DK167620B1

DK167620B1 - Udvaskningsresistente belaegnings- eller taetningssammensaetninger og fremgangsmaade til belaegning eller taetning af en udvendig overflade eller fuge under anvendelse af en saadan sammensaetning

Info

Publication number: DK167620B1
Application number: DK444185A
Authority: DK
Inventors: Arthur David Jordan
Original assignee: Rohm & Haas
Priority date: 1984-10-01
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1993-11-29
Also published as: SG35389G; US4571415A; GR852370B; FI853759A0; NO175316B; KR860003309A; AU4814085A; JPS6189270A; NO175316C; FI80715C; EP0180319B1; ES547472A0; DK444185A; FI853759L; JPH0684482B2; CA1261523A; IL76526A; ATE41442T1; IE58617B1; DK444185D0

Description

i DK 167620 B1

Den foreliggende opfindelse angår vandbaserede belægnings- eller tætningssammensætninger og navnlig, men ikke udelukkende sammensætninger, som efter påføring på en udvendig overflade eller fuge hurtigt udvikler resistens mod at blive udvasket af uventet regn. Opfindelsen an-5 går desuden en fremgangsmåde til belægning eller tætning af en udvendig overflade eller fuge under anvendelse af en sådan sammensætning.

Vandbaserede belægnings- og tætningssammensætninger er blevet formuleret under anvendelse af vandige dispersioner af vanduopløselige la-texpolymerer som bindemiddel. Efter påføring på en udvendig overflade 10 eller fuge fordamper den vandige bærer i løbet af et stykke tid, og de individuelle latexpartikler flyder sammen og danner en integreret masse. Kendte vandbaserede sammensætninger er imidlertid i et tidsrum umiddelbart efter deres påføring specielt sårbare over for beskadigelse fremkaldt af vand, f.eks. en pludselig byge, som kan bortvaske eller på and-15 en måde beskadige belægningen eller tætningen.

Det er derfor ønskeligt at reducere det tidsrum, hvori sådanne sammensætninger er sårbare over for beskadigelse fremkaldt af vand.

GB-A-2.005.697 angår en dispergerende copolymer af tt,/?-monoethyle-nisk umættet syre og mindst én anden monomer. Copolymererne er i stand 20 til at danne et vandopløseligt salt med et zink-ammoniak kompleks ved et pH på 9,6. Dispergeringsmidler beskytter mod flokkulering af pigmentet, bidrager til malingens farvetonebibeholdelse og dækkeevne, hjælper med til at fluidisere pigmentopslæmningen med henblik på let formaling og bidrager til farveaccepten af farvestoffer i den deraf fremstillede pa-25 sta eller maling til mange forskellige malingsformuleringer.

GB-A-2.005.697 hverken beskriver eller foreslår en belægningssammensætning omfattende kombinationen af et pigment dispergeret med anio-nisk polymer og et vanduopløseligt latexpolymerbindemiddel og et vandopløseligt salt som defineret i forbindelse med den foreliggende opfindel-30 se. GB-A-2.005.697 indeholder heller ingen bekrivelse af, at det omhandlede dispergeringsmiddel forbedrer eller udviser eller giver hurtig udvaskningsresistens.

Den foreliggende opfindelse tilvejebringer en belægnings- eller tætningssammensætning, der er ejendommelig ved, at den omfatter en van-35 dig dispersion af vanduopløseligt latexpolymerbindemiddel fremstillet ved emulsionspolymerisation, pigment dispergeret med anionisk polymer og vandopløseligt salt af kompleksion af multivalent metal i form af Zn(II), Zr(II), Fe(II), Fe(III), V(III), V(11), Co(II), Mn(II), Ca(II),

UK ΙΟ/ϋΖυ D I

2

Mg(II), Ba(II), Sr(II), Cd(II), Cu(II) og/eller Pb(II) med ligand udvalgt blandt ammoniak og organiske aminer, hvor sammensætningens samlede faststofindhold er fra 50 til 90 vægt%, vægtforholdet mellem pigment og bindemiddel er fra 1:1 til 5:1, og sammensætningens pH er større end 5 9,5.

Sammensætningens samlede faststofindhold er fortrinsvis fra 60 til 85 vægt%.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen udviser hurtig udvaskningsresistens, dvs. at de kan modstå at blive udvasket eller på anden måde be-10 skadiget af regn eller af anden naturlig eller simuleret nedbør hurtigere efter påføring af belægnings- eller tætningssammensætningen end mange tidligere kendte, i øvrigt sammenlignelige sammensætninger.

Selv om ansøgeren ikke vil være bundet af nogen teoretiske overvejelser, menes det, at denne hurtige udvaskningsresistens er resultatet af 15 fældning med multivalent metalion af anionisk polymer anvendt til pigmentdi spergering, og at de multivalente metalioner bliver tilgængelige for sådan fældning ved dissociation af kompleksionen af multivalent metal .

Blandt egnede ligander er sådanne, som, når de dissocieres fra den 20 multivalente metalion, er noget flygtige. Desuden er det ønskeligt, at hastighedskonstanten for dissociation af kompleksionen af multivalent metal til multivalent metalion og ligander er af en vis størrelse. Ved påføring af sammensætningen på en udvendig overflade eller fuge gør overfladearealet, som ligger frit mod atmosfæren, det muligt for den 25 forholdsvis flygtige dissocierede ligand at slippe væk fra sammensætningen og ud i det omgivende miljø. Den forholdsvis store hastighedskonstant for dissociation af kompleksionen af multivalent metal sikrer den fortsatte dissociation af komplekset og kompletteret tilførsel af dissocieret ligand i sammensætningen nær overfladen, som er fri mod atmosfæ-30 ren, som igen fortsætter med at afgive ligand til omgivelserne. Efterhånden som koncentrationen af kompleksion af multivalent metal falder i sammensætningen, øges koncentrationen af dissocieret multivalent metalion, så der til sidst nås en koncentration, som er effektiv til at destabilisere og udfælde de anioniske polymerer, der anvendes som pigment-35 dispergeringsmidler i sammensætningen.

Den multivalente metalion er fortrinsvis en overgangsmetalion, men en hvilken som helst af følgende multivalente metalioner kan anvendes enten alene eller i kombination med hinanden: Zn(II), Zr(II), Fe(II), 3 DK 167620 B1

Fe(III), V(III), V(II), Co(II), Mn(II), Ca(II), Mg(II), Ba(II), Sr(II),

Cd(II), Cu(II) og Pb(II). Zn(II) foretrækkes.

Når liganden er en organisk amin, er den fortrinsvis en eller flere af følgende: methylamin, dimethylamin, trimethylamin, ethylamin, isopro-5 pylamin og n-propylamin, selv om dette ikke udelukker anvendelsen af en hvilken som helst anden egnet organisk amin.

Det vandopløselige salt af kompleksionen af multivalent metal udvælges fortrinsvis blandt zinkammoniumbicarbonat, zinkammoniumacetat og zinkammoniumnitrat, selv om dette ikke udelukker anvendelsen af et hvi1 -10 ket som helst andet egnet vandopløseligt salt af kompleksionen af multivalent metal eller blandinger af vandopløselige multi valentmetal komplekssalte.

Zinkammoniumkompleksion er et velkendt tværbindingsmiddel for polymere bindemidler med carboxylatgrupper, og det er uundgåeligt, at en vis 15 sådan tværbinding finder sted, når ammoniak afgives af sammensætningerne ifølge opfindelsen, som kan indeholde polymer!atexbindemiddel med carboxyl atfunktional itet. Tilstedeværelsen af en sådan polymerlatex i belægningssammensætningen er imidlertid ikke en nødvendig betingelse for, at disse sammensætninger kan opnå tidlig udvaskningsresistens, og carboxy-20 latfri bindemidler kan anvendes.

Det er ofte bekvemt at opløse det vandopløselige salt i vand før tilsætning til belægnings- eller tætningssammensætningen. Sådanne opløsninger kan eventuelt indeholde ammoniak i overskud. Det vandopløselige salt af kompleksion af multivalent metal kan blandes med den vandige 25 dispersion af vanduopløselig polymerlatex, der tjener som belægnings-eller tætningsbindemidlet. Polymerlatexdispersionen indeholdende det tilsatte salt kan efterfølgende anvendes til fremstilling af tagmastiks, tætningsmidler, forseglingsmidler eller andre belægningssammensætninger. Alternative metoder til inkorporering af komplekset af multivalent metal 30 vil være åbenbare for fagmanden inden for belægningsformuleringsteknikken, f.eks. dannelse af komplekset af multivalent metal in situ.

Opfindelsen tilvejebringer også en fremgangsmåde til belægning eller tætning af en udvendig overflade eller fuge, og fremgangsmåden er ejendommelig ved, at man påfører overfladen eller fugen en belægnings-35 eller tætningssammensætning som angivet i krav 1-8.

Mængden af komplekssalt af multivalent metal, der kræves for at opnå en forbedring i udvaskningsresistensen af den udvendige belægning, tagmastiks, tætnings- eller forseglingssammensætning afhænger af mængden UK IO/D^U b l 4 af anionisk pigmentdispergeringsmiddel, der anvendes til fremstilling af sammensætningen, hvilken igen afhænger af mængden og arten af det anvendte pigment. Forholdet mellem de samlede ækvivalenter af ladning af multivalent metalion og de samlede ækvivalenter af anionisk ladning, som 5 bæres af polymerdispergeringsmidl et er mindst 0,5 og kan være fra 0,8 til 1,5. Det foretrækkes imidlertid at tilsætte det komplekse salt i tilstrækkelige mængder til omtrent at give et ækvivalent kompleksion per ækvivalent anionisk ladning på polymerdispergeringsmidl et.

De vandige dispersioner af vanduopløselig latexpolymer, der anvend-10 es i sammensætningerne ifølge opfindelsen, fremstilles ved emulsionspolymerisation. Emulsionspolymerisationsteknikker diskuteres i detaljer i D.C. Blackey, Emulsion Polymerization (Wiley, 1975). En hvilken som helst monomerblanding, som giver vanduopløselig polymerlatex, der er dispergérbar i vand, kan anvendes. F.eks. kan vinyl acetat, der i sig 15 selv har kendelig vandopløselighed som monomer, anvendes, da homopolymerer af vinyl acetat er vanduopløselige. Acrylmonomerer, såsom alkylestre-ne af acrylsyre og methacrylsyre foretrækkes. Blandt eksempler på acryl-monomerer, der kan anvendes til fremstilling af latexpolymererne ifølge opfindelsen, er (Cj-CgJ-alkylestrene af acrylsyre og (Cj-CgJ-alkylestre-20 ne af methacrylsyre, såsom methylmethacrylat, methylacrylat, ethylacry-lat, ethylmethacrylat, n-butylmethacrylat, n-butylacrylat, 2-ethylhexyl-acrylat, n-octylacrylat, sec-butylacrylat, isobutylmethacrylat og cyclo-propylmethacrylat.

