FI63592C - Pigment innehaollande vattenhaltig latexdispersion-maolfaergkomposition - Google Patents

Description

klflfr»·! ΓβΙ /^KUULUTUSjULKAISU ^7CQO

Ma l j (11) utläggninosskrift 635 9 2 C (45) Patentti Kynnetty 11 07 1933 Patent racddelat ^ ^ (51) Kv.lk?/lnt.a.3 C 09 D 5/02 SUOMI —FINLAND (21) fWttll^#mu*-P««nt»n.6knln| 761109 (22) H»k«ml*p*lvt — AnaOknlnpdtg 22.0U.76 (23) AlkuptW· — GUtlghacadtg 22.0U.76 (41) Tullut JulkMul — Wlvlt offantllg 23.10.77 tomttl- Ja rekisterihallitut (44) NlhtIvltaJpeBen |. kuuLNIk^un pvm.-

Patent· och registerttjrrelten Aieekan utlagd oeh utUkrtftan pubiicand 31.03.83 (32)(33)(31) Pyr*«tty ·*υ©ΙΙ(·υ*—e*jtrd prlorlut (71) SCM Corporation, 299 Park Avenue, New York, New York, USA(US) (72) Alexander Ramig, Jr., Brunswick, Ohio, USA(US) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Pigmenttiä sisältävä vesipitoinen lateksidispersio-maaliyhdistelmä -Pigment innehällande vattenhaltig latexdispersion-milfärgkomposition

Keksinnön kohteena on vesipitoinen lateksidispersio-maali-yhdistelmä, joka yhtyy kovetettuun maalikaIvoon, jonka kiintoaine-pitoisuus on 30 - 70 paino-% ja joka kuiva-aineiden tilavuudesta laskien sisältää: 25 - 70 % kalvoa muodostavaa lateksi-sideainetta, jonka po-lymeerihiukkasista painomääräisesti pääosa on alueella 0,1 - 1,0 μιη ja jonka lasiintumislämpötila on ainakin n. 5°C yhtymislämpötilan alapuolella, lateksi-sideaineen ollessa etyleenisesti tyydyttämättömien monomeerien polymeeri tai sekapolymeeri? 10 - 60 % jähmeitä, ei-huokoisia, kalvoa muodostamattomia polymeerihiukkasia, joiden painollisen keskiarvon mukainen läpimitta on n. 0,1 - 1 f0 /um ja joiden lasiintumislämpötila on ainakin 30°C korkeampi kuin sideaineen lasiintumislämpötila, näiden kalvoa muodostamattomien hiukkasten ollessa polymeroituja etyleenisesti tyydyttämättömiä monomeerejä; \ 2 63592.

5 - 25 % läpikuultamattomaksi tekevää pigmenttiä, jonka taitekerroin on ainakin 1,8; 0 - 60 % läpikuultamattomaksi tekevää pigmenttiä.

Keksintö kohdistuu läpikuultamattomiin, peittäviin lateksimaaleihin.

Tavanomaisia lateksimaaleja valmistetaan dispergoimalla riittävästi himmentävää pigmenttiä, kuten titaanidioksidia kalvon muodostaviin läpinäkyviin polymeerisiin sideaineisiin. Nämä tavanomaiset lateksimaalit antavat himmenetyn maalikalvon. Viime aikoina on esitelty läpikuultamattomia tai koristemaalikalvoja, jotka perustuvat maalikalvoissa olevien ilmaonteloiden läsnäoloon, jotka on aikaansaatu solumaisilla tai huokoisilla hiukkasilla (ks. esim. GB-patenttijulkaisu 1 178 162, CA-patenttijulkaisu 856 863 ja GB-patent-tijulkaisu 1 192 492). Läpikuultamattomuuteen on päästy myös sulkemalla ilmaa kalvoon muodostamaan ontelolta maalikalvoon ja näitä päällysteitä sanotaan yleisesti "kuplapäällysteiksi''. Tällaisella päällysteellä on kuitenkin rajoitettu läpikuultamattomuus ja ne toimivat pääasiassa koriste- tai puolihimmeinä päällysteinä pikemminkin kuin läpikuultamattomina maalipäällysteinä, joilla on riittävä peit-tokyky. Tästä syystä parhaat himmennetyt maalikalvot ovat tavanomaisia lateksimaaleja, jotka on sekoitettu titaanidioksidin ja pigment-titäyteaineiden, kuten kalsiumkarbonaatin kanssa.

US-patenttijulkaisuissa 4 124 548 ja 3 839 253 esitetään lateksimaale ja, jotka sisältävät pigmenttien ja tavanomaisten lisäaineiden lisäksi muovihiukkasia, jotka muovihiukkaset ovat kuitenkin paljon suurempia kuin tämän keksinnön mukaisissa maaliyhdistelmissä käytettävät polymeerihiukkaset.

DE-hakemusjulkaisussa 2 412 066 esitetään lateksipinnoite, joka sisältää myös muovihiukkasia. Näillä tunnetuilla maalikoostu-rauksilla pigmentin tilavuussisältö (PVC) on pienempi tai yhtä suuri kuin kriittinen PVC, kun taas keksinnön mukaisissa maaliyhdistelmissä PVC on suurempi kuin kriittinen PVC.

Myös GB-patenttijulkaisussa 1 229 503 esitetään lateksipinnoite, joka sisältää mm. muovihiukkasia. Tämä pinnoite on kuitenkin tarkoitettu paperin päällystykseen ja sen tarkoituksena on saada painoväri imeytymään pintaan, kun taas keksinnön mukaisella maalilla saatava maalipinta pyrkii estämään lian ja painovärin tarttumista siihen.

'V

3 63592

Tavanomainen parametri iateksimaalien kuvaamiseksi on pigmentin tilavuussisältö (PVC), mikä on kuivatussa maalikalvossa läsnäolevan pigmentin tilavuuden prosenttiosuus suhteessa kuivatun maa-likalvon kokonaistilavuuteen. Tietyllä PVC-arvolla maalikalvossa olevien pigmenttien tilavuus aiheuttaa äkkiä melkoisesti ilmaonteloita kuivaan maalikalvoon, mikä johtuu sideaineen vajauksesta. Tällä pig-menttisisällön tasolla saatavaa PVC-arvoa kutsutaan kriittiseksi PVC-arvoksi, jolloin esiintyy sideaineen vajausta niin, että maali-kalvossa on läsnä riittämättömästi sideainetta pigmenttiosasten kap-seloimiseksi ja kaikkien jäljellä olevien onteloiden täyttämiseksi kalvossa. Tällaisen huokoisuussysäyksen sattuessa maalikalvon sideaineen puuttumisen johdosta heikkenevät kuivatun maalikalvon fysikaaliset lujuusominaisuudet äkkiä korkeammilla PVC-arvoilla, jolloin tavanomaisten maalikalvojen fysikaaliset ominaisuudet huonontuvat oleellisesti tai hyppäyksellisesti, mikä johtuu kasvaneesta pigmentti-kuormituksesta. Tavanomaisissa tunnetuissa lateksimaaleissa läpikuul-tamattomuudella ja huokoisuudella on likimain sama herkkyys ilmaonte-loiden sysäysiskulle maalikalvossa, jossa läpikuultamattomuus tavallisesti lisääntyy kalvon huokoisuuden mukana, mutta useimmat maali-kalvon fysikaalisista ominaisuuksista (läpikuultamattomuutta lukuun-r ottamatta), kuten hankauksenkesto ja lasituskestävyys äkkiä vähenevät suurin piirtein samalla PVC-arvolla, joka on tekniikan tason tuntemista maaleista tullut tunnetuksi kriittisenä PVC-arvona. Tavanomaisten tekniikan tason tuntemien maalien lasituskestävyydessä tapahtuu voimakas huononeminen samanaikaisesti kun maalikalvon läpikuultamattomuus- tai peittävyysominaisuudet lisääntyvät sillä seurauksella, että tavanomaisten Iateksimaalien kriittinen PVC on kapea PVC-alue (kuva 1), jolla kriittinen PVC yleensä on sovitteluratkaisu pisteessä, jossa on pienin läpikuultamattomuus (annetulle Tii^-tasolle) ja parhaat maalikalvon fysikaaliset ominaisuudet.

Nyt on havaittu, että lateksimaalit, jotka sisältävät jäh-meätä kalvoa muodostamatonta muovipigmenttiä ja läpikuultamattomaksi tekeviä pigmenttejä, antavat kovia, kuivattuja maalikalvoja, joiden läpikuultamattomuus on oleellisesti lisääntynyt samoin myös fysikaaliset ominaisuudet ovat oleellisesti parantuneet. Parannettu läpikuultamattomuus saadaan laajalla PVC-alueella, ennen kuin maalikalvoon syntyy liiallisesti huokoisuutta, jolloin tämän keksinnön maa- , * ^ 4 63592

Iin edullisella käyttökelpoisella PVC-alueella yhdistyvät sekä suurin läpikuultamattomuus että suurin lasituskestävyys sekä myös muut optimoidut fysikaaliset ominaisuudet. Tämän keksinnön mukaisilla uusilla lateksimaaleilla, joiden PVC on kriittisen PVC:n yläpuolella, saadaan hyviä läpikuultamattomia maalikalvoja, joilla on halutut maalikalvon eheysominaisuudet.

Keksinnön mukaiselle vesipitoiselle lateksidispersio-maali-yhdistelmälle on tunnusomaista, että lateksimaalin pigmenttitila-vuussisältö (PVC) on 30 - 75 %, jolloin PVC on suurempi kuin kriittinen PVC läpikuultamattomuuden perusteella mitattuna.

Kuvio 1 on asteikolla varustettu graafinen esitys, jossa esitetään tyypillisen tunnetun lateksimaalin antamien maalikalvojen fysikaalisia ominaisuuksia pigmentin tilavuussisällön (PVC) funktiona.

Kuvio 2 on asteikolla varustettu graafinen esitys, jossa esitetään tämän keksinnön maalin antamien maalikalvojen fysikaalisia ominaisuuksia pigmentin tilavuussisällön (PVC) funktiona.

Kuvio 3 on asteikolla varustettu graafinen esitys, jossa verrataan eri maalikalvojen läpikuultamattomuutta maalikalvon huokoisuuden funktiona.

Kuvio 4 on samanlainen asteikolla varustettu graafinen esitys kuin kuvio 2, ja se osoittaa läpikuultamattomuuden PVCrn funktiona eri TiC^ määrillä.

Kuvio 5 on samanlainen asteikolla varustettu graafinen esitys kuin kuviossa 2, joka osoittaa tämän keksinnön lateksimaalin antaman maalikalvon eheysominaisuuksien pidättymisen korkeilla PVC-arvoilla kriittisen pintahuokoisuuden (CSP) PVC:n yläpuolella.

Kuvio 6 esittää kiiltoa (60°) ja loistoa (85°) PVC:n funktiona tämän keksinnön maalikalvoille verrattuina tunnettuihin maa-likalvoihin.

Kuvio 7 on asteikolla varustettu graafinen esitys, joka esittää läpikuultamattomuutta TiC^-pitoisuuden funktiona muuttumattomalla PVC-arvolla suhteessa tunnettuihin maaleihin.

Kuviossa esitetyt eri PVC-arvot on saatu muuttamalla sideaineen suhteellista tilavuutta joko lisäämällä tai vähentämällä annettua pigmenttikomponenttia, mutta pitämällä samalla muiden pig-menttikomponenttien tilavuus-% muuttumattomana. Kuvioissa esitetyt maalikalvot on esitetty yksityiskohtaisemmin esimerkeissä.

63592

Kuviossa 1 esitetään tyypillinen tekniikan tason mukainen maalikalvo PVC:n funktiona, joka kalvo sisältää 23 tilayuus-% titaanidioksidia ja vaihtelevia määriä kalsiumkarbonaattipigmenttiä täyteainepigmenttinä antamaan vaihtelevat arvot pigmentin tilavuus-sisällölle (PVC). Läpikuultamattomuus ja lasituskestävyys esitetään PVC:n funktiona. Kriittisen PVC:n todetaan olevan kapean alueen PVC-akselilla, jolloin maalikalvossa on läsnä juuri riittävä sideaine-määrä kunkin pigmenttiosasen kapseloimiseksi ja pigmenttien väliin jäävien onteloiden täyttämiseksi. Kriittinen PVC on kuviossa 1 määritetty läpikuultamattomuuskäyrän taittumisen ja lasituskestävyys-käyrän taittumisen avulla kohdaksi, jolloin taittumiset kummassakin käyrässä ovat suurinpiirtein samassa PVC:ssä. Kuten kuviosta 1 ilmenee, alenee lasituskestävyys voimakkaasti läpikuultamattomuuden lisääntyessä, jolloin lasituskestävyys ja läpikuultamattomuus eivät samanaikaisesti voi olla maksimissa. Läpikuultamattomuus ja lasitus-kestävyys ovat kumpikin herkkiä ilmaonteloiden asettumiselle kuivaan maalikalvoon, tämä ilmenee myös lähellä kriittistä PVC:tä ja sen yläpuolella olevista PVC-:arvoista. Maalikalvojen monet muut tavanomaiset fysikaaliset ominaisuudet, kuten hankausltijuus, veto-murtolujuus ja muut niiden kaltaiset ominaisuudet vähenevät melko rajusti kun kriittinen PVC on saavutettu.

