DE752336C - Anstrichmittel - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 2. NOVEMBER 1953

W I040p2 IV C j 22 g

Dr. Alexander Wacker

Anstrichmittel

Gegenstand der Erfindung sind neuartige und fortschrittlich wirkende Anstrichmittel. Bekanntlich lassen sich Emulsionen hochmolekularer organischer Stoffe, die als Emulgator Polyvinylalkohol oder seine noch wasserlöslichen Derivate enthalten, mit oder ohne Zusatz von Pigmenten, Farbstoffen, Füllstoffen, Weichmachern u. dgl. recht vorteilhaft zur Herstellung von Anstrichen verwenden. Solche Anstriche befriedigen jedoch in vielen Fällen insofern nicht, als sie ein nasses Abwischen nicht vertragen und als

Außenanstriche nur eine beschränkte Witterungsbeständigkeit aufweisen.

Es wurde nun gefunden, daß diese Nachteile dadurch ausgeschaltet werden können, daß man wäßrige Emulsionen künstlicher hochmolekularer organischer Verbindungen verwendet, die als Emulgator Polyvinylalkohol oder seine noch wasserlöslichen Derivate so enthalten und einen erheblich unter 7 liegenden, z. B. etwa 4 bis 1 betragenden p_H-Wert besitzen. Die geringe Acidität, die manche der gebräuchlichen Kunstharzemulsionen auf-

weisen, genügt nicht, um diese Umstellung der Eigenschaften hervorzubringen. Eine merkliche Wirkung beginnt erst bei p_B- Werten etwa unterhalb 4. Sie nimmt dann mit absinkendem p_H, ständig zu und erreicht im allgemeinen ihr Optimum bei p_B-Werten in der Nähe von 1. Infolgedessen ist es erforderlich, die bezeichneten Emulsionen mit einem erheblichen Gehalt an freien organischen Säuren, wie beispielsweise Oxalsäure, oder in den meisten Fällen noch besser mit einem entsprechenden Zusatz von Mineralsäuren, gegebenenfalls auch von bei der Hydrolyse sauer reagierenden Salzen oder sonstigen entsprechend wirkenden bekannten Verbindungen zu verwenden.

Die bezeichneten, auf einen niedrigen p_H-Wert gebrachten Emulsionen ergaben auf verschiedenartigstem Untergrunde Anstriche, die nach dem Trocknen im Verlaufe von einigen Stunden bzw. Tagen so wasserfest werden, daß sie nicht nur völlig regenbeständig sind, sondern auch ohne Schädigung naß abgewischt werden können. Wie groß die so erreichte Wasserfestigkeit ist, ergibt sich beispielsweise daraus, daß auf Glasscheiben aufgebrachte Filme sämtlicher in den nachfolgenden Beispielen beschriebener Emulsionen sogar nach i4tägigem Einlegen in Wasser nach dem Trocknen den ursprünglichen Glanz, die ursprüngliche Härte, Durchsichtigkeit usw. wieder unvermindert zeigen. Überraschenderweise heben die erfindungsgemäßen Zusätze von Säuren oder sauren Salzen trotz dieser starken Wirkung auf den austrocknenden Anstrich die Beständigkeit der Emulsionen nicht auf; diese bleiben vielmehr lagerbeständig und können wie die bisherigen nicht wasserfest werdenden versandt und verarbeitet werden.

Beispiel 1

200 Gewichtsteile einer handelsüblichen wäßrigen Emulsion mit 50% Festgehalt von hochviskosem Polyvinylacetat, die als Emulgator eine Beimengung von bis zu einer Verseifungszahl von etwa 100 teilweise verseiftem Polyvinylacetat enthielt und wasserempfindliche Anstriche ergab, wurden mit 50 Gewichtsteilen o,4°/oiger Salzsäure vermischt. Die Emulsion entmischte sich dabei nicht und erwies sich als durchaus lagerbeständig. Anstriche mit dieser Emulsion auf ausgesuchtem Untergrund erwiesen sich nach dem Trocknen als völlig wasserfest; sie vertrugen ohne jede Schädigung kräftiges nasses Abwischen und bewährten sich als wetterbeständige Außenanstriche. Die gleichen günstigen Eigenschaften ergeben sich bei Verdünnung der Emulsion z. B. auf 25 % Festgehalt.

Beispiel 2

200 Gewichtsteile einer handelsüblichen Emulsion von niedrigviskosem Polyvinylacetat von im übrigen gleichen Eigenschaften wie bei der im Beispiel 1 beschriebenen wurden mit 100 Gewichtsteile'n 4°/oiger Salzsäure versetzt. Es entstand wiederum eine lagerbeständige Emulsion, mit der sich Anstriche von vorzüglicher Wasserbeständigkeit herstellen ließen.