Også mindre mængder a, /}-ethylenisk umættede monomerer med kendelig 25 vandopløselighed, såsom acrylsyre, methacrylsyre, itaconsyre, citracon-syre, acrylamid og methacrylamid kan anvendes ved fremstilling af emulsionspolymererne. Copolymerisationen af sådanne vandopløselige monomerer med vanduopløselige monomerer bibringer ofte den resulterende copolymer ønskelige egenskaber, såsom langtidslatexstabilitet, dispergerbarhed og 30 øget adhæsion til specifikke substrater.

Sure monomerer, der kan anvendes til fremstilling af emulsionerne, er a, /J-monoethylenisk umættede syrer, såsom maleinsyre, fumarsyre, aco-nitsyre, crotonsyre, citraconsyre, acryloxypropionsyre og højere oligo-merer af acrylsyre, methacrylsyre og itaconsyre.

35 Yderligere eksempler på sure monoethylenisk umættede monomerer, der kan copolymeriseres til dannelse af de vanduopløselige additionspolymerer, er partielle estre af umættede alifatiske di carboxyl syrer og navnlig al kyl hal vestrene af sådanne syrer. Eksempler på sådanne partielle 5 DK 167620 B1 estre er al kyl hal vestre af itaconsyre, fumarsyre og maleinsyre, hvori alkylgruppen indeholder 1 til 6 carbonatomer. Blandt repræsentative eksempler på denne gruppe forbindelser er itaconsyremonomethylester, ita-consyremonobutylester, fumarsyremonoethylester, fumarsyremonobutylester 5 og maleinsyremonomethylester.

Latexpolynoererne kan fremstilles ud fra a, /)-ethylenisk umættede aromatiske monomerer, såsom styren, vinyltoluen, 2-brom-styren, o-bromstyren, p-chlor-styren, o-methoxy-styren, p-methoxy-styren, allylphenyl-ether, allyltolylether og a-methyl-styren.

10 Latexpolymererne kan også fremstilles ud fra polære eller pol ari- serbare ikke-ionogene hydrofile monomerer, såsom acrylonitril, methacry-lonitril, cis- og trans-crotonitril, a-cyanostyren, α-chloracrylonitril, ethyl vinyl ether, isopropylvinylether, isobutylvinyl ether og butylvinyl-ether, diethylenglycolvinylether, decylvinylether, vinylacetat, hydroxy-15 alkyl(meth)acrylater, såsom 2-hydroxyethylmethacrylat, 2-hydroxyethyl-acrylat, 3-hydroxypropylmethacrylat, butandiolacrylat, 3-chlor-2-hydro-xy-propylacrylat, 2-hydroxypropylacrylat, 2-hydroxypropylmethacrylat og vinyl thi oler, såsom 2-mercaptopropylmethacrylat, 2-sulphoethylmethacry-lat, methylvinylsulfid og propyl vinyl sulfid.

20 Latexpolymererne kan fremstilles ud fra monomere vinylestre, hvori esterens syredel er udvalgt blandt aromatiske og (Cj-Cjg)-alifatiske sy rer. Blandt eksempler på sådanne syrer er myresyre, eddikesyre, propion-syre, n-smørsyre, n-valerianesyre, palmitinsyre, stearinsyre, phenyled-dikesyre, benzoesyre, chloreddikesyre, dichloreddikesyre, γ-chlorsmørsy-25 re, 4-chlorbenzoesyre, 2,5-dimethylbenzoesyre, o-toluylsyre, 2,4,5-tri-methoxybenzoesyre, cyclobutancarboxylsyre, cyclohexancarboxylsyre, 1-(p-methoxyphenyl)-cyclohexancarboxylsyre, 1-(p-tolyl)-1-cyclopentancarbo-xylsyre, hexansyre, myristinsyre og p-toluylsyre,

Latexpolymererne kan også fremstilles ud fra multi funktionelle mo-30 nomerer, såsom allylmethacrylat, divinylbenzen, diethylenglycoldimetha-crylat, ethylenglycoldimethacrylat, 1,6-hexandioldiacrylat, 1,3-butylen-glycoldimethacrylat, trimethylolpropantriacrylat og trimethylolpropan-trimethacrylat.

Konventionelle emulsionspolymerisationsteknikker kan anvendes til 35 fremstilling af de latexpolymerer, der anvendes i sammensætningerne ifølge opfindelsen. Monomeren kan emulgeres med 0,5 til 10 vægt% af de samlede monomerer af et anionisk eller nonionisk dispergeringsmiddel.

Sure monomerer er vandopløselige og tjener således som dispergeringsmid-

Ul\ IO/O^U D I

6 ler, der kan hjælpe med ved emulgering af de andre anvendte monomerer.

En polymerisationsinitiator af fri radikal type, såsom ammonium- eller kaliumpersulfat kan anvendes alene eller i forbindelse med en accelerator, såsom kal iummetabisulfit eller natriumthiosul fat. Initiatoren og 5 acceleratoren, der almindeligvis betegnes som katalysatorer, kan anvendes i mængder på 0,5 til 2% hver baseret på vægten af monomerer, som skal copolymeriseres. Termiske processer og redoxprocesser kan anvendes. Polymerisationstemperaturen kan være fra stuetemperatur op til 90°C. Portionsvise processer, processer med gradvis tilsætning, kontinuerte pro-10 cesser og flertrinsprocesser kan anvendes.

Blandt eksempler på emulgatorer, som er egnede til polymerisationsprocessen, der anvendes til fremstilling af latexpolymererne, er alkalimetal- og ammoniumsalte af al kyl-, aryl-, alkaryl- og aral kyl sulfonater, -sulfater og -polyethersulfater, de tilsvarende phosphater og phosphona-15 ter og alkoxylerede fedtsyrer, estere, alkoholer, aminer, amider og alkyl phenol er.

Kædeoverføringsmidler, herunder mercaptaner, polymercaptaner og po-lyhalogenforbindelser, er ofte ønskelige i polymerisationsblandingen for at styre polymerens molekylvægt.

20 Den relative mængde polymerlatex og pigment, der anvendes i sammensætningerne ifølge opfindelsen, afhænger af den ønskede anvendelse. Vægtforholdet mellem pigment og bindemiddel kan være fra 1:1 til 5:1, men er fortrinsvis fra 1:1 til 4:1, alt afhængigt af den ønskede anvendelse. Specielt i tilfælde af en tagmastiks f.eks. er pigment til binde-25 middel forhol det fra 1:1 til 3:1, men det foretrukne forhold er 2:1. Det er ønskeligt at holde pigmentvolumenkoncentrationen under den kritiske pigmentvolumenkoncentrati on.

Ordet "pigment" indbefatter både materialer, som anvendes til at give æstetiske og funktionelle egenskaber, f.eks. rutil og anatas titan-30 dioxid og materialer, som anvendes som fyldstof i sammensætningerne, f.eks. calciumcarbonat.

Pigmenter kan udvælges blandt rutil og anatas titandioxid, calcit, kalksten, glimmer, talkum, asbestfibre eller -pulver, diatoméjord, ba-ryt, aluminiumoxid, skifermel, calciumsilicat, ler, kolloidal silicium-35 oxid, magnesiumcarbonat, magnesiumsilicat, zinkoxid og blandinger deraf.

Pigmentet, der anvendes i sammensætningerne ifølge opfindelsen, dispergeres med anionisk polymer, f.eks. polyphosphat og/eller acrylpolymer, der anvendes som dispergeringshjælpemiddel og til stabilisering 7 DK 167620 B1 af dispersionerne. Blandt foretrukne acrylpolymerer er copolymerer af acrylsyre og/eller methacrylsyre med lavere, d.v.s. (Cj-C^J-alkylacryla-ter som dispergeringsmidler. Foretrukne polyphosphater indbefatter natrium- og/eller kaliumtripolyphosphat som dispergeringsmidler.

5 Mængden af dispergeringsmiddel, der anvendes, afhænger af overfla dearealet af det anvendte pigment per enhedsvolumen af sammensætningen. Mængden kan let bestemmes af fagmanden inden for belægningsteknikken ved hjælp af konventionelle teknikker.

Andre egnede anioniske polymerdispergeringsmidler indbefatter "kon-10 denserede" phosphater, d.v.s. dehydratiseret, polymeriseret orthophos-phat, hvori H20 til P205-forholdet er mindre end 3 til 1, sulfonerede polymerer indbefattende naphtalen-formaldehydsulfonerede polykondensa-ter, polymaleater, dispergeringsmidler afledt af naturlige produkter, såsom tanniner, ligniner, alginater, gluconater, glucosider og organiske 15 phosphonater, herunder methylenphosphonater. Arten og mængden af dispergeringsmiddel afhænger af de valgte pigmenttyper og kvaliteter.

pH-værdien af sammensætningerne ifølge opfindelsen må indstilles således, at den er tilstrækkelig høj til at hindre for tidlig geldannelse, f.eks. under opbevaring. Det er virkelig overraskende, at sammensæt-20 ningerne ifølge opfindelsen, der har så højt faststofindhold, faktisk kan fremstilles, da det kunne forventes, at der ville indtræffe for tidlig geldannelse under blanding af sammensætningen selv ved højt pH. Sammensætningerne er stabile, når pH er over 10,0; men pH er fortrinsvis i det væsentlige 10,3. I visse formuleringer med en begynde!ses-pH-værdi 25 på 9,5 eller derunder kan udvaskningsresistens ikke opnås. Sammensætningerne ifølge opfindelsen har derfor et pH på over 9,5.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen kan efter ønske fortykkes ved anvendelse af konventionelle fortykningsmidler. F.eks. kan cel!ulosefortykningsmidler, såsom methyl cel lul ose og hydroxyethylcellulose anvendes.

