DE917084C

DE917084C - Filmbildende UEberzugsmassen

Info

Publication number: DE917084C
Application number: DED9823A
Authority: DE
Inventors: Walter A Henson; Charles E Lowry; George W Stanton
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1951-06-14
Filing date: 1951-07-15
Publication date: 1954-08-23

Description

Die Erfindung betrifft verbesserte Überzugsmassen, deren filmbildende Bestandteile hauptsächlich trocknende Öle und ein Mischpolymeres von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid sind.

Die Eigenschaften der Mischpolymeren von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid lassen erkennen, daß diese Produkte als Bestandteile von Überzugsmassen brauchbar sein werden, aber die verhältnismäßig beschränkte Löslichkeit dieser Mischpolymeren in den

ίο meisten Lösungsmitteln und Überzugsmitteln macht die Anwendung der Mischpolymeren in den meisten Fällen schwierig. Es wäre erwünscht, ein solches Mischpolymeres zur Verbesserung der Eigenschaften solcher Überzüge zu gebrauchen, welche die film-

bildenden Eigenschaften trocknender Öle besitzen. Es ist demgemäß das Hauptziel der Erfindung, Überzugsmassen herzustellen, deren wesentlichste Bestandteile trocknende öle und ein Mischpolymeres von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid sind.

Es wurde gefunden, daß Mischpolymere, die 35 bis 90 % Vinylchlorid und entsprechend 65 bis 10 % Vinylidenchlorid enthalten, wesentlich die Filmeigenschaften der Überzugsmassen verbessern, die man erhält, wenn man trocknende öle mit diesen Mischpolymeren verarbeitet. Die oben angeführten Mischpolymeren können nach verschiedenen Methoden hergestellt sein, z. B. durch Massenpolymerisation, durch Polymerisation in wäßriger Suspension, ohne Herstellung einer Emulsion und durch Emulsionspolymerisation. Ungeachtet der Art und Weise, wie das Polymere hergestellt worden ist, haben sich die Polymeren als brauchbar zur Herstellung der neuen Komposition erwiesen, deren 2%ige Lösung in o-Dichlorbenzol bei 120° eine Viskosität von 0,9 bis 1,4 cP aufweist.

Die trocknenden Öle, die man vorteilhaft benutzen kann, sind Sojabohnenöl, Leinöl, Holzöl, Oiticicaöl, Perillaöl u. dgl. sowie trocknende ölmodifizierte Alkydharze. Man kann diese in jeder Form, die normaler-

weise angewendet wird, bei Mischungen für Überzüge anwenden, und zwar sowohl die Rohöle, die geblasenen Öle, die mit Alkali gereinigten und die einer Hitzebehandlung unterworfenen Öle. Überall, wo eines dieser Öle in einer Mischung für Überzüge gebraucht wird, findet man, daß, falls man an Stelle eines solchen Öles die neue Mischung nimmt, die aus dem Öl und einem der angeführten Mischpolymeren besteht, Vorzüge erzielt werden.

ίο In Abhängigkeit von dem Gebrauchszweck, für welchen die Überzugsmasse bestimmt ist, kann man den Betrag an Mischpolymeren, den man dem Öl zufügt, um die neue Mischung herzustellen, in weiterem Umfange variieren, und zwar durch Anwendung von Beträgen mit 10 % des Mischpolymeren und 90% Öl bis zu Beträgen mit 90% Mischpolymeren und 10% Öl. Diese Zusammenstellungen, bei denen der Betrag an Mischpolymeren den Betrag an trocknendem Öl überschreitet, sind besonders für Mischungen für Überzüge erwünscht, die auf Metalloberflächen aufgetragen werden sollen und bei denen in früherer Zeit die Haftfähigkeit der Überzüge ein Problem darstellte. Bei der Herstellung von Lacken und Farben ist es jedoch erwünscht, daß der Betrag

an trocknendem öl größer ist als der an dem Mischpolymeren. In letzterem Falle dient das Mischpolymere dazu, das Öl im Auftragsfilm zu verfestigen bzw. hart zu machen.

Verschiedene Methoden zur Vermischung des

Mischpolymeren mit dem trocknenden Öl stehen zur Verfügung. Derartige Methoden bilden keinen Teil vorliegender Erfindung. Eine brauchbare Methode besteht darin, daß das Mischpolymere mit einer flüchtigen organischen Flüssigkeit vorgemischt wird, die das Polymere anquellen läßt, es aber nicht löst, worauf das angequollene polymere Material mit Öl verrieben wird. Eine weitere Methode zur Herstellung der Mischungen besteht darin, daß ein öllösliches Emulgierungsmittel in einem trocknenden öl aufgelöst wird, worauf in die sich ergebende Lösung eine wäßrige latexähnliche Dispersion des Polymeren eingerührt und dann der erhaltene Latex in ölemulsion entwässert wird. Weitere Maßnahmen zur Herstellung der Mischungen werden in den folgenden Beispielen erläutert.