Kuviossa 2 esitetään graafisesti keksinnön mukaisella la-teksimaalilla saatavan maalikalvon lasituskestävyys ja läpikuultamattomuus kalvoa muodostamattomien komponenttien tai pigmentin ti-lavuussisällön (PVC) funktiona. Maalikalvot sisältävät sideainetta, 23 tilavuus-% läpikuultamattomaksi tekevää Ti02:ta ja vaihtelevia määriä kalvoa muodostamattornia jähmeitä muovihiukkasia eri PVC-ar-vojen saamiseksi. Läpikuultamattomuuden perusteella mitattu kriittinen PVC, tämän jälkeen kriittinen PVC (läpikuultamattomuus), näkyy läpikuultamattomuuskäyrän taittumisena ja se määritetään graafisesti; graafisen määrittelyn on yksityiskohtaisemmin kuvannut A. Ramig julkaisussa Journal of Paint Technology, Voi. 47,(maaliskuu 1975), sivut 60 - 66, tai julkaisussa Official Digest of the Federation of Societies for Paint Technology,(maaliskuu 1965), sivulta 272 eteenpäin. Kuviosta 2 käy selvästi ilmi, että maalit, jotka sisältävät kalvoa muodostamattomia muovihiukkasia sekä annetun määrän läpikuultamattomaksi tekevää Ti02:ta, antavat yllättäen maali-kalvoja, joilla on maksimi lasituskestävyys vielä sellaisillakin 6 63592 PVC-arvoilla, jotka ovat paljon suurempia kuin tavanomainen kriittinen PVC-arvo, jolloin läpikuultamattomuus oleellisesti kohoaa. Niinpä tällä keksinnöllä saavutettava tärkein etu tunnettuun nähden on siinä, että nyt saadaan aikaisempaan verrattuna oleellisesti suuremman läpikuuitamattomuuden oraaavia maalikalvoja ennen kuin maalikal-voon syntyy liiallista huokoisuutta ja lisäksi kalvon hyvät eheys-ominaisuudet säilyvät suurilla PVC-arvoilla kriittisen pintahuokoi-suus-PVC:n yläpuolella. Tämän keksinnön mukaisilla lateksimaaleilla saadaan näitä oleellisesti entistä parempia maalikalvoja leveällä PVC-alueella, joka on väliltä 30 - 75 % PVC. Leveän (30 - 75 %) PVC-alueen alhaisin PVC-taso (30 %) edustaa alinta kriittistä PVCstä läpikuultavuudelle, kun taas ylin PVC-taso (75 %) edustaa suurinta sallittua PVC:tä maalikalvon eheysominaisuuksien ylläpitämiseksi. Tämän keksinnön mukaiset edulliset maalit antavat maalikalvoja, joissa oleellisesti ei ilmene pintahuokoisuutta ja tällaisten edullisten maalien PVC on suurempi kuin kriittinen PVC (läpikuultavuus) mutta pienempi kuin kriittinen pintahuokoisuus-PVC mitattuna lasi-tuskestävyyden perusteella. Kriittinen pintahuokoisuus-PVC mitattuna lasituskestävyyden perusteella, tämän jälkeen kriittinen pinta-PVC (lasituskestävyys), on PVC lasituskestävyyskäyrän taitekohdassa, jossa lasituskestävyysominaisuudet äkkiä heikkenevät ja tällainen taitekohta lasituskestävyyskäyrällä voidaan määrittää samalla tavalla kuin taitekohta määritettiin läpikuultamattomuuskäyrällä kriittisessä PVCrssä. Käyttökelpoinen PVC-alue riippuu maalin koostumuksesta. Haluttu PVC-ero kriittisen PVC;n (läpikuultamattomuus) ja kriittisen pintahuokoisuus-PVC:n (lasituskestävyys) välillä edullisille maaleille on ainakin n. 5 PVC-yksikköä. Edullinen PVC-alue edullisille huippuluokan maaleille on väliltä n. 48 - 64 % PVC. Ainakin n. 5 % läpikuultamattomaksi tekevää pigmenttiä, kuten TiC^sta, tarvitaan pienimmän hyväksyttävän läpikuuitamattomuuden saavuttamiseksi tavallisille maalikalvoille, joiden paksuus on jopa n. 0,2032 mm.

Kuviossa 3 verrataan erään tunnetun maalin antamaa muovikalvoa tämän keksinnön maalikalvoihin esittämällä läpikuultamattomuus maalikalvojen pintahuokoisuuden funktiona. Pintahuokoisuus mitattiin Hg-tunkeutumishuokoisuutena käyttäen American Instrument Co<n Aminco Model 5-71213-laitetta. Pintahuokoisuus on suoraan verrannollinen PVC:hen, mutta ensisijassa se kuvaa maalikalvon pinta- m. V ·>'* \ - · · I: 63592 7 huokoisuuden lisäystä maalikalvossa, kun kriittinen pintahuokoi-suus saavutetaan ja ylitetään. Kuvio 3, samoin kuin kuvio 2, osoit--taa, että tämän keksinnön maalikalvoilla voidaan saavuttaa oleellisesti entistä parempi läpikuultamattomuus ennen liiallisen huokoisuuden ilmaantumista maalikalvoon JiVC-arvoilla, jotka ovat suurempia kuin maalikalvon kriittinen PVC, jolloin lasituskestävyys ja muut kalvon eheysominaisuudet voidaan ylläpitää samalla läpikuul-tamattomuutta oleellisesti lisäten. Uskotaan, että lisääntynyt läpikuultamattomuus, joka saavutetaan käyrien alueella A (kuvio 3), johtuu pääasiallisesti läpikuultamattomaksi tekevän pigmentin entistä paremmasta dispergoitumisesta maalikalvoon, mikä aiheutuu tämän pigmentin tehokkaasta tunkeutumisesta muoviosasten väleihin, sekä maar likalvossa olevista suljetuista mikro-onteloista, jotka aiheutuvat muoviosasten sullomisesta. Kuvion 3 alueella B saavutettu läpikuultamattomuus johtuu ensisijassa avointen soluonteloiden muodostumisesta maalikalvossa muoviosasia sullottaessa, jolloin mikro-onte-loiden määrä lisääntyy, mistä on seurauksena valon hajaantuminen mikro-ontelosoluissa, mikä aikaansaa lisääntynyttä läpikuultamatto-muutta kuivatun maalikalvon vähimmällä mahdollisella pinnan huokoisuudella. Alue C kuvassa 3 on kriittisen pintahuokoisuus-PVC:n yläpuolella, missä läpikuultamattomuus lisääntyy heikosti ja lasitus-kestävyysominaisuudet heikkenevät, mutta antavat siitä huolimatta yllättäen hyvin käyttökelpoisia huokoisia maalikalvoja, joilla on hyvät kalvoneheysominaisuudet korkeilla PVC-arvoilla kriittisen pintahuokoisuus-PVC:n yläpuolella. Käyttökelpoiset PVC-arvot ovat tämän keksinnön mukaisesti alueilla A, B ja C, edellyttäen, että kalvon pintahuokoisuus on pienempi kuin n. 0,25 cm^/g, edullisesti 3 pienempi kuin 0,15 cm /g ja erittäin edullisesti pienempi kuin 0,10 cm^/g, mitattuna elohopean tunkeutumisella läpimitaltaan alle 1,5 |jm:n huokosiin. Tämän keksinnön mukaiset maalikalvot osuvat laajalti alueille A, B ja C, edulliset maalikalvot alueille A ja B ja kaikkein edullisimmat maalikalvot alueelle A kuviossa 3. Kalvoa muodostamattomat polymeeriosaset, jotka ovat oleellisesti suurempia kuin 1,0 pm, pyrkivät muodostamaan suuria mikro-onteloita, jotka puolestaan lisäävät haitallisesti liiallista huokoisuutta maalikalvossa, ja täten kaikkein edullisimpien polymeeriosasten koko on väliltä n. 0,1 - 0,6 /um. Niinpä kaikkein edullisimmat korkealaatuiset 63592 ja korkean läpikuultamattomuuden omaavat keksinnön mukaiset maalit valmistetaan yleensä vastaamaan aluetta A, edustavilla käyrillä kuviossa 3 ja edulliset maalit vastaamaan alueita B ja C. Kaikki tämän keksinnön mukaiset maalit ylittävät maksimiläpikuultamatto-muuden, joka saavutetaan tavaomaisin maalein, jotka on valmistettu kriittisellä PVC:llä ja samoilla määrillä himmentäviä pigmenttejä.

Kuviossa 4 esitetään graafisesti (samoin kuin kuviossa 2) keksinnön mukaisten maalikalvojen läpikuultamattomuus Ti02~pitoisuu-den funktiona. Maalikalvo annetulla TiC^-pitoisuudella + kalvoa muo-dostamattomat muovihiukkaset merkitään läpikuultamattomuuden (jyrk-kyyssuhteen) kanssa funktiona pigmentin tilavuussisältö-prosentis-ta (PVC). Läpikuultamattomuus, vaikkakaan sitä ei kuviossa 4 ole esitetty Ti02:n 0 %:n tasolla, on pääasiallisesti mitätön alle n.

60 %:n PVC:ssä, kun taas 60 %:n PVC:n yläpuolella läpikuultamattomuus on mitattavissa, mutta tulos on alle hyväksyttävän läpikuultamattomuuden tavanomaisille himmennetyille maalikalvoille. Niinpä vaaditaan, että ainakin 5 % Ti02 ja edullisesti ainakin n. 10 %

Ti02, laskettuna kuivan jähmeän aineen tilavuudesta, on mukana tämän keksinnön maalikalvoissa.

Kuviossa 5 kuvataan tämän keksinnön mukaista maalikalvosar-jaa eri PVC-arvoilla. Todetaan, että entistä parempia maalikalvoja voidaan saada lateksimaaleilla PVC-arvoilla, jotka ovat yli kriittisen pintahuokoisuus-PVC:n,.jolloin kuivatulla maalikalvolla on heikot lasituskestävyysominaisuudet, mutta yllättäen se säilyttää kalvon eheysominaisuudet, kuten hankauskestävyyden, kiiltokestävyyden, naarmuuntumiskestävyyden, tahraantumiskestävyyden, likaantumiskestä-vyyden, nokeutumiskestävyyden ja kulutuskestävyyden, kuten todetaan kalvon eheyskäyrästä kuviossa 5. Tämän mukaisesti keksinnön mukaisiin lateksimaaliyhdistelmiin voidaan sekoittaa aina PVC-arvoihin n. 75 %:iin PVC asti, ei-läpikuultamattomaksi tekevää jatkoainer ja täytepigmenttejä.

Kuvio 6 esittää maalikalvojen kiillon PVC:n funktiona. Kiilto mitataan 60°:ssa ja loisto mitataan 85°:ssa ASTM D523-67:n mukaisesti. Tavanomaisten maalien kiilto heikkenee voimakkaasti n. 30 %:n PVC:n ympäristössä ja huonontuminen jatkuu ja kiilto lähestyy asymptoottisesti 0-kiiltoa PVC-arvoilla kriittisen PVC:n yläpuolella.

9 63592

Vastakohtana tälle sekä kiilto että loisto palautuvat ennalleen tämän keksinnön maalikalvoissa PVC-arvoilla kriittisen PVC:n yläpuolella ja jatkavat parantumistaan PVC:n kasvaessa.

Kuvio 7 esittää tämän keksinnön maalikalvosarjän läpikuul-tavuutta (jyrkkyyssuhde) kasvavien TiC^-määrien funktiona ja siinä verrataan tätä erääseen alan aikaisempaan maaliin (katkoviiva), joka sisältää n. 113 kg ΊΊΟ2/379 1 maalia ja jonka jähmeiden aineiden tilavuus on 33 %. Kuviossa 7 esitetty maalikalvosarja sisältää osoitetut määrät TiC>2 + muoviosasia antamaan muuttumattomia PVC-arvoja.

Keksinnön mukainen lateksidispersiomaaliyhdistelmä sisältää lateksisideainetta, jähmeitä kalvoa muodostamattomia polymeeriosa-sia (muoviosasia), läpikuultamattomaksi tekevää pigmenttiä sekä mahdollisesti ei-läpikuultamattomaksi tekevää pigmenttiä. Maaliin voidaan lisätä myös erilaisia tavanomaisia lisäaineita, jotka vaikuttavat pysyvyys- ja levitysominaisuuksiin. Maalikalvot muodostetaan yhdistämällä kalvoa muodostava sideaine sideainematriisiin levitys-lämpötilassa kovan, tahmaamattoman maalikalvon aikaansaamiseksi.