30 Også andre typer fortykningsmidler og rheologimodifikationsmidler såsom associative, hydrofobe, alkaliopløselige emulsioner kan anvendes. Den anvendte mængde fortykningsmiddel afhænger af, hvilken type produkt der skal fremstilles, pigment-bindemiddelforholdet i sammensætningen, typen og kvaliteten af det anvendte fortykningsmiddel eller påføringsteknik-35 ken, som skal anvendes.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen indbefatter evt. ingredienser, såsom dåsepræserveringsmidler, antimi krobi el 1e midler, skimmel bekæmpelsesmidler, antifrostmidler, sammenflydningsmidler, antiskummidler, for- DK 167620 Bl 8 skellige former for farvestoffer, coopløsningsmidler, plastificerings-midler og adhæsionsfremmende midler.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen er specielt egnede som udvaskningsresistente belægninger på udvendige overflader, navnlig når de på-5 føres horisontale eller næsten horisontale overflader, såsom tage. Disse sammensætninger, der kendes som tagmastiks, anvendes til at beskytte på stedet dannede polyurethanskumbelægninger på eksisterende tage, hvor en beskyttende belægning med en tykkelse af størrelsesordenen 0,05 til 0,10 cm er påkrævet, eller de kan påføres oven på built-up-tagdækninger dan-10 net ud fra tagpap og asfalt eller tjære. For en generel beskrivelse af elastomer tagmastiks henvises til Rohm and Haas Company-publi kationen 83E4 (feb. 1982) "The Elastomeric Roof Market 1981" og L.S. Frankel et al., "Extending the Line of Acrylic Binders for Elastomeric Roof Mastics", Resin Review V.32 (nr. 4, 1983).

15 Desuden kan sammensætningerne ifølge opfindelsen anvendes som la-textætningsmidler og forseglingsmidler, når de formuleres med passende pigment til bindemiddelforhold og med passende rheologireguleringsaddi-tiver.

Sammensætningerne ifølge opfindelsen kan påføres ved hjælp af for-20 skellige påføringsteknikker. Påføringsteknikken afhænger i nogen udstrækning af sammensætningens viskositet og rheologi. Når sammensætningerne ifølge opfindelsen anvendes som tagmastiks, har de en viskositet på ca. 80 til 120 Ku (Krebs-enheder), hvilket er noget mere end udvendige latexmalinger, og de påføres konventionelt ved sprøjteteknikker, såsom 25 ved den såkaldte "airless spray"-teknik. Andre teknikker, såsom påføring med pensel, rulle, elektrostatisk sprøjtning etc. kan også anvendes, hvor dette er hensigtsmæssigt. Tætningsmidler, der har en dej-lignende konsistens, kan påføres med pistol.

30 TESTMETODER

Udvaskninqsresistens - tagmastiks 0,01 cm tykke (våde) belægninger af tagmastiks fremstilles på aluminiumplader (7,6 cm x 15,2 cm). Belægningerne tørres ved en relativ 35 fugtighed på ca. 50% ved 22°C i forskellige tidsrum (tørretid) begyndende med 5 min. og med efterfølgende tilvækster på 5 eller 10 min. Dette udføres ved fremstilling af fem belagte plader ad gangen efterfulgt af udvælgelse og afprøvning af en speciel belagt plade med den ønskede tør- 9 DK 167620 B1 retid. Ved hver tørretid udsættes belægningen for sprøjtning med fint-forstøvet vand fra en hånddrevet husholdningssprøjte. Sprøjtningen gentages med 30 sekunders mellemrum 10 gange i alt. En belægning anses for at have bestået testen (d.v.s. have god udvaskningsresistens) ved en gi-5 ven tørretid, hvis vand, der løber fra belægningen, ikke indeholder nogen hvid, redispergeret sammensætning, efter at den har været sprøjtet 10 gange. En belægning anses for ikke at bestå testen (d.v.s. have dårlig udvaskningsresistens) ved en given tørretid, hvis vand, der løber fra belægningen, indeholder hvid, redispergeret sammensætning efter en hvi1 -10 ken som helst af de 10 sprøjtninger med vand.

Udvaskningsresistens - tætningsmasser 0,32 cm tykke (våd) plader af tætningsmasse med dimensioner på 2,5 cm x 8,9 cm fremstilles på aluminiumplader på ca. 7,6 cm x 15,2 cm. Tæt-15 ningsmassepladerne tørres ved 50% relativ fugtighed ved 22°C i forskellige tidsrum (tørretid) begyndende med 5 min., derefter 10 min., 15 min. og derefter med tilvækster på 15 min. Dette udføres ved at fremstille flere belagte plader ad gangen, derefter udvælge og teste en særlig belagt plade med den ønskede tørretid. Ved hver tørretid nedsænkes alumi-20 niumpladen med tætningsmassepladen helt i vand i 24 timer og vurderes derefter for resistens mod redispergering. En tætningsmasseplade anses for at "bestå" testen, når den modstår redispergering i 24 timer.

Konsistens - tætningsmasser 25 En prøve af masse og en 6-ounce(170 g)-polyethylenpatron konditioneres i mindst 16 timer ved standardbetingelser. Ved afslutningen af konditioneringsperioden fyldes patronen med stemplet på plads til den foreskrevne kapacitet med masse fra dyseenden og anbringes i en luftdrevet tætningspistol. En dyse med en diameter på 3,175 mm (1/8") fastgøres 30 til patronen. Derefter skydes massen ind i en tom beholder ved et tryk på 345 kPa (50 psi), medens et stopur anvendes til bestemmelse af tiden for ekstruderingen gennem åbningen. Indskydningstiden registreres i sekunder.

35 Opfindelsen illustreres nærmere i følgende eksempler.

Fremstilling af latexpolymer

Polymer A fremstilles ved emulsionspolymerisation under anvendelse

LSlY I Ό / \J£.yJ D I

10 af standardteknik. Den resulterende vandige dispersion af latexpolymer med et samlet faststofindhold på 55 vægt% af polymer A dannes ved polymerisation af følgende monomersammensætning: 96,35 vægt% butylacrylat, 2 vægt% acrylonitril og 1,65 vægt% methacrylsyre. Polymeren fremstilles 5 ved gradvis tilsætning af en monomeremulsion stabiliseret med anionisk overfladeaktivt middel til en podeemulsion på 80 til 82°C. Fri radikal polymerisation katalyseres med Na2S20g tilført samtidigt under polymerisation. Den resulterende polymerlatex behandles med redoxkatalysator for at reducere indholdet af restmonomer.

