DE3323271C2 - - Google Patents
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- C09D127/00—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 a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D127/02—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 a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C09D127/12—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 a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
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- Y10T428/3154—Of fluorinated addition polymer from unsaturated monomers
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Ausbildung eines Deckanstrichs auf einem Zement-Basis
material gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Materialien auf Zementbasis, wie Betonmaterialien,
Asbesttafeln, Calciumsilikatmaterialien oder Verputz
materialien, werden auf dem Gebiet der Baustoffe in
weitem Umfang verwendet. Es ist ein Verfahren zur Aus
bildung eines Deckanstrichs bekannt, bei dem ein
gehärteter Anstrichmittelfilm aus einem Deckanstrich
material auf einem derartigen Material auf Zementbasis
gebildet wird, wobei zwischen dem Basismaterial und dem
Anstrichmittelfilm eine Zwischenschicht angeordnet ist.
Dabei wird in erster Linie der Zweck verfolgt, ein
prächtiges Aussehen zu verleihen.
Als derartige Deckanstrichmaterialien hat man herkömm
licherweise einen Acrylurethanlack, einen Acrylmelamin
lack, einen Polyesterlack, oder einen thermoplastischen
Acrylharzlack verwendet. Bei Verwendung dieser
Deckanstrichmaterialien treten jedoch verschiedene
Probleme auf. So bilden sich beispielsweise leicht
Risse oder Blasen in dem Anstrichfilm aus den Deckan
strichmaterialien, oder es kommt in extremen Fällen zu
einer Ablösung oder zu einem Abblättern des Anstrichs,
und zwar durch Ausschwitzung eines Alkalis aus dem
Basismaterial oder durch die Wirkung von Sonnenlicht,
Wind und Regen, was zu einer Beeinträchtigung des Aus
sehens führt. Es besteht somit ein Nachteil dahin
gehend, daß das Aufbringen des Deckanstrichmaterials häufig
wiederholt werden muß.
Von der Erfindung wurden umfangreiche Untersuchungen
durchgeführt, um die obigen Probleme zu vermeiden.
Dabei wurde festgestellt, daß die Dauerhaftigkeit des
Schlußanstrichs in bemerkenswerter Weise verbessert
werden kann durch Verwendung eines Deckanstrichmate
rials, welches zusammengesetzt ist aus einer Masse mit
einem Gehalt eines bestimmten, spezifischen, fluorierten
Polymeren. Die vorliegende Erfindung beruht auf
diesen Beobachtungen.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Ausbildung eines Deckanstrichs auf einem Zement-Basis
material geschaffen, umfassend die Ausbildung eines
gehärteten Anstrichfilms aus einem Deckanstrichmaterial auf dem Zement-
Basismaterial, wobei zwischen dem Zement-Basismaterial
und dem gehärteten Anstrichfilm mindestens
eine Zwischenschicht aus einem herkömmlichen Lackmaterial,
ausgewählt aus einem Epoxyharz, einem Phenolalkydharz,
einem synthetischen Kautschuk, einem Ethylenvinylacetat-
Copolymerisat, einem Vinylchlorid-Copolymerisat, einem
Vinylchlorid-Copolymerisatsol und einem Urethan-modifi
zierten Epoxyharz, vorliegt,
dadurch gekennzeichnet, daß man als
Deckanstrichmaterial eine Masse einsetzt, welche, in einem
Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert,
100 Gewichtsteile eines lösungsmittellöslichen, fluo rierten Polymerisats mit Härtungsstellen, ausgewählt aus Hydroxyl-, Epoxy-, Carboxyl-, Säureamid- und Estergruppen, ungesättigte Bindung, aktives Wasserstoffatom und Halogen atom, und mit einer Intrinsic-Viskosität von 0,05 bis 2,0 dl/g, bestimmt bei 30°C in Tetrahydrofuran,
0,1 bis 100 Gewichtsteile eines Härtungsmittels und
5 bis 500 Gewichtsteile eines Farbstoffs umfaßt.
100 Gewichtsteile eines lösungsmittellöslichen, fluo rierten Polymerisats mit Härtungsstellen, ausgewählt aus Hydroxyl-, Epoxy-, Carboxyl-, Säureamid- und Estergruppen, ungesättigte Bindung, aktives Wasserstoffatom und Halogen atom, und mit einer Intrinsic-Viskosität von 0,05 bis 2,0 dl/g, bestimmt bei 30°C in Tetrahydrofuran,
0,1 bis 100 Gewichtsteile eines Härtungsmittels und
5 bis 500 Gewichtsteile eines Farbstoffs umfaßt.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als
Deckanstrichmaterial eine Masse verwendet, die ein
spezielles, fluoriertes Polymeres umfaßt. Das fluorierte
Polymerisat weist Härtungsstellen auf und hat eine
Intrinsikviskosität von 0,05 bis 2,0 dl/g, vorzugsweise
von 0,07 bis 0,8 dl/g, bestimmt bei 30°C in Tetrahydro
furan, und ist vom lösungsmittellöslichen Typ. Falls
das Polymerisat keine Härtungsstellen aufweist, ist
der damit erhaltene Anstrichfilm hinsichtlich seiner
Dauerhaftigkeit schlecht. Falls die Intrinsikviskosität
zu gering ist, leidet die mechanische Festigkeit
des Anstrichfilms, und falls die Intrinsikviskosität
zu hoch ist, muß die Konzentration der Lösung verringert
werden, um die Viskosität der Masse zweckentsprechend
einzustellen, wodurch die Verarbeitbarkeit
beeinträchtigt ist. Ferner ist ein in Lösungsmitteln
unlösliches Polymerisat für die Verwendung ungeeignet, da
es schwierig ist, mit einem derartigen Polymerisat
einen einheitliche Anstrichfilm auszubilden.
Als fluoriertes Polymerisat können sowohl ein Additions
polymerisat als auch ein durch Kondensationspolymerisation
erhaltenes Polymerisat eingesetzt werden. Als Polymerisat,
welches durch Additionspolymerisation erhalten wird, sei
erwähnt ein Polymerisat oder Copolymerisat, das durch
Additionspolymerisation einer fluorhaltigen, ungesättigten
Verbindung erhalten wird und das Härtungsstellen,
wie Hydroxylgruppen, Epoxygruppen, Carboxylgruppen,
Säureamidgruppen, Estergruppen, ungesättige Bindungen,
aktive Wasserstoffatome oder Halogenatome, enthält. Als
Polymerisat, welches durch Kondensationspolymerisation
erhalten wird, sei erwähnt ein Epoxyharz mit fluor
haltigen, bifunktionellen Gruppen oder ein Kodensations
produkt eines fluorhaltigen Diols, einer dibasischen
Säure, eines dibasischen Säureanhydrids oder eines
Diisocyanats, welches Esterbindungen, Urethanbindungen
oder Harnstoffbindungen enthält.
Als ein derartiges fluoriertes Polymerisat kann ein Poly
merisat vom Additionspolymerisations-Typ, wie ein
Copolymerisat eines Fluorolefins, mit einem Kohlenwasser
stoff-Typ-Vinyläther bevorzugt verwendet werden, und
zwar unter dem Gewichtspunkt der Wetterfestigkeit und
der mechanischen Eigenschaften des gehärteten Anstrich
films sowie seiner Verfügbarkeit.
Als Fluorolefin-Vinyläther-Copolymerisat, das bei der
vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendet wird, sei
erwähnt ein Copolymerisat, welches 30 bis 70 Mol-%
Fluorolefineinheiten und 70 bis 30 Mol-% Vinylätherein
heiten umfaßt. Tetrafluoräthylen und Chlortrifluor
äthylen seien als bevorzugte Fluoräthylenkomponente
erwähnt, und ein Alkylvinyläther mit einem Gehalt einer
geradkettigen, verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe
mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen sei als bevorzugte Vinyl
ätherkomponente erwähnt.
Als Comonomeres, welches die Härtungsstellen in ein der
artiges Copolymerisat einführt, wird vorzugsweise ein
Vinyläther mit einem Gehalt einer funktionellen Gruppe,
wie Hydroxyalkylvinyläther, oder ein Glycidylvinyläther
verwendet. Ein derartiges Copolymerisat enthält vorzugs
weise nicht mehr als 30 Mol-% der Hydroxyalkylvinyl
äther- oder Glycidylvinyläther-Einheiten.
Das oben erwähnte Copolymerisat kann hergestellt werden,
indem man eine Copolymerisation einer Mischung von
Monomeren in einem vorbestimmten Verhältnis in Gegenwart
oder Abwesenheit eines Polymerisationsmediums unter Ver
wendung eines Polymerisationsstarters oder unter Anwen
dung einer Polymerisationsstarterquelle, wie mit
ionisierender Strahlung, durchführt.
Ein Härtungsmittel, wie eine polyfunktionelle Verbindung, welche gegen
über den Härtungsstellen des fluorierten Polymerisats
reaktiv ist, wird der das fluorierte Polymerisat enthaltenden
Masse in einem Mengenverhältnis von 0,1 bis 100 Gew.-Teilen,
vorzugsweise 0,5 bis 50 Gew.-Teilen, bezogen auf
100 Gew.-Teile des Polymerisats, einverleibt. Ferner kann
gegebenenfalls ein Härtungshilfsmittel oder ein
Härtungskatalysator einverleibt werden.
Im Falle eines fluorierten Polymerisats mit Hydroxyl
gruppen als Härtungsstellen wird beispielsweise ein
Diisocyanat oder ein Titanalkoxid bevorzugt als Härtungs
mittel verwendet, um eine Masse zu erhalten, welche bei
Normaltemperatur härtbar ist. Falls es erwünscht ist,
eine hitzehärtbare Masse zu erhalten, kann ein Melamin-
Härtungsmittel, ein Urethanharz-Härtungsmittel oder ein
mehrbasige Säure-Härtungsmittel, welches herkömmlicher
weise bei einem hitzehärtbaren Acryllack eingesetzt
wird, in effektiver Weise verwendet werden. Als Melamin-
Härtungsmittel seien erwähnt butyliertes Melamin,
methyliertes Melamin oder ein epoxymodifiziertes
Melamin. Der Grad der Modifikation kann ausgewählt werden
innerhalb eines Bereichs von 0 bis 6, abhängig von dem
speziellen Anwendungszweck. In gleicher Weise kann der
Selbstkondensationsgrad je nach Wunsch ausgewählt werden.
Als Harnstoffharz seien erwähnt methylierter Harn
stoff oder butylierter Harnstoff. Als mehrbasige Säure-
Härtungsmittel ist eine langkettige, aliphatische
Dicarbonsäure, eine aromatische, mehrbasige Carbonsäure
oder deren Anhydrid oder ein Blockpolyisocyanat brauch
bar. Falls ein Melamin-Härtungsmittel oder Harnstoff-
Härtungsmittel verwendet wird, ist es möglich, die
Härtung durch einen Zusatz eines sauren Katalysators zu
erleichtern. Im Falle eines fluorierten Polymerisats
mit Epoxygruppen als Härtungsstellen sind beispielsweise
ein Amin, eine Carbonsäure, ein Phenol oder ein Alkohol
als Härtungsmittel brauchbar. In diesem Fall ist als
Härtungshilfsmittel eine Polyhydroxyverbindung, insbe
sondere ein nichtaromatisches Diol, brauchbar.
Es ist erwünscht, daß ein derartiges Härtungssystem in
Abhängigkeit von der Natur des Basismaterial in zweck
entsprechender Weise ausgewählt wird. Beispielsweise
wird ein Normaltemperaturhärtungssystem bevorzugt einge
setzt für die Applikation an Ort und Stelle, wie im Falle
des Deckanstrichs einer Betonstruktur. Ein hitzehärtendes
System kann ohne Schwierigkeiten dann angewendet werden,
wenn die Applikation in einer Farbrik durchgeführt
wird, wie im Falle des Deckanstrichs von Asbestschiefer
tafeln.
Ein Farbstoff wird der Masse in einer Menge von 5 bis 500 Gew.-Teilen,
vorzugsweise von 10 bis 200 Gew.-Teilen, bezogen
auf 100 Gew.-Teile des fluorierten Polymerisats, einver
leibt. Der Farbstoff dient nicht nur dazu, ein
prächtiges Aussehen zu verleihen, sondern auch dazu,
das Eindringen von ultravioletter Strahlung des Sonnen
lichts durch dessen Abschirmeffekt zu verhindern, wo
durch die Beeinträchtigung der Zwischenschicht verhindert
wird und die Dauerhaftigkeit des Deckanstrichs ver
bessert wird.
Falls die Menge des Farbstoffs zu gering ist, wird keine
ausreichende Wirksamkeit erreicht. Andererseits führt
eine zu große Menge zu einer Beeinträchtigung des
Anstrichfilms und zu einer Verringerung der Dauerhaftig
keit.
Als Farbstoff ist ein anorganisches Pigment, insbesondere
ein calciniertes Pigment, unter dem Gesichtspunkt
der Verhinderung der Entfärbung bevorzugt. Es kann
jedoch auch ein Pigment vom organischen Typ, wie Phthalo
cyaninblau, verwendet werden.
Bei der vorliegenden Erfindung dient die Zwischenschicht
als Medium zur Vermittlung der Haftung des Anstrich
films aus dem Deckanstrichmaterial mit dem Zementbasis
material. Die Zwischenschicht dient darüber hinaus dazu,
Hohlräume der Oberfläche des Basismaterials zu bedecken
und die Ausschwitzung eines Alkalis aus dem Basis
material zu verhindern. Für eine derartige Zwischenschicht
können ein Epoxyharzlack, ein Phenolalkydharzlack, ein
synthetischer Kautschuklack, welche herkömmlicherweise
für einen derartigen Zweck eingesetzt werden, verwendet
werden. Bevorzugt verwendet werden können ein Äthylen-
Vinylacetat-Copolymerisatlack, ein Vinylchloridcopoly
merisatsollack sowie ein urethanmodifizierter Epoxyharz
lack.
Eine derartige Zwischenschicht muß nicht notwendiger
weise als einzelne Schicht ausgebildet sein, welche das
Basismaterial bedeckt, sondern kann eine vielschichtige
Struktur aufweisen, wobei eine Basisschicht aus dem
oben erwähnten Material in direktem Kontakt mit dem
Basismaterial ausgebildet ist und eine zusätzliche Schicht
aus einem Epoxyharzlack oder einem thermoplastischen
Acrylharzlack, enthaltend Zement, darauf ausgebildet ist
oder es kann eine musterbildende Schicht aus einem
Epoxyharzlack oder einem thermoplastischen Acryllack mit
einem Gehalt eines feinen, teilchenförmigen Materials,
wie Kalksteinsand oder Silikasand, oder eines Füllstoffs,
wie Ton oder Talkum, auf einer ähnlichen Basisschicht
ausgebildet sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Deckanstrich
mit überlegener Dauerhaftigkeit erhältlich. Demgemäß
ist die vorliegende Erfindung äußerst brauchbar, insbe
sondere auf dem Gebiet der keramischen Baumaterialien.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen
näher erläutert.
Ein weiße Anstrichmasse der folgenden Zusammensetzung
wird hergestellt unter Verwendung eines fluorierten
Polymerisats, welches Chlortrifluoräthylen, Cyclohexyl
vinyläther und Hydroxybutylvinyläther in Molverhältnissen
von 50, 40 bzw. 10% umfaßt und welches einen
Hydroxylgruppenwert von 50 mgKOH/g aufweist und eine
Intrinsikviskosität von 0,23 dl/g, bestimmt bei 30°C
in Tetrahydrofuran, besitzt.
Gew.-Teile | |
das obige fluorierte Polymerisat | |
100 | |
Titanoxid | 42 |
Xylol/Methylisobutylketon (50/50) gemischtes Lösungsmittel | 200 |
Zu der weißen Anstrichmasse werden 18 Gew.-Teile eines handels
üblichen Isocyanat-Härtungsmittels gegeben und einheitlich
vermischt. Mittels einer Spritzvorrichtung wird das auf
diese Weise erhaltene Gemisch auf eine Schieferplatte
mit einer Dicke von 6 mm aufgebracht, welche zuvor
präpariert wurde durch Applizierung der folgenden Lacke
unter Bildung einer Zwischenschicht mit einer Doppel
schichtstruktur. Die beschichtete Schieferplatte wird
eine Woche bei Zimmertemperatur stehengelassen und an
schließend verschiedenen Tests im Hinblick auf die
Eigenschaften des Anstrichfilms unterworfen. Bei keinem
Test wurde eine Abnormität des Anstrichfilms beobachtet,
und es wird festgestellt, daß der Deckanstrich
eine überlegene Dauerhaftigkeit aufweist.
Erste Schicht: ein Anstrichfilm aus einem
Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisatlack.
Zweite Schicht: ein Epoxyharz-Emulsionslack mit
einem Gehalt an 60 Gew.-% Zement.