Beispiel 1

20 Gewichtsteile Leinöl wurden innig mit 80 Gewichtsteilen eines feinverteilten Mischpolymeren aus 75 % Vinylchlorid und 25 °/₀ Vinylidenchlorid gemischt. Das Mischpolymere hatte eine Viskosität von etwa 0,95 cP (bestimmt nach der oben beschriebenen Methode). Das physikalische Gemisch von Öl und den Mischpolymeren wurde in einer Lösungsmittelmischung gelöst, die aus 160 Teilen Methyläthylketon, 160 Teilen Toluol und 80 Teilen eines partiell hydrierten aromatischen Petroleumlösungsmittels bestand, das als Solvesso Nr. 1 bekanntlich im Handel ist. Man benutzt die sich ergebende Lösung, um Überzüge auf glatte Metallplatten aufzutragen. Nach dem Trocknen des Überzuges wurde seine Adhäsionskraft dadurch erprobt, daß man den Überzug in Quadrate von 1,6 mm Seitenlänge durch Ziehen von Strichen mit einer Rasierklinge teilte und die Leichtigkeit oder Schwierigkeit erprobte, mit der Teile des so behandelten Überzugs von der Platte mit dem Daumennagel abgeschabt werden konnte. Nach dieser Probe wurde ein Verhalten, bei dem sich während des Schneidens Blättchen ablösten, als sehr schlecht bezeichnet; blieb der Überzug auf der Metallplatte haften, konnte aber leicht mit dem Daumennagel entfernt werden, so wurde das Haftvermögen als schlecht bezeichnet. War eine Anstrengung erforderlich, um den Überzug mit dem Daumennagel zu entfernen, so wurde die Haftfähigkeit als ausreichend erachtet. Wenn man ein Messer brauchte, um die Quadrate zu entfernen, so wurde die Haftfähigkeit als gut bezeichnet. Bei dieser Probe war die Einklassierung der oben beschriebenen Mischung gut. Der Ölfilm wurde jedoch brüchig und zeigte Neigung zum Abblättern, wenn übliche Plastifizierungsmittel oder nicht trocknende Öle oder verschiedene Lackharze an Stelle des Leinöls vorliegenden Beispiels traten. Hiermit hergestellte Überzüge zeigten in hohem Maße Risse und blätterten ab und waren entsprechend der oben beschriebenen Bewertung als sehr schlecht und schlecht zu bezeichnen.

Beispiel 2

30 g Leinöl wurden mit 170 g des gleichen Mischpolymeren, das im Beispiel 1 benutzt wurde, gemischt. Die Mischung wurde 5 Minuten lang in einer Zweiwalzenmühle bei ioo° verarbeitet. Die einheitliche Mischung wurde als ein zusammenhängendes Blatt erhalten und abgekühlt, die Untersuchung ergab, daß ein klares, homogenes, zähes Produkt vorlag, das in geeigneten Lösungsmitteln zur Herstellung von anhaftenden Überzügen gelöst werden konnte, oder das in weiteren Mengen trocknenden Ölen zwecks Verwendung für Lacke, Farben und ähnlichen Mischungen benutzt werden konnte. Überzüge aus dieser Mischung waren wesentlich fester und hatten erheblich größeren Abriebwiderstand, als Überzüge, die aus den trocknenden Ölen ohne die Zumischung des Mischpolymeren hergestellt worden waren.

Beispiel 3

30 Gewichtsteile des gleichen Mischpolymeren, 70 Teile geblasenes Sojabohnenöl und 50 Teile einer Mischung von 75 °/₀ Xylol und 25 % Petroleumnaphtha, die eine Verdampfungsgeschwindigkeit besaß, die der des Taluols ähnlich war, wurden in einer Kugelmühle 16 Stunden lang vermählen, bis die Mischung vollkommen homogen war. Man gab Kobalt- und Bleinaphthenate als Trockenmittel in den üblichen kleinen Anteilen zu, und ein Teil der erhaltenen Mischung wurde auf eine glatte Zinn- iao oberfläche versprüht und trocknete etwa 8 Stunden lang bei 70° und dann weitere 10 bis 12 Stunden bei 50°. Die getrockneten Filme wurden von der Metallunterlage abgezogen und waren zähe, biegsam und dehnbar. Andere Teile der gleichen Mischung wurden mit Farbpigmenten vermählen und auf

Wachstuch und Linoleum als Außenüberzüge aufgetragen, die sich als in hohem Maße abriebwiderstandsfähig erwiesen. Beim Auftragen auf Tuch, um künstliches Leder vorzutäuschen, ergaben solche Überzüge ein beim Gebrauch lange haltbares Produkt.

