DE3615181A1 - Hochgradig dispergierbarer und deckender farbanstrich, verfahren zu dessen herstellung und seine verwendung - Google Patents

Hochgradig dispergierbarer und deckender farbanstrich, verfahren zu dessen herstellung und seine verwendung

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DE3615181A1
DE3615181A1 DE19863615181 DE3615181A DE3615181A1 DE 3615181 A1 DE3615181 A1 DE 3615181A1 DE 19863615181 DE19863615181 DE 19863615181 DE 3615181 A DE3615181 A DE 3615181A DE 3615181 A1 DE3615181 A1 DE 3615181A1
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Zorica Crnjak-Orel
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Marjana Voldan
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COLOR IND SINT SMOL BARV
KEMIJ INST BORIS KIDRIC
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hochgradig dispergierbaren bzw. deckenden Farbanstrich, bestehend aus Harzen, die OH-Gruppen als Aktivitätszentren aufweisen, aus einem anorganischen Füllstoff und aus Pigmenten, ferner ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie seine Verwendung.
Der Anstrich zeichnet sich durch eine hochgradige Deckfähigkeit aus und kann zum Auftragen von beliebig dicken, auch sehr dünnen Beschichtungen auf verschiedene Metallsubstraten, wie z. B. Aluminium, Stahlblech und Kupfer, eingesetzt werden.
Bei der Herstellung von Farbanstrichen besteht das hauptsächliche Problem in der Erzeugung einer hochgradigen Dispergierung des Pigments im Bindemittel und einer derartigen Stabilität der Dispersion, daß auch die Herstellung von äußerst dünnen Anstrichen, d. h. unter 2 µm, ermöglicht wäre. Die Anstriche sollten auch extremen Ansprüchen, wie z. B. bei der Herstellung von Sonnenkollektoren oder von Verpackungen für die pharmazeutische, kosmetische und Nahrungsmittelindustrie, gerecht werden.
Die Einsetzbarkeit eines Anstrichs bei einem Sonnenkollektor wird durch zwei Grundwerte, nämlich das Sonnenstrahlabsorptionsvermögen (a s ) und das Emissionsvermögen (e T ) geregelt. Durch den Quotienten a s /E T wird die Spektralselektivität des Anstrichs bestimmt (B. Seraphin und A. B. Meinel in: Optical Properties of Solids: New Developments, B. O. Seraphin (Ed.), N. Holland Publ. Co., Amsterdam 1976, Chapt. 17).
Wenn man die Konvektionsverluste und die Wärmeverluste wegen der Transmission der Wärme in der Richtung der Rückwand des Kollektors sowie die Reflexion der Sonnenstrahlung durch die Abdeckverglasung nicht berücksichtigt, beträgt die Oberflächenleistung (ϑ R ) für die photothermische Strahlungsumwandlung (Z. Crnjak Orel, M. Klanjek, S. Kocÿani und B. Orel, Vestnik Slov. kem. dru. 30 (2) 169-185 (1983) wobei
T die Temperatur des Kollektors,
T o die effektive Lufttemperatur,
X die Sonnenstrahlungsverdichtung (X = 1 für einen flachen Kollektor) und
E s die Dichte des Sonnenstrahlungsdurchflusses in W/m2 sind.
In Abhängigkeit vom Temperaturbereich, in welchem die Kollektoren tätig sind, werden sie in Niedertemperatur- (bis 80°C), Mitteltemperatur- (bis 150°C) und Hochtemperatur- (≦λτ150°C)Kollektoren aufgeteilt; die Leistung ϑ R nimmt bei der Erhöhung der Betriebstemperatur rasch ab. Die einzige Möglichkeit, die Verluste zu vermindern, besteht in einem möglichst geringen thermischen Emissionsvermögen der Kollektoroberfläche. Die Niedertemperaturkollektoren weisen bei einem as von 0,9 bis 0,95 ein e T von über 0,95 auf, bei Mitteltemperaturkollektoren beträgt das e T von 0,3 bis 0,8 und bei Hochtemperaturkollektoren soll das e T ≦λτ0,15 betragen, da man mit einem flachen Kollektor sonst so hohe Temperaturen überhaupft nicht erreichen kann (J. Spitz und A. Aubert, J. M. Behagel, S. Berthier, J. Lafait, Pivory, Rev. Phys. Appl. 14, 67 (1979)).
Die Oberflächenspektralselektivität wird auf verschiedene Weisen und durch den Einsatz von verschiedenen Techniken (A.P. Agnihotri und B.K. Gupta, Solar Selective Surfaces, John Wiley & Sons, New York 1981) erzielt. Unter den bisher bekannten Techniken ist der Überzug von Paneelen mittels geeigneter Farbanstriche wenigstens vom wirtschaftlichen Standpunkt her am vorteilhaftesten.
Bei mit Farbanstrichen versehenen Oberflächen wird die Spektralselektivität hauptsächlich auf zwei Arten erreicht:
1) Durch Einsatz eines spektralselektiven Pigments im organischen Bindemittel (H.Y.B. Mar, R.J.H. Lin, P.B. Zimmer, R.E. Peterson und J.S. Gross, Techn. Report No. PB 252-283, Honeywell Corporation (1976). In diese Reihe von spektralselektiven Anstrichen fallen auch Pigmente, die aus Metallkörnern, welche von CuO und CuS umschlossen sind, bestehen. Die Pigmente sind in der Regel anorganisch und weisen Halbleitereigenschaften auf.
2) Durch den Auftrag von Farben auf ein Metallsubstrat, das ein niedriges thermishes Emissionsvermögen hat. Dadurch erreicht man die Absorption der Sonnenstrahlung (a s ≦λτ0,9) durch den schwarzen Farbanstrich, während durch das niedrige Emissionsvermögen des Metalls der Wärmeverlust, bedingt durch die Abgabe der thermischen IR-Strahlung des erhitzten Kollektors, vermindert wird. Eine derartige Kombination wird jedoch nur bei einem niedrigen e T des Anstrichs erreicht, welches wiederum nur durch eine geeignete Formulierung des Anstrichs erzielbar ist. Der Anstrich sollte einen Überzug in einer Dicke von 2 bis 5 µm ermöglichen, gleichzeitig sollte eine Deckfähigkeit, die in direkter Korrelation mit dem Wert seines Sonnenabsorptionsvermögen steht, so hoch wie möglich (a s ≦λτ0,9) sein.
Unser Interesse galt insbesondere den Farbanstrichen, die außer einem spektralunselektiven Pigment noch andere Zusätze enthalten, die Spektralselektivität jedoch in Kombination mit dem Substrat, das ein niedriges Emissionsvermögen aufweist (Tandem Absorber/Reflektor), erreichen.
Es sind ziemlich viele derartige Anstriche bekannt. So haben Lin und Zimmer (s. die Referenzen 211, 221, 222, 294, 295 in der oben erwähnten Referenz A. P. Agnihotri und B.K. Gupta) eine Reihe von Farbanstrichen, die organische Pigmente in verschiedenen Bindemitteln enthalten, hergestellt. Die erzielte Spektralselektivität der meisten Anstriche war jedoch zu gering, um deren Einsatz bei Sonnenkollektoren zu ermöglichen. Es gibt keine Angaben über die Art des Auftragens der Farbe auf das Metallsubstrat.
Löfling (R.J.H. Lin und P.b. Zimmer, Techn. Report COO-2930-12, Honeywell Corporation (1977)) stellte eine Spektralselektivfarbe her, deren wesentlicher Anteil aus auf spezifische Art gewonnenem, zwar an sich spektral nicht selektivem Ruß (Degussa) bestand. Die Größe der Pigmentteilchen betrug unter 200.10-10m. Das Bindemittel zur Aufbereitung der Farbe war ein urethanisiertes Alkyd. Die Dicke des trockenen Films betrug nur 0,7 µm. Zu diesem Zweck wurde die Farbe zehnfach in einem 1 : 1 Xylol/2-Aethoxyäthylenacetat-Gemisch verdünnt. Die optischen Charakteristika des Farbanstrichs waren: a s = 0,9 und e T = 0,3. Das Substrat, auf welches die Farbe aufgetragen wurde, bestand aus Aluminium. Die Daten über die e T -Werte des Aluminiums sowie über dessen Vorbehandlung (Chromatieren) wurden vom Autor nicht angegeben.
