DE2535373C3 - Anstrichfarben auf Basis wäßriger Kunststoff-Dispersionen - Google Patents
Anstrichfarben auf Basis wäßriger Kunststoff-DispersionenInfo
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- DE2535373C3 DE2535373C3 DE2535373A DE2535373A DE2535373C3 DE 2535373 C3 DE2535373 C3 DE 2535373C3 DE 2535373 A DE2535373 A DE 2535373A DE 2535373 A DE2535373 A DE 2535373A DE 2535373 C3 DE2535373 C3 DE 2535373C3
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- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
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Description
nen verwendet, die durch Polymerisation von olefinisch ungesättigten Monomeren in wäßrigem Medium hergestellt
sind und die im Polymerisatanteil als Comonorneres eine polymerisierbare Ketogruppen tragende
Verbindung enthalten, wobei als polymerisierbare Ketogruppen tragende Verbindung Vinylacetessigester,
Allylacetessigester oder ein Di-Ester der allgemeinen
Formel
R C)
R CU C-C-O-A-C -CHj-C-CH,
verwendet wird, worin R gleich H oder CHi und A gleich -(CHj)n-O- oder -(CH.-CH>)m-O- ist,
wobei π eine ganze Zahl zwischen 1 und 4 und m eine
ganze Zahl zwischen 1 und 3 ist.
Acetessigsäureallylester wird dabei bevorzugt. Bezogen
auf das Gesamtgewicht aller Monomeren beträgt der Anteil an Acetessigester 0,5 bis IO Gew.-%,
vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-°/o.
Statt einer einzigen Dispersion kann man Gemische verschiedener Dispersionen verwenden, wobei jedoch
mindestens eine den polymer gebundenen Acetessigester enthalten muß, und zwar in einer solchen Menge,
daß, bezogen auf das Gesamtgewicht aller im Gemisch enthaltenen Monomeren, der Acetecdigester in den
oben angegebenen Mengen vorhanden ist.
Niedrig pigmentierte Dispersionsfarben im Sinne der
Erfindung sind Dispersionsfarhen, deren Pigmentvolumenkonzentration
zwischen 7 und 30% vorzugsweise zwischen 10 und 20°Λ üegt.
Organische Lösungsmittel im Sinr~ der Erfindung lind Glykole und deren Derivate wie z. B. Äthylenglykol,
Propylenglykol, Butylenglykoi, Hex· 'cnglykol, Oligoglykole,
wie Di- oder Tri-glykol. Cilykol- b/.w.
Oligoglykoläther wie Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butyl-mono, -di- oder -tri-glykolüther, Mono-. Di- oder
Triglykolcster, wie Mono , Di- oder Tn-glykol-acctai.
•propionat oder -butyral sowie (Oligo) Glykol-halb-
»ther-halb-estcr, wie /.. U. Methyl-, Äthyl . Propyl- oder
Uutyl-moni)-, di- oder -tri-glykolacctai, propionat oder
-butyral. Auch Gemische derarliger Substanzen sollen organische Lösungsmittel im Sinne der Erfindung sein.
Die organischen Lösungsmitlei werden der Farbe /u 3
bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5—15 Gew.-1Vo. bezogen
auf das Gesamtgewicht der Farbe, zugesetzt.
Die wäßrigen Kunststoff·Dispersionen besit/en Fest
Moff-Gehalte /wischen 20 und 70%. vorzugsweise /wischen 40 und 60%. Im übrigen werden die wäßrigen
Kunststoff-Dispersionen in üblicher Weise nach Verfahren,
die dem l-'achmann bekannt sind, hergestellt.
Die VViihl tier übrigen Monomeren ist nicht kritisch.
Is kommen alle üblicherweise in Kunststoff-Dispersionen verwendeten Monomeren in I rage, die in sinnvoller
Weise ilen Anforderungen der Praxis entsprechend miteinander kombiniert werden können. Geeignet sind
/. Ii. Vinylester organischer Carbonsäuren, deren Kohlenstoffgerüst I bis i0, vorzugsweise I bis 20
Kohlenstoffatomc enthalt, wie Vinylacetat. Vinylpropionat,
Ison.onansäurevmylester und Vinylester von verzweigten Monocarbonsäuren mit bis zu 20 Kohlenstoff
.Humen; IsUt der Acrylsäure oiler Methacrylsäure nut
! bis i0 vorzugsweise I bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest wie Äthyhicrylal. Isopropylacrylal, Butyl
.Kiyl.il. i-ÄlhvIlicxylacrylal. Methylmethacryhil, Butyl
melhacrylal; aromalische oder aliphaiische v/i-ungesätligte
Kohlenwasserstoffe wie Äthylen. Propylen.