Beispiel 3

100 Gewichtsteile einer im übrigen der zuvor beschriebenen entsprechenden Emulsion von mittelviskosem Polyvinylacetat wurden mit 10 Gewichtsteilen 25%iger Phosphorsäure vermischt. Auch hierbei entstand ohne Aufhebung der Lagerbeständigkeit eine wasserbeständige Anstriche ergebende Emulsion.

Beispiel 4

Ebenso lagerbeständige Anstrichmittel und hieraus wetterbeständige Anstriche ergaben sich, wenn 200 Gewichtsteilen einer der in den vorigen Beispielen gekennzeichneten Ausgangsemulsionen beispielsweise 1 Gewichtsteil Schwefelsäure in 2%iger Lösung oder 4 Gewichtsteile Schwefelsäure in 8°/oiger go Lösung beigemengt wurden.

Ähnlich günstige Wirkung ergaben innerhalb des angegebenen p_H-Bereiches andere Säuren, beispielsweise auf 200 Gewichtsteile der Ausgangsemulsion 1 Teil Salpetersäure oder Bromwasserstoff, Jodwasserstoff, Chlorsäure, Perchlorsäure, insbesondere auch komplexe Säuren, wie Kieselfluorowasserstoffsäure, ferner Oxalsäure, Toluolsulfosäure. Auch die Beimischung saurer Salze, z. B. von 2,4 Teilen Kaliumbisulfat auf 200 Teile Emulsion, führte zu dem gewünschten Erfolg.

Beispiel 5

200 Gewichtsteile einer unter dem geschützten Handelsnamen »Acronal« erhältlichen Emulsion von Polyacrylsäureester mit 50% Festgehalt wurden mit 50 Gewichtsteilen o,4%iger Salzsäure vermischt. Die so erhaltene nach wie vor lagerbeständige Emulsion ergab Anstriche, deren Wasserfestigkeit gegenüber der mit der Ausgangsemulsion erhaltenen ganz erheblich gesteigert war.

Beispiel 6

300 Gewichtsteile einer wäßrigen Emulsion von 100 Teilen Polyvinylacetat und 50 Teilen Polyacrylsäureniethylester mit einem Emulgator von bis zu einer Verseifungszahl von ungefähr 100 verseiftem Polyvinylacetat wurden mit 100 Gewichtsteilen o,3°/oiger Salzsäure vermischt. Die ursprünglich völlig unbe-

friedigende Was'serbeständigkeit der mit der Emulsion gemachten Anstriche wurde durch diesen Säurezusatz in eine ausgezeichnete Wasserfestigkeit verwandelt, ohne daß die Lagerbeständigkeit der Emulsion dadurch beeinträchtigt wurde..

Beispiel 7

2OO Gewichtsteile einer wäßrigen Emulsion ίο von niedrigviskosem Polyvinylchlorid mit einem aus bis zu einer Verseifungszahl von ungefähr ioo teilweise verseiftem Polyvinylacetat bestehenden Emulgator und 30 °/o Festgehalt wurden mit 50 Gewichtsteilen 2°/oiger Schwefelsäure versetzt. Auch diese Emulsion ergab im Gegensatz zum Ausgangsprodukt Anstriche von vorzüglicher Wasserfestigkeit und erwies sich gleichwohl als lagerbeständig. Es ergab sich ferner, daß die geschilderte günstige Wirkung der Erniedrigung des Ph"Wertes in gleicher Weise eintritt, wenn man von Weichmacher enthaltenden Emulsionen ausgeht.

Die durch die Beispiele erläuterte Wirkung eines niedrigen p^-Wertes zeigt weiterhin die anstrichtechnisch sehr vorteilhafte Eigenschaft, je nach den im besonderen Fall gegebenen Bedingungen beim Antrocknen bei gewöhnlicher Temperatuf erst nach mehreren Stunden bzw. Tagen zum Abschluß zu kommen. Hierdurch wird nicht nur die Haftfestigkeit auf der Unterlage verstärkt, sondern es bietet sich vor allem auch die Möglichkeit, die Haftkraft mehrerer Anstriche aufeinander in günstiger Weise zu steigern, indem man den zweiten Anstrich aufträgt, solange der erste noch etwas anlösbar ist, wodurch eine besonders innige Verbindung erzielt wird. Andererseits läßt sich das völlige Wasserfestwerden der Anstriche durch Erwärmen erheblich beschleunigen, auch kann man durch Auswahl entsprechender den pg-Wert erniedrigender Zusatzstoffe bzw. deren Bemessung auch ohne Erwärmung ein Beständigwerden gegen Wasser im Bedarfsfall unmittelbar nach dem Auftrocknen des Anstriches herbeiführen.