10

Fremstilling af tagmastiks

Tagmastiks fremstilles i henhold til nedenstående formulering I.

Tagmastiksformulering I 15

Ingrediens Funktion Vægt (g)

Vand bærer 178,1

Hydroxyethylcellulose fortykningsmiddel 4,4 20 Anionisk polymer ("0R0TAN 850") dispergeringsmiddel 5,0

Ethylenglycol sammenflydningsmiddel 15,6 "N0PC0 NXZ" antiskummiddel 2,0 "KTPP" dispergeringsmiddel 1,5 25 Calciumcarbonat fyldstofpigment 443,4

Zinkoxid reaktivt pigment/ stabilisator 49,3

Titandi oxid dækkende/reflek- terende pigment 73,9 30 _

Ovenstående ingredienser kombineres og formales i 15 min. på en hurtigtgående dispenser. Det formalede produkt fortyndes ved lav hastighed med følgende ingredienser: 35 DK 167620 B1 π

Ingrediens Vægt (g)

Polymer A (bindemiddel) 431,4

Sammenflydningsmiddel 7,3 5 "SKÅNE M-8" (skimmelbekæmpelsesmiddel) 2,2

Antiskummiddel 2,0 TRITON X-405" (nonionisk overfladeaktivt middel) 5,5 nh4oh 1,0

Vand 41,1 10 _

Fremstilling af tætningsmasse Tætningsmasser fremstilles i henhold til nedenstående formulering II.

15

Tætningsmasseformulering II

Ingredienser Funktion Vægt (g) 20 Polymer A bindemiddel 522,20

Antimikrobielt middel konserveringsmiddel 0,11 "TRITON X-405" nonionisk overfladeaktivt middel 10,50

Ethylenglycol sammenflydningsmiddel 2,90 25 Hydroxyethylcellulose fortykningsmiddel 5,80

Natri umpolyphosphat pigmentdi spergerings- middel 6,30 "0R0TAN 850" pigmentdispergerings- middel 1,50 30 Calciumcarbonat pigment 734,60

Titandioxid pigment 16,50 Tætningsformulering II fortsat 35 Ovenstående ingredienser sættes til en sigma-skovl bl ander og bland es ved høj forskydning i 75 min. Derefter tilsættes følgende ingredienser, og blanding fortsættes i yderligere 10 min.

12 DK 167620 B1

Mineralsk fortyndingsmiddel ("VARSOL No. 1") coopløsningsmiddel 29,60 "Silan 7-6040" glasadhæsionsfrem- 5 mende middel 0,42

Endelig tilsættes følgende antiskummiddel, og blanding fortsættes i yderligere 5 min. for at reducere indholdet af medrevet luft.

10 "N0PC0 NXY" 1,10 15 Fremstilling af zinkammoniumkompleksopløsninger

Opløsninger af opløselige zinkammoniumkomplekser fremstilles i henhold til følgende formler:

Zinkammoniumbicarbonat (8,4% zink) 20 Vand 2,80 g

Ammoniumbicarbonat 74,4 g

Zinkoxid 62,0 g

Ammoniumhydroxid 176,0 g 25 Zinkammoniumacetat (8,42% zink)

Vand 21,8 g

Zinkacetat (dihydrat) 28,2 g

Ammoniumhydroxid 50,0 g 30 Zinkammoniumnitrat (8,4% zink)

Zinknitrat (hexahydrat) 40,3 g

Ammoniumhydroxid 59,7 g

Sammenligninqsforsøq 1

35 En tagmastiks fremstilles i henhold til tagmastiksformulering I

ovenfor. Den resulterende mastiks har en begyndelseskonsistens på 89 K.U. (Krebs-enheder) målt på et "Stormer"-viskosimeter og kræver 80 min.'s tørretid for at udvikle udvaskningsresistens ved den ovenfor be- DK 167620 Bl 13 skrevne testmetode. Konsistensen efter 30 dage ved 50°C er 85 K.U. Den lange tørretid, der kræves for at udvikle udvaskningsresistens, er typisk for de hidtil fremstillede og anvendte vandige tagmastikser.

5 Eksempel 1

En tagmastiks fremstilles på samme måde som i sammenligningsforsøg I ovenfor, bortset fra, at de 41,1 g vand erstattes med 41,1 g zinkammo-niumbicarbonatopløsning. Denne tagmastiks har en begyndelseskonsistens på 88 K.U., en konsistens efter 30 dage ved 50°C på 96 K.U. og kræver en 10 tørretid på 10 til 20 min. for at udvikle udvaskningsresistens. Dette eksempel illustrerer virkningen af det tilsatte zinkkompleks på en tagmastiks udvaskningsresistens.

Som alternativ kan metalkomplekset fremstilles in situ. F.eks. vil tilsætning af ammoniumbicarbonat og yderligere ammoniumhydroxid til tag-15 mastiksformulering I resultere i dannelse af den komplekse zinkammonium-ion, da zinkoxid allerede indgår som komponent i mastiksformuleringen og er tilgængelig som kilde for zinkioner.

Sammen!igningsforsøq 2 20 En tagmastiks fremstilles i henhold til tagmastiksformulering I, bortset fra at indholdet af "OROTAN 850"-dispergeringsmiddel er 9,6 g, og at "KTPP" udelades. Mængden af "OROTAN 850"-dispergeringsmiddel indstilles, så antallet af ækvivalenter anionisk dispergeringsmiddel holdes på det samme som i sammenligningseksempel 1. Denne tagmastiks har en 25 konsistens på 89 K.U. og kræver en tørretid på 80 min. for at udvikle udvaskningsresistens. Konsistensen efter 30 dage ved 50°C er 90 K.U.

Eksempel 2

En tagmastiks fremstilles nøjagtigt som i sammen!igningsforsøg 2, 30 bortset fra at de 41,1 g vand erstattes med 41,1 g zinkammoniumbicarbo-natopløsning. Denne tagmastiks har en begyndelseskonsistens på 89 K.U. og kræver en tørretid på 20 min. for at udvikle udvaskningsresistens. Konsistensen efter 30 dage ved 50°C er 96 K.U. Dette eksempel viser, at tidlig udvaskningsresistens kan opnås i en tagmastiks, der kun indehold-35 er polycarboxylatpigmentdispergeringsmiddel.

Sammen!igningsforsøg 3

En tagmastiks fremstilles i henhold til tagmastiksformulering I.

14 DK 167620 B1 "KTPP"-indhol det er 3,1, g og "OROTAN 850"-dispergeringsmidlet udelades. Mængden af "KTPP" indstilles til at holde samme antal ækvivalenter anio-nisk dispergeringsmiddel som i sammenligningseksempel 1. Denne tagma-stiks har en begyndelseskonsistens på 89 K.U. og kræver en tørretid på 5 100 min. for at udvikle udvaskningsresistens. Konsistensen efter 30 dage ved 50°C er 89 K.U.

Eksempel 3

En tagmastiks fremstilles nøjagtigt som i sammenligningsforsøg 3, 10 bortset fra at 41,1 g vand erstattes med 41,1 g zinkammoniumbicarbonat-opløsning. Denne tagmastiks har en begyndelseskonsistens på 105 K.U. og kræver en tørretid på 5 min. for at udvikle udvaskningsresistens. Konsistensen efter 30 dage ved 50°C er 136 K.U. Den højere begyndelseskonsistens af denne tagmastiks kan indicere marginal stabilitet, og det samme 15 gør den forholdsvis store viskositetsforøgelse ved opbevaring ved forhøjet temperatur. Dette eksempel viser, at tidlig udvaskningsresistens kan frembringes i en tagmastiks, der kun indeholder et polyphosphatpig-mentdispergeringsmiddel.

20 Eksempel 4

En tagmastiks fremstilles nøjagtigt som i eksempel 1, bortset fra at kun 10,3 g vand erstattes med zinkammoniumbicarbonatopløsning. Denne tagmastiks har en begyndelseskonsistens på 82 K.U. og kræver en tørretid på 80 min. for at udvikle udvaskningsresistens. Konsistensen efter 30 25 dage ved 50°C er 79 K.U. Dette sammenligningseksempel viser, at en zink-kompleksmængde, der kun er 25% af mængden i eksempel 1, er utilstrækkelig til at forbedre udvaskningsresistensen i den specifikke tagmastiks-formulering, der anvendes i dette tilfælde.

30 Eksempel 5

En tagmastiks fremstilles som i eksempel 1, bortset fra at kun 15,5 g vand erstattes med zinkammoniumbicarbonatopløsning. Denne tagmastiks har en begyndelseskonsistens på 80 K.U. og kræver en tørretid på 70 min. for at udvikle udvaskningsresistens. Konsistensen efter 30 dage ved 50°C 35 er 80 K.U. Dette eksempel viser, at en zinkkompleksmængde på kun 37½% af mængden i eksempel 2 er utilstrækkelig til at give nogen stor forbedring af udvaskningsresistensen i denne specifikke tagmastiksformulering, selv om der sker en lille forbedring.

15 DK 167620 B1

Eksempel 6

En tagmastiks fremstilles som i eksempel 1, bortset fra at kun 20,5 g vand erstattes med zinkammoniumbicarbonatopløsning. Denne tagmastiks 5 har en begyndelseskonsistens på 84 K.U. og kræver 50 min. for at udvikle udvaskningsresisteris. Konsistensen efter 30 dage ved 50°C er 85 K.U.

Dette eksempel viser, at den nedre grænse for at zinkkompleks kan give en signifikant reduktion i tid til opnåelse af forbedret udvaskningsresistens i denne specifikke tagmastiksformulering er ca. ¼ ækvivalent ba-10 seret på anionisk materiale i tagmastiksen.

Eksempel 7

En tagmastiks fremstilles nøjagtigt som i eksempel 1, bortset fra at de 41,1 g vand udelades, og 82,2 g zinkammoniumbicarbonatopløsning 15 tilsættes. Denne tagmastiks har en begyndelseskonsistens på 79 K.U. og kræver en tørretid på 5 min. for at udvikle udvaskningsresistens. Konsistensen efter 30 dage ved 50°C er 89 K.U. Dette eksempel viser, at et overskud af zinkkompleks ikke giver nogen forbedring i udvaskningsresistens i forhold til den, der frembringes med samme ækvivalentmængder 20 zink og anioner på grundlag af samlet anionisk materiale i tagmastiksen.

Eksempel 8

En tagmastiks fremstilles nøjagtigt som i eksempel 1, bortset fra at der i stedet for 41,1 g zinkammoniumbicarbonatopløsning anvendes 41,1 25 g zinkammoniumnitratopløsning. Denne tagmastiks har en begyndelseskonsistens på 83 K.U. og kræver en tørretid på 5 min. for at udvikle udvaskningsresistens. Konsistensen efter 30 dage ved 50°C er 93 K.U. Dette eksempel viser, at andre zinkammoniumkomplekssalte kan anvendes i stedet for zinkammoniumbicarbonat under bibeholdelse af tidlig udvaskningsresi-30 stens.

Eksempel 9

En tagmastiks fremstilles nøjagtigt som i eksempel 1, bortset fra at der anvendes 41,1 g zinkammoniumacetatopløsning i stedet for 41,1 35 zinkammoniumbicarbonatopløsning. Denne tagmastiks har en begyndelseskonsistens på 84 K.U. og kræver en tørretid på 5 min. for at udvikle udvaskningsresistens. Konsistensen efter 30 dage ved 50°C er 90 K.U. Dette eksempel viser også, at andre zinkammoniumkomplekssalte kan anvendes i 16 DK 167620 B1 stedet for zinkammoniumbicarbonat under bibeholdelse af tidlig udvaskningsresistens.

Samtnenl iqningsforsøg 4 5 En tætningsmasse fremstilles i henhold til tætningsmasseformulering II. Tætningsmassen har en målt konsistens på 10,4 sekunder og kræver mere end 90 min. for at udvikle udvaskningsresistens.

Eksempel 10 10 En tætningsmasse fremstilles i henhold til tætningsmasseformulering II, bortset fra at følgende yderligere ingredienser sættes til den indledende blanding:

Zinkoxid 10,20 g 15 Ammoniumbicarbonat 12,20 g

Ammoniumhydroxid 29,00 g og at indholdet af cellul osefortykningsmiddel hæves til 8,70 g for at opretholde omtrent samme tætningsmassekonsistens som i sammenlignings-20 forsøg 4.

Disse komponenter tilsættes i samme forhold, som anvendes til fremstilling af opløsninger af det komplekse salt. Dannelse af komplekset in situ fremfor tilsætning som en opløsning har den fordel at mindske reduktionen i tætningsmassefaststofindhold. Denne tætningsmasse har en 25 konsistens på 8,4 sekunder og kræver 5 til 10 min. for udvikle udvaskningsresistens.

Følgende ord er varemærker: "0R0TAN" er et varemærke tilhørende Rohm and Haas Company.

"0R0TAN 850"-dispergeringsmiddel er et natriumsalt af en carboxyleret 30 polyelektrolyt.

"N0PC0" er et varemærke tilhørende Diamond Shamrock Corp.

"SKÅNE" er et registreret varemærke tilhørende Rohm and Haas Company. "TRITON" er et registreret varemærke tilhørende Rohm and Haas Company. "TRITON X-405"-overfladeaktivt middel er en octyl phenylpolyetheral kohol.

35 "VARSOL" er et varemærke tilhørende Exxon Corp., Houston, TX.

Claims

1. Belægnings- eller tætningssammensætning, KENDETEGNET ved, at den omfatter en vandig dispersion af vanduopløseligt latexpolymerbinde- 5 middel fremstillet ved emulsionspolymerisation, pigment dispergeret med anionisk polymer og vandopløseligt salt af kompleksion af multivalent metal i form af Zn(II), Zr(II), Fe(II), Fe(III), V(III), V(II), Co(II), Μη(II), Ca(II), Mg(II), Ba(II), Sr(II), Cd(II), Cu(II) og/eller Pb(II) med ligand udvalgt blandt ammoniak og organiske aminer, hvor sammensæt- 10 ningens samlede faststofindhold er fra 50 til 90 vægt%, vægtforholdet mellem pigment og bindemiddel er fra 1:1 til 5:1, og sammensætningens pH er større end 9,5.

2. Sammensætning ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at det samlede 15 faststofindhold er fra 60 til 85 vægt%.

3. Sammensætning ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, at det multi val ente metal omfatter overgangsmetal.

4. Sammensætning ifølge krav 3, KENDETEGNET ved, at overgangsme tallet er zink.

5. Sammensætning ifølge krav 4, KENDETEGNET ved, at det vandopløselige salt omfatter zinkammoniumbicarbonat, zinkammoniumnitrat og/eller 25 zinkammoniumacetat.

6. Sammensætning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, KENDETEGNET ved, at dens pH er mindst 10,0, fortrinsvis ca. 10,3.

7. Sammensætning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, KENDETEGNET ved, at vægtforholdet mellem pigment og bindemiddel er fra 1:1 til 4:1. 1 Sammensætning ifølge et hvilket som helst af de foregående 35 krav, KENDETEGNET ved, at det anioniske polymerdispergeringsmiddel omfatter polyphosphat og/eller acrylpolymer, fortrinsvis copolymer af acryl- og/eller methacrylsyre med alkylacrylatmonomer. DK 167620 B1

9. Sammensætning ifølge et hvilket som helst af de foregående krav og egnet til anvendelse som tagmastiks, KENDETEGNET ved, at pigment til bindemiddel forhol det er fra 1:1 til 3:1.

10. Fremgangsmåde til belægning eller tætning af en udvendig over flade eller fuge, KENDETEGNET ved, at man påfører en udvendig overflade eller fuge en belægnings- eller tætningssammensætning ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 8. 10 15 20