroxypropylcellulose —
Methylcellulose —
Antischaummittel
Hexylenglykol
Äthylenglykol
(BisphenylquecksilbG>-)-dodecenylsuccinat Titandioxid
Siliziumoxid
Calcinierter Ton
Wäßrige, 43% Acrylcopolymeres (66% Äthylacrylat, 32,5% Methylmethacrylat und 1,5% Acrylsäure) enthaltende Suspension
1363,5
1363,5
15 15 15
150 150 150
75 75 75
5 5 5
900 900 900
397,5 397,5 397,5
650 650 650
1273,5 1273,5 1273,5
1363,5
150
75
900 397,5 650 1273,5
1363,5
15
150
75
900
397,5
650
1273,5
900 397,5 650 1273,5
Die Anstriche weisen folgende Eigenschaften auf:
Anstrichmittel 2A 2B
2D
2E
2F
pH-Wert - zu Beginn 8,5 8,7 8,7 8,7
pH-Wert nach Zusatz 9,1 9,2 9,1 9,3
von NH3-Lösung
Viskosität (Krebs-Einheiten)
Zu Beginn 115 115 120 114
Nach 1 Monat bei 48,90C 110 108 115 109
Fließ- und Verlaufverhalten
Zu Beginn Sehr gut Sehr gut Gut Gut
Nach 1 Monat bei 48,9° C Sehr gut Sehr gut Gut Gut
Gefrier-Tau-Stabilität
(5 Foigen)
Deckvermögen 1,00-vollständige Deckung auf
schwarzem Grund —
Zu Beginn 0,99 0,99
Nach einem Monat bei 48,9°C 0,99 0,99
Ausreichend Ausreichend Ausreichend Ausreichend
Aus den Werten der Beispiele 1 und 2 ist zu ersehen, daß die die erfindungsgemäßen Verdickungsmittel enthaltenden Anstrichmittelgemische (IA, IB; 2A, 2B und 2C) bessere Fließ- und Verlaufeigenschaften und in einigen Fällen eine bessere Viskositätsstabilität als Anstrichmittelgemische mit den herkömmlichen Verdikkungsmitteln für Anstriche auf Wasserbasis aufweisen.
Beispiel 3
Ein Anstrichmittel mit einem Harzbindemittel aus einem 80% Vinylacetat und 20% Äthylacrylat enthaltenden Copolymeren wird durch Vermischen der folgenden Materialien hergestellt:
0,99 0,99 0,99 0,99 - 3,0
0,99 0,99 0,99 0,99 0,3
Polyäthoxyliertes Nonylphenol 200,0
Phenylquecksilberacetat (18% Hg) 100,0
Titandioxid 142,0
Calciumcarbonat 2,0
Talkum
Antischaummittel 228,0
Vinylacetat/Äthylacrylat (80/20) 8,0
Copolymer-Latex (55% Feststoffe)
Butylcellosolveacetat
Teile
Wasser 168,0
2% wäßrige Lösung von
Hydroxyäthyläther von Guar
(Substitutionsgrad 1,21) 275,0
Kaliumtripolyphosphat 1,0
Propylenglykol 30,0
40 Dieses Anstrichmittelgemisch weist bessere Fließ- und Verlaufeingenschaften als ein vergleichbarer Latexanstrich auf, der Hydroxypropylmethylcellulose als Verdickungsmittel enthält.
Die erfindungsgemäßen Anstrichmittelgemische können auf jedem geeigneten, gegebenenfalls vorgestrichenen, porösen oder nicht porösen Untergrund wie Holz, Verputz, Stein, Zementblöcke, Asbestzementprodukte wie Dachschindeln, Gipspappe, keramische Materialien und Textilien, verwendet werden.
8,5
9,1		 8,4
9,1		 r
107
102		 121
116		 I
Gut
Gut
Ausreichend		 Gut
Gut
Ausreichend		 \
f
45

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Anstrichmittelgemische aus einer wäßrigen Dispersion wasserunlöslicher Materialien, gekennzeichnetdurch einen Gehalt an
(a) IO bis 70 Gewichtsprozent eines wasserunlöslichen Bindemittels aus ölharz und/oder durch Vinylpolymerisation von monoolefinisch ungesättigten Verbindungen erhaltenen Additionspolymeren, und
(b) 0,01 bis 2,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des gesamten Anstrichmittelgemisches, an einem Verdickungsmittel aus einem Galaktomannan-Hydroxyalkyläther mit einem Substitutionsgrad von 0,1 bis 3,0 und mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Hydroxyalkylgruppe.
DE2230074A 1971-06-23 1972-06-20 Anstrichmittelgemisch aus einer wäßrigen Dispersion wasserunlöslicher Materialien Expired DE2230074C3 (de)

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