Im übrigen zeigen die Anstriche mit den

ernndungsgemäß modifizierten Emulsionen ein ganz vorzügliches Haftvermögen auf den verschiedenartigsten Unterlagen, wie bei- · spielsweise Holz, Pappe, Leder, Linoleum und anderen Kunststoffbelägen, Textilstoffen, Mauerwerk, Beton, Gips, Asphalt, Metall, Steinzeug Glas. Besonders hervorzuheben ist das gute Haftvermögen auf alten ölanstrichen.

Die Anstriche haften auch ausgezeichnet, wenn sie beispielsweise auf noch feuchten Beton aufgebracht werden. In diesem Fall bietet die Ansäuerung mit Schwefelsäure noch den weiteren Vorteil, ein besonders gutes Abbinden und Haften des Anstriches herbeizuführen. Bei Anstrichen auf Holz wirkt der Säuregehalt der Schimmelbildung entgegen. Handelt es sich um Anstriche auf gegen Mineralsäure besonders empfindlichen Unterlagen, 'wie z. B. Leder, so setzt man an ihrer Stelle organische Säuren, wie beispielsweise Oxalsäure, zu. Bei den erfindungsgemäßen Emulsionen mit Polyvinylalkohol oder seinen partiellen Derivaten als Emulgatoren wirkt sich deren Beständigkeit gegen Bakterien vorteilhaft aus: Sie verhütet jede Fäulnis. In jeder Beziehung erfüllen die neuen Emulsionen alle Anforderungen, die an hochwertige, witterungsbeständige Außenanstriche oder abwaschbare Innenanstriche gestellt werden. Sie erweitern so die Anstrichtechnik um eine neue Grundlage und schränken den bisherigen Bedarf an Ölfarben ganz erheblich ein.

Die neuen Anstrichmittel sind nicht nur für sich bzw. unter Zusatz von Weichmachern, ölbeimengungen als Lacke verwendbar, sondern sie bilden vor allem auch Bindemittel mit ganz hervorragender Bindekraft für die verschiedenartigsten Füllstoffe und Pigmente. Sie sind mit allen solchen Zusätzen ohne Verminderung ihrer spezifischen Vorteile verträglich, soweit diese nicht den p_HrWert unzulässig er-Höhen. Insbesondere können die neuen Bindemittel in üblicher Weise mit inerten Farbkörpern, wie beispielsweise Titanweiß, Schwerspat, Silikatweiß, Erdfarben, Chromoxydgrün, Rebschwarz, vermischt und durch Wasserzusatz streichfertig eingestellt werden. Auch Anstriche mit diesen Pigmentfarben können wenige Tage nach ihrem Aufbringen ohne jede Schädigung mit Wasser abgewaschen werden.

Bei der Anwendung der Erfindung auf Pigmentfarben empfiehlt es sich, mit Rücksicht auf möglichst lange anhaltende Lagerbeständigkeit einen Farbteig mit säurefreier Emulsion gesondert herzustellen und diesen erst kurz vor der Verwendung mit einer Emulsion mit entsprechend höherem Säuregehalt zu vermischen. Auch die erfindungsgemäßen Pigmentfarben enthaltende Anstrichmittel halten sich aber schon ohne solche Vorsichtsmaßregel viele Monate lang,

Wie eingangs erwähnt, sind Anstrichmittel auf Grundlage wäßriger Emulsionen künstlicher hochmolekularer organischer Verbindungen mit Polyvinylalkohol u. dgl. als Emulgator schon bekannt. Nicht bekannt war aber die für den in der vorliegenden Erfindung aufgezeigten Erfolg ausschlaggebende Kombination der Verwendung von Polyvinylalkohol u. dgl. mit der Einstellung des P₁₁-Wertes auf Beträge unter 7. Andererseits ist auch das Ansäuern von Emulsionen an sich schon bekannt, aber nur für solche von gegen Säuren

ganz indifferenten Stoffen mit Bentoniten u. dgl. als Emulgatoren. Dem Bekanntsein beider Klassen von Anstrichmitteln war nicht die überraschend fortschrittliche Wirkung der erfindungsgemäßen zu entnehmen, die in der Vereinigung der sonstigen Vorteile der mittels des wasserlöslichen Polyvinylalkohole u. dgl. hergestellten Erzeugnisse mit der völligen Überwindung der durch die Wasserlöslichkeit solcher Emulgatoren bedingten Nachteile besteht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anstrichmittel auf Grundlage wäßriger Emulsionen künstlicher hochmolekularer organischer Verbindungen, welche als Emulgator Polyvinylalkohol oder seine noch wasserlöslichen Derivate enthalten, gekennzeichnet durch einen erheblich unter 7 liegenden, z. B. etwa 4 bis 1 betragenden p_H-Wert.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Deutsche'Patentschriften Nr. 313 031, .565267;

   britische Patentschrift Nr. 337 521; französische Patentschrift Nr. 746 969;

   USA.-Patentschriften Nr. 1 691 766, ι 691 768, ι 733 495.

   © 5541 10.53