Kalvoa muodostamattomat osaset ovat jähmeitä ja ei-huokoi-sia samalla kun ne eivät muodosta kalvoa maalin levitysolosuhteissa. Kalvoa muodostamattomat polymeeriosaset voidaan tunnistaa yleensä siitä, että niiden lasiintumislämpötila on ainakin nl 5°C, edullisesti n. 15°C ja erittäin edullisesti n. 25°C korkeampi kuin ympäröivä yhtymislämpötila, jossa maalikalvo yhtyy kovetettuun kuivaan maalikalvoon. Niinpä tämän keksinnön maalikalvot, jotka levitetään ja muodostetaan n. 25°C:een huoneen lämpötilassa sisältävät kalvoa muodostamattomia polymeeriosasia, joiden lasiintumislämpötila on ainakin n. 30°C, edullisesti yli 40°C ja vielä edullisemmin ainakin 50°C. Samalla tavalla maalikalvot, jotka on kiihdyttäen kuivattu kuumennusprosesseilla, sisältävät kalvoa muodostamattomia polymeeriosasia, joiden lasiintumislämpötila on edullisesti ainakin n. 25°C korkeampi kuin ympäröivä sideaineen yhtymislämpötila. Käsite "lasiintumislämpötila" on alalla hyvin tunnettu käsite ja se määritellään yleensä laaja-alaisen molekyyliliikkeen alkamiseksi, jolloin polymeeri säilyttää jähmeän aineen ulkonäön ulospäin, mutta tulee kumimaiseksi ja sitten tahmeaksi lämpötilan noustessa ja siinä tapahtuu plastista valumista ja kimmoinen muodonmuutos. Polymeeriosa- 10 63592 nen, jonka lasiintumislämpötila on suurempi kuin huoneen lämpötila, ei ole kalvonmuodostaja huoneen lämpötilassa. Lasiintumislämpötila voidaan mitata 41 Journal of Paint Technology'n mukaisesti, sivut 167 - 178 (1969). Lasiintumislämpötila (Tg) on paras mitata kun tällaiset polymeerihiukkaset ovat lateksimaalissa, jolloin maalin eri aineosien, kuten yhtyvien aineiden keskinäiset vaikutukset otetaan huomioon. Tg voidaan laskea Fox’in yhtälön perusteella tai arvioimalla Vicat-pehmenemispisteen suhteen testaamalla, kuten on esitetty ASTM-1525:ssä. Maalikalvon kiihdytetyissä kuivausolosuhteissa ympäristön yhtymislämpötilat ovat korkeampia kuin huoneen lämpötila, kuten 49 - 53°C tai jopa niinkin korkeita kuin,204°C. Korkeassa lämpötilassa tapahtuvassa kypsytyksessä täytyy kalvoa muodostamattoman polymeeriosasen lasiintumislämpötilan olla suurempi kuin kuivattavan kalvon korkein lämpötila.

Kalvoa muodostamattomien jähmeiden polymeeriosasten lasiintumislämpötila (Tg) mitataan tällaisia polymeeriosasia sisältävästä vesipitoisesta lateksiemulsiomaaliseoksesta, jolloin maalin eri aineosien, kuten yhtymisapuaineiden keskinäiset vaikutukset otetaan huomioon. Kalvoa muodostamattomien polymeeriosasten painollinen keski-arvoläpimitta on väliltä n. 0,1 - 1,0 jam. Edullisesti jähmeät poly-meeriosaset ovat väliltä n. 0,1 - 0,8 pm ja erittäin edullisesti väliltä n. 0,1 - 0,6 pm. Keskimääräiset hiukkasläpimitat voidaan mitata tunnettujen elektronimikroskooppisten menetelmien mukaisesti, kuten on kuvannut S. H. Maron julkaisussa Journal of Applied Physics, Voi. 23, sivu 900 (elokuu 1952) tai keskipakolingolla julkaisun Polymers Engineering and Science, Voi. 14, sivut 332 - 337 (toukokuu 1974) mukaisesti. Kalvoa muodostamattomien osasten taitekerroin on väliltä n. 1,3 - 1,7, mitattuna menetelmällä ASTM D-542, kun taas niiden tiheys tai ominaispaino on väliltä n. 0,9 - 1,5. Kalvoa muodostamat-tomat polymeeriosaset ovat jähmeitä ja ei-huokoisia ja geometriselta muodoltaan ne ovat edullisesti pääasiallisesti pallomaisia. Himmennetty maali sisältää kalvoa muodostamattomia polymeeriosasia edullisesti 10 - 60 % ja erityisen edullisesti 15 - 50 % kuivien jähmeiden aineiden tilavuudesta laskettuna. Edullisesti lateksimaali sisältää ainakin n, 10 % kalvoa muodostamattomia osasia tai sisältää tällaisia osasia tilavuussuhteessa, joka on suurempi kuin himmentävän pigmentin tilavuussuhde. Kalvoa muodostamattomat osaset ovat ► ‘ ί r* % > \. * 63592 11 edullisesti polystyreeniä, mutta voivat olla muiden etyleenisesti tyydyttämättömien monomeerien polymeerejä ja sekapolymeerejä, kuten on esitetty US-patentissa 3 423 351 edellyttäen, että hiukkasten Tg on riittävän korkea ja hiukkaset pysyvät erillisinä eivätkä yhdy ympäristön levitys- ja kypsytyslämpötilassa. Kalvoa muodostamatto-mat polymeeriosaset voivat olla sekapolymeroituneita etyleenisesti tyydyttämättömiä monomeerejä, joita voidaan lisäpolymeroida etylee-nisen kaksoissidoksen kautta. Esimerkkejä tällaisista etyleenisesti tyydyttämättömistä monomeereistä ovat styreeni, substituoidut styreenit, vinyylikloridi, vinyylideenikloridi, akryylinitriili, met-akryylinitriili, eräät akryyli- ja metakryylihapon esterit ja tert.-butyyliakrylaatit, joilla polymeereillä tai sekapolymeereillä on Tg, joka on suurempi kuin n. 30°C. Edullisia polymeerihiukkasia ovat polystyreeni, polyvinyylikloridi ja polymetyylimetakrylaatti, kuten esimerkeissä lähemmin esitetään.

Läpikuultamattomaksi tekevät pigmentit, joita käytetään yhdessä kalvoa muodostamattornien polymeerihiukkasten kanssa, ovat yleensä pigmenttejä, joiden taitekerroin on vähintään n. 1,8. Tyypillisiä valkoisia himmentäviä pigmenttejä ovat rutiili- ja anataa-si-titaanidioksidi, litofoni, sinkkisulfidit, lyijytitanaatti, antimonoksidi, sirkoniumoksidi, titaanikalsium, lyijyvalkoinen, titaani-barium, sinkkioksidi, lyijysinkkivalkoinen, näiden seokset sekä samankaltaiset pigmentit. Edullinen valkoinen epäorgaaninen himmentävä pigmentti On rutiilititaanidioksidi, jonka keskimääräinen hiukkas-koko on väliltä n. 0,2 - 0,4 pm. Titaanikeltaista ja sen kaltaisia pigmenttejä, joilla on suuri taitekerroin, voidaan käyttää sekä himmentävinä pigmentteinä että antamaan maalille värisävyjä. Vaikkakin useimmat himmentävät pigmentit ovat valkoisia, tulisi kaikkia himmentäviä pigmenttejä, joiden taitekerroin on suurempi kuin n. 1,8, pitää tähän keksintöön sopivina himmentävinä pigmentteinä huolimatta niiden saatavaa maalikalvoa värjäävästä vaikutuksesta. Läpikuultamattomaksi tekevien himmentävien pigmenttien määrä keksinnön mukaisessa maaliyhdistelmässä on 5 - 25 %, laskettuna lateksimaalin kuivien jähmeiden aineiden tilavuudesta, ja edullisesti 10 - 25 %, laskettuna kuivien jähmeiden aineiden tilavuudesta.

Kalvoa muodostavaa sideainetta käytetään, jotta kalvo yhtyisi maalipintaan maalin levitys- ja maalikalvon kuivauslämpötilassa i* λ ;. l

. ' Y

12 63592 muodostamaan sitova matriisi himmentäviä pigmenttejä, kalvoa muo-dostamattomia polymeerihiukkasia (muoviosasia) ja muita kalvoa muo-dostamattomia lisäaineita, kuten jatkoaine- ja täytepigmenttiä varten. Kalvoa muodostavan lateksisideaineen pääosana ovat polymeeri-osaset, joiden koko on edullisesti välillä 0,1 - 1,0 pm. Kalvoa muodostava sideaine, jonka pääosan hiukkaskoko painosta laskien ei ole pienempi kuin n. 0,1 pm, on edullinen halutun läpikuultamattomuu-den saamiseksi, mikä näyttää johtuvan sideainehiukkasten kyvyttömyydestä tunkeutua mikrohuokosrakenteeseen, joka muodostuu kalvoon tuloksena kalvoa muodostamattomien hiukkasten sullomisesta. Kalvoa muodostavien lateksipolymeeriosasten painollisen keskimääräisen läpimitan tulisi olla 0,1 - 1,0 pm, edullisesti 0,3 - 0,8 pm,jotta saavutettaisiin halutut reologiset ominaisuudet.

Vesipitoiset seostetut kalvoa muodostavat sideainelateksit voivat olla hyvin laajalti luokiteltujen tekohartsien, jotka sopivat sekoitettaviksi lateksimaaleihin, emulsioita tai dispersioita. Sopivat lateksit tai kun ne sekoitetaan pehmentimien, liuottimien ja niiden kaltaisten kanssa, sisältävät polymeeriosasia, joiden lasiin-tumislämpötila on sopiva levitysolosuhteissa tapahtuvaan kalvon sulautumiseen ja yhtymiseen. Niinpä lateksimaalien ilmakuivausta varten tavallisessa lämpötilassa, esim. 25°C:ssa, kalvoa muodostavassa sideainelateksissa on polymeerihiukkasia, joiden lasiintumislämpö-tila on pienempi kuin 20°C ja vähintään n. 5°C ja edullisesti ainakin 15°C alle ympäröivän yhtymislämpötilan ja sentähden ne muodostavat kalvon tai sitovan matriisin tällaisessa ympäristössä vallitsevassa yhtymislämpötilassa. Kun kalvo on kiihdyttäen kuivattava, esim. uunissa kuumentamalla, voi kalvoa muodostavien sideainepolymeeri-hiukkasten lasiintumislämpötila olla oleellisesti korkeampi, mutta vielä kuitenkin edullisesti ainakin 15¾alempi kuin kuivausyhtymis-lämpötila, niin että tämä sideaine muodostaa sitovan matriisikalvon kiihdytetyissä kuivausolosuhteissa. Kalvoa muodostavan sideaineen lasiintumislämpötilan täytyy olla ainakin n. 10°C alempi kuin kalvoa muodostamattomien polymeeriosasten lasiintumislämpötila, joiden kalvoa muodostamattomien polymeeriosasten lasiintumislämpötila täytyy olla korkeampi kuin kuivattavan kalvon äärimmäisen maksimilämpö- j tilan. Edullisesti ero kalvoa muodostavien ja kalvoa muodostamattomien polymeeriosasten lasiintumislämpötilojen välillä on n. 30°C.

..... w.y

II

13 63592

Lasiintumislämpötilat voidaan mitata, kun kalvoa muodostavat po-lymeerihiukkaset ovat mukana lateksimaaliseoksessa, jolloin maalin eri aineosien, kuten yhtymisapuaineiden, keskinäiset vuorovaikutukset on otettu huomioon.

Tyypillisiä polymeerisiä kalvoa muodostavia sideaineita, jotka sopivat tämän keksinnön lateksidispersiomaaleihin ja joita levitetään n. huoneen lämpötilassa, ovat etyleenisesti tyydyttämättömien monomeerien, kuten polymeerien, jotka sisältävät vinyyliase_ taatti-, akrylaatti-, metakrylaatti-, isopreeni-, butadieeni-, styreeni-, akryloity styreeni- ja/tai dibutyylimaleaatti-polymeerejä ja sekapolymeerejä ja niitä sekoitetaan usein stabiloimis- ja lisäaineiden kanssa ja niitä on esitetty esim. seuraavissa US-patenteis-sa: 2 H9 8 712 ; 2 676 930; 2 700 026 ; 2 702 284; 2 728 737; 2 731 434; 2 731 435; 2 739 136; 2 773 849; 2 807 597; 2 803 950; 2 833 747; 2 837 444; 2 852 475; 2 852 476; 2 868 752; 2 875 166; 2 881 143; 2 883 355} 2 884 397; 2 886 546; 2 887 460; 2 880 421; 2 888 422; 2 888 505; 2 889 236; 2 889 314; 2 892 802; 2 894 927; 2 895 930; 2 B97 100; 2 897 165; 2 899 397; 2 905 649; 2 907 720; 2 902 721; 2 904 523; 2 912 399; 2 913 429; 2 914 497; 2 917 476; 2 921 046; 2 922 781; 2 933 467; 2 933 469; 2 934 529; 2 936 295 ja 2 937 156.

