FI74481B - Vattenhaltigt dispersionsfaergaemne. - Google Patents

Description

74481

Vesi pi toi nen di spersi omaali Tämä keksintö koskee yleisesti ottaen vesipitoista dispersio-maalia, jossa on korkean väristabii1isuuden ja hyvän kestävyyden värin muuttumista ja haalistumista vastaan omaavaa väri pi gmenttiä.

Tavanomaisia vesiemulsiomaalikoostumuksia valmistetaan di s-pergoimalla yhtä tai useampaa väripigmenttiä veteen, joka sisältää sopivia lisäaineita, kuten pi nta-akti i vi si a aineita, stabiloijia, dispergointiaineita ja paksuntajia, mitä seuraa seoksen sekoittaminen kalvon muodostajien kanssa, joita ovat esimerkiksi akryyli, akryylikopolymeerit ja akryyliä sisältävät emulsiot. Mille tahansa pigmentille on olennaisena vaatimuksena ensiksikin, että sen täytyy aikaansaada selvä ja miellyttävä väri lisättynä maalikoostumukseen joko yksin tai yhdessä muiden pigmenttien kanssa. Lisäksi pigmentin täytyy olla stabiili, jotta väri pysyisi pitkän ajanjakson ajan. Toinen tärkeä vaatimus on siinä, että pigmentillä tulisi olla hyvin hienojakoinen partikkelikoko, joka on yleisesti ottaen vähemmän kuin noin lO^um. Partikkeleiden hienous voimistaa pigmentin kykyä digpergoitua helposti maaliseokseen valmistuksen aikana ja sen lisäksi se takaa maalin tasaisen jakaantumisen ohueksi kerrokseksi pinnalle levitettäessä ilman viiruja tai muita epätäydellisyyksiä. Viimeksi mainittu vaatimus on mitä merkittävin erityisesti niissä paikoissa, joissa väri täytyy levittää tavanomaisella harja-, tela- tai ruiskutustek-nilkalla.

Tästä syystä on tämän keksinnön tärkeä kohde saada aikaan parannettu pigmentti käytettäväksi vesiemulsiomaalikoostumuksessa. Toinen vielä erityisempi tämän keksinnön kohde on aikaansaada parannettu vesipitoinen dispersiomaali, jonka värin stabiilisuus on hyvä ja jonka värin vastustuskyky haalenemista vastaan auringonvalon vaikutuksesta on suhteellisen hyvä.

2 74481 Tämän keksinnön mukaan on aikaansaatu parannettu väripigmentti käytettäväksi vesipitoisissa dispersiomaaleissa ja käsittäen manganomangaanioksi di pölyä (Mn 0 ) tai materiaalia,

V T

joka sisältää manganomangaanioksi di pölyä pääasiallisena ainesosanaan ja joka Mn2°4 on otettu talteen savusta, jota saadaan puhallettaessa happea sulaan ferromangaaniin. Mn^O^-pölyväriaine dispergoidaan ensin veteen, joka sisältää pinta-aktiivisia aineita, dispergointi aineita, vaahdonvähentäjiä, jatkosaineitä, paksuntajia, stabiloijia, glykoleita ja sen kaltaisia ja lisätään sitten vesiemulsioon, joka pohjautuu akryyleihin tai akryylikopolymeereihi n. Mn 0 -pölyvä-

O H

riaine voi käsittää noin 5-50 paino-% maalikoostumuksen kaikista ei-haihtuvista aineista.

Tätä keksintöä kuvataan tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa yksi ja ainoa kuvio on graafinen kuvaaja, joka esittää partikkeleiden kokojakaantuman eräälle parhaana pidetylle manganomangaanioksi dipölyl1 e, joka sisältää materiaalia käytettäväksi väripigmenttinä.

Tämä keksintö perustuu sille huomiolle, että manganomangaani-oksi di pöly tai materiaali, joka sisältää pääasiassa manganomangaani ok si di pölyä hienojakoisessa muodossa on uusi ja ihanteellinen väriaine käytettäväksi muotoiltaessa lukuisia vesiemul si omaal e ja . Erityisesti Mn^O^-pölyväripigmentti on erityisen hyödyllinen niissä käyttökohteissa, joissa on käytetty tähän asti konventionaalisia rautaoksidipigmenttejä valmistettaessa värillisiä vesiemulsiomaaleja. On huomattu esimerkiksi, että hienojakoisella manganomangaanioksidipölyllä on, käytettynä väripigmenttinä, tummanruskea tai syvänpunai-senruskea väri, joka on samanlainen, mutta kuitenkin helposti erotettavissa niistä ruskeista väripigmenteistä, jotka on tuotettu lukuisilla synteettisillä rautaoksidi pigmentei11ä esimerkiksi keltaisella, ruskealla tai punaisella rautaoksidipig- 3 74481 mentillä. On myös huomattu, että Mn O -pölyväripigmentti 3 4 o on stabiili korkeissa lämpötiloissa, jopa 600 C lämpötilassa, kun taas toisaalta tavanomainen keltainen tai ruskea rautaoksidi pi gmentti muuttuu punaiseksi rautaoksidiksi kuumennet- o .....