Styrol. Vinvlloliiol; Viiiylh,.logcni.le wie Vinylchlorid;
ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril; Diester von Maleinsäure oder Fumarsäure wie Dibutylmaleinat oder
Dibutylfumarat; «-^-ungesättigte Carbonsäure wie Acrylsäure, Methacrylsäure oder Crotonsäure sowie
deren Derivate wie Acrylamid oder Methacrylamid.
Bei der Auswahl der geeigneten Monomeren oder Monomerkombinationen sind die allgemein anerkannten
Gesichtspunkte zur Herstellung von Anstrichdisp-T-sionen
zu berücksichtigen. So ist insbesondere darauf zu achten, daß Polymere entstehen, die unter den
vorgesehenen Trocknungsbedingungen der Farbe einen Film bilden, und die Auswahl der Monomeren zur
Herstellung von Copolymeri^aten ist so zu treffen, daß
nach der Lage der Polymerisationsparameter die Bildung von Copolymeren mit den Ketogruppen
enthaltenden Monomeren zu erwarten ist. Im folgenden sind einige geeignete Monomerkombinationen aufgeführt:
Äthylacrylat/Methylmethacrylat/iMeth-)-Acrylsäure/Acetessigsäureallylester
Isopropylacrylat/Methylmethacrylat/fMeth-)-Aciylsäure/Acetessigsäureally
!ester
Butylacrylat/Methylmethacrylat/JMeth-)-Acrylsäure/Acetessigsäureallylester
Isobutylacrylat/Methylmethacrylat/fMeth-)-Acry
!säure/Acetef.igsäureally !ester
2-ÄUiylhexylacrylat-Methylmethacrylat/(Meth-)-Acrylsäure/Acetessigsäureallylester
Äthylacrylat/Styrol/Methylmctiiacrylat/tMe'h-)-Acrylsäure/Acetessigsäureallylester
Butylacrylat/Styrol/Methylmethacrylat/'tMetli·)-Acrylsäure/Acetcssigsäurcallylester
2-Äthylhexylacrylat/Styrol/(Meth-)Acrylsäure/Acetessigsäureallylester
Vinylacetat/BuIy lacrylat/Acetessigsäureallylester
Vinylacetat/Dibulylinaleinat/Aeetessigsäureallylester
Vinylacetat/Dibutylfumarat/Aeeiessiiisäureallylester
Vmylacctat/Isoiionansäurevinylester/Acetes'.i^-
säurcallylesier
säurcallylesier
Vinylacctal/2-Älh>lhexünsäurevinylesii'r/Aceiessigsäureallylestcr
Viny lacet.it/ Vers, ι' ie- lO-säurevinylesier/Acetessigsäureallylesier
Viny lacetat/Äthylen/Acetessigsau really I ester
Viny lacelat/Athylen' Viny lehlorul/ Acetessigsäureallylester
Kunststoff-Dispersionen sind außerordentlich komplexe
Systeme. Die Herstellung von Dispersionen, welch.: sich für die /wecke der Lrfindung eignen, sei/i
die Anwendung der auf Gebiet der Emiilsionspolymen
sation bestellenden Erfahrungen, auch soweit sie hier nicht beondcrs besjhrieben sind, voraus. Die Mißachtung
der dem Fachmann der Emulsionspolymerisation bekannten Regeln kann daher wichtige Eigenschaften,
z. IJ. die Wasserbeständigkei:. beeinträchtigen. Die
Dispersionen sollten deshalb, bezogen auf ilen Gehall
iltl Polymerisat, die üblicherweise verwendeten Mengen
von bis zu !"/" vorzugsweise bis zu 1".'<\ an ionisthen
Emuk'aloren bzw. bis zn b"/i·. vorzugsweise bis zu 4''■■'.ι an
nichlionischen l'niuliraloreii nicht wesentlich über
schreiten.
Als. nichtionische Einiilgaloren verwendet m.ui
beispielsweise Alkylpolyglykoliiihcr wie die Aihowhc
nmiisprodukle von l.anryl·. ()leyl- oder Stcarvlalkohol
oder von Gemisi hen wie Kokosfettalkohol; Aikvlphe
nolpolygiykoläther wie die Athoxylierungsprodukte /on
Octyl- oder Nonyl-phenol, Diisopropyl-phenol, Triisopropylphenol
oder von Di- oder Tri-tert.-butyl-phenol;
oder Athoxylierungsprodukte von Polypropylenoxid.
Als ionogene Emulgatoren kommen in erster Linie anionische Emulgatoren in Frage. Es kann sich dabei um
die Alkali- oder Ammonium-Salze von Alkyl-, Aryl- oder Alkyl-aryl-sulfonaten, -Sulfaten, -Phosphaten,
-Phosphonaten oder Verbindungen mit anderen anionischen Endgruppen handeln, wobei sich auch Oligo- oder ι
Polyäthylenoxyd-Einheiten zwischen dem Kohlenwasserstoffrest und rler anionischen Gruppe befinden
können. Typische Beispiele sind Natriumlaurylsulfat, Natriumoctylphenolgiykoläthersulfat, Natriumdodecylbenzolsulfonat,
Natriumlauryl-diglykolsulfat, Ammoni- ι urr.-tri-tert.-butylphenolpenta- oder oktaglykolsulfat.
Ais Schutzkolloide verwendet man gegebenenfalls Naturstoffe wie Gummiarabicum, Stärke, Alginate oder
modifizierte Naturstoffe wie Methyl-, Äthyl-, Hydroxyalkyl- oder Carboxymethylcellulose oHer synthetische
Substanzen wie Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon oder Gemische aus derartigen Stoffen. Bevorzugt
können modifizierte Cellulose-Derivate und syntheti- $che Schutzkolloide verwendet werden.
Zum Starten und Weiterführen der Polymerisation bedient man sich öl- und/oder vorzugsweise wasserlöslicher
Radikalbildner oder Redoxsysteme. Es eignen sich beispielsweise Wasserstoffperoxyd, Kaiium- oder Ammoniumperoxydsulfat,
Dibenzoylperoxyd, Laurylperoxyd, Tri-tert.-butylperoxyd, Bis-azodiisobutyronitril
allein oder zusammen mit reduzierenden Komponenten, beispielsweise Natriumbisulfit, Rongalit, Glucose, Ascorbinsäure
und anderen reduzierend wirkenden Verbindungen.
Zum Herstellen der erfindungsgemäßen Dispersionsfarben mit hoher Naßhaftung mischt man die Dispersionen
mit einer Pigmentaufschlämmung ab Solche Pigmentaufschlämmungen, auch als Pigmentanteigungen
oder Pigmentpasten bezeichnet, die sich zum Einsatz in niedrig pigmentierten Dispersionsfarben und
Insbesondere von Glanzfarben eignen, bestehen zum Beispiel aus Titandioxid, welches in Wasser gleichmäßig
dispergiert ist. Sie enthalten in der Regel Schutzkolloide wie Cellulosederivate, beispielsweise Hydroxyäthylcellulose,
und Dispergiermittel, beispielsweise Salze der Poly-(meth)acrylsäure oder Natriumpolyphosphat. Übliche
Bestandteile der Pigmentaufschlämmung sind ferner antimikrobiell Konservierungsmittel, Entschäumer,
pH-Stabilisatoren und Füllstoffe Besonders geeignete Titandioxidpigmente sind Rutil und Anatas. Für
Glanzfarben ist es wichtig, daß der mittlere Teilchendurchmesser des Pigments in der Nähe der unteren
Grenze der Licht-Wellenlänge liegt, also bei etwa 0,4 bis 0,2 μ. Für die Herstellung niedrig pigmentierter matter
Farben kann man beispielsweise spezielle oberflächenreiche Silikatpigmente mitverwenden. Bindemittelreiche
matte Farben ergeben gut zu reinigende Anstriche. Die Pigmentpaste kann natürlich auch Buntpigmente
cnihalten, aber der gewünschte Farbton kann ebenso
durch ADtönen der mit Weißpigment konfektionierten Dispcrsionsfarbe eingestellt werden.
Die Pigmentaufschlämmung kann nach den bekannten Methoden hergestellt werden, z. B. durch Dispergieren
des l'igiPen's im Dissolver, oder auf Kugel- oder Sandmühlen oder mittels Walzenstühlen. Zur Vciwcndtitig
in Glanzfarben darf die Pigmentaufschlämmung keine wesentlichen Mengen an Pigmentaggregaten
einhalten, weil dies1: den Glanz beeinträchtigen.
Man kann entweder der Dispersion oder auch der fc ligen Dispersionsfarbe Hilfsstoffe zusetzen, ζ. Β
\l "ichmacher, Vernetzer, Puffersubstanzen, Verdicker.
Tii.xotropierungsmittel, Rostschutzmittel, Alkydharze
oder trocknende öle. Weichmacher sind hierbei nicht die eingangs als Filmkonsolidierungsmiitel genannten
Lösungsmittel mit nur temporärer Wirkung, sondern Verbindungen wie Dibutylphthalat, die die Filmbildungstemperatur
erniedrigen und längere Zeit im Polymerisat verbleiben.
Die im folgenden beschriebenen Beispiele sollen die Erfindung erläutern.
B e i s ρ i e 1 1
in einem 2 Liter-Dreihalskolben, der sich in einem Heizbad befindet und der mit Rührer, Rückflußkühler.
Trcpftrichter und Thermometer ausgestattet ist, wird
eine Dispersionsflotte, besteht.-. J aus
603GT Wasser
18GT Polyvinylalkohol mit dem Hydrolysegrad 88
Molprozent und einer Viskosität der 4proz. wäßrigen Lösung bei 20° C von 18 cP
0,9 GT Natrium-vinylsulfonat
6 GT Natriumdodecylbenzolsulfonat 0,72 GT N-H2PO; · 2 H,O
1,67GTNa2HPO, · 12 H2O
1,5GT Ammoniumperoxydisulfat und 60GT Vinylacetat
6 GT Natriumdodecylbenzolsulfonat 0,72 GT N-H2PO; · 2 H,O
1,67GTNa2HPO, · 12 H2O
1,5GT Ammoniumperoxydisulfat und 60GT Vinylacetat
unter Rühren erhitzt wobei die Polymerisation in Gang kommt. Wenn die Temperatur auf 70JC gestiegen ist.
wird mit der Zudosierung einer Mischung aus 540GT
Vinylacetat und 18GT Acetessigsäureallylester begon-
-> nen. Die Gesamtdosierzeit beträgt e'.wa 3 Stunden.
Man heizt nach dem Ende der Monomerzugabe noch 2 Stunden bei der Polymerisationsiempei atur (70'C)
unter fortgesetztem Rühren nach und kühlt anschließend den Ansatz ab.
In genau der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wird verfahren, wobei jedoch kein
-, Acetessigsäureailylester zugegeben wird.
In einer Apparatur, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist.
wird eine Dispersionsflotte, bestehend aus
607 GT Wasser
18 GT Oleylpolyglykoiäther mit ca. 25 Äthylenoxyd
18 GT Oleylpolyglykoiäther mit ca. 25 Äthylenoxyd
einheiten
0.2 GT Natrium-dcdecylbenzolsulforiat " 12GT Hydroxyäthylcellulose mit einem durchschnittlichen
Polymerisationsgrad von ca. 400 vMolgew. etwa 100 000)
1,5 GT Natriumacetat
2,5 GT Ammoniumperöxydisulfäi und " 60 GT eines Monomercngemisches, aas einer Mischung aus
450 GT Vinylacetat
I 50 GT Isononansäurcvinylestcr und
2,5 GT Ammoniumperöxydisulfäi und " 60 GT eines Monomercngemisches, aas einer Mischung aus
450 GT Vinylacetat
I 50 GT Isononansäurcvinylestcr und
12GT Acelessigsäurcallylester entnommen
" wurde,
auf 70"C erhitzt und bei dieser Temperatur das restliche
Mor.omcrengemiscb (552 GT) im Verlaufe von !
2Γ)
3Γ) 373
Stunden /uclosicrl. Nach Zudosieivndc wird mit 0:>
GT Animnniumpcroxydisulfat in I1J(JT Wasser vcrsct/l
und 2 Stunden nachgeheizt. Der Irststoffgchalt liegt bei
ca. 50%.
R e i s ρ i e I 4
In genau der gleichen Weise, wie in Beispiel 3
beschrieben, wird verfahren, wobei jedoch kein Aceiessigsätircallylesler zugegeben wird.
In einer Apparatur, wie sie in Beispiel I beschrieben
ist, wird eine Dispersionsflotte, bestehend aus
618 GT Wasser
18 GT Nonylphenoipolyglykoläther mit ca. 30 Äthy-
18 GT Nonylphenoipolyglykoläther mit ca. 30 Äthy-
itiiuAyui. im tt.it ν-μ
1,5 GT Natriumacetat
12 GT Hydroxyäthylcellulose mit einem durchschnittlichen
Polymerisationsgrad von ca. 400 (Molgew, etwa 100 000)
2,5 GT Ammoniumperoxydisulfat
2,5 GT Ammoniumperoxydisulfat
10% (62 GT) der Monomeren-Mischung, die aus 480 GT
Vinylacetat, 120 GT Dibutylmaleinat und 18 GT Acetessigsäureallylester
besteht, auf 70" C erhitzt und das restliche Monomerengemisch im Verlauf von 3 Stunden
zudosiert. Nach Zudosierende wird mit 0,5 GT Ammoniumperoxydisulfat in 15 GT Wasser versetzt und 2
Stunden nachgeheizt. Der Feststoffgehalt liegt bei ca. 50%.
In genau der gleichen Weise, wie in Beispiel 5
beschrieben, wird verfahren, wobei jedoch kein Acetessigsäureallylester zugegeben wird.
111 CIIlCI rVppaldtUI. VVIC 5IC MI UV-ISUICI I U
ist. wird eine Dispersionsflotte, bestehend aus
636 GT Wasser
18 GT Nonylphenoipolyglykoläther mit ca. 30 Äthylenoxydeinheiten
12GT Polyvinylalkohol mit dem Hydrolysegrad 88 Molprozent und einer Viskosität der 4proz.
wäßrigen Lösung bei 20cC von 18 cP.
0,9 GT Natrium-Virylsulfonat
1.5 GT Natrium-Acetat
2.5 GT Ammoniumperoxydisulfat
48 GT Vinylacetat
0,9 GT Natrium-Virylsulfonat
1.5 GT Natrium-Acetat
2.5 GT Ammoniumperoxydisulfat
48 GT Vinylacetat
12 GT Versatic-10-säure-vinylesterund
1.2 GT Acetessigsäureallylester
1.2 GT Acetessigsäureallylester
auf 70cC erhitzt und bei dieser Temperatur im Verlauf
von 3 Stunden ein Gemisch aus 432 GT Vinylacetat. 108 GT Versatic-lO-sä'jrevinylester und 18 GT Acetessigsäureallylester
dosiert. Nach Zudosierende wird mit 0,5 GT Ammoniumperoxydisulfat in 15GT Wasser
versetzt und 2 Stunden nachgeheizt. Der Feststoffgehait liegt bei ca. 50%.
In genau gleicher Weise, wie in Beispiel 7 beschrieben,
wird verfahren, wobei jedoch kein Acetessigsäureallylester zugegeben wird.
B e ι s ρ ι .· I 4
Miin stellt /uniichst eine MiwmicremulMfin folgender
Zusammensetzung In τ:
' !0H GT Wasser
h CiT Ammonium-tri-tcrt.-butylpnenolpolyglykol-
iithersulfat mit ca. 8 Äthvlenoxydeinheiten
I 2 GT Methacrylsäure
6 GT Acrylsäure
300GT 2-Äthylhcxylacrylat
300 GT Methylmcthacrylat und
I 2 GT Acetessigsäureallylester
I 2 GT Methacrylsäure
6 GT Acrylsäure
300GT 2-Äthylhcxylacrylat
300 GT Methylmcthacrylat und
I 2 GT Acetessigsäureallylester
werden mit einem Schnellrührer gerührt, bis eine stabile Emulsion resultiert.
In einer Apparatur, wie sie in Beispiel I beschrieben
ist. wird eine Mischung aus
306GT Wasser
3 GT Ammonium-tri tert.-butylphenolpolyglykol-
äthersulfat mit ca. 8 Äthylenoxydeinheiten und 60 GT der Monomerenemulsion auf 8PC
geheizt und mit einer Lösung aus 0,45 GT Ammoniumperoxydisulfat
in 15 GT Wasser versetzt. Anschließend
.>-. beginnt man mit der Zudosierung der restlichen
Monomeremulsion und führt die Polymerisation zu Ende. Die Gesamtzudosierzeit beträgt 2 Stunden, die
Polymerisationstemperatur und die Temperatur wäh- -end der Nachheizzeit liegt zwischen 81 und 83°C. Nach
i" dem Ende der Monomerendosierung versetzt man mil
0,15GT Ammoniumperoxydisulfat in 5 GT Wasser heizt 60 Minuten weiter und kühlt dann ab. Der
Feststoffgehalt beträgt ca. 50%.
Be i s ρ i e1 10
In genau der gleichen Weise, wie in Beispiel 5
beschrieben, wird verfahren, wobei jedoch keir Acetessigsäureallylester zugegeben wird.
Be i spi el 11
ivian 3iciii /.unav-n^i v-mC iviCriCiViCrcmüiSiGr, ,Ci^CriuC!
Zusammensetzung her:
310GT Wasser
6 GT Natriumsalz von Laurylalkoholdiglykoläther
6 GT Natriumsalz von Laurylalkoholdiglykoläther
sulfat
12GT Methacrylsäure
6 GT Acrylsäure
300GT Butylacrylat
300 GT Styrol und
"' 18 GT Acetessigsäureallylester
6 GT Acrylsäure
300GT Butylacrylat
300 GT Styrol und
"' 18 GT Acetessigsäureallylester
werden mit einem Schnellrührer gerührt, bis eine stabil« Emulsion resultiert.
In einer Apparatur, wie sie in Beispiel 1 beschrieber
ίϊ ist, wird eine Mischung aus
303 GT Wasser
3 GT Natriumsalz von Laurylalkoholdiglykoläther
3 GT Natriumsalz von Laurylalkoholdiglykoläther
sulfat und
62 GT der Monomerenemulsion auf 81°C
62 GT der Monomerenemulsion auf 81°C
geheizt und mit einer Lösung aus 0,45 GT Ammonium
peroxydisulfat in 15 GT Wasser versetzt. Anschließenc beginnt man mit der Zudosierung der restlicher
Monomeremulsion und führt die Polymerisation zi h5 Ende. Die Gesamtzudosierzeit beträgt 2 Stunden, di<
Polymerisationstemperatur und die Temperatur wäh rend der Nachheizzeit liegt zwischen 81 und 83°C. Nacr
dem Ende der Monomerdosierung versetzt man mi
2'5
3 5 3 7
K)
0.15G Γ Aimioiiiumperoxulisulfa: in 1J(JT Wasser,
hci/t M) Minuten weiter und kühlt dann ab. Der
t eslstoffgehalt betragt ι-a. 50%.