Muita kalvoa muodostavia sideaineita, jotka ovat käyttökelpoisia korkeammissa lämpötiloissa työskenneltäessä ovat polymeerit, jotka usein sisältävät vinyylikloridi-yksiköitä. Erilaiset kalvoa muodostavat akryyli-sideaineet ovat käyttökelpoisia tämän keksinnön maaliyhdistelmässä, ja niitä ovat metakryylihapon, akryylihapon ja niiden seosten polymeerit, akryylihappos- ja/tai metakryylihappoeste-reiden sekapolymeerit tai terpolymeerit styreenin ja/tai vinyyli-asetaatin kanssa sekä metakryylihappoestereiden ja/tai akryylihappo-estereiden terpolymeerit akryylinitriilin kanssa sekä myös emulsio-sekapolymeraatit, kuten polymeroidut öljyt ja fenolimonomeerit, kuten on esitetty US-patentissa n;o 2 972 151 . Sopivia kalvoa muodosta-

>V I

I » '· 14 63592 via lateksisideaineita ovat: ne, jotka ovat vinyyli- ja vinylideeni-polymeerejä ja sisältävät yksikköinä vinyyliasetaattia, vinyyliklo-ridia, vinylideenikloridia ja niiden kaltaisia; ne jotka ovat hiili-vetypolymeerejä ja sekapolymeerejä ja sisältävät etyleeni- tai pro-pyleeniyksiköitä sekä joko butadieenin, hapetetun butadieenin, iso-propeenin, hapetetun isopreenin , butadieeni-styreenin, butadieeni-vinyylitolueenin, isopreeni-styreenin ja niiden kaltaisten hapetetut tai halogenoidut johdannaiset· ne, jotka ovat akryyli-pitoisia ja sisältävät akryylihapon, metakryylihapon, niiden estereiden ja akryy-linitriilin yksiköitä; sekapolymeerit, jotka sisältävät hiilivety-monomeerejä tyydyttämättömien aineiden kanssa, kuten maleiinihapon reaktiotuotetta styreenin kanssa; sekä laajemmin erilaisia muita hartsimaisia ja kumimaisia elastomeerisiä lateksituotteita, jotka ovat etyleenisesti tyydyttämättömien monomeerien polymeerejä ja sekapolymeere jä ja ovat polymeerejä, joita on saatavissa pysyvässä la-teksimuodossa ja jotka pystyvät yhtymään pigraentoituun kalvoa muodostavaan sideaineeseen,kun niitä levitetään pinnalle siveltimellä, ruiskuttamalla tai telalla ja annetaan kovettua huoneen lämpötilassa tai korotetussa lämpötilassa. Yhtymistä edistävät apuaineet, kuten dietyleeniglykoli-monobutyylieetteriasetaatti, dietyleeniglykoli-monoetyylieetteriasetaatti, etyleeniglykoli-monofenyylieetteri tai 2,2,4-trimetyyli-1,3-pentaanidioli-monoisobutyraatti ovat avuksi modifioitaessa kalvoa muodostavien lateksisideaineiden ominaisuuksia kalvoa muodostavien polymeeriosasten halutun yhtymisen saavuttamiseksi ympäröivässä lämpötilassa.

Himmentävä pigmentti on tehokkaassa vuorovaikutuksessa muovi-pigmentin kanssa ja leviää tasaisesti kautta koko maalikalvon muovi-pigmentin avulla. Ennen runsaan pintahuokoisuuden asettumista saavutettavan lisääntyneen läpikuultamattomuuden katsotaan pääasiallisesti johtuvan himmentävän pigmentin lisääntyneestä hajonnasta ja lisääntyneestä liikkuma-alasta, minkä aiheuttaa muovihiukkasten laaja liikkuvuus, sekä oleellisesti suljetun solumikrohuokosrakenteen muodostumisesta maalikalvoon. Tavalliset maalikalvot ovat yleensä n. 0,0254 - 0,0762 mm-n paksuisia, kun ne levitetään siveltimellä tai telalla, ja tämän paksuisissa keksinnön mukaisen läpikuultamattoman maalin kalvoissa on oltava 5 - 25 % läpikuultamattomaksi tekevää pigmenttiä, kuten rutiili-TiOj, laskettuna kuivien jähmeiden aineiden tilavuudesta.

'.f li 63592 15

Yleisesti ottaen voidaan sanoa, että mitä ohuempi kalvo on, sitä suurempi on läpikuultamattoman pigmentin pitoisuuden oltava. Parhaan peittokyvyn saamiseksi tällaisissa kalvoissa käytetään pigmentti-rutiili-TiC^:ta, edullisesti 10 - 25 %:ia, laskettuna kuivien jähmeiden aineiden tilavuudesta.

Tämän keksinnön maali voi lisäksi sisältää ei-läpikuulta-mattomaksi tekeviä täyte- tai jatkoainepigmenttejä, joita alalla usein sanotaan inerteiksi ja joita ovat savet, kuten kaoliniitti-savet, piidioksidi, talkki, kiille, wolastoniitti, raskassälpä, liuskejauho, kalsiumkarbonaatti ja muut tavanomaiset täytepigmentit. Kaikilla täyte- tai jatkoainepigmenteillä on melko alhaiset taite-kertoimet ja niitä voidaan yleisesti kuvata muiksi pigmenteiksi kuin läpikuultamattomaksi tekeväksi pigmentiksi. Täyte- ja jatko-ainepigmenttien tehokkaan läpimitan ei yleensä tulisi olla suurempi kuin 44 pm maalaustarkoituksia varten ja yleensä niiden hiukkas-koko ei ole oleellisesti suurempi kuin 25 /am parhaita viimeistelyjä varten. Täyte- ja jatkoainepigmenttien osuus voi olla 0 - 60 % lateksimaalista, laskettuna kuivien jähmeiden aineiden tilavuudesta, ja edullisesti se on n. 5-50 % korkeammilla pigmentti-kuormituksilla. Edullisia täyte- ja jatkoainepigmenttejä ovat kalsinoi-tu savi, amorfinen piidioksidi, kiteinen piidioksidi ja piimaa-pii-dioksidi, joiden ei ole merkitsevästi havaittu vähentävän tässä keksinnössä erittäin haluttua ja edullista kalvoa muodostavien osasten ja kuivattuihin maalikalvoihin dispergoitujen läpikuultamattomaksi tekevien pigmenttien vuorovaikutusta. Vastakohtana tälle tavallisissa täyte- ja jatkoainepigmenttejä sisältävissä lateksimaa-leissa ilmenee poikkeuksetta oleellista kalvon eheysominaisuuksien heikentymistä PVC-arvoilla kriittisen PVC:n yläpuolella.

Tämän keksinnön mukainen lateksimaali voi sisältää värjääviä pigmenttejä, jotka ovat pigmenttiaineita, jotka antavat saatavalle lateksiemulsiomaalille jonkin ominaisen värisävyn. Värjääviä pigmenttejä ovat yleensä, esim. ferriitti-keltaoksidi, ferrioksidi, "ruskea" rautaoksidi (joka on punaisen, keltaisen ja ruskean rautaoksidin seos), raudan nahanruskea oksidi (joka on edellisen kaltainen seos), raakasienna ja poltettu sienna, raaka ja poltettu umbra, vihreä kromioksidi, ftaalisyaniini-vihreä (kloorattu kupari-ftaali-nitriili), nitroso-beta-naftolin vihreä rautasuola, kupari, ftaali- V V. *.

16 63592 nitriili-sini, ultramariini-sini, kimrööki, noki, toluidiini-puna, paraklooripuna, para-sävytin (punainen, alkalinkestävä puna, BON-puna ja kastanjanruskea), kadmium-puna ja keltasulfidit, Watchung-puna, krappilakka (punainen), Duratone-puna, karmiininpunainen, kro-mikelta (lyijykromaatti), kromioranssi, hansa-keltavärit (jotka ovat metanitroparatoluidiinin ja asetoasetanilidin atsoyhdistelmiä) sekä kultanikkeliatsokompleksit, jollaisia on esitetty US-patenttissa n:o 2 396 327. Muut tavaomaiset erikoisalan pigmentti-lisäaineet, kuten helmiäismäinen grafiitti, helmiäismäinen lasisulate jne., sekä fluoroivat, helmimäiset ja opaloivat aineet voidaan laveasti luokitella värjääviksi pigmenteiksi, koska tällaiset pigmentti-lisäaineet antavat erityisiä optisia vaikutuksia, kuten helmimäisiä ja helmiäismäisiä vaikutuksia. Värjäävien pigmenttien osuus on 0 - 20 % ja edullisesti 0 - 10 %, laskettuna tämän keksinnön mukaisten la-teksimaalien kuivien jähmeiden aineiden tilavuudesta ja tällaiset värjäävät pigmentit ovat yleensä läpikuultamattomaksi tekeviä, mutta eivät aina; tämä riippuu niiden taitekertoimesta.

Eräs mielenkiintoinen ja arvokas tämän keksinnön lateksiemul-siomaalin ominaisuus on, että korkeampi loisto ja kiilto on saavutettavissa suurilla PVC-arvoilla, joihin päästään erityisesti kalvoa muodostamattomilla monodispergoiduilla polymeerihiukkasilla, jotka ovat suurinpiirtein saman kokoisia. Käyttökelpoisia monodisper-goituja polymeerihiukkasia voidaan valmistaa varovaisesti ymppäämällä ja emulsiopolymeroimalla, kuten on esitetty US-patenttijulkai-sussa 3 423 351. Tässä US-patenttijulkaisussa veteen emulgoituva po-lymeroituva orgaaninen liuos, joka edullisesti on etyleenisesti tyydyttämätön, voidaan polymeroida dispergoidussa tilassa vesipitoisessa väliaineessa, joka sisältää anionisia ja ei-ionisia pinta-aktiivi-sia aineita emulsiopolymeroimisolosuhteissa, jolloin pinta-aktiivis-ten aineiden osuutta huolellisesti säädetään yhdessä lämpötilan ja polymeroituvan nesteen liukoisuuden kanssa reaktioseoksessa. Suspension tai emulsion hiukkasläpimitta voidaan helposti määrittää elektronimikroskooppisin menetelmin. Määritettäessä hiukkasläpimitan tasaisuutta painollinen keskimääräinen läpimitta (D ) jaetaan numeroi- w lisella keskiarvoisella läpimitalla (D ), jolloin saadaan D /D -suh- n w n

de eli polydispersiokerroin, joka määrää, onko polymeeriosasten suspensio monodispergoitunut vai polydispergoitunut. Kun suhde DM/D

w n • · **4.

o ·' It , · 63592 17 on 1,00, ovat hiukkaset täydellisesti monodispergoituneita ja tämän keksinnön lateksimaalissa pidetään kaikkia polymeerihiukkasia monodispergoituneina, kun Dw/Dn~suhde on väliltä 1,0 - n. 1,1 ja edullisesti väliltä 1,00 - 1,05.

Eräs yllättävä lisäetu voidaan saavuttaa maaliyhdistelmil-lä f joissa on erittäin runsaasti kalvoa muodostamattomia aineosia ja joiden korkeat PVC-arvot ovat kriittisen pintahuokoisuus-PVC:n (lasituskestävyys) yläpuolella, jolloin tuotetuilla kuivatuilla maalikalvoilla on alhainen lasituskestävyys mutta ne säilyttävät yllättäen oleelliset kalvon eheysominaisuudet, kuten likaantumiskes-tävyyden, nokeutumiskestävyyden, naarmuuntumiskestävyyden, tahriutu-miskestävyyden, kulutuskestävyyden ja hankauskestävyyden sekä niiden kaltaiset kalvon turmeltumattomuusominaisuudet. Korkea pigment-ti/sideainesuhde on PVC-tason yläpuolella, jolloin on riittävästi kalvoa muodostavaa sideainetta käytettävissä kalvoa muodostamatto-mien jähmeiden aineosien täysin kapseloimiseksi. Vastakohtana tälle puuttuu tavanomaisista lateksimaaleista ilman muovipolymeerihiukka-sia koossapysyvyys ja kalvon eheys korkeilla PVC-arvoilla kriittisen PVC:n yläpuolella, mikä johtuu epäjatkuvasta maalifaasista. Tällöin keksinnön mukaisessa lateksimaalissa on edullisesti kalvoa muodostavana sideaineena aine, joka sisältää ainakin n. 40 paino-% sekapolymeroituneita akryyli-tyydyttämättömiä monomeerejä, kuten esim. akryyli- ja metakryylihappoa, metyyliakrylaattia ja -metakry-laattia, etyyliakrylaattia ja-metakrylaattia, butyyliakrylaattia ja -metakrylaattia, propyyliakrylaattia ja -metakrylaattia, 2-etyy-liheksyyliakrylaattia ja -metakrylaattia, sekä erilaisia reaktio-tuotteita, kuten butyyli-, fenyyli- ja kresyyliglysidyylieettereitä, jotka on saatettu reagoimaan akryyli- ja metakryylihappojen, hydrok-siaklyyliakrylaattien ja metakrylaattien, kuten hydroksietyyli- ja hydroksipropyyliakrylaattien ja -metakrylaattien kanssa, sekä myös aminoakrylaatteja ja - metakrylaatteja. Muita käyttökelpoisia sideaineita maaleihin, jotka on seostettu PVC-arvoilla, jotka ovat kriittisen pintahuokoisuus-PVC:n yläpuolella, ovat akryyli-sekapolymee-rit, jotka sisältävät 60 %:iin asti styreeniä, styreeni-butadieeni-sekapolymeerit, jotka sisältävät n# 35 - 65 % sekapolymeroitunutta styreeniä tai styreenijohdannaisia, sekä akryylinitriilisekapoly-meerit, vinyylikloridi ja vinylideenikloridi, jotka usein on seka- 18 63592 polymeroitu pehmentävien monomeerien, kuten dibutyylimaleaatin, butadieenin tai alkyyliakrylaattien kanssa.

Kalvoa muodostavat sideaineet, joita käytetään yhdistymistä varten maalin levityslämpötilassa, saavat aikaan maalikalvon kuivumisen ja muodostavat sitovan matriisin himmentäviä pigmenttejä, kalvoa muodostavaa polymeeriä (muoviosasia), ei-himmentäviä pigmentti-jatkoaineita ja -täyteaineita, ja muita kalvoa muodostamattomia lisäaineita varten. Yhtymistä edistävät apuaineet, kuten dietyleeni-glykolimonoetyylieetteriasetaatti, 2,2,4-trimetyyli-1,3-pentadioli-monoisobutyraatti tai dibutyyliftalaatti ovat käyttökelpoisia yhdistäviä aineita tämän keksinnön mukaisissa lateksimaaleissa.

Tämän keksinnön lateksimaaliyhdistelmän PVC on 30 - 75 %, jolloin maaliyhdistelmän PVC on suurempi kuin krittinen PVC mitattuna läpikuultamattomuuden perusteella. Lateksimaalien PVC voi olla jopa 75 %:ia ja ne voivat antaa maalikalvoja, joilla on erinomaiset kalvon turmeltumattomuusominaisuudet, kuten hankauskestävyys, kiillon kestävyys, naarmuuntumiskestävyys, tahraantumiskestävyys, likaan-tumiskestävyys, nokeutumiskestävyys ja kulutuskestävyys, joita kaikkia voi likimääräisesti edustaa hankauskestävyyskäyrä, joka on mitattu ASTM testin n:o 2486 mukaisesti siten modifioituna, että välilevyä ei ole käytetty. Hankaustesti suoritetaan 10 %:isella Crest-saippuan vesipitoisella lietteellä, jota käytetään kuluttavana han-kausväliaineena ja ilmaistaan hankauskertojen määränä 50 %:n poistamiseksi maalikalvon paksuudesta. Kalvon turmeltumattomuusominaisuudet voidaan sopivasti mitata hankauskestävyydellä, jolloin maa-likalvojen, jotka on valmistettu tämän keksinnön mukaisesti, vähim-mäiskalvon turmeltumattomuusominaisuudet kestävät ainakin n. 100 hankauskertaa, edullisesti yli 450 hankauskertaa hyville maalikal-voille ja edullisesti ainakin n. 600 hankauskertaa korkealaatuisille maalikalvoille. Edullisimmilla maaleilla PVC on suurempi kuin kriittinen PVC (läpikuultamattomuus) ja pienenpi kuin kriittinen pintahuokoisuus-PVC (lasituskestävyys), mikä osoittaa, että kaikkein edullisimmilla maalikalvoilla on hyvin vähäinen kalvon pintahuokoi-suus. Maalikalvoilla, jotka on aikaansaatu tämän keksinnön mukaisesti PVC-arvoilla, jotka ovat suurempia kuin kriittinen .>;> .

I! 63592 19 pintahuokoisuus-PVC, on huonommat lasiintumisominaisuudet kuin edullisilla kalvoilla, jotka on valmistettu niin, että kriittistä pintahuokoisuus-PVC :tä ei ylitetä. Yllättäen tällaiset tämän keksinnön korkeammat PVC-kälvot säilyttävät erinomaiset kalvon turmeltumattomuus-ominaisuutensa. Tähän arvellaan päästävän sullomalla tiiviisti jäh-meät, huokosettomat muoviosaset.

Jähmeät, kalvoa muodostamattomat osaset näyttävät tehokkaasti kestävän hankauksen jopa silloinkin, kun tällaiset hiukkaset kuluvat liikkumatta paikaltaan, niillä on se etu, että niissä näkyy alttiina ollut jähmeä polymeeriänne pikemminkin kuin aukkoja, jollaisia saataisiin tällaisten kulutettujen polymeeriosasten ollessa onttoja, nysty-räisiä tai rakkulaisia. Niinmuodoin tämän keksinnön maalin voisi odottaa edustavan kestävämpää pintaa likaantumista ja nokeentumista vastaan jopa jonkinverran kulutettunakin, ja vähemmän kuivaa mineraa-lipigmenttiä pintayksikköä kohti olisi alttiina kuin vastaavan tavanomaisen maalikalvon ollessa kyseessä, jolloin kuiva pigmentti usein on melko vastaanottavainen absorboituville pintamerkinnöille. Niinpä, vaikka keksinnön mukainen maalikalvo näillä ylemmillä PVC-alueilla kärsii selvästi "sideaineen puutteesta", sillä voi olla hyvät kalvon turmeltumattomuusominaisuudet aina 75 %:n PVC:hen asti. Tällainen odottamattoman hyvä suorituskyky johtunee ehkä jonkinlaisesta jähmeyden, kalvoa muodostamattornien muoviosasten ja lateksimaalisideaineen keskinäisestä vuorovaikutuksesta, jolloin edellinen mahdollisesti toimii sideaine-jatkoaineena tai apuaineena jollakin tavalla.

Keksinnön mukaista lateksiemulsiomaalia voidaan valmistaa hajoitusmyllyssä^kuten Cowles-hajoittimessa. Edullisesti tavanomaiset pigmenttidispersion aineosat, lukuunottamatta kalvoa muodostamatto-mia hiukkasia ja kalvoa muodostavaa sideainetta, sekoitetaan ensin keskenään hajoitusmyllyssä, tai vaihtoehtoisesti hiekkamyllyssä, kiven-jauhimessa, valss irnyllyssä tai kuulamyllyssä. Sitten kalvoa muodostamattomat polymeeri osaset ja kalvon muodostava sideaine sekä tavanomaiset miedonnetut aineosat lisätään saatuun seokseen ja sekoitetaan sopivasti tavanomaisella säiliösekoittimellä. Saatu maali on perusteellisesti hajaantunut,dispersio.

Seuraavat esimerkit kuvaavat tämän keksinnön etuja ja niissä annetaan menetelmiä keksinnön käytäntöön soveltamiseksi, . J » ' .* * 4 1 , ‘ 20 63592

Esimerkki 1

Valmistettiin pigmentoitu lateksiemulsiomaali seuraavasti:

Pigmentti-j auhatusseos kg 1

Vettä 7,94 7,949

Bakteereita tappavaa ainetta; 1-(3-klooriallyyli)-3,5,7—triatso-1-atsonioadamataanikloridi,

(S

(Dcwicil 100 , valmistaja Dow Chemical Co) 0,45 0,454

Paksunninta; hydroksietyyli selluloosan 2,5-%:inen vesiliuos, jonka liuosviskosi- teetti on 15 000 cps. ("Collosize QR 1500") 45,36 45,874

Vaahdonestoainetta; mineraaliöljy- ja pii- dioksidijohdannaiset ("Drew L-475") 0,91 0,984

Pigmenttiä dispergoivaa ainetta; polyakryyli-hapon natriumsuola (Tamol 731, valmistaja

Rohm & Haas, Co.) 3,54 2,990 (S)

Kostutusainetta; (Triton CF-32 , valmistaja Rohm & Haas Co.) 0,113 0,114

Rutiili-Ti02 79,38 19,796

Laimennos

Vettä 53,57 53,633

Yhtymistä edistävää ainetta; 2,2,4-trimetyyli- 1,3-pentaanidiolimonoisobutyraatti 1,09 1,136

Yhtymistä edistävää ainetta; dietyleeni- glykolibutyylieetteriasetaatti 4,45 4,542

Kalvoa muodostavaa sideainelateksia; vinyyli- asetaattidibutyylimaleaattisekapolymeeri 94,21 86,714

Kalvoa muodostamattanien hiukkasten lateksia; polystyreeni 0,2325 fin 115,44 111,279

Vaahdonestoainetta ("Dow L-475") 0,91 0,984

Paksunninta; 2,5-%:isena hydroksietyyli- selluloosan vesiliuoksena 41,91 42,392

Yhteensä 442,273 378,841

Saatu pigmenttitilavuussisältö (PVC) oli 65 %, kiinteiden aineiden tilavuussisältö oli 33 % ja kiinteiden aineiden sisältö painosta laskien oli 45,3 %.

63592 21

Maalikalvoja kuivattiin huoneen lämpötilassa (22,2°C) ainakin 15 tuntia ennen seuraavien mittausten suorittamista. Läpikuulta-mattomuus mitattiin 0,0762 mm:n märällä kalvolla, levitettynä "Lenata Form 38"-läpikuultamattomalle aluslevylle, ja kuivattiin 22,2°C:ssa 16 tunnin aikana, jolloin heijastumissuhde mitattiin mustaa ja valkoista osaa vastaan läpikuultamattomalla aluslevyllä käyttäen "Color Eye"-spektrofotometriä antamaan jyrkkyyssuhde ilmaistuna mustan heijastumisena valkoista vastaan. Pintahuokoisuus mitattiin lasituskestävyydellä, jolloin 0,0762 mm kosteata testiväriä levitettiin "Bird"-levittimellä "Lenata Form 38"-läpikuultamatto-malle aluslevylle ja kuivattiin 22,2°C:ssa ainakin 16 tuntia. Sen jälkeen levitettiin 0,0381 mm märkää alkydiemalikalvoa (valko-alkydi Y-5950, joka sisältää 17,3 % TiOjita; 14,5 % inerttejä aineita; 30,7 % mäntyöljyalkydiä; 37,5 % mineraalispriitä (aine, jota tuottaa Clidden-Durkee Division of SCM Corporation) kuivatulle maalikalvol-le ja alkydi-emali kuivattiin huoneen lämpötilassa 24 tunnin aikana. Alkydin kiiltoa kuivatun lateksimaalikalvon päällä verrattiin saman alkydin kiiltoon levitettynä pintatiivistetylle alustalle. Lasitus-kestävyys ilmaistiin prosentti-suhteena kiillosta testimaalin päällä verrattuna alkydiemalin kiiltoon pintatiivistetyllä alustalla. Pintahuokoisuus mitattiin myös K & N-musteenkestävyystestillä, jossa 0,0762 mm märkää testimaalia levitettiin "2C Lenata"-läpikuulta-mattomalle aluslevylle 0,0762 mm:n "Bird"-levittimellä ja ilmakui-vattiin 16 tunnin aikana. K & N-muste valellaan sitten suorakulmaisesta 2C-aluslevyn valkoisille testimaalipinnoille ja annetaan kuivua 2 minuuttia. Ylimääräinen muste pyyhitään senjälkeen pois paper ipyyhkeillä. Musteen imeytyminen testikalvoon määritetään sitten lukemalla prosentuaalinen heijastumissuhde "IDL Color Eye"-kolori-metri-spektrofotometrin Y-asteikolla (Instrument Development Labs, Kollmorgan Corporation) käyttäen valkoista vitroliittistandardia. Huokoisuus ilmaistaan heijastumissuhde-prosenttina. Samanlaisia maalikalvoja, 0,0762 mm:n paksuisia, märkiä ja 22,2°C:ssa 16 tunnin aikana kuivattuja,saatettiin kulutuskestävyyskokeeseen (modifoitu ASTM-testi n:o D-2486) ja tahriintumiskestävyyskokeeseen (testi n:o D-2198). Saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 1.

63592 22

Taulukko 1 Ominaisuus PVC 65 % Jähmeiden aineiden tilavuus 33 %

Ti02-määrä (kg/379 1) 79,5 Läpikuultamattomuus (jyrkkyyssuhde) 0,970

Pintahuokoisuus (lasituskestävyys) 80 %

Pintahuokoisuus (K & N-mustekestävyys) 80 %

Kulutuskestävyys (hankauskesto) erinomainen

Kestävyys tahriintumista vastaan erinomainen

Kiillon kestävyys erinomainen

Loisto (heijastumisprosentti 85°C:ssa) 60 %

Kiilto (heijastumisprosentti 60°C:ssa) 8 %

Esimerkki 2

Valmistettiin samanlainen maali kuin esimerkissä 1 sekoittamalla PVC-arvolla 56 % sisältämään kalvoa muodostamattomia polymee-rihiukkasia, joiden läpimitta oli 0,520 pm. Maalikalvot testattiin esimerkin 1 mukaisesti ja tulokset on koottu taulukkoon 2.

Esimerkki 3

Valmistettiin esimerkin 1 mukainen maali sekoittamalla PVC-arvolla 64 % sisältämään kalvoa muodostamattomia polymeerihiukkasia, joiden läpimitta on 0,231 pm. Maalikalvot testattiin esimerkin 1 mukaisesti ja tulokset on koottu taulukkoon 2.

Esimerkki 4

Valmistettiin esimerkin 1 mukainen maali 70 %:n PVCrllä. Näistä saadut maalikalvot testattiin esimerkin 1 mukaisesti ja tulokset on koottu taulukkoon 2.

Esimerkki 5

Muodostettiin aikaisempaa tekniikan tasoa vastaava maali, joka sisälsi kalvoa muodostavaa lateksisideainetta, joka oli sekapoly-meeri, jossa oli 82 % vinyyliasetaattia ja 18 % dibutyylimaleaattia, 115,8 kg Ti02:ta (23 %) sekä inerttejä aineita. Maali sisälsi tilavuudesta laskien 21 % Ti02:ta; 5,3 % CaCO^:a; 7,7 % piidioksidia ja silikaatteja; 16,2 % lateksisideainetta; 2 % lisäaineita; 2,8 % glykolia ja glykolieettereitä; sekä 45 % vettä, jolloin jähmeiden aineiden tilavuudeksi tuli 33 % ja PVC oli 42,6 %. Tekniikan tason mukainen maali testattiin esimerkin 1 mukaisesti ja saadut tulokset on koottu taulukkoon 2.

il 23 63592 1/1 ^ οο o ill 2+j<n ro in oounB8B<NTr ι ι 2 -P -ο* γοτ- oor-cqq

jj | Ö aJ aJ

ω h w ^ d 00 S S S UO »- v mo cqq cm o mo ro σι o m o O O Q m m cm »— ! a g a w

ro mmm P

vo q q q 3.