- (1) Beschleunigter Bewitterungstest (gemäß JIS A-1415)
Sonnenschein-Bewetterungsmeter Schwarzplattentemperatur 63°C Feuchtigkeit 50% rel. Feuchtigkeit - (2) Aufwärm-Abkühl-Wiederholungstest (gemäß JIS A-6910)
Zyklus Eintauchen in Wasser 18 h Tieftemperaturlagerung (-20°C) 3 h Hochtemperaturlagerung (50°C) 3 h - (3) Alkalifestigkeitstest
Eintauchen in eine gesättigte, wäßrige Löschkalklösung. - (4) Glanz
60°-60° Spiegelglanz.
Es werden Anstrichfilme mit den in den Tabellen 1 und 2
angegebenen Zusammensetzungen hergestellt und den ver
schiedenen Eigenschaftstests unterworfen. Die dabei
erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
Aus den Ergebnissen geht hervor, daß die Deckanstriche
für Zementbasismaterialien, die gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten werden, dem Deckanstrich, der gemäß herkömmlichen
Verfahren erhalten wird, überlegen sind.
Die Tests werden auf gleiche Weise wie in Beispiel 6
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 25 Gew.-% Titanoxid
und 25 Gew.-% calciniertes Gelbpigment anstelle von
42 Gew.-% Titanoxid verwendet werden. Die dabei erhaltenen
Ergebnisse sind im wesentlichen die gleichen wie
die des Beispiels 6. In diesem Fall ist die Farbdifferenz
ΔE nach 4000 h des beschleunigten Bewetterungs
tests so gering wie 2.
Claims (5)
1. Verfahren zur Ausbildung eines Deckanstrichs auf
einem Zement-Basismaterial, umfassend die Ausbildung eines
gehärteten Anstrichfilms aus einem Deckanstrichmaterial
auf dem Zement-Basismaterial, wobei zwischen dem Zement-
Basismaterial und dem gehärteten Anstrichfilm mindestens
eine Zwischenschicht aus einem herkömmlichen Lackmaterial,
ausgewählt aus einem Epoxyharz, einem Phenolalkydharz,
einem synthetischen Kautschuk, einem Ethylenvinylacetat-
Copolymerisat, einem Vinylchlorid-Copolymerisat, einem
Vinylchlorid-Copolymerisatsol und einem Urethan-modifi
zierten Epoxyharz, vorliegt,
dadurch gekennzeichnet, daß man als
Deckanstrichmaterial eine Masse einsetzt, welche, in einem
Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert,
100 Gewichtsteile eines lösungsmittellöslichen, fluorierten Polymerisats mit Härtungsstellen, ausgewählt aus Hydroxyl-, Epoxy-, Carboxyl-, Säureamid- und Estergruppen, ungesättigten Bindung, aktives Wasserstoffatom und Halogen atom, und mit einer Intrinsik-Viskosität von 0,05 bis 2,0 dl/g, bestimmt bei 30°C in Tetrahydrofuran,
0,1 bis 100 Gewichtsteile eines Härtungsmittels und
5 bis 500 Gewichtsteile eines Farbstoffs umfaßt.
100 Gewichtsteile eines lösungsmittellöslichen, fluorierten Polymerisats mit Härtungsstellen, ausgewählt aus Hydroxyl-, Epoxy-, Carboxyl-, Säureamid- und Estergruppen, ungesättigten Bindung, aktives Wasserstoffatom und Halogen atom, und mit einer Intrinsik-Viskosität von 0,05 bis 2,0 dl/g, bestimmt bei 30°C in Tetrahydrofuran,
0,1 bis 100 Gewichtsteile eines Härtungsmittels und
5 bis 500 Gewichtsteile eines Farbstoffs umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man als das fluorierte Polymerisat mit Härtungsstellen
ein Copolymerisat eines Fluorolefins mit einem Kohlen
wasserstoff-Typ-Vinyläther einsetzt, das 30 bis 70 Mol-%
Fluorolefineinheiten, 70 bis 30 Mol-% Vinyläthereinheiten
und nicht mehr als 30 Mol-% Hydroxyalkyl-Vinyläthereinheiten
oder Glycidylvinyläthereinheiten umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Härtung der Deckanstrichmasse bei Normaltempe
ratur durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Härtungsmittel ein Diisocyanat oder ein Titan
alkoxid einsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Farbstoff ein anorganisches Pigment einsetzt.
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