Beispiel 12
In genau iJcr gleichen Weise, wie in Beispiel 11
beset«,leben, wird verfahren, wobei jedoch kein Aeetessigsätireallylesier zugegeben wird.
Zur Prüfung der Naßhaftung wurden Glanzfarben nach der folgenden Rezeptur hergestellt.
I. Wasser | 41.0 GT |
3°/oige wäßrige Lösung | |
von Celluloseethern | 15,b GT |
Poly meta phosphate | 0,4 GT |
Dispergiermittel PA 30 | 3,0 GT |
Ammoniak 25%ig | LOGT |
Krinsprvipriinui.miltpl | 2,0 OT |
Entschäumer | 3.0 GT |
Titandioxid | 175,OGT |
Korngröße 0.2-0.4 μ | |
1,2PrOPvICnElVkOl | 10,0 GT |
wrden dispergiert und dann die
2. Dispersion
(bei 50% Feststoffgehalt)
710,0 GT
eingesetzt, die, wenn der pH-Wert nicht über ca. 7 liegt,
mit 2,0 GT Ammoniak 25%ig versetzt wird.
Anschließend wird unler Rühren langsam eine Misv-iiungaus
3. Butyldiglykolacetatund 10,0GT
1,2- Propylenglykol 27,0 GT
/ugegeben.
Die unter I. angegebenen flüssigen bzw. löslichen Bestandteile mit Ausnahme des t.2-Propylenglykols
werden in einem Rührgefäß in der genannten Reihenfolge vorgelegt und darin das Pigment mit einem
Dissolver dispergiert. Anschließend wird 1,2-Propylenglykol
zugegeben. Von dieser Pigmentpaste wurde eine \Ap
hpr
ctolIl
für
ben ist. ähnlich der Gardner-Washability und Abrasior
Machine, jedoch mit einer etwa 1.20m langer Laufstrecke werden die vorbereiteten Glasplatten se
eingelegt, da 5 die aufgezogenen Dispersionsfa' benfilme
senkrecht zur Laufrichtung der Bürste liegen. Wegen der Länge dor Laufstrecke können in einem Pnifgang
etwa 15 farben gleichzeitig untersucht werden. Verwendet wird eine Schweinsborstenbürste, die /u
Beginn der Prüfung mit destilliertem Wasser befeuchtet wird. Die Laufstrecke der Bürste wird wahrend der
Prüfung ebenfalls mit destilliertem Wasser betropft, so daß die Bürstenspur ständig mit einem Wasserfilm
bedeckt ist. Bei ungenügender Naßhaftung wird nach wenigen Bürstengängen die Dispersionsfarbe durch die
Bürste vom Untergrund abgeschoben und reißt an der Grenze zwischen befeuchtetem und trockenem Film ab.
Die Naßhaftung ist um so besser, je langer die Bürste bis zum Abschieben des Fiimes iiiuft. Optimale Naöhattung
liegt vor, wenn nach JOOO Bürstengängen (I Bürstengang ist ein Min- und Herlauf) der Film in der
befeuchteten Bürstenspur noch nicht abgeschoben ist.
2. Kondensationstest
Hierbei wurde ein rechteckiger Thermostat verwendet, der zur Hälfte mit Wasser von 500C gefüllt ist und in
dessen Gasraum über der Wasseroberfläche ein Ventilator montiert ist. Die obere Öffnung wird mit den
vorbereiteten Stahlblechen — mit der Prüffläche nach unten — belegt und dadurch geschlossen. Der
Thermostat steht in einem auf 23°C gehaltenen Raum. Durch die Temperaturdifferenz kondensiert sich Wasserdampf
an der Unterseite der Bleche und wirkt auf die Glanzfarbenfilme ein. Nach jeweils 15 Minuten
Einwirkungszeit werden die Platten abgenommen und beurteilt.
Ungenügende Naßhaftung zeigt sich in der Bildung von Blasen zwischen der Dispersionsfarbe und dem
Alkydharzlack sowie in der leichten Abschiebbarkeit des Films, z. B. mit der Fingerkuppe. Bei guter
Naßhaftung ist der Film auch nach 4 Stunden noch
den verschiedenen zu prüfenden Dispersionen gleiche Bedingungen, z. B. hinsichtlich der Pigmentdispergierung
zu gewährleisten.
Für die Herstellung der einzelnen Farben wurde aus >
· der Pigmentpaste ein entsprechender Anteil entnommen und in dem in dem obigen Rezept genannten
Verfahren mit den etwa I Tag alten Dispersionen unter einem langsam laufenden Rührer gemischt. Darauf
wurden die unter 3. genannten Lösemittel zugegeben. ·<
> Nach der vollständigen Konfektionierung wurden die Farben gesiebt.