•H r>· -3-3-3 vo 2 mo mmm ο τ- M^f ro o o o m o Ö ouooro t- m vo ro r~ oor^qqq m cm •3 M M M o oj δ δ 3 : s m ι 2 tn σ» 2 3 3 οο H *» ·» g g g o ·*“ aivo ro o ooin o Q n m m <n r- 5 m ro r- ao r-~ q q q mm aJ Ö αί ° cc a t -h r-~ δ δ δ *~ ^ m ο cqq mo cm m m co o ooo md ra ao o ro t— m vo co r~ co oo E E E vo cm ^ ^ S? aJ aj & Ϊ | $ ~ g, m tn <#· >λ ι q g d ^ „ tn

δ 3 -P :ro M O -H

•0 E ·Η0)Μ·Ρ>ι-^-^2Β •d ^ ö tn +5 >iW SodPdPO 3 H H+J'8h 3 "mSp^Sq·· | m dj B B S & c ''Q S s l 2 s 1 i ^ S ä •S 9 J? 'ji ^ J2 ^ Ί ^ S ä ^ w to q ^ -d p p 2 *d 3 -3 0 O -d -3 <#> aj > ä2o ie-HrHcc-d-ap

^ g m cm 9 H -* 4s b <-* ·· ·· £ >i H

O £ <H O Q« >1 Q C ,2 -d 0 O Q rH C

5 ffl ·η Ή :c0 -n 3 m m -h o m 3 O δ &, b -P E-< d » ffiE-<2vocoSai2 63592 24

Esimerkki 6

Valmistettiin seuraava pigmentoitu lateksiemulsiomaali: A. Seuraavia aineosia dispergoitiin "Cowles"-liuottajassa n. 55 minuutin ajan: 255 osaa rutiili-pigmentti-Ti02:ta, 50 osaa kalsinoitua savea, 60 osaa kalsiumkarbonaattia 3 osaa ei-ionista pinta-aktiivista ainetta, joka on iso-oktyylifenoksietanolin, joka sisältää 9-10 etyleeni-oksidiyksikköä moolia kohti fenolia ("Triton X-100'Ί, 8 osaa polymeerisen karboksyylihapon natriumsuolan 15 %:ista vesiliuosta TTamol 731"), 1 osa vaahtoamisen estoainetta, seos, jossa on mineraali-öljyjä ja piidioksidi-johdannaisia ("Drew 913SX"), 12 osaa etyleeniglykolia, 2,4 osaa vesiliukoista selluloosapaksunninta, joka on hydroksipropyylimetyyliselluloosaa, joka sisältää n. 19 -24 % metoksyyliä ja n. 4 - 12 % hydroksipropoksyyliä, 1 osa mikrobeja hävittävää ainetta, 1-(3-klooriallyyli)- 3,5,7-triatso-1-atsonioadamantaanikloridia, 150 osaa vettä B. Osaan A lisättiin seuraavat aineet: 2,3 osaa selluloosapaksunninta, hydroksipropyylimetyylisel-luloosaa, 16 osaa dietyleeniglykolimonoetyylieetteriä, 4 osaa 2,2,4-trimetyyli-1,3-pentanidioli-monoisobutyraattia, 4 osaa ei-ionista pinta-aktiivista ainetta, joka on oktyy-lifenoksipolyoksietyleenietanolin sulfaattiesterin ammonium- suolaa (Alipal CO-435 ®, valmistaja G AF Co.) 4 osaa dispergoimisainetta, joka on polymetakryylihapon natriumsuolaa 30 %:isena vesiliuoksena ("Tamol 850"), 4 osaa vaahtoamisen estoainetta, joka on mineraaliöljyjen ja piidioksidi-johdannaiscen seos ("Drew 913 SX").

C. Valmistettiin sarja lateksiraaaleja sekoittamalla osa B (joka sisältää osan A) polystyreeni-osasten ja kalvoa muodostavan lateksin vesipitoisen dispersion kanssa. Polystyreeni-osasten painollinen keskimääräinen hiukkaskoko oli 0,2450 μτα, Dw/°n oli 1,1, jäh- li 63592 25 meiden aineiden paino-osuus 51,4 %, tiheys 1,029 kg/1 ja lasiintu- o mislämpötila n. 100 C. Kalvon muodostava lateksi-sideaine oli kalvoa muodostavan lateksisideaineen, jossa on 82 % vinyyliasetaattia sekapolymeroituna 18 %:n kanssa dibutyylimaleaattia, vesipitoinen dispersio, kuiva-ainepitoisuudeltaan 54,5 paino-% ja jonka painollisesta keskiarvosta laskettu hiukkaskoko oli n. 0,6500 jam ja lasiin-tumislämpötila (Tg) 15°C. Kuhunkin maalidispersioon lisättiin vettä niin, että kunkin osoitetun valmisteen kuiva-aineiden tilavuudeksi tuli 33,1 %. Kunkin valmisteen saadun kuivan kalvon pigmentti-tila-vuus-sisältö (PVC) on esitetty taulukossa 3. Prosenttiluvut, jotka on saatu polystyreenin vesidispersiolle ja kalvoa muodostavan lateksi-sideaineen vesipitoiselle dispersiolle, laskettiin jähmeän kuiva-aineen tilavuuden perusteella. Näyte, joka merkittiin "vertailuksi", oli tavanomainen lateksimaali, joka kuivien jähmeiden aineiden tilavuuden perusteella koostui 57,5 %:ista sekapolymeeriä, jossa oli 82 % vinyyliasetaattia ja 18 % dibutyylimaleaattia, kuivien jähmeiden aineiden tilavuudesta laskien 23 % rutiili-Ti02:ta, 19,5 % inerttejä aineita, kuten esimerkissä 5 on kuvattu.

Taulukko 3

Monodispergoidut Kalvoa muodostava Pigmentin tilavuussisältö Näyte n:o polystyreeniosaset lateksi-sideaine (PV2) A-61 3,4 % 57,5 % 42,5 % B-65 12,4 % 48,5 % 51,5 % C-69 23,5 % 37,4 % 62,6 % D-70 33,5 % 27,4 % 72,6 %

Vertailu 0 57,5 % 42,5 %

Edellä mainittujen näytteiden maalikalvoja ilmakuivattiin huoneen lämpötilassa (22,2°C) ainakin 16 tunnin ajan. Kalvoa muodostava lateksi yhtyi matriisiin, jolloin polystyreeniin jääneet osaset dispergoituivat siihen. Myös muita kuivattuja maalikalvoja testattiin hajonnan ja läpikuultamattomuuden suhteen; saadut tulokset on esitetty taulukossa 4.

26 _ . ,, ι 63592

Taulukko 4 Χ(0,98)**, kuivan kalvon paksuus NSyte nto S*, hajonta (nm 1) jyrkkyyssuhteelle 0,98 (nm)_ A-61 216,5 0,0483 B-65 232,3 0,0470 C-69 212,6 0,0508 D-70 315,0 0,0356

Vertailu 181,1 0,0610 * S = Kubelka-Munk hajonta-kerroin, ** X(0,98) = X on kuivan kalvon paksuus, joka kalvo antaa "Lenata Porin 3B"-läpikuultamatbctnalla aluslevyllä jyrkkyyssuhteeksi 0,98. Läpi-kuultamattcmuus määritetään Kubelka-Munk-liuoksella moninkertaiselle valonhajaantumiselle (ks. Reflectance Spectroscopy, Springs-Verlog, New York (1969), sivulta 106 alkaen).

Samanlaisia kuivattuja mallikalvoja testattiin lasituskestä-vyytensä ja hankautumiskestävyytensä suhteen seuraavassa selitetyllä tavalla ja saadut tulokset on esitetty taulukossa 5.

Taulukko 5

Suhteellinen hankautumiskesto Näyte n:o Lasituskestävyys Hankautumiskestävyys %:na vertailuun nähden_ A-61 88,4 % 947 hankauskertaa 105 % B-65 83,7 % 1347 hankauskertaa 150 % C-69 89,0 % 1800 hankauskertaa 200 % D-70 3,8 % 700 hankauskertaa 78 %

Vertailu 84,9 % 900 hankauskertaa 100 %

Lasituskestävyys testattiin levittämällä 0,0762 mm:n märkä kalvo "Bird"-levittimellä "Lenata Form 3B"-läpikuultamattomalle alustalle ja kuivaamalla 22,2°C:ssa ainakin 16 tunnin ajan. Senjälkeen levitetään 0,0381 mm:n märkä alkydiemalikalvo (Glidden, valkoinen puolikiiltävä Y-5950), kuivalle lateksimaalikalvolle ja kuivataan huoneen lämpötilassa 24 tunnin ajan. Alkydillä on hyvin heikot kestävyysominaisuudet. Alkydin kiiltoa lateksimaalipinnalla verrataan saman alkydin kiiltoon levitettynä pintatiivistetylle alustalle. Lasituskestävyys ilmaistaan suhteena tai prosenttina lateksimaalille levitetystä kiillosta verrattuna pintatiivistetylle alustalle saatuun li 63592 27 kiiltoon. Hankauskesto mitattiin levittämällä lateksimaalia 0/1524 mm:n kerroksena "Bird"-levittimellä "Lenata Form P-121-ION"-alus-talle ja ilmakuivaamalla 22,2°C:ssa ainakin 16 tuntia. Kuivatut kalvot saatetaan testattaviksi "Gardner"-hankauskoneessa käyttäen "105 Crest"-saippuan 10 %:ista vesiliuosta. Hankauskesto ilmaistaan tärveltymiseen johtavien hankauskertojen lukumääränä (ts. maalikal-r vosta on hankautunut pois 50 %).

Parempia maalikalvo-ominaisuuksia voidaan saavuttaa oleellisesti laajemmalla PVC-alueella saaden erinomaisia kalvoja korkeammilla PVC-arvoilla. Tavanomaisilla maaleilla on kapea kriittinen PVC-alue, jolla maalin läpikuultamattomuus ja lasituskestävyysomi-naisuudet ovat eräänlainen kompromissi. Tavanomaisten lateksimaalien lasituskestävyys on yleensä n. 85 % ja hankauskesto pienempi kuin 1000 hankauskertaa tärveltyvyyteen.

Esimerkki 7

Valmistettiin seuraavassa taulukossa 6 esitettyjä maalinäyt-teitä samalla tavalla kuin esimerkissä 6. Pigmentoivaa rutiili-TiOj-sisältöä alennettiin asteittain. Läpikuultamattomuus ylläpidettiin lisäämällä muovipolymeerihiukkasten pitoisuutta samalla titaanidioksidin pitoisuutta alentamalla. Polystyreenipolymeeri-osasten tilavuus säädettiin ylläpitämään kuivan kalvon pigmenttitilavuuspitoi-suus (PVC) n. 62,6 %:ssa. Taulukossa 6 esitetyt aineosien tilavuus-jakeet ovat tilavuusjakeita kuivassa kalvossa esitettynä jähmeiden kuivien aineiden tilavuuksina kuiva-aineiden tilavuuden perusteella laskettuna.

Taulukko 6

Ti02- Polystyreeni- Inertti tilavuus- Kalvoa muodostavan Näyte n;o tilavuusjae tilavuusjae jae_ lateksin tilavuusjae E-69 23,0 % 23,5 % 16,1 % 37,4 % F-76 21,7 % 24,8 % 16,1 % 37,4 % G~75 19,0 % 27,5 % 16,1 % 37,4 % H-74 16,2 % 30,3 % 16,1 % 37,4 % 1-73 13,5 % 33,0 % 16,1 % 37,4 %

Vertailu 23,0 % 0,0 % 18,5 % 57,5 % 28 63592

Edellä esitetystä saadut maalikalvot testattiin esimerkeissä 1 ja 6 esitetyillä tavoilla ja tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 7.

Taulukko 7

Kalvon, paksuus Näyte n:o Hajoita S, (ran 1) jyrkkyyssuhteelle Hankauskesto Lasituskestävyys 0,98 (nm) E-69 216,5 0,0508 1800 hankaus- 89,0 % kertaa F-76 204,7 0,0559 1200 hankaus- 86,6¾ kertaa G-75 212,6 0,0508 1850 hankaus- 84,3 % kertaa H-74 220,5 0,0508 2000 hankaus- 88,4% kertaa 1-73 212,6 0,0508 1400 hankaus- 78,6% kertaa

Vertailu 181,1 0,0610 900 hankaus- 84,9 % kertaa

Esimerkki 8

Valmistettiin maalinäytteitä samalla tavalla kuin esimerkissä 6. Kuten seuraavassa taulukossa 8 on osoitettu, pidettiin pigmentti-rutiilititaanidioksidin pitoisuus muuttumattomana ja polystyreeni-osasten pitoisuutta vaihdeltiin. Inerttiä ainetta, kuten taulukosta näkyy, lisättiin kuivan kalvon pigmentti-tilavuuspitoisuuden (PVC) pitämiseksi n. 63, 0 %:ssa. Pigmenttien ja kalvoa muodostavan lateksin tilavuusjae käy taulukosta samoin ilmi.

63592 29

Taulukko 8

Monodi spergoidun Inertti Kalvoa muodostavan

TiO^- polystyreertin tilavuus- lateksin Näyte n;o tilavuusjae tilavuusjae_ jae_ tilavuusjae_ J-9D 13,5 % 8,4 % 41,1 % 37,0 % K-9C 13,5 % 16,8 % 32,7 % 37,0 % L-9B 13,5 % 25,1 % 24,4 % 37,0 % M-9A 13,5 % 33,5 % 16,0 % 37,0 % N-7B 13,5 % 37,5 % 12,0 % 37,0 % 0-7C 13,5 % 41,5 % 8,0 % 37,0 % P-7D 13,5 % 45,5 % 4,0 % 37,0 % Q-7E 13,5 % 49,5 % 0 37,0 %

Vertailu 13,5 % 0 49,5 % 37,0 %

Edellisistä yhdistelmistä saadut maalikalvot testattiin samalla tavalla kuin esimerkissä 6. Tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon 9. Kiilto mitattiin 85°C:ssa menetelmällä ASTM D-523-67.