taessa noin 177 C lämpötilaan. Mn^O^-pölyväripigmenttiä voidaan myös tuottaa sellaisena, että sen partikkelikoko 4 74481 on hyvin vaihteleva, partikkelikoon ollessa suurin piirtein samanlainen, kuin on partikkelikoko tavanomaisella rautaoksi-dipigmentillä tekniikan tason mukaan. Kuten huomautettiin, on toivottavaa, että väripigmentti olisi hyvin hienojakoisessa partikkelikoossa, jotta pigmentti jakaantuisi tasaisesti koko maalikoostumukseen sen muodostamisen aikana. Yleisesti ottaen manganomangaanioksidipölypigmentillä tulisi olla partikkelikoko, joka on alle noin 10 ^um.

Kuten huomautettiin, on tämän keksinnön tarkoituksiin käytetty väripigmentti manganomangaanioksidipölyä tai se voi olla koostumus tai materiaali, joka sisältää pääasiassa manganomangaanioksidipölyä, se on enemmän kuin 60 paino-% sitä.

Tämän keksinnön mukainen Mn^O^-pöly on sopivimman valmistettavissa antamalla happivirran kulkea ferromangaanin sulan kylvyn pinnan läpi tai ohi. Tavanomaisesti ferromangaania tuotetaan masuuneissa tai elektrometallurgisissa uuneissa tai sen kaltaisissa korkeissa lämpötiloissa, noin 1200°C lämpötilassa tai korkeammassakin ja se voi sisältää jopa 6 % hiiltä tai enemmänkin. Hiilipitoisuutta alennetaan tavanomaisesti esimerkiksi noin 1,5 %:iin puhaltamalla happea tai hapen ja ilman seosta sulan ferromagnaanikylvyn pinnan läpi tai pintaa pitkin.

Tämä vaihe suoritetaan erillisessä astiassa, joka sisältää sulaa ferromangaania kylpynä, joka on vastikään kaadettu sähköuunista ja joka on noin 1000°C tai korkeammassakin lämpötilassa ja edullisesti noin 1300°C lämpötilassa tai korkeammassakin lämpötilassa.

Eräs menettelytapa hiilipitoisuuden alentamiseksi sulassa ferro-mangaanissa on kuvattu US-patenttijulkaisussa 3 305 352. Tässä parhaana pidetyssä suoritusmuodossa manganomangaanioksidipölyn tuottamiseksi tätä keksintöä varten kaadetaan ferromangaani sähköuunista, jossa se on tuotettu, käsittelyastiaan, kuten sankoon tai uuniin noin 1300°C tai korkeammassa lämpötilassa. Kaikki kuona kaavataan edullisesti pois ja sitten puhalletaan happea ylhäältä päin sulan ferromangaanikylvyn pintaa kohti millä tahansa tavanomaisella välineellä, kuten yhdellä tai use- 5 74481 ämmällä tavanomaisella hapenpuhallussuuttimella, jota pide tään noin 2,5 cm:n päässä pinnasta yhden tai useamman happi- 2 virran suuntaamiseksi 7,7-10,5 kg/cm :n paineella iskeäkseen kylvyn pintaa vasten. Happivirran suuruus on noin 1,8-2,2 kg/ minuutti 227 kg kohti sulaa kylpyä sangossa, joka on 75 cm korkea ja 50 cm sisäläpimitaltaan. Edellä olevaa menettelyä voidaan suorittaa halutussa mittakaavassa. Poistuva kaasu sisältää hyvin hienojakoisia manganomangaanioksidipartik-keleita, jotka ovat pallomaisia muodoltaan ja jotka voidaan helposti poistaa poistokaasussa tavanomaisilla talteenotto-laitteilla .