Diese Glanzfarben werden nach 1 Tag Standzeit auf Glasplatten und auf Stahlbleche, auf die vorher ein
lufttrocknender pigmentierter glänzender Alkydharz- v. lack gesprüht und nach Trocknung 24 Stunden bei
100°C gealtert wurde, aufgezogen. Verwendet wurde ein Filmzieher mit einer Spalthöhe von 200 μΐη. Nach 24
Stunden Trockenzeit der Glanzfarben wurden diese nach den beiden nachfolgend beschriebenen Methoden wi
auf Naßhaftung geprüft.
1. Abriebtest
Auf einer mechanischen Abriebmaschine, wie sie z. B,
in der deutschen Off enlegungsschrif 122 62 956 beschrie- η -.
Die Prüfergebnisse zeigt Tabelle 1.
lic ι spiel | Alirichlest | Beständigkeil |
Aihl der | im Knnden- | |
Doppelhürstenstrichc | sutionstesl | |
> 4 Std. | ||
1 | > M)Ut) | 10 Minuten |
-> ■ | M) | > 4 Std. |
3 | >300() | 10 Minuten |
4' | 250 | > 4 Std. |
S | >3üO() | 15 Minuten |
6' | 120 | > 4 Std. |
7 | >3<)<)0 | < 15 Minuten |
8" | 50 | > 4 Std. |
9 | >3000 | <I5 Minuten |
irr | 70 | > 4 Std. |
Il | >3000 | <I5 Minuten |
12' | 110 | |
' !Nicht erfindunasnemiiLle Verglcichsbeispiele.
Claims (2)
1. Verwendung von Kunststoffdispersionen, die durch Polymerisation von olefinisch ungesättigten ,
Monomeren in wäßrigem Medium hergestellt sind und die im Polymerisatanteil als Comonomeres eine
polymeriüierbare Ketogruppen tragende Verbindung
enthalten, ?ls Bindemittel in niedrig pigmentierten,
lösungsmittelhaltigen Anstrichfarben, da- in durch gekennzeichnet, daß als polymerisierbar
Ketogruppen tragende Verbindung Vinylacetessigester, Allylacetessigester oder ein Di-Ester
der allgemeinen Formel
R O
R CH C CO A C CU, C (TL
verwendet wird, worin R gleich H oder CHi und A
gleich -(CH>),-O- oder -(CH>-CH;)„,-(J-ist,
wobei η eine ganze Zahl zwischen I und 4 und m eine ganze Zahl zwischen 1 und 3 ist.
2. Ausführungsform nach Anspruch '., dadurch
gekennzeichnet, daß der Anteil der polymerisierbaren Ketogruppen tragenden Verbindung im Polymerisat
0,5 bis 10 Gew.-°/o, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, beträgt.
i. Ausführungsform nach Anspruch I und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein Gemisch verschiedener Dispersionen verwendet
wird, von denen mindestens eine im Polymerisatanti
I soviel an polymerisierbaren Ketogruppen tragender Verbindung als Comonomeres enthalt,
daß die Menge ,m polymerisierbaren Ketogruppen tragender Verbindung, berechnet auf das Gewicht
alle," im Gemisch vorhandener Monomeren 0.5 bis 10 Gew-% betragt.
Das froblt.Mii der Naßhaftung von Dispersionsfarben
auf glatten, nicht saugfähigen I nlergriindei· hat lange
/.eit ilen Kins.it/ bestimmte." Dispersionsfarben cinge- ;
uhrankt. K.edrig pigmentierte Dispersionsfarben, und
unter diesen wieder besonders solche, die /ii glänzenden
oder seidenmatten I ilmen ,iiifirocknen. haften auf
flatten, nicht saiigfahigeri Untergründen schlecht, wenn
die Anstrich'.: nach dem Trocknen wieder befeuchtet ,.■
werden. Besonders schlecht ist die NalJliaftiing bei
frischen Anstrichen, die noch nicht gealtert sind.
Niodrig pigmentierte Dispersioiisfarben wählt man
dann, wenn der Anstrich abwaschbar sein soll. Durch
den hohen Bindemit'elgchali dieser farben entsteht ein ,
geschlossener, abwaschbarer Fi 1 in Kbenso weisen
fl.in/enile oder seidenmatte Dispersionsfarben eint
PigmentNolinncnkon/entration von weniger als 40"/,,
und in der Kegel etwa 10 — 2>"<Ί>
auf Daneben enthalten Mi- /iir Vnhessn'
>u; von (ihm/. V>il,>uf und offener
/eil Ui'.I ,ιis I .imkunsnlidierungsrnitlel organischi1
I osungsMiinel in größerer Menec. etwa /wischen I und
.'ii"i. Gl,in/. Verlauf und offene /eil werden /. B. durch
mehr ■'· er !me. mi' W,isser mischbare Alkohole mit bis zu
^ I Alomcn. insbesondere Athvlen- und l'ron\ lenglvkol ■
ί Ier deren Monoinelhvl . Monoalhv I oder Monuhiilvl
.ι ι hei" heeinll iHt. /nr Veibesseriing der I i!m -.oiisoIkIh·
IUHl' ' "wendel man hes<
In ,in!·' wassei lösliche Io
sungsmittel wie die Monogiykoläther von Carbonsäuren
und insbesondere Ester von Carbonsäuren mit Monoalkyläthern von Glykolen oder Oligoglykolen. Butyldiglykolacetat
ist einer der verbreitetsten Vertreter dieser Gruppe. Die Kombination von niedriger Pigmentierung
und höherem Lösungsmittelgehalt wirkt sich auf die Naßhaftung der Dispersionsfarbanstriche ganz besonders
negativ aus.
Mangelhafte Naßhaftung führt dazu, daß die an sich als abwaschbar konzipierten Anstriche diese Eigenschaft
nicht mehr besitzen, wenn sie auf glatte, nicht saugfähige Untergründe, z. B. auf alte Alkydharz- oder
Ölfarbanstriche aufgetragen wurden. In Feuchträumen wie Küchen oder Badezimmern und manchen gewerblichen
Räumen, wo mit Kondenswasserbildung gerechnet werden muß, kann sich der neue Anstrich vom
Untergrund ablösen, wenn nicht für auur.-ichende Naßhaftung gesorgt ist. Schließlich erschwert mangelhafte
Naßhaftung die Anstricharbeit. Werden beispielsweise Sockel und obere Wandhälfte oder Wand und
Decke verschiedenfarbig ausgeführt, so kann es geschehen, daß der erste Anstrich durch ungenaue
Pinselführung andersfarbig beschmutzt wird. Grundsätzlich kann man diese Verschmutzung mit einem
feuchten Lappen oder Schwamm beseitigen. Bei mangelhafter Naßhaftung wird dabei jedoch leicht der
erste Anstrich beschädigt oder ganz abgeschoben.
Es hat aus diesen Gründen nicht an Versuchen gefehlt, Kunststoff-Dispersionen so zu modifizieren, daß die mit
ihnen hergestellten Dispersionsfarben die erwünschte Naßhaftung /eigen. Zahlreiche Monomere, die spezielle
funktionell Gruppen enthalten (z.B. bestimmte Cveloureide.
Oxazolidine, Azomethine oder A/.iridine). sind als Comonomcre bei der Emulsionspolymerisation
zur Verbesserung der Naßhaftung von Dispersionsfarben auf nichtsaugfahigcm Untergrund vorgeschlagen
worden. Ks wurde auch vorgeschlagen, zur Verbesse rung der Naühafttmg Aminogruppen dadurch in die
l'olymerketten von Kmiils.onspolymeren einzubauen
daß man Comonoinere nut speziellen Reaktivgruppen
/.IS (Kirangriippen oder Gruppen mit nucleophil
substitu,erbaren Halogenatomen bei der Emulsionspolymerisation mitverwendet und erst nach erfolgtet
Polymerisation die Aminogruppen durch Umset/iing
mit Ammoniak oder Aminen in den Polymerverband einfuhrt
Dispersionsanstriche. .velche derartige Aniinogiup
pen !ragende Polymere ;.'ls Bindemittel enthalten neigen indessen häufig /ii Vergilbung-Erscheinungen
Außerdem si die Na'thaftiing oft nur in geringen'
Aiisp'alt verbessert. Viele dieser farben liefern /war be
niedriger Pigmertierung Anstriche, die auf glattem
niihlsaiigfähtgein Untergrund ausreichend haften, fugi
man ledoch organische Lösungsmittel/u ι vjsen I arbcn
so hesit/en daraus hergestellte Anstriche bei weiten
keine Naßhaftiing mehr
Aus der Dl- OS l-t 1I") 70h sind Kuns;stoffdispersionci
bek.iiint. in deren Polvn.ens.u.inteil Monomere entlial
ten sind, die Ketogiupren enthalten, über welche eini
VfrmM/i'iu' mit /, Il Dicmbonsiiure-bis Imlm/id"!
möglich isl l'k^e Dispersionen werden /H in dei
lexlilveivdi lung /um Herstellen von remigiingshestan
digcn Sch . bleu oder in der Anstrichtci linik /im
llersi'.'üen νο·ι lo'.-mgsmitielbeslandigen Karben ver
w ellllel
Is wiiiile gefunden, daß man niedrig pigmentierte
losemiilelh.illige Ansii κ hi.irben mit hoher Ν,ιΙΙΙι.ιίΜιιμ
erhall, wenn in.in .ils liindemiltel Klinstslolldispersio
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