Beispiel 4

100 Teile geblasenes Sojabohnenöl, die 0,5 % Blei und 0,05 % Kobalt als Naphthenate enthielten, wurden mit 108 Teilen einer latexähnlichen Dispersion gemischt, die man bei der Emulsionsmischpolymerisation einer Mischung von 75 °/₀ Vinylchlorid und 25 % Vinylidenchlorid erhielt. Der Latex hatte einen Feststoffgehalt von 46,3 %. Nach Beendigung des Mischungsvorganges war die homogene Mischung eine Latex in ölemulsion, die durch Durchblasen von heißer Luft entwässert wurde. Zu der Emulsion wurden 150 Teile Titandioxyd und 50 Teile Mineralspiritus zugegeben. Diese Mischung wurde auf einer Dreiwalzenmühle vermählen, und man erhielt bald eine weiche Paste. Filme, die aus dieser Mischung hergestellt wurden, waren homogen, zäh und dehnbar.

Ähnliche Mischungen wurden nach den Methoden hergestellt, die in den vorhergehenden Beispielen geschildert wurden, wobei man Oiticicaöl, Sojabohnenöl, Leinöl, Perillaöl, Holzöl und Mischungen dieser Stoffe miteinander und mit trocknenden, ölmodifizierten Alkylharzen benutzte. An Stelle der Mischpolymeren der Beispiele wurden andere Mischpolymere von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid genommen, in denen der Anteil an Vinylchlorid sich auf 35 bis 90 °/₀ und der an Vinylidenchlorid entsprechend auf 65 bis 10 % belief. Die Produkte, die man erhielt, waren homogene Mischungen, die biegsame, zähe, abriebfeste Überzüge bildeten. Wenn man demgegenüber versuchte, ein Mischpolymeres, das nur 27 % Vinylchlorid und 73 % Vinylidenchlorid enthielt, zu benutzen, so waren die besten Mischungen, die man erhielt, wenn man ein entsprechendes trocknendes Öl benutzte, nicht homogen und die Überzüge waren weich und käsig.

Um die vorteilhafte Anwendung einer Dispersion eines Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Polymeren in

trocknendem öl innerhalb eines Anstriches mit einer Alkydharzfarbe zu zeigen, wurde ein Vergleich zwischen den Reißfestigkeiten der Anstrichfilme, die aus zwei handelsüblichen Alkydharzfarben hergestellt worden waren, und den Anstrichfilmen, die aus Mischungen der gleichen Farben mit der Dispersion des Polymeren in Öl hergestellt waren. Hierbei kommen auf 30 Teile trocknendes Öl, das mit einem Polymeren modifiziert war, in der Farbe 100 Teile Alkydharz. Die Filme wurden auf einer Zinnplatte wie im Beispiel 3 oben getrocknet. Die Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle.

Tabelle

Zusammensetzung

Reißfestigkeit

1688

2103
2150
2575

Alkydharzfarbe (ι)

Alkydharzfarbe (ι) +1
Polymeres in öl J

Alkydharzfarbe (2)

Alkydharzfarbe (2) +1
Polymeres in Öl J

Die Mischungen vorliegender Erfindung sind sowohl bei durchsichtigen, als auch bei pigmentierten Anstrichen brauchbar und können mit oder ohne Lösungs- oder Verdünnungsmittel zu Anstrichen oder Schutzüberzügen für verschiedene Oberflächen benutzt werden, z. B. für Metall, Holz und Tuch, um nur einige anzuführen. Vorhandensein des Polymeren in Öl innerhalb derartiger Überzüge und Anstriche läßt diese bezüglich wichtiger Eigenschaften gegenüber ähnlichen Überzügen, bei dem ein trocknendes Öl der einzige filmbildende Bestandteil ist, überlegen erscheinen. Zu den verbesserten Eigenschaften sind zu rechnen der vermehrte Widerstand der Überzüge und Anstriche gegen Wasser- und Alkalieinwirkungen, sowie die Flammbeständigkeit solcher Überzüge und Anstriche.

Claims

Patentansprüche:

1. Filmbildende Überzugsmasse, in der Hauptsache bestehend aus 10 bis 90 Gewichtsprozent eines pflanzlichen, trocknenden Öles und jeweils entsprechend aus 90 bis 10 % eines Mischpolymeren von 35 bis 75 % Vinylchlorid und 65 bis

25 °/₀ Vinylidenchlorid, das homogen in dem öl dispergiert ist, wobei das Mischpolymere eine Viskosität aufweist, die 0,9 bis 1,4 cP entspricht, gemessen bei 120⁰ in 2%iger Lösung in o-Dichlorbenzol.

2. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die filmbildenden Bestandteile der Mischung sich aus 10 bis 35 Gewichtsprozent des pflanzlichen, trocknenden Öles und 90 bis 65 % ^an Mischpolymeren zusammensetzen.

3. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die filmbildenden Bestandteile der Masse aus 50 bis 90 Gewichtsprozent pflanzlichem, trocknendem Öl und 50 bis 10 °/₀ an Mischpolymeren, gegebenenfalls auch Pigmenten, bestehen.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 580 234.