Jos niin halutaan, voidaan tämän keksinnön manganomangaanioksi-dipöly ottaa myös sivutuotteena siitä erityisestä menettelystä, jota kuvataan US-patenttijulkaisussa 3 305 352 ferromangaani-kylvyn hiilipitoisuuden alentamiseksi. Tässä tapauksessa ferromangaanikylpy on noin 1250°C lämpötilassa ja happea puhalletaan päältä päin sellaisella nopeudella, että se on riittävä lämmittämään kylvyn 1700°C lämpötilaan ennen kuin sulan metallin hiilipitoisuus on alentunut 1,5 %:iin. Hapen puhallusta jatketaan kunnes kylvyn lämpötila saavuttaa 1750°C, kuten on kuvattu edellä mainitussa patenttijulkaisussa. Manganomangaani-oksidipöly otetaan talteen poistokaasusta tavanomaisella tavalla.

Termejä Mn^O^-pöly ja manganomangaanioksidipöly käytetään selitysosassa ja vaatimuksissa kuvaamaan tässä hienojakoisia pallomaisia pölypartikkeleita, jotka on otettu talteen hapen puhalluksesta sulaan ferromangaaniin, kuten kuvattiin yllä.

Seuraavat tiedot hahmottelevat joitakin tyypillisiä mangano-mangaanioksidipölyn ominaisuuksia, joka pöly on tuotettu, kuten esitettiin edellä, tämän keksinnön suorittamiseksi.

Kemiallinen kaava: Olennaisesti Mn304. Tyypillisesti 90-95 paino-% tai enemmänkin manganomangaanioksidia, tasapainon ollessa seos, joka sisältää kalsiumoksidia, mangeniumoksidia, 6 74481 kaliumoksidia ja piidioksidia vähemmän kuin 1 paino-% vapaasta mangaanimetallista.

Kemiallinen analyysi {tyypillisesti paino-%): 65,27 Mn; 2,03 Fe; 0,029A1; 0,28Si; 0,17C; 0,040 P; 0,045 As; 0,46 Ca; 1,43 Mg; 0,072 K; 0,023 cr; ja 0,002 Pb.

3

Tilavuuspaino: 720-1440 kg/m

Kosteus: Tyypillisesti 0,22 % (1 tunti 107°C):ssa

Partikkelikoko: 98 % alle 10 ^um (99 % läpäisee numeron 325

Tyler-seulan) pH: 9-13 (50 % Mn^O^ tislatussa vedessä)

Muoto: Pallomainen 3

Ominaispaino: 4,6-4,75 g/cm Lämpöstabiilisuus: Ei mitään vaikutusta 600°C.

Tämän päivän päällystysteknologia pitää tärkeänä sellaisten väripigmenttien käyttöä, joiden partikkelikoko on hyvin pieni väritehokkuuden (pysyvyys ja peittokyky), suspensio-ominaisuuksien ja pigmentin yhtäläisen jakaantumisen parantamiseksi koko maalikoostumukseen. Nyt on huomattu, että kun käytetään väripigmenttinä tämän keksinnön mukaisesti Mn^C^-pö-lyä, sillä tulisi olla alle noin 10 ^um partikkelikoko. Tyypillisesti ylläkuvattu Mn^C^-pöly voi sisältää noin 1-2 % partikkeleita, joiden koko on suurempi kuin 10 ^um. Niinpä on toivottavaa tai jopa välttämätöntä tietyissä tapauksissa eliminoida nämä suuren läpimitan partikkelit Mn^O^-pölyä.

Tämä voidaan tehdä esimerkiksi tavanomaisilla luokitusteknii-kalla tai iskutekniikalla, kuten käyttäen kuulamyllyä. Manganomangaanioksidipöly, joka on luokiteltu tai jauhettu sellaiseen partikkelikokoon, jossa 99,5 % partikkeleista on kooltaan pienempiä kuin noin 10 ^,um voidaan tämän jälkeen dispergoida maalikoostumukseen keskimääräisillä leikkaus-voimalaitteilla, kuten käyttämällä Cowles-liuotinlaitetta. Maalikoostumuksia, jotka sisältävät partikkelikooltaan yllä mainittua Mn^O^-pölyä, voidaan yleisesti ottaen levittää pinnalle, joka käsitellään, ilman minkäänlaista viivan muodostusta tai muita epätäydellisyyksiä.

74481

Tyypillinen partikkelikoon jakautumiskäyrä Mn 0^-pölyä varten on esitetty patenttipiirustuksen ainoan kuvan graafisena kuvaajana. Käyrästä voidaan nähdä, että tässä erityisessä tapauksessa, jossa on käytetty lajiteltua Mn^O^-pölyä, on keskimääräinen partikkelikokojakautuma noin 0,68 ^um.

Tyypilliset vesiemulsiomaalikoostumukset sisältävät Mn 0 - 3 4 pöly väripigmenttiä tämän keksinnön mukaisesti, ja niitä voidaan esittää seuraavasti: Määrä

Ainesosat pai no-%

Lateksia 40-65

Paksunnosainetta 0,5-12

Dispergointi ainetta/ 0,2-2,0 ·:·: Stabilointiainetta

Pin ta-aktiivisi a aineita 0,2-2,0

Vaahdonvähentäjää 0,1-1,0

Kokooja-ainetta 0,3-6,0 Säilöntäainetta 0,1-1,5

Jatkosaineita 0,0-15,0

Mn 0^-pölyä 5,0-30

Ti 0 0,0-25,0 -2 ·- J äätymi senestoai netta 0,0-8,0 AI ky di hartsi a tai 0,0-10,0 kasviöljyä

Vettä loput

Vesipitoisia di spersi omaal eja, joissa käytetään tämän keksinnön mukaisia manganomangaanioksidipölypigmenttejä voidaan tehdä tavanomaisilla menetelmillä, jotka ovat hyvin tunnettuja tekniikan tasossa. Esimerkiksi maalikoostumukset voidaan valmistaa ensin dispergoimal1 a veteen lisäaineita, kuten dis-pergointiaineita, paksunnosaineita, suojaavia kolloideja, vaahdonvähentäjiä, pinta-aktiivisi a aineita jne. Väripig- 8 74481 mentti dispergoidaan sitten yhdessä jatkosaineen kanssa vesi-liuokseen, jolloin käytetään sopivaa 1 eikkausvoimia aikaansaavaa laitetta, kuten Cowles-1iuotuslaitetta tai kuulamyllyä.

Pigmentin hienot kiintoaineet ja jatkosaineet saatetaan tasaiseksi suspensioksi. Pigmentoitu vesiliuos, joka on saatu tällä tavalla, sekoitetaan sitten lateksin, kokooja-aineen ja muiden mainittujen komponenttien kanssa. Maalin fyysiset ominaisuudet ja ominaispiirteet tarkastetaan ja pintajännitys, pH, viskositeetti ja pigmenttien dispergointi ai ne säädetään tarvittaessa. Muitakin menetelmiä ja laitteita voidaan tietysti käyttää samanlaisella menestyksellä, kuten on ilmiselvää alan ammattiiniehi 11 e.

Lateksi tai emulsioväliai ne, jota käytetään tämän keksinnön mukaisessa maalikoostumuksessa, voi olla mikä tahansa hyvin tunnetuista akryyli- tai akryyl ikopolymeeri tyyppi si stä latek-sikalvon muodostajista,_joita käytetään tavanomaisesti maali-teollisuudessa. Rhoplex^ AC 507-, Rhoplex^MV9- ja Rhop-lex MV23-1ateksi, iptka ovat RAhm and Haas Co^:n tuottamia ja UCAR^ 336-, UCAR^515-, UCAR^ 4341- ja UCART 4358-lateksit, jotka ovat Union Carbide Corporationin tuottamia, ovat tyypillisiä emulsioita niiden lukuisten kaupallisesti saatavien emulsioitten joukossa, jotka ovat hyödyllisiä tämän keksinnön mukaisessa menettelyssä.

Paksunnosaineita ja suojakoi 1 oideja käytetään maalikoostumuksessa halutun konsistenssin ja viskositeetin aikaansaamiseksi. Konsistenssin ja viskositeetin tulisi olla sellainen, että maali voidaan helposti levittää käsiteltävälle pinnalle yhtenäisenä, halutun paksuisena kalvona. Mainitut lisäaineet toimivat myös suojakol1 oideina, jotka estävät pigmenttien ja jatkosaineitten koaguloitumisen elektrolyyttien läsnäollessa tai silloin kun tapahtuu liian voimakasta leikkausvoimien tuomista seokseen. Paksunnosaineet liittyvät pinta-aktiivisiin aineisiin ja pitävät pigmentit suspensiossa ja stabiloivat 9 74481 maalin viskositeettia. Tietyn paksunnosaineen valinta riippuu lukuisista tekijöistä, kuten esimerkiksi emulsiotyypistä ja pigmentin ti 1avuuskonsentraatiosta ja pää 1lystysreologiasta.

Tavallisesti paksunnosaineet, jotka ovat sei 1 uioosatyyppiä tai polyakryy1ihappojen suoloja, joita käytetään tavanomaisesti maaliteollisuudessa, sopivat käytettäväksi vesiemulsio- maalikoostumuksissa, jