DE4011772A1

DE4011772A1 - Waessrige polyacrylatdispersionen oder polyacrylatemulsionen, verfahren zu ihrer herstellung sowie verwendung zur temporaeren schutzbeschichtung von harten oberflaechen

Info

Publication number: DE4011772A1
Application number: DE19904011772
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Geke; Dieter Meyer
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1991-10-02
Also published as: EP0521971A1; WO1991014722A1

Description

Die Erfindung betrifft wäßrige Polyacrylatdispersionen oder Poly acrylatemulsionen als Beschichtungsmittel, die zur Ausbildung von Schutzüberzügen geeignet sind, wie sie beispielsweise beim temporären Schutz von Automobilkarosserien, Maschinen bzw. Maschinenteilen, Werkzeugen und anderen metallischen oder nichtmetallischen Gegenständen während des Transport und/oder der Lagerung insbesondere gegen klimatische und/oder mechanische Einflüsse zum Einsatz kommen. Die Erfindung will dabei insbesondere die Schaffung solcher Schutzüberzugsmassen ermöglichen, die beim Einsatz einen wirkungsvollen temporären Schutz ermöglichen, gleichzeitig aber mittels geeigneter wäßriger Lösungen leicht von den temporär zu schützenden Oberflächen entfernt werden können. Weiterhin betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung obiger Dispersionen bzw. Emulsionen und deren Verwendung.

Zum zeitweiligen Schutz von Autokarosserien beim Transport und der Lagerung in überdachten Hallen oder gänzlich im Freien werden vielfach Überzüge auf Basis von Wachsen verwendet. Diese werden in organischen Lösungsmitteln gelöst oder aber auch als wäßrige Dispersionen eingesetzt. Wenngleich die technischen Eigenschaften derartiger Wachszubereitungen für viele Anwendungen ausreichen, so zeigen sie doch den Nachteil geringer mechanischer Stabilität insbesondere bei einer Erwärmung durch beispielsweise Sonneneinstrahlung sowie der schwierigen Entfernbarkeit. Es müssen Lösungsmittel oder lösungsmittelhaltige Produkte eingesetzt werden.

Es hat daher Bemühungen gegeben, wieder entfernbare Schutzüberzüge auf Basis synthetischer Polymerer zu schaffen, die sich durch bessere mechanische Eigenschaften auszeichnen und leicht durch rein wäßrige Mittel entfernbar sind.

Überzüge, die aus Polyacrylatdispersionen erhalten worden sind und die mit schwach alkalischen Reinigungslösungen wieder entfernbar sind, werden in Chemical Abstracts, Vol 83 (1975), Seite 109, Referat 83: 165 970 t beschrieben. Hier sollen Säuregruppen enthaltende Acrylate in Form ethanolischer Lösungen eingesetzt werden. Auch hier ist also die Verwendung eines organischen Lösungsmittels vorgesehen. Demgegenüber schlägt Chemical Abstracts, Vol 84 (1976) Seite 79, Referat 84: 181 720 n vor, Schutzkolloide enthaltende Dispersionen von Acrylat-Copolymeren mit einem Gehalt von bis zu 5% an Säuren in Gegenwart geringer Restlösungsmittelmengen einzusetzen. Zwar ist hier die Problematik der Mitverwendung von Lösungsmitteln bereits weitgehend eingeschränkt, die geringe Säurezahl der Acrylat-Copolymeren erschwert jedoch das Wiederauflösen der Überzüge nach Lagerung. Weiterhin ist zu befürchten, daß die Überzüge vor einer vollständigen Durchtrocknung zur Redispergierung neigen. Dies ist von beträchtlicher Bedeutung, wenn beispielsweise etwa frisch überzogene Kraftfahrzeuge bzw. Karosserien sofort dem Regen ausgesetzt werden.

Die US-A-35 80 972 beschreibt wasserlösliche oder dispergierbare Beschichtungsmischungen aus einem Vinylalkoxylat/ungesättigten Mono- oder Polycarbonsäurecopolymer oder einem Vinylalkoxylat/ungesättigten Mono- oder Polycarbonsäure/ungesättigten Mono- oder Polycarbonsäurealkylester-Terpolymer. Die Applikation erfolgt aus wäßriger und/oder organischer Phase.

Die GB-A-11 70 823 beschreibt hochschmelzende temporäre, entfernbare Beschichtungen, bestehend aus 30 bis 60 Gew.-% eines langkettigen Alkylaminsalzes eines Partialesters eines Vinylether/ Maleinsäureanhydrid/Copolymeren, 20 bis 50 Gew.-% eines Weichmachers und 5 bis 30 Gew.-% eines korrosionshindernden Mineralöls. Die Applikation erfolgt durch Eintauchen des Metallgegenstandes in die Schmelze bei 170°C.

EP-A-01 62 611 beschreibt wäßrige Beschichtungsmittel, die alkalilöslich sind und als Korrosionsschutz auf Metalloberflächen appliziert werden können. Die dort beschriebenen Polyacrylatdispersionen auf Basis von Alkylacrylat, Acrylsäure und Acrylamid werden nach der Polymerisation vollständig mit Ammoniak neutralisiert, so daß diese Polymerlösungen bei ihrer Verwendung einen pH-Wert von 9 besitzen. Aus der Beschreibung und den Beispielen folgt weiterhin, daß die Copolymere bevorzugt mit einem wassermischbaren Co-Lösungsmittel (Alkanol, Glykol, Glyme), ja sogar mit wasserunlöslichen Lösemitteln zusammen appliziert werden.

Aus der DE-B-18 16 980 sind Copolymerisate, die als temporäre Überzüge dienen können, bekannt, die durch Copolymerisation von Styrol, Vinylacetat und Crotonsäure in teilorganischer Phase erhalten werden können. Diesen wäßrigen Polymerdispersionen wird vor der Applikation Ammoniak zugesetzt.

Die EP-A-01 15 694 beschreibt Beschichtungsmittel, die mit wäßrigen Alkalien entfernt werden können und erhältlich sind durch Copolymerisation von Methacrylsäure und/oder Acrylsäure und Alkylmethacrylaten und/oder Alkylacrylaten in wäßrigem Medium. Diese Beschichtungsmittel können aus wäßriger Phase appliziert werden.

Beschichtungsmittel auf der Basis von Polyacrylatdispersionen, die aus organischer Phase appliziert werden, sind auch aus japanischen Offenlegungsschriften bekannt:

Chemical Abstracts, Vol 95 (1981), Seite 84, Referat 95: 63 819 f offenbart in verdünntem wäßrigen Ammoniak lösliche Beschichtungsmittel, erhalten durch Copolymerisation von Styrol und Alkylmethacrylaten und/oder Alkylacrylaten mit Methacrylsäure und/oder Acrylsäure in Wasser oder wasserhaltigen Alkoholen, die nach der Copolymerisation aus ammoniakalischer Phase appliziert werden.

Chemical Abstracts, Vol 88 (1978), Seite 80, Referat 88: 106 923 k beschreibt in Natronlauge lösliche Beschichtungsmittel, erhalten durch Copolymerisation von Methacrylat und/oder Acrylat und Acrylsäure in wäßriger bzw. organischer Phase.

DE-A-37 34 755 beschreibt wäßrige Polyacrylatdispersionen bzw. Polyacrylatemulsionen als Beschichtungsmittel mit einem nur schwach sauren pH-Wert von 4 bis 6, die dadurch erhalten werden, daß man die Carboxylgruppen tragenden Comonomeren vor der Copolymerisation zu 5 bis 50 Mol-% neutralisiert. Die auf Gegenständen erhaltenen wasserfesten trockenen Filme dieser Beschichtungsmittel können leicht mit alkalischen Mitteln entfernt werden. Durch ihren pH-Wert sind sie entscheidend weniger korrosiv gegenüber den zu schützenden Gegenständen. Von Nachteil ist jedoch die zu geringe Viskosität (zwischen 10 und 11,5 s im Ford-Becher, 4-mm-Düse, 20°C) der Beschichtungsmittel, was zu einem raschen Ablaufen, insbesondere an senkrechten und gewinkelten Flächen, führt. Die Folge ist eine ungenügende Schichtbildung durch diese Mittel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber die Bereitstellung von Produkten, die eine höhere Viskosität besitzen und damit an senkrechten oder gewinkelten Flächen nicht rasch ablaufen. Des weiteren sollen die Beschichtungsmittel eine genügende Schutzdauer und Reversibilität der Coatings aufweisen. Die Qualität der beschichteten Oberfläche muß zudem erhalten bleiben. Die Mittel müssen leicht entfernbar sein. Die Mittel müssen weiterhin lagerstabil sein und Phasentrennungen müssen unbedingt vermieden werden.

Es wurde nun gefunden, daß geringe Zusätze von Verdickungsmitteln zu Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen gemäß der DE-A-37 34 755 die erfindungsgemäße Aufgabe lösen. Des weiteren wurde überraschend eine hohe Lagerstabilität gefunden, was bei Verwendung von Verdickungsmitteln generell als problematisch anzusehen ist.

Die Erfindung betrifft folglich wäßrige Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen, erhältlich durch Copolymerisation von wenigstens einem, mindestens eine Carboxylgruppe tragenden Monomer (a), welches vor der Copolymerisation neutralisiert wurde und wenigstens einem anderen hydrophoben Monomer (b) bei erhöhter Temperatur in einem wäßrigen Medium, welches wenigstens einen Emulgator sowie gegebenenfalls übliche Zusatz- und/oder Hilfsmittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das so erhaltene Produkt mindestens ein Verdickungsmittel enthält.

Als Verdickungsmittel werden beispielsweise Kelco K 7C 233 (Handelsprodukt der Firma Kelco, Großbritannien, Polysaccharid), Kelco K 1A 112 (Handelsprodukt der Firma Kelco, Großbritannien, Polysaccharid, Rhamsa Gum) oder Natrosol Plus Grad 330 (Handelsprodukt der Firma Aqualon GmbH, Düsseldorf, Hydroxyethylcellulose) oder Gemische aus mindestens zwei dieser Verdickungsmittel eingesetzt. Besonders geeignet sind Gemische aus Kelco K 1A 112 und Natrosol Plus Grad 330. Bei zweikomponentigen Verdickungsmittelgemischen werden die Komponenten im Gewichtsverhältnis 1 : 2 bis 2 : 1, vorzugsweise 1 : 1, eingesetzt.

Der Anteil des Verdickungsmittels oder Verdickungsmittelgemisches in den erfindungsgemäßen Dispersionen oder Emulsionen beträgt 0,05 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,25 bis 0,1 Gew.-%.

Die Viskositäten der erfindungsgemäßen Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen liegen, je nach eingesetzter Menge an Verdickungsmitteln, zwischen 17 und 25 s (Ford-Becher, 4-mm-Düse, 20°C). Vorzugsweise werden die Viskositäten auf 20 s einge stellt.

Bezüglich der Zusammensetzung und Herstellung der Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen, die als Ausgangsprodukte für die Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen im Sinne der Erfindung dienen - nachfolgend auch Basisdispersionen oder -emulsionen genannt - sei auf die Offenbarung der DE-A-37 34 755 verwiesen. Im einzelnen gilt hierzu das Folgende:

Das Gewichtsverhältnis der Monomerkomponenten von (a) : (b) im Copolymerisat beträgt zwischen 1 : 1 und 1 : 20, vorzugsweise zwischen 22,5 : 77,5 und 10 : 90. Diese Basiskomponenten (a) und (b) liegen zu einem Anteil (a)+(b) zwischen 5 und 55 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 10 und 40 Gew.-%, in den Copolymerisaten vor.

Einfluß auf die Eigenschaften dieser Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen hat die Tatsache, daß diese Carboxylgruppen tragende Monomere enthalten, die vor der Copolymerisation zu 5 bis 50 Mol-% mit einer Base neutralisiert worden sind. Oberhalb von 50 Mol-% kommt es zu einer vermehrten Koagulatbildung, die sich nachteilig auf die Polyacrylatdispersionen bzw. Polyacrylatemulsionen und die hieraus erhaltenen Beschichtungsmittel auswirkt. Vorzugsweise wird zu 5 bis 25 Mol-%, besonders vorteilhaft zu 10 bis 15 Mol-%, neutralisiert.

Als Neutralisierungsmittel können organische oder anorganische basische Verbindungen verwendet werden. Vorzugsweise wird Ammoniakwasser für die partielle Neutralisation verwendet.

Durch diese partielle Neutralisation der Carboxylgruppe tragenden Monomere (a) vor der Copolymerisation werden Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen erhalten, die pH-Werte von 4 bis 6, vorzugsweise von 4,5 bis 5,7, aufweisen. Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen mit derart schwach sauren pH-Werten können somit auch bei korrosionsgefährdeten Gegenständen verwendet werden.

Geeignete, eine Carboxylgruppe tragende Monomere (a) sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Fumarsäure, Maleinsäure oder in der Polymerisationstechnik übliche Derivate dieser Säuren, beispielsweise Halogenacrylsäuren, wie etwa α-Chloracrylsäure, oder Anhydride oder Halbester der genannten Dicarbonsäuren. Diese können allein oder in Kombination mit anderen Carboxylgruppen tragenden Monomeren verwendet werden. Bevorzugt sind Methacrylsäure und/oder Acrylsäure.

Geeignete hydrophobe Monomere (b) sind solche, die ausgewählt sind aus der Gruppe der Alkyl-acrylate, Alkyl-methacrylate, Hydroxyalkyl-acrylate, Hydroxylalkyl-methacrylate, Vinylether, Vinylester, Vinylaromaten (z. B. Styrol) und ungesättigter Nitrile (z. B. Acrylnitril). Bevorzugt sind hydrophobe Monomere, ausgewählt aus der Gruppe der Alkyl-acrylate, Alkyl-methacrylate, Hydroxyalkylacrylate, Hydroxyalkyl-methacrylate, Styrol und Acrylnitril.

Als geeignete Emulgatoren können anionische Emulgatoren, insbesondere ein Alkoholethoxysulfat oder ein Alkylphenolethoxysulfat oder deren Gemische verwendet werden, die in einem Anteil von 0,05 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 2 Gew.-%, eingesetzt werden.

Als übliche Hilfs- und/oder Zusatzstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung werden Radikalinitiatoren, beispielsweise wasserlösliche Salze der Peroxydischwefelsäure, sowie ferner Farbstoffe, Pigmente und/oder Stabilisatoren (UV-Absorber) verstanden.

Bei den Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen wird die Copolymerisation gemäß der DE-A-37 34 755 so durchgeführt, daß, soweit die Monomeren zu (a) und zu (b) miteinander mischbar sind, man diese gemischt und zusammen in die den Emulgator sowie gegebenenfalls die üblichen Hilfs- und/oder Zusatzstoffe enthaltende Reaktionsmischung zutropft und, soweit (a) und (b) nicht miteinander mischbar sind, man diese getrennt parallel zutropft.

Die Umsetzungstemperatur für die Copolymerisation kann zwischen 40 und 100°C liegen.

Die Erfindung betrifft außerdem Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen wäßrigen Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen.

Das Beschichtungsmittel, d. h. die Polyacrylatdispersionen oder -emulsionen im Sinne der Erfindung, wird dadurch hergestellt, daß eine 25- bis 35-gew.-%ige Polyacrylatdispersion oder Polyacrylatemulsion gemäß DE-A-37 34 755 in eine wäßrige Suspension eines Verdickungsmittels oder Verdickungsmittelgemisches, die - bezogen auf die einzusetzende Polyacrylatdispersion oder -emulsion - 5 bis 15 Gew.-% Wasser enthält, unter Rühren für einen Zeitraum von 5 bis 10 min bei 2000 bis 4000 U/min eingerührt wird, wobei die Suspension des Verdickungsmittels oder Verdickungsmittelgemisches zuvor, gegebenenfalls unter Zusatz von üblichen Hilfs- und/oder Zusatzstoffen, bei 8000 bis 12000 U/min für einen Zeitraum von 10 bis 15 min gerührt wurde.

In einer besonderen Ausführungsform wird die wäßrige Suspension des Verdickungsmittels, welche gegebenenfalls Hilfs- und/oder Zusatzstoffe enthalten kann, für den angegebenen Zeitraum bei 10000 U/min gerührt, bevor die Basisdispersion oder Basisemulsion bei 3000 U/min eingerührt wird. Des weiteren ist bevorzugt eine 30-gew.-%ige wäßrige Polyacrylatdispersion oder Polyacrylatemulsion als Basisdispersion oder -emulsion einzusetzen. Die Suspension des Verdickungsmittels enthält vorzugsweise 10 Gew.-% Wasser, bezogen auf die Polyacrylatdispersion oder Polyacrylatemulsion.

Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung von wäßrigen Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen im Sinne der Erfindung als Beschichtungsmittel zum temporären Schutz von harten Oberflächen, insbesondere von metallischen und/oder lackierten Oberflächen, wie Autokarosserien und sonstigen Gegenständen, die in freier Atmosphäre gelagert werden, gegen klimatische und/oder mechanische Einflüsse. Die Coating-Eigenschaften der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel hinsichtlich Beständigkeit, Reversibilität und Erhalt der Lackqualität sind ausgezeichnet (vgl. insbesondere Xeno-Test).

Die erfindungsgemäßen Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen werden im folgenden durch Herstellungsbeispiele und Anwendungsbeispiele erläutert.

Allgemeine Vorschriften zur Herstellung der Basisdispersionen oder -emulsionen A) Wenn die teilneutralisierten Carboxylgruppen tragenden Monomeren bei Raumtemperatur in der Mischung der restlichen Monomeren löslich sind, kann mit nur einem Monomerenzulauf gearbeitet werden

In einem Reaktionsgefäß, das ca. 150 Volumenteile faßt und mit Rückflußkühler, Rührwerk und Zudosiergefäß versehen ist, werden 67,7 Gew.-Teile Wasser, 2 Gew.-Teile einer 30%igen wäßrigen Lösung eines üblichen Ethersulfatemulgators (z. B. Disponil® AES 60, Handelsprodukt der Firma HENKEL KGaA, Düsseldorf) und 0,3 Gew.-Teile Ammoniumperoxidsulfat auf 80°C erhitzt. Bei dieser Temperatur werden innerhalb von zwei Stunden 30 Gew.-Teile einer Monomerenmischung, deren Carboxylgruppen tragende Anteile mit 25%igem Ammoniak zu 15% neutralisiert wurden, gleichmäßig zugetropft. Nach Erkalten des Ansatzes wird das in einer Menge von 0,03 bis 0,5 Gew.-Teilen gebildete Koagulat über einen Filtersiebbeutel der Maschenweite 80 bis 250 µm abgetrennt.

B) Generell kann auch mit mehr als einem Zulauf gearbeitet werden. Dies empfiehlt sich insbesondere dann, wenn die teilneutralisierten Carboxylgruppen tragenden Monomeren in der Mischung der übrigen Monomeren unlöslich sind

In einem Reaktionsgefäß, das ca. 150 Volumenteile faßt und mit Rückflußkühler, Rührwerk und zwei Dosiergefäßen versehen ist, werden 67,7 Gew.-Teile Wasser, 2 Gew.-Teile einer 30%igen wäßrigen Lösung eines üblichen Ethersulfatemulgators (z. B. Disponil® AES 60) und 0,3 Gew.-Teile Ammoniumperoxidsulfat vorgelegt und auf 80°C erhitzt. Bei dieser Temperatur werden innerhalb von 2 Stunden 30 Gew.-Teile einer Mischung der Carboxylgruppen freien Monomeren und der zu 6,5 bis 17% (s. Tabelle) mit 25%igem Ammoniak neutralisierten carboxylgruppentragenden Monomeren (evtl. gelöst in einer geringen Menge Wasser, die erforderlichenfalls vom Wasser in der Vorlagenmischung eingespart wurde) parallel zugetropft. Es wird 30 Minuten bei 80°C nachgerührt. Nach Erkalten des Ansatzes wird das in einer Menge von 0,03 bis 1,5 Gew.-Teilen gebildete Koagulat über einen Filtersiebbeutel der Maschenweite 80 bis 250 µm abgetrennt.

In der Tabelle werden für die Monomere folgende Abkürzungen verwendet:

AS = Acrylsäure;
MAS = Methacrylsäure;
BuA = n-Butylacrylat;
EA = Ethylacrylat;
EMA = Ethylmethacrylat;
MA = Methylacrylat;
MMA = Methylmethacrylat.

Tabelle

Einzelbeispiele für Basisdispersionen oder -emulsionen

Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionen oder Emulsionen

Es werden ca. 10% vollentsalztes Wasser, bezogen auf die einzusetzende 30%ige Basisdispersion (nach A oder B) vorgelegt, gegebenenfalls die notwendige Menge an UV-Absorber unter leichtem Rühren in das Wasser eingerührt, das Verdickungsmittel oder Verdickungsmittelgemisch unter starkem Rühren (ca. 10000 U/min) in einer Zeit von 10 bis 15 Minuten eingerührt und schließlich die 30%ige Polyacrylatdispersion innerhalb von etwa 5 Minuten unter Rühren (ca. 3000 U/min) zugegeben. Der pH-Wert der Dispersionen bzw. Emulsionen ändert sich nach dem Vermischen mit dem Verdickungsmittel nicht oder nur innerhalb der Meßgenauigkeit.

Beispiel

Herstellung eines ca. 20%igen Endprodukts mit einer Viskosität von ca. 20 s (Ford-Becher, 4-mm-Düse bei Raumtemperatur).

Durchführung

Die ca. 30%ige Polyacrylatdispersion (nach A oder B) wird auf ca. 20% eingestellt nach der Formel:

66,0% der 30%igen Dispersion
32,9% vollentsalztes Wasser
Rest Zusätze

In das vorgelegte vollentsalzte Wasser werden mittels Rührwerk (Dispermat CV, Firma Getzmann, Reichshof) bei Raumtemperatur folgende Zusätze eingearbeitet:

1) gegebenenfalls
0,4% wasserlöslicher UV-Absorber
(Uvinul DS 49: 2,2′-Dihydroxy-4,4′-dimethylethoxybenzo phenon-5,5′-dinatriumsulfonat, Fa. BASF, Ludwigshafen)
ca. 1 min
1000 Touren
2) 0,1% Eindicker
Kelco K1A 112
(Rhamsan Gum, Firma Kelco International Ltd., GB, London)
ca. 10 min
10000 Touren
3) 0,1% Eindicker
Natrosol plus, Grade 330
(Hydroxyethylcellulose, Firma Aqualon GmbH, Düsseldorf)
ca. 10 min
10 000 Touren
4) gegebenenfalls
0,5% Verlaufsverbesserer
Disponil SUS IC8
(Diisooctylsulfosuccinat, Na-Salz, Firma Henkel KGaA, Düsseldorf)
ca. 2000 Touren
3 min

In die homogene zähflüssige Vorlage wird die berechnete ca. 30%ige Polyacrylatdispersions-Menge unter Rühren bei ca. 3000 Touren langsam zudosiert; Rührzeit nach Zugabe: ca. 15 min. Falls gewünscht, kann das aufbereitete ca. 20%ige Beschichtungsmittel gegebenenfalls durch ein E-D-Schnellsieb (Maschenweite grob, 1000 µm) in einen PE-Vorratskanister filtriert werden.

Da die eingearbeiteten Verdicker weiterreagieren, sollten die ersten Viskositätsmessungen nicht vor 48 Stunden nach Herstellung der Ware durchgeführt werden.

Produktspezifikation

20%ige weiße, leicht gelbliche Dispersion mit einer Viskosität von 20 s gemessen im Ford-Becher, 4-mm-Düse, bei 20°C.

Einzelbeispiele für erfindungsgemäße Produkte

Polyacrylatdispersion 1

a) Zusammensetzung

b) Eigenschaften

Polyacrylatdispersion 2

a) Zusammensetzung

Gew.-%
Ethylacrylat	8
Acrylsäure	4
Butylmethacrylat	8
Uvinul DS 49	0,4
Kelco K 7C 233	0,1
Natrosol Plus, Grade 330	0,1
Kondenswasser	79,4

b) Eigenschaften
pH-Wert (Glaselektrode, pH-Papier):\|5,8+/-0,2
Dichte:	1,035 g/ml+/-0,002
CSB-Wert (Dr. Lange-Küvettenmethode):	380 mg O₂/g
Viskosität (Ford-Becher, 4-mm-Düse, 20°C):	ca. 20 s
Flammpunkt (Abel Pensky):	<100°C
Frostbeständigkeit:	bis -5°C

Anwendungsbeispiele für die erfindungsgemäßen Polyacryldispersionen

Beschichtung bei Raumtemperatur
a) Glasplatte:
Schichtdicke: 10-20 µm
b) Stahlblech, lackiert:	Schichtdicke: 10-20 µm
(Renault-Prüflack rot 97719) @	Applikation mit Pinsel bzw. Sprühpistole

Flächen-Benetzung bei Raumtemperatur
a) Glasplatte:
gut
b) Stahlblech, lackiert:	gut
(Renault-Prüflack rot 97719)

Trocknung der applizierten Beschichtung bei Raumtemperatur
a) Glasplatte:\|20-25 min
b) Stahlblech, lackiert	20-25 min
(Renault-Prüflack rot 97719)

Wasserbenetzbarkeit des applizierten Beschichtungs-Films bei Raumtemperatur

Testkörper aus Glas bzw. Stahl werden in ein mit destilliertem Wasser gefülltes Becherglas gestellt, so daß der zu prüfende Beschichtungs-Film während der gesamten Prüfzeit mit Wasser bedeckt ist.

a) nach 30 min

Film schwach weiß

Zur Filmbeständigkeit siehe Xeno-Test. Filme werden nach Trocknung bei Raumtemperatur wieder transparent (Reversibilität der Beschichtung).

UV-Test

Die mit der Beschichtung applizierten Testkörper werden für einen Zeitraum von 16 Stunden in einem Umluft-Trockenschrank bei +80°C getrocknet. Anschließend erfolgt eine UV-Bestrahlung der Beschichtung: 6 Stunden bei ca. 80°C mit Philipps-Lampe H P L R 400, Abstand der Lichtquelle vom Objekt ca. 39 cm.

Verhalten der applizierten Beschichtungs-Filme nach Wärmebehandlung unter den vorstehend angegebenen Bedingungen:

a) Glasplatte:
harter Film
b) Stahlblech, lackiert:	harter Film
(Renault-Prüflack rot 97719)

Wetterechtheitsprüfung der Beschichtungen auf Autolack-Systemen gemäß Xeno-Test 1200

Parameter

Durchführung

Die mit Renault-Prüflack rot 97719 und mit Polyacrylatdispersion 1 bzw. Polyacrylatdispersion 2 beschichtete Stahlprüfkörper werden im Xenotest 1200 unter den oben angegebenen Bedingungen einem Takt von

17 min UV-Bestrahlung
3 min Wasserberieselung (vollentsalztes Wasser)

unterworfen, wobei die UV-Bestrahlung über die gesamte Versuchsdauer aufrecht erhalten wird.

Wertetabelle (Xenotest 1200)

Ergebnis der Anwendungstests als Beschichtungsmittel

Die erfindungsgemäßen Polyacrylatdispersionen zeigen in der vorliegenden verdickten Konsistenz eine gute Flächenbenetzbarkeit von Stahl und Glas auch auf senkrechten und gewinkelten Flächen, trocknen innerhalb kurzer Zeit zu einem transparenten und harten Schutzfilm und lassen sich mittels praxiserprobter Beschichtungs- Entfernungs-Lösungen gemäß EP-A-01 24 849 wieder entfernen.

Entfernbarkeit der Beschichtungen

Applikation des Mittels zur Entfernung der Beschichtung gemäß EP-A-01 24 849 mittels Pinsel oder Sprühpistole:

Einwirkzeit des Mittels: 3-5 min. Anschließend erfolgt Abspülen der gelösten Beschichtung mit Wasser (Handdusche).

a) Glasplatte
b) Stahlblech, lackiert
(Renault-Prüflack rot 97719)

In beiden Fällen wurden die Beschichtungen nach der angegebenen Einwirkzeit vollständig mit Wasser entfernt.

Claims

1. Wäßrige Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen, erhältlich durch Copolymerisation von wenigstens einem, mindestens eine Carboxylgruppe tragenden Monomer (a), welches vor der Copolymerisation neutralisiert wurde und wenigstens einem anderen hydrophoben Monomer (b) bei erhöhter Temperatur in einem wäßrigen Medium, welches wenigstens einen Emulgator sowie gegebenenfalls übliche Zusatz- und/oder Hilfsmittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das so erhaltene Produkt mindestens ein Verdickungsmittel ent hält.

2. Dispersionen oder Emulsionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdickungsmittel Polysaccharide oder Hydroxyethylcellulose oder Gemische daraus eingesetzt werden.

3. Dispersionen oder Emulsionen nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 0,05 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,25 bis 0,1 Gew.-%, mindestens eines Verdickungsmittels enthalten sind.

4. Dispersionen oder Emulsionen nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomer (a) zu 5 bis 50 Mol-%, vorzugsweise zu 5 bis 25 Mol-%, neutralisiert wurde.

5. Dispersionen oder Emulsionen nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von (a) : (b) zwischen 1 : 20 und 1 : 1 und die Summe von (a) und (b) zwischen 5 und 55 Gew.-% liegt.

6. Dispersionen oder Emulsionen nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Emulgators zwischen 0,05 und 5 Gew.-% beträgt.

7. Dispersionen oder Emulsionen nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen pH-Wert von 4 bis 6, vorzugsweise von 4,5 bis 5,7, aufweisen.

8. Dispersionen oder Emulsionen nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Carboxylgruppen tragende Monomere (a) ausgewählt ist aus der Gruppe der Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, deren Gemische oder in der Polymerisationstechnik üblicher Derivate dieser Säuren.

9. Dispersionen oder Emulsionen nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Monomere (b) ausgewählt ist aus der Gruppe der Alkyl-acrylate, Alkyl-methacrylate, Hydroxyalkylacrylate, Hydroxyalkyl-methacrylate, Vinylether, Vinylester, Vinylaromaten und ungesättigter Nitrile.

10. Dispersionen oder Emulsionen nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Emulgator einen anionischen Emulgator, insbesondere ein Alkoholethoxysulfat und/oder Alkylphenolethoxysulfat, verwendet.

11. Dispersionen oder Emulsionen nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß deren Viskosität zwischen 17 und 25 s, vorzugsweise bei 20 s, (Ford-Becher, 4-mm-Düse, 20°C) liegt.

12. Verfahren zur Herstellung wäßriger Beschichtungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß eine 25 bis 35-gew.-%ige Polyacrylatdispersion oder Polyacrylatemulsion in eine wäßrige Suspension eines Verdickungsmittels oder Verdickungsmittelgemisches, die - bezogen auf die einzusetzende Polyacrylatdispersion oder -emulsion - 5 bis 15 Gew.-% Wasser enthält, unter Rühren für einen Zeitraum von 5 bis 10 min bei 2000 bis 4000 U/min eingerührt wird, wobei die Suspension des Verdickungsmittels oder Verdickungsmittelgemisches, zuvor, gegebenenfalls unter Zusatz von üblichen Hilfs- und/oder Zusatzstoffen, bei 8000 bis 12000 U/min für einen Zeitraum von 10 bis 15 min gerührt wurde.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einzusetzende Polyacrylatdispersion oder Polyacrylatemulsion 30-gew.%ig ist.

14. Verfahren nach Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension des Verdickungsmittels 10 Gew.-% Wasser, bezogen auf die einzusetzende Polyacrylatdispersion oder Polyacrylatemulsion, enthält.

15. Verfahren nach Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdickungsmittel, gegebenenfalls unter Zusatz von üblichen Hilfs- und/oder Zusatzstoffen bei 10 000 U/min gerührt wird.

16. Verfahren nach Ansprüchen 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrühren der Polyacrylatdispersion oder Polyacrylatemulsion in die Suspension des Verdickungsmittels bei 3000 U/min erfolgt.

17. Verwendung der wäßrigen Polyacrylatdispersionen oder Polyacrylatemulsionen nach den Ansprüchen 1 bis 11 zum temporären Schutz harter Oberflächen, insbesondere von metallischen und/oder lackierten Oberflächen, gegen klimatische und/oder mechanische Einflüsse.