Taulukko 9

Hajonta Kalvon paksuus Lasitus- 60°:een kiiltolukema, Näyte n:o S, (irm ^) jyrkkyyssuhteelle kestävyys ASTM D-523-67 _ _ 0,98 (nm)_ __ _ J-9D 157,5 0,0660 84 % 3,2 K-9C 165,4 0,0635 90 % 4,8 L-9B 173,2 0,0610 96 % 7,8 M-9A 208,7 0,0533 94 % 20,6 N-7B 216,5 0,0508 95 % 31,8 0-7C 220,5 0,0508 94 % 47,0 P-7D 212,6 0,0508 94 % 60,6 Q-7E 216,5 0,0508 98 % 73

Vertailu 149,6 0,0686 35 % 2,8

Edellä esitetty osoittaa tämän keksinnön edut, jolloin maali-seokset antavat kalvoja, joilla on voimakas loisto vaikkakin kuivatut kalvot sisältävät 63 tilavuus-% pigmenttiä, kun taas tavalliset lateksimaalikalvot 60 %:lla antavat "latteita" kalvoja mitä loistoon 30 63592 tulee. Loisto mitataan ASTM testinumero D-523-67:n mukaisesti. Lisäksi on tämän keksinnön huomionarvoisia etuja, että läpikuultamat-tomuus lisääntyy, kun muovipolymeerisisältö lisääntyy 5 %:ista 37 %:iin, samalla kun huokoisuus vähenee, mikä ei ole ominaista tavanomaisille maalikalvoille, joissa pigmentin tilavuussisältö on 63 %. Esimerkki 9

Valmistettiin maaliseoksia samalla tavalla kuin esimerkissä 4. Seuraavassa taulukossa 10 käytettiin erilaisia esitettyjä kalvoa muodostavia lateksisideaineita maalivalmisteessa riittävästi pigment-ti-tilavuussisällön pitämiseksi kuivassa kalvossa n. 63 %:isena. Jähmeiden aineiden kokonaistilavuus pidettiin n. 33 %:ina.

Taulukko 10

Kalvoa muodostava Paino-% Hiukkas- Lasiintumislctapö- Näyte n:o lateksi-sideaine kuiva-ainetta koko tila Tg_ R-23 Sekapolymeeri, jossa on 82 % vinyyliase-taattia ja 18 % di-

butyylimaleaattla 54,4 % 0,6500 jum 21°C

S-2 4 Metyylimetakrylaatin, butyyliakrylaatin ja akryylihapon terpoly-

meeri 50,0 % 0,4800 jjm 5°C

T-25 Vinyylikloridin ja butyyliakrylaatin sekapolymeeri 55,0 % 0,1100 pm tuntematon U-26 Metyyllmetakry 1 aatin ja butyyliakrylaatin

sekapolymeeri 46,5 % 0,1000 pm 9°C

V-27 Sekapolymeeri, jossa on 83 % vinyyliase-taattia ja 17 % 2-etyyli-

heksyyliakrylaattia 51,0 % 0,3500 pm 10°C

W-28 Vinyyliasetaatin, vi nyylikloridin ja ety-

leenin terpolymeeri 52,0 % 0,4800 pm 15°C

X-29 Metyy limetakry laatin, netakryylihapon ja butyyliakrylaatin ^0 % 0,0850 pm terpolymeeri 65,0 % 70 % 0,6000 pm OQc 31 63592

Edellä esitettyjä kalvoa muodostavia lateksi-sideaineita sekoitettiin polystyreeni-osasten, himmentävien pigmenttien ja inert-tien aineiden kanssa edellisten esimerkkien tapaan. Taulukossa 10 esitettyjä kalvoa muodostavia lateksi-sideaineita käytettiin riittävässä määrin pigmenttitilavuussisällön kuivassa kalvossa pitämiseksi n. 63 %:ssa. Taulukon 10 kalvoa muodostavia sideaineita, jähmeiden aineiden tilavuudesta laskettuna, käytettiin 37 %, monodis-pergoituja polystyreeni-osasia 33,0 % ja TiC>2 13,5 %. Säilyttämällä aineosien suhde muuttumattomana seuraavat taulukossa 11 esitetyt maalit eivät kuitenkaan välttämättä ole laadultaan optimoituja, koska edullinen käyttökelpoinen PVC-alue riippuu muoviosasten keskimääräisestä hiukkaskoosta sekä myös sideaineen suhteellisesta hiuk-kaskoosta. Näistä valmistettuja maalikalvoja testattiin samalla tavalla kuin esimerkissä 10 ja tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon 11 .

Taulukko 11 Kalvoa muodostava Näyte n:o lateksi-sideaine Jyrkkyyssuhde Lasituskestävyys X 37 % R-23 0,965 99,5 % Y 37 % S-24 0,967 87,6 % Z 37 % T-25 0,951 86,5 % AA 37 % U-26 0,949 95,1 % AB 37 % V-27 0,965 47,7 % AC 37 % W-28 0,961 86,5 % AD 37 % X-29 0,967 86,0 %

Jyrkkyyssuhde mitattiin levittämällä 0,0762 mm:n märkä kalvo "Lenata Form 3B"-läpikuultamattomalle aluslevylle ja ilraakuivaamal-la kalvoksi 22,2°C:ssa vähintään 16 tunnin ajan. Heijastusmittauk-set tehtiin sekä valkoista että mustaa alustalevyä vastaan käyttäen "Color Eye"-spektrofotometriä. Jyrkkyyssuhde ilmaistaan mustan heijastuman suhteena valkoisen heijastumaa vastaan.

32 63592

Taulukko 12

Kalvoa muodostava Jyrkkyys- TiC^m tilavuus- Näyte n:o lateksi-sideaine PVC suhde Kestävyys jae_ AE R-23 65 0,979 89,0 % 13 % AF S-24 52 0,973 88,0 % 13 % A3 U-26 62 0,969 88,5 % 13 % AH X-29 60 0,976 89,5 % 13 %

Vertailu alan ai kai salpaan tuotteeseen R-23 42 0,970 87,0 % 23 %

Esimerkki 10

Valmistettiin maaliseoksia saunalla tavalla kuin esimerkissä 1 käyttäen muovihiukkasina homopolymeeri-metyylimetakrylaatti-lateksia. PVC oli 44 %, TiC^sn tilavuusosuus kiinteästä maalista oli 13 %, maalin jähmeiden aineiden tilavuus oli 33 %, jättäen muovihiukkasia 31 % tilavuudesta kuivattuun maalikalvoon. Sopiva PVC valittiin kuten tässä on kuvattu olemaan kriittisen pintahuokoisuuden pisteessä. Taulukkoon 13 on koottu läpikuultamattomuus- ja huokoisuusmittaus-tulokset.

Esimerkki 11

Valmistettiin maaliseoksia samalla tavalla kuin esimerkissä 1 käyttäen muovihiukkasina homopolymeeri-vinyylikloridia. PVC oli 52 %, jähmeiden aineiden tilavuus 33 %; maalikalvo sisälsi tilavuudesta laskien 13 % TiC^ ja 39 % muovihiukkasia. Sopiva PVC valittiin kriittisen pintahuokoisuuden pisteeseen kuten tässä on selostettu. Taulukkoon 13 on koottu tulokset läpikuultamattomuus- ja huokoisuusmittauk-sista.

Taulukko 13

Muovihiukkas- Hiukkas- Polydispergoi- Lasitus- Jyrkkyys- koostumus koko tuneisuus_ PVC kestävyys suhde

Honcpolymeeri- vinyylikloridi 0,1790 μη 1,12 52 81 % 0,970

Hcnopolymeeri- metyylimetakry- laatti 0,2694 μη 1,06 44 80 % 0,966 li 63592 33

Esimerkki 12

Maalinäytettä, jota esimerkissä 6 merkittiin C-69:llä, modifioitiin lisäämällä 1 paino-% mustaa väriainetta, joka oli kimröö-kin 5,1 %:inen dispersio etyleeniglykoliemäksessä. 0,0762 mm:n paksuinen märkä maalikalvo levitettiin läpikuultamattomalle "Lenata Form 3B"-alustalle "Bird"-levittimellä ja ilmakuivattiin huoneen lämpötilassa vähintään 16 tunnin ajan. Kuivatun kalvon heijastuma oli 78,7 mitattuna "Color Eye"-spektrofotometrin Y-suotimen läpi. Vertailun vuoksi oli samalla tavalla 1 %:illa mustaa väriainetta modifioidun tavanomaisen kuivan lateksimaalikalvon heijastuma 73,6 %. Tavanomaiset maalikalvot vaativat n. 50 % enemmän TiC^ta antaakseen tämän keksinnön mukaisen lateksiemulsion kanssa samanarvoisen värjäysvoiman heijastumisen perusteella mitattuna.

Seuraavat esimerkit 13 - 17 (taulukot 14 - 17) kuvaavat la-teksimaaleja, jotka sisältävät kalvoa muodostamattomia polymeeri-osasia korkeilla PVC-arvoilla yli kriittisen pintahuokoisuus-PVC:n mitattuna lasituskestävyyden perusteella.

Esimerkki 13

Kuvassa 5 on esitetty sarja maaliyhdistelmiä, jotka on valmistettu seuraavasti. Kaksi pigmentoitua lateksiemulsiomaalia valmistettiin dispergoimalla suurella nopeudella siipipyörätyyppises-sä dispergointilaitteessa (esim. "Cowles"-liuottajassa) Hegman-ar-voon 8, minkä jälkeen alhaisella nopeudella lisättiin sideainela-teksi ja kalvoa muodostamaton muovipigmenttilateksi sekä apuaineita seuraavasti: 34 63592

Pigmentti alkuseos (kq/379 1) (kg/379 1)

Vettä 13,6 4,5

Suojaavaa ainetta: 1-(3-klooriallyyli-3,5,7-triatso-1-atscnioada- mantaanikloridi (Dowicil 100®i 0,5 0,5

Hydroksietyyliselluloosaa ("Cellulosize QP—15 000":n 2,5-%:inen vesiliuos) 22,7 45,5

Etyleeniglykolia 11,4 11,4

Vaahdon estoainetta: mineraaliöljyä sekä piihappojohdannaisia ("Draw-L-475") 0,9 0,9

Pigmentin dispergoimisainetta: natriunpolyakrylaatti 3,77 3,77

Kostutusainetta ("Triton CF-32") 0,118 0,118

Rutiili-Ti02 (Zopaque RCL-7 valmistaja SCM Corporation) 113,5 113,5 laimennos

Vettä 45,5 61,3

Vaahdone stoainetta 1,4 0,9

Sideainelateksia: sekapolymeeri, jossa on 50 % butyyliakrylaattia ja 50 % metyylimetakrylaattia, 0,5000 pm, Tg = 0°C sekä kuiva-ainepitoisuus 50 paino-% 168,0 56,0

Muovipigmenttiä: polystyreeni, Tg = 100°C ja kuiva-ainepitoisuus 55,8% 41,2 136,2

Yhtymistä edistävää ainetta: 2,2,4-trimetyyli- 1,3-pentaanidioli-isobutyraatti 5,0 1,8

Paksunninta: hydroks ie tyyliselluloosa (2,5-%:inen vesiliuos) 46,2 34,5 Väkevöityä vesipitoista NHya 0,68 0,68

Pigmentin tilavuussisältö (PVC) 40 % 80 % Jähmeiden aineiden tilavuus 33 % 33 % Jähmeiden aineiden paino 46,5 % 46,1 %

II

63592 35

Valmistettiin sarja maaleja sekoittamalla 40 PVC- ja 80 PVC-maaleja sopivissa suhteissa, jolloin saatiin sarja maaleja, joiden PVC on PVC-alueella 40 - 80 %. Valmiitten maalien 24 tunnin tasa-painoittamisen jälkeen kalvot levitettiin sopiville alustoille "Bird"-kalvonlevittimellä antamaan 0,0762 mm:n märkä kalvo jatko-testauksia varten.

Läpikuultamattomuus testattiin kalvoilla, jotka oli levitetty "Lenata Form 3B"-alustalle 0,0762 mm:n "Bird"-levittimellä ja kuivattu 24 tuntia, heijastuslukemat alustan mustia ja valkoisia osia vastaan saatiin "Color Eye"-spektrofotometrillä ja jyrkkyys-suhde määritellään heijastumiseksi mustaa vastaan jaettuna heijastumisella valkoista vastaan. Suuremmat suhteet osoittavat korkeampaa läpikuultamattomuutta eli peittokykyä.

Pintahuokoisuus mitattiin lasituskestävyyden perusteella, jolloin läpikuultamattomuustestistä saatu kalvo jälkeenpäin päällystettiin kiiltävällä alkydiemalilla käyttäen 0,0381 mm:n "Bird"-levi-tintä. Testimaalin päällä olevan alkydin kiilto jaettuna alkydi-kiillolla pelkästään tiivistetyn alustan päällä määritellään prosentuaaliseksi lasituskestävyydeksi. Korkeammat luvut osoittavat alempaa pintahuokoisuutta. Kiilto mitataan "Hunter"-kiiltomittaus-laitteella 60°:een tulo- ja lukemakulmalla.

Pintahuokoisuus voidaan vaihtoehtoisesti testata levittämällä K & N-testausmustetta kalvolle, kuten lasituskestävyyskin, 2 minuutin aikana ja poistamalla sitten paperipyyhkeillä. Musteen tunkeutuminen maalikalvoon aiheuttaa värin tummumisen, joka on verrannollinen kalvon huokoisuuteen ja joka mitataan lukemalla Y-asteikko-heijastuma "IDL Color Eye"-spektrofotometrillä käyttäen valkoista vitroliittistandardia. Suuremmat luvut osoittavat alempaa huokoisuutta.

Hankauskesto mitataan ASTM testin D-2486 mukaisesti, paitsi että ei käytetä välilevyä. "Crest"-saippuan 10 %:ista lietettä käytetään hankaavana väliaineena ja tulokset ilmaistaan hankauskerto-jen lukumääränä, joilla 50 % maalikalvosta poistuu. Hankauskesto ilmaistaan edullisesti prosenttina hyväksytyn kaupallisen standardi-lateksimaalin hankauskestosta, joka samanaikaisesti on testattu samalla testialustalla. Tässä käytetty standardi on Spred Satin Y 3000® (valmistaja Glidden-Durkee Div. , SCM) lateksimaali, joka sisältää 21 % TiC^ita; 5,3 % CaCO^sa; 7,7 % piidioksideja ja sili- 36 6 3 5 9 2 kaatteja; 16,2 % vinyyliasetaattisekapolymeeriä; 2,8 % glykolieet-tereitä ja glykoleita; sekä 45 % vettä. Tällöin 100 % hankauskesto ilmaisee standardin kanssa samanarvoisen kestävyyden. Suuremmat prosentti- tai hankauskestoarvot osoittavat parempaa hankauskestävyyttä.

Kestävyys tahriutumista vastaan ja tahranpoisto mitataan ASTM testin D-2198 mukaisesti tuloksin,jotka on esitetty samalla tavalla kuin hankauskestolle esitettiin.

Tulokset tällaisesta testistä kuvataan sopivasti ko. ominaisuudesta asteikolla varustetussa käyrästössä PVC:n funktiona. Jollakin PVC-arvolla tapahtuu kummassakin ominaisuudessa jyrkkä muutos, joka määritellään kriittiseksi PVCrksi tälle fysikaaliselle ominaisuudelle .

Esimerkki 14

Useita lateksimaaliyhdistelmiä, joissa oli vaihtelevia side-ainepolymeerejä, sekoitettiin ja testattiin vertailevasti kalvon eheysominaisuuksien (hankautuvuuden) sekä myös lasituskestävyyden ja läpikuultamattomuuuden (jyrkkyyssuhde) suhteen. Maalikalvon fysikaaliset ominaisuudet ilmaistaan suhteena standardi-korkealaatuiseen tavanomaiseen lateksimaaliin Spred Satin^ kuten esimerkissä 13. Suoritusarvot taulukossa 14 ovat verrannollisia 100 %:iseen lukemaan (standardi). Kaikki taulukon 14 maalit sekoitettiin 60 %:iselle PVC:lie. Jähmeiden aineiden tilavuus pidettiin 32 %:isena ja tästä oli 19,2 % kalvoa muodostamattornia aineosia ja 12,8 % kalvoa muodostavaa sideainetta. Sideaineen Tg laskettiin Fox'in yhtälön 1/Tg = mukaisesti, jossa Tg on °K:ssa sekapolymeerille; on kunkin komonomeerin painojae; ja T^ on homopolymeeri-Tg kullekin monomeerille °K:ssa. testimaalit sekoitettiin seuraavista aineosista, jolloin sideaineyhdistelmää vaihdeltiin esitetyllä tavalla:

Maalin aineosat Kuiva-aineen tilavuus/379 1

Ti02 16,957 1

Kalsinoitua savea ("Optiwhite") 20,666 1 (S)

Piidioksidia (Min-U-Sil 10 , valmistaja

Pennsylvania Glass Ccnpany) 8,554 1

Piimaata ("Celite 499") 4,921 1

Folystyreeniä; kalvoa muodostamattcmia polymeeriosasia, 0,2800 fan, Tg = 100°C 21,575 1

Lateksi-kalvoa muodostavaa sideainetta (taulukko 14) 48,448 1 Yhtymistä edistävää ainetta 9,08 kg 63592 37 P JJJ dP dP (*> # dP dP dP dP dP dp ^ 3 vo oo^p cm oo mo in cm j3 E O CTiOOOO O 00 CO OV r- o fl

C dP dP dP dP dP

:m CO dP dP dP dP dP

>3 O O O O O

•H nJ ο οοσνο o o o o o o :ra M cm (N oo t3< ro o mvo t-~ O4 H A t— t—

g A

ij 03

^ ^ dP dPdPdP dP dP dPdP dP dP

-PaO m 00 τρ co 00 vo vo 0 00 •H 4-1 Γ- 00 00 vo VO vo VO O' »- m to to 3J8

dP

m CM g + -- <a

dP — -Ho CO

itJ I g! nJ-+J too (0-H

•HQ 5 ·Η dP -P - -Η Ο -H -P

PC a -PL rtJdP +> CM +) -P

-P-H “ -P Q c3 I -P -p g tflffl ra G «—I Q (0 O (Old

_ ra cu d rö -H >1 c (β (o I—I

M* f—( -pj H -H rH ^ rH ^ g §_ M m +) -5-S M g rornm «3 m gj 0 «5 (3-h

-P3 rHo -P £ in -p - +3 rH

<U 3 >10 gjra-H a u ω >i

1 If fa- nu 0° 0o f s £ i I - I I

" it I°ο=°°% is if i: & i t * 1 is:,, : * -i « b s a :

dP(d >1 dPCinflldP · dP

I ·Ρ * Bv Bv öi -H - C -Q ·νρ mnj ai dp fi fi η vo ια σν·Η - dp cm - cm > 6 L Ί· 1 oonj 00 i 00 m + ¾ +Höfis+i> + Ai ^83 + ^ Q <tj ^ S (tjp 1,5 ‘3 § + S s 10 + S 3 i $ & «1 +3 ä ^ jj ^ 1 -2 & - jj n .% m I ijjj i :ssi? s j, 1 Ss 3 js ϊ ί

o3 (β-Ρ (0 '^.'s.S.ioöoroidoie ero «E

•H rH(rto Ή W ί S rH E O iH-Hcm (0 to S rH O ra fÖ to >i(9in ^ g n cq cq >1 E m >« >σ - h 3 φ :-,0- -Pi?

- PrHOv+JS HgvoP-HOS-iC^lH^tUiH

ra ^ S <c g n m h to τι λΙ js h > icP- ra -h - (3-ηο(0(3ο5·η S id atj S3

S ä s s s s 3i0 53ί as s 3 s a S

I isI ίs5 ilsii-isitili!

1 5 I" |! 1 * J u a *<e « f I a t ! I

_ dP >, Q >, I > dP So dP dP t— dp | P dp dPdP

$ +j 0 +> rt W CM 1 b >1 dP

P 0 3 3 > ra oh dP 0 in . r~- > -P 0 r- m > m Λ 1 in -H H m iivo-iivo-HWinmoo- H Q _ 3 3 CM _ O _ 3 1- r- « “fl? -H Λ ~ $ Ί) + £ ^ + ^ <W ^ + 2 + 38 „ _ _ Λ Λ 6 3 5 9 2 li

3 9# # # ίΡ dP

X g ^ o o f» rsj

•H 4J <T\ CO O OS O

r§ ^ g

> 3 dP OP dP dP dP

»3 ro O oo ro o Ö4 g so cm in vo r»

0} K dP dP dP dP dP

ij sro m vo «rs o tn .,4 p oo vo cn σι rv)

II

3 « 13_ +J 4J g 1 1/1 S 3 1 .2 + ?

•H + in H O 4J Q

>i tn >t o -<J ad fi

»H <0 td - ho (0 -H -H

-H -rHO^ctn td rH td <3 4-1 +j 15 ‘ ri rl ft * i S S .S S ° fr ί ^ o δ 1 SS S | 4 | n‘ 2 J9 1-1 j9 0 .q ^ *3 5 H fH S'-Ι 5 o B fr § s li i r~ %11

Ϊ I I M » * - S

Γ-J j5 Ό ~ (N H 00 ·“ φ

•H dP ^ CJ

dPrH dP I dP » rr VO -R

S Q dP * (d r- >i ooCi^iin+i » + ™ + ^ + I + 3 1 C ro^roöuro-uÄo

P -HdP -H * *H ·Η Ιβ w E

tn p ρ τ* ρ *- p ro SL

e P T- pm Pm |) r-l 5 <e ro ro ro ro S o o 1 J ♦ | § $ i 3 f | s s ia Sala lii =r

fi *H C *H Q *H Q *H S pH

M 53. r"t -Ö -P H *H >1 Q

1 f 111 f 11 tili 3 > wtg>-H >·Η > ro p *

5 x! ro ro E ro U

dP dP rl dP I dP | dP E O

ro ^ h ro ro dP o n ro Oi <n > ro > r- op

> 00 m Oi 00 -H 00 -H roo II

•A ~ ~ ~ 2 ~ *1 p ΰ -H *ro ro λ; — -H =. g + r- p li 63592 39

Esimerkki 15

Lateksimaaliyhdistelmiä sekoitettiin esimerkissä 14 kuvatulla tavalla, paitsi, että sekä kalvoa muodostamattoraien polymeeri-hiukkasten, että kalvoa muodostavan sideaineen tilavuuksia vaihdeltiin antamaan PVC-tasoja väliltä 50 - 75 %. Sideaineen muodosti 60 % butyyliakrylaattia ja 40 % metyylimetakrylaattia (kuiva-ainepitoisuus 50 paino-%, Tg = -10°C, koko 0,2000 pm). Muovipigmentti oli 0,2800 pm:n polystyreeniä. Muovipigmentti/sideainelateksisuhde ilmaistaan 1/100 1 maalia ja maalikalvot testattiin kuten esimerkissä 14.

Taulukko 15

Muovipigmentti Lasitus- Hankaus- Läpikuultamattanuus PVO sideaine lateksi kestävyys kesto _ ? ςο 50 80 % >400 % 78 % 16,00 4 10 55 -hl" 80 % >400 % 85 % 14,40 5 70 60 75 % >400 % 90 % 12,80 7 30 65 TTT^ 53 % 325 % 105 % 70 “ti!? 15 % 260 % 115 % 75 0 % 170 % 125 %

Esimerkki 16

Samalla tavalla kuin esimerkissä 15 muodosti sideaineen 50 % butyyliakrylaattia + 25 % metyylimetakrylaattia + 25 % isobutyylimet-akrylaattia, kuiva-ainepitoisuuden ollessa 65 paino-% (Tg = -4°C, koko 0,4950 pm). PVC:tä muutettiin taulukossa 16 esitetyllä tavalla ja testit suoritettiin vertailukelpoisesti esimerkin 15 kanssa.

40 63592

Taulukko 16

Muovipigmentti Lasitus- Hankaus- Läpikuultamattcrnuus FUZ sidea inelateksi kestävyys kesto _ 5» H 90 * 270 % 86 4 55 85 % 270 % 95 % 60 70 % 215 % 110 % 65 ΪΤ^ 35 % 160 % 120 % 70 -14¾ 5 % 120 % 130 %

y f OU

75 0 % 95 % 140 % Tämän keksinnön edellä esitetyt valaisevat esimerkit osoittavat, että lateksimaaliyhdistelmiä voidaan valmistaa kalvoa muodosta-mattomilla polymeerihiukkasilla yhdessä himmentävän pigmentin kanssa antamaan oleellisesti parempia himmennettyjä maalikalvoja PVC-arvoil-la väliltä 30 - 75 %, PVC:n ollessa suurempi kriittistä PVC-arvoa läpikuultamattomuudella mitattuna.

li

Claims (3)

41 Patenttivaatimukset 6 3 5 9 2

1. Vesipitoinen lateksidispersio-maaliyhdistelmä> joka yhtyy kovetettuun maalikalvoon, jonka kiintoainepitoisuus on 30 -70 paino-% ja joka kuiva-aineiden tilavuudesta laskien sisältää: 25 - 70 % kalvoa muodostavaa lateksi-sideainetta, jonka polymeerihiukkasista painomääräisesti pääosa on alueella 0,1 - 1,0 pm ja jonka lasiintumislämpötila on ainakin n. 5°C yhtymislämpö-tilan alapuolella, lateksi-sideaineen ollessa etyleenisesti tyydyttämättömien monomeerien polymeeri tai sekapolymeeri; 10 - 60 % jähmeitä, ei-huokoisia, kalvoa muodostamattomia polymeerihiukkasia, joiden painollisen keskiarvon mukainen läpimitta on n. 0,1 - 1 ,0 pm ja joiden lasiintumislämpötila on ainakin 30°C korkeampi kuin sideaineen lasiintumislämpötila, näiden kalvoa muodostamattornien hiukkasten ollessa polymeroituja etyleenisesti tyydyttämättömiä monomeerejä; 5 - 25 % läpikuultamattomaksi tekevää pigmenttiä, jonka taitekerroin on ainakin 1,8; 0 - 60 % ei-läpikuultamattomaksi tekevää pigmenttiä; tunnettu siitä, että lateksimaalin pigmenttitilavuussisältö (PVC) on 30 - 75 %, jolloin PVC on suurempi kuin kriittinen PVC läpikuultamattomuuden perusteella mitattuna.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vesipitoinen lateksimaa-liyhdistelmä, tunnettu siitä, että pigmenttitilavuussisältö (PVC) on 48 - 64 %.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lateksimaaliyhdis-telmä, tunnettu siitä, että lateksimaalin PVC on suurempi kuin kriittinen PVC, läpikuultamattomuuden perusteella mitattuna, ja pienempi kuin kriittinen pintahuokoisuus-PVC, lasituskestävyyden perusteella mitattuna.