Das Hauptproblem bei Farbanstrichen des allgemeinen üblichen Typs besteht darin, eine optimale Adsorption des Bindemittels auf das Pigment zu schaffen, und zwar auf eine solche Weise, daß es zu keiner Agglomeration, verminderten Dispersion und Absetzung von Pigmentteilchen sowie zu keinr Steigerung der Viskosität des Anstrichs und dessen schwächeren Adhäsion an das Substrat kommt. Zur Vermeidung der aufgezählten Effekte werden oft verschiedene oberflächenaktive Mittel eingesetzt.
Die Versuche, eine dünnschichtig spektralselektive Farbe mit organischen Pigmenten nur mittels bekannter oberflächenaktiver Mittel (Zn-octoat u. ä.) bereitzustellen, sind nicht besonders erfolgreiche gewesen (B. Orel und Mitarbeiter, Jahresbericht des Chemischen Instituts "Boris Kidri"). Der auf Aluminium aufgetragene Farbanstrich wies ein e T von etwa 0,5 und ein a s von etwa 0,88 auf, war jedoch gemäß der Methode des "coil coating" nicht einsetzbar.
Es wurde nun gefunden, daß man Farbanstriche, welche sich durch ein hochgradiges Dispersions- bzw. Abdeckungsvermögen auszeichnen und für das Auftragen in beliebig dicken, auch äußerst dünnen Schichten, d. h. von etwa 2 µm, auf verschiedenen, insbesondere metallischen Substraten, geeignet sind, herstellen kann, wenn man bei mäßiger Temperatur, vorzugsweise 40°C bis 50°C, in einer Lösung aus 12 bis 30 Mass.% eines Polymers, welches ein Mw von 25 000 bis 35 000 und funtkionelle OH-Gruppen als Aktivitätszentrum aufweist, wie eines Phenoxyharzes der Formel in welcher n für eine Zahl von 90 bis 110, vorzugsweise etwa 100, steht, oder eines Acrylharz-Epoxyharzgemisches mit einem Mw von etwa 900, in einem geeigneten kompatibilen Lösungsmittel, wie in Aethylen- oder Butylenglykolacetat, 0,2 bis 0,6 Mass.% eines oberflächenaktiven Mittels, wie Zn-octoat, 0,68 bis 1,36 Mass.% einer hochdispersen, pyrogenen Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 380 ± 30 m2/g, 0,2 bis 0,3 Mass.% eines Montmorillonit-Ammoniumqartärsalzes, 0,2 bis 1 Mass.% eines geeigneten anorganischen oder organischen Pigments, vorzugsweise Ruß oder TiO2, 20 bis 50 Mass.% desselben Lösungsmittels, welches bei der Aufbereitung der Dispersion angewandt wurde, und, falls eine Acrylharz-Apoxyharzgemisch eingesetzt worden ist, zusätzlich noch 15 bis 25 Mass.% eines aromatischen Kohlenwasserstoffs mit einem Siedepunkt von 145° bis 200°C, vorzugsweise etwa 160°C, dispergiert, bis zu einer Teilchengröße von 2 bis 5 µm reibt und vor der Anwendung noch 20 bis 30 Mass.% eines Härters zumischt. In Abhängigkeit davon, ob man luft- oder ofentrockende Überzüge zu erhalten wünscht, werden Phenol-, Harnstoff- oder Melaminharze oder Isocyanate als Härter eingesetzt.
Als hochdisperse, pyrogene Kieselsäure wird vorzugsweise Aerosil R-380 (Degussa) gewählt und es ermöglicht die Herstellung von verschiedenen Überzugstypen, wie z. B. von einem spektralselektiven Überzug für Sonnenkollektoren mit dem erforderlichen Grad der Spektralselektivität und der Möglichkeit des Auftragens gemäß der "coil coating"-Methode, aber auch von Überzügen, die eine hochgradige Biegefestigkeit und Elastizität aufweisen und z. B. für die Herstellung von Verpackungen in der pharmazeutischen, kosmetischen und Nahrungsmittelindustrie geeignet sind.
Das Wesen der Erfindung besteht in der Zusammenwirkung des Harzbindemittel, des Pigments und der hochdispersen, pyrogenen Kieselsäure.
Bei der Herstellung der Dispersion Kieselsäure-Bindemittel kommt es zur Stabilisierung der Dispersion infolge der sterischen Effekte, welche in Kombination mit der vermutlichen Bindemittelkonformation (L.B. Cohe, High Solids Coatings, 9 (3) 1984) den vorherrschenden Einfluß der Van der Waalschen Anziehungskräfte in der Dispersion und demgemäß auch deren Flockung (G. R. Joppien in: The Structure of Adsorbed Polymer Layers on Pigment Surfaces as Related to Dispersion Stability, p. 423, in: Organic Coatings 6, G.D. Laffite und A.V. Patsis (Eds.), Marcel Dekker, 1981) inhibieren. Bei der Zugabe des organischen Pigments in die Dispersion entsteht eine zusätzliche Bindung zwischen den Pigmentteilchen und denfreien Aktivitätszentren der Kieselsäure. Falls man versucht, die Dispersion nur mit dem Pigment und dem Bindemittel, ohne Vorbereitung einer Dispersion mit der Kieselsäure herzustellen, wird die Feinheit, welche sonst mit der gemeinsamen Vermahlung der Kieselsäure und des Pigments erzielt wird, nicht erhalten. Das bedeutet, daß die Interaktionen zwischen den noch übriggebliebenen Aktivitätszentren der Kieselsäure und dem Pigment eine zusätzliche Rolle bei der Verhinderung der Agglomeration der Pigmentteilchen, die sonst infolge der übermäßigen Van der Waalschen Kräfte stattfindet, spielen. Die Dispersion besteht demgemäß aus den Verbundteilchen Kieselsäure/Pigment und dem Bindemittel. Zweifellos spielen bei der Stabilisierung der Dispersion und deren Grad die hohe Molekularmasse des Bindemittels (etwa 30 000) und dessen Fähigkeit, seine Knäuelkonformation zu einer andersartigen Konformation zu verändern und dadurch die sterischen Effekte zu steigern, die für eine hohe Dispersionsfähigkeit des Systems nötig sind, eine Rolle. Es gibt jedoch noch keine eingehenderen Messungen, die auf der Molekularebene das supponierte Modell bestätigen würden.
Die Rolle der Kieselsäure in der Dispersion besteht auch darin, daß sie durch ihre Oberflächenaktivität auch zusätzlich als Lösungsmitteladsorbens wirkt. Darum wird der Dampfdruck des Lösungsmittels im Anstrich vermindert. Die Blasenbildung bei ofentrocknenden und die Porosität bei lufttrocknenden Anstrichen werden verhindert.
Die beschriebenen Mechanismen haben die folgenden Auswirkungen auf die Eigenschaften des Anstrichs:
1) Infolge der verhinderten Agglomerierung der Pigmentteilchen ist der Dispergierungsgrad hoch.
2) Die hohe Abdeckfähigkeit der dünnen Anstriche ist aus dem hohen a s und dem niedrigen e T ersichtlich.
3) Der Anstrich bildet bei der Ofentrocknung keine Blasen infolge des verminderten Dampfdrucks des sonst leichtflüchtigen Aethylglycolacetats. Darum kann auf die Zugabe von Butylglykolacetat oder Dibutylglykolacetat oder von höhermolekularen Lösungsmitteln verzichtet werden.
4) Es wird eine stabile und irreversible Dispersion erhalten. Darum ist die Adhäsion der Farbe an das Substrat gut und dauerhaft.
5) Die mechanischen Eigenschaften ermöglichen das Tiefziehen des Aluminiums, das Stanzen und mechanische Nachbehandlungen mittels Perforierung oder Biegung des Materials.
Die unter 1-5 angeführten Eigenschaften wurden durch die optischen Charakteristika der Anstriche und die Aufnahmen der Auftragsfilme mittels eines Elektronenmikroskops bestätigt.
Die Erfindung soll durch die folgenden Beispiele erläutert werden, ohne daß ihr Umfang dadurch eingeschränkt wäre, da der Fachmann aufgrund dieser Beispiele zahlreiche Variationen ohne übermäßige Überschreitung des Erfindungsgedankens ermitteln könnte.
Beispiel 1
35 Mass.% einer Phenoxyharzlösung (I) (25 Mass.% in Aethylenglykolacetat), 0,18 Mass.% Zn-octoat, 0,68 Mass.% Aerosil, 1,36 Mass.% Ruß (Farbruß FW 2) wurden vermischt und durch 15-minütiges Rühren im Dissolver-Rührer (Hexnan, München) dispergiert. Die Umlaufgeschwindigkeit betrug 18 bis 25 U/Sek.
Dann wurden in die Dispersion 0,4 Mass.% eines Montmorillonit-Quartärammonoiumderivats (Bentone SD-2, Kronos Titan GmbH), 25 Mass.% einer Phenoxyharzlösung (I) (25 Mass.% in Äthylenglykolacetat) und 37,40 Mass% eines Aethylenglykolacetats eingerührt und es wurde in einer Sandmühle, z. B. in einer 5 L-Sandmühle, Draiswerke GmbH, Mannheim-Waldorf, auf 2 µm fein verrieben.
Die Viskosität des Produktes betrug 90 Sek. DIN 4.
Vor der Anwendung wurde das Produkt entweder mit einem Ofentrocknungshärter (z. B. PLIOFEN-HK 123, Reinhold Chemie, Wien) oder einem Lufttrocknungshärter (z. B. IZOCIANAT N75, Bayer) versetzt.
Beispiel 2
Es wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Art verfahren, nur daß 1,63 Mass.% Aerosil verwendet wurden.
1. Technische Daten
1. Farbe
schwarz - spektralselektiv a s = 0,93; e T = 0,42 bei einer Filmdicke von 5 µm und mit Aluminium als Substrat
 2. Dichte 1,11 g/cm3
 3. Viskosität 90 Sek DIN 4
 4. Flammpunkt über 40°C
 5. Trockenfilmdicke
4 bis 6 µm (empfohlene Trockenfilmdicke)
 6. Naßfilmdicke
cca 40 µm (empfohlene Naßfilmdicke)
 7. Gehalt der Trockensubstanz 15%
 8. Theoretischer Verbrauch 27 g/m2
 9. Verbrauch in der Praxis 32 g/m2 bei 20%igem Verlust
10. Auftrag
coil coating (ofentrocknendes Produkt) roller coating oder Luftsprühen (lufttrocknendes Produkt)
11. Verbrauchsdauer nach dem Anmischen
6 Stunden nach dem Vermischen der Komponenten, was für einen lufttrocknenden Anstrich gilt
12. Trocknung
a) lufttrocknend - vollständig ausgehärteter Film nach 7 Tagen
b) ofentrocknend - 12′ bei 200°C oder 20′ bei 180°C, vollständig ausgehärteter Film nach 1Tag
13. Lagerung bei einer Temperatur von 15°C über ein Jahr
2. Optische Eigenschaften
In der Tabelle I sind die optischen Eigenschaften des Produktes I im Vergleich mit einem gemäß dem gleichen Verfahren wie das Produkt I, jedoch ohne Zugabe von Aerosil hergestellten Anstrich (Probe 2) dargestellt (Fig. 1.)
Tabelle I.
Sonnenabsorptionsfähigkeit (a s ) und thermische Emissionsfähigkeit (e T ) des Produktes (I) und der Probe 2
In Fig. 2 ist die Abhängigkeit der Radiationsleistung von der eingestrahlten Sonnenenergie (W/m2) bei verschiedenen Kollektortemperaturen für das Produkt I und die Probe 2 dargestellt, in Fig. 3 ist die Abhängigkeit der Radiationsleistung von der Oberflächentemperatur bei der Einstrahlung von 1 kV/m2 dargegeben.
Der Vergleich zwischen den erzielten Werten a s und e T ergab, daß bei derselben Dicke, die auf 3 µm geschätzt wurde, die Spektralselektivität des Produktes I die der Probe 2 übertraf. Die berechnete Stagnierungstemperatur (3) betrug bis zum 140°C, was die Stagnierungstemperatur der Probe 2 um 5°C übertraf.
3. Dispersionseigenschaften
Die Rolle der Zugabe des anorganischen Füllmittels in das Produkt wird von den SEM (Scanning Electron Microscopy) Aufnahmen gezeigt, die im Institut Joef Stefan und an der Fakultät für Textiltechnologie in Ljubljana gemacht wurden.
Es wurden die Aufnahme der Brüche von dicken (etwa 3 mm) Farbschichten gemacht.
Alle Aufnahmen glichen sich darin, daß sich die Dispersion des Produktes I von der Dispersion der Probe 2 unterschied. Die vorzüglich Dispersionsfähigkeit des Produktes wurde durch die Feinkörnigkeit, die sich bei starken Vergrößerungen manifestiert, sowie durch die gleichmäßige Verteilung der Pigmentteilchen im Bindemittel offenbart. Infolge des Einflußes der Interaktionen zwischen dem Aerosil und dem Lösungsmittel wurde der Dampfdruck vermindert, was eine Verlangsamung der Entweichung des Lösungsmittels aus der dicken Schicht des Anstrichs erwirkte. Darum wurden beim Produkt keine charakteristischen Krater, die durch das übermäßig rasche Entweichen des Lösungsmittels bei der Probe 2 verursacht wurden, beobachtet.
Die Abwesenheit der Krater im Bruch des Produktes bestätigt die Korrektheit der Hypothese über den Einfluß, der von Aerosil auf die Stabilisierung der Dispersion und bei der Gestaltung einer gleichmäßigen Verteilung der Pigmentteilchen im Farbensystem ausgeübt wird.
Ein zusätzlicher Beweis für die gleichmäßige Verteilung der Teilchen in der Dispersion wurde aus den Aufnahmen, die mit dem Elektronenmikroskop im Institut Joef Stefan in Ljubljana erhalten wurden, gewonnen.
Die Dimension der Teilchen im verdünnten Farbfilm war beim Produkt I am kleinsten (≦λτ1µm), während die Agglomerationen bei der Probe 2 mindestens 10mal größer waren. Es soll besonders erwähnt werden, daß bei 100.000-facher Vergrößerung beim Produkt I die Anwesenheit von zwei Arten von Teilchen zu sehen war, während bei den Aufnahmen der Probe 2 nur ein einziger Teilchentyp anwesend war.
Beispiel 3
Es wurde auf analoge Weise wie beim Beispiel 1 verfahren, nur daß folgende Komponenten in folgenden Anteilen eingesetzt wurden:
Acrylharz  30 Mass.%Epoxyharz ( 900)  2,5 Mass.%
TiO2  25 Mass.%
Aerosil  0,2 bis 0,4 Mass.%
Montmorillonit-Quartärammoniumsalz 0,3 Mass.%
Aethylenglykolacetat 21 Mass.%
aromatische Kohlenwasserstoffe (Siedepunkt etwa 160°C) 21 Mass.%
Der erhaltene Farbanstrich bildete keine Blasen bei der Ofentrocknung und war für die Herstellung der Verpackung in der pharmazeutischen, kosmetischen und Nahrungsmittelindustrie geeignet.
Es kann zusammenfassend gesagt werden:
1) Das Aerosil verhindert infolge seiner spezifischen Oberfläche die Agglomerierung der Pigmentteilchen und begünstigt die Adsorption des Bindemittels. Demzufolge kommt es zur Verstärkung der sterischen Interaktionen, die den anziehenden Van der Waalschen Kräften zwischen den Pigmentteilchen entgegentreten. Der Dampfdruck des Lösungsmittels wird vermindert, darum besteht kein Bedarf an Zugabe von Lösungsmitteln mit einem niederen Dampfdruck.
2) Das erfindungsgemäß formulierte Anstrichmittel ist wegen seiner hochgradigen und stabilen Dispersion für den Anstrich in beliebiger Dicke geeignet.
3) Der Anstrich ist infolge der Interaktionen im System Aerosil/Pigment/Bindemittel hochdeckend und darum auch für sehr dünne Beschichtungen einsetzbar.
4) Bei einer Anstrichdicke von 2-3 µm auf Aluminium ist der gemäß Beispiel 1 (und 2) erhaltene Anstrich spektral selektiv mit einem a s von 0,9 und einem e T von 0,5 sowie einer photometrischen Leistung von ϑ R = 49,6 und T st = 140°C.
5) Das mittels eines Härters formulierte Anstrichmittel ist für das "coil coating" geeignet.
6) Der gemäß Punkt 1) definierte Anstrich, der die Eigenschaften unter 4) besitzt und wie unter 5) formuliert ist, ergibt Paneele mit reproduzierbaren Eigenschaften, die - insofern sie aus Aluminium oder einem anderen Metall bestehen - direkt für mechanische Bearbeitung (Löchern u. ä.) und für die Herstellung von Sonnenkollektoren einsetzbar sind.
7) Die mechanischen Eigenschaften ermöglichen einen Tiefdruck, was die Einsetzbarkeit des Anstrichs aus Aluminium auf die Verpackungsindustrie erweitert, wobei nicht die Eigenschaften unter 4), sondern diejenigen unter 5) von Bedeutung sind.
8) Der Anstrich kann in Einklang mit allen obigen Punkten außer Punkt 4) in jeder beliebigen Nuance formuliert werden.
9) Der unter 4) und 5) eingehend definierte Anstrich ist bei Temperaturzyklen (100 Zyklen von 25°-150°C), in der Feuchtekammer (1 000 Stunden) und bei UV-Bestrahlung widerstandsfähig. Seine mechanischen und optischen Eigenschaften verändern sich um max. einige Prozent.
10) Die gemäß den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Anstriche dauern in Sonnenkollektoren veraussichtlicht mindestens 20 Jahre.
11) Der Anstrich ist für alle Metallsubstrate (Eisen, Kupfer, Messing) geeignet.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung eines hochgradig dispersen bzw. deckenden Farbanstrichs,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei mäßig hoher Temperatur eine Dispersion aus einem Polymer mit einem Mm von 25 000 bis 35 000 und mit funktionellen OH-Gruppen als Aktivitätszentren, einem geeigneten kompatibilen Lösungsmittel bzw. Verdünnungsmittel, einem Oberflächenaktivmittel, einer hochdispersen, pyrogenen Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 380 ± 30 m2/g, einem Montmorillonit-Quartärammoniumsalz, einem Pigment und demselben Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel, das für die Herstellung der Dispersion verwendet wurde, hergestellt wird, diese bis zu einer Feinheit von 2 bis 5 µm verrieben und vor der Anwendung mit einem geeigneten Ofen- bzw. Lufttrocknungshärter versetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Temperatur von 40° bis 50°C gearbeitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Polymer ein Phenoxyharz der allgemeinen Formel in welcher n für eine Zahl von 90 bis 110, optimal 100, steht, verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als der Polymer ein Acrylharz-Epoxyharz-Gemisch mit einem M von 900 verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Lösungsmittel Aethylen- oder Butylenglykolacetat verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als das Oberflächenaktivmittel Zn-octoat verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als das Pigment Ruß verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als das Pigment TiO2 verwendet wird.
9. Verfahren nach Ansprüche 1, 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Polymers in der Dispersion 12 bis 30 Mass.% beträgt.
10. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 6
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Oberflächenaktivmittels in der Dispersion 0,2 bis 0,6 Mass.% beträgt.
11. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der hochdispersen, pyrogenen Kieselsäure in der Dispersion 0,68 bis 1,36 Mass.% beträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Montmorillonits in der Dispersion 1,2 bis 1,3 Mass.% beträgt.
13. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Rußes in der Dispersion 0,2 bis 1 Mass.% beträgt.
14. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil von TiO2 in der Dispersion 0,2 bis 1 Mass.% beträgt.
15. Anstriche, herstellbar nach einem Verfahren gemäß den vorherigen Ansprüchen.
16. Verwendung von Anstrichen, herstellbar nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 15, für den Auftrag auf einem Metallbund (coil coating).
17. Sonnenkollektoren,
dadurch gekennzeichnet, daß sie einen gemäß dem Anspruch 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9 und 13 hergestellten Anstrich aufweisen.
18. Verpackung für pharmazeutische, kosmetische und Nahrungsprodukte,
dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Anstrich, hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9 bis 12 und 14, aufweist.
DE19863615181 1985-05-10 1986-05-05 Hochgradig dispergierbarer und deckender farbanstrich, verfahren zu dessen herstellung und seine verwendung Withdrawn DE3615181A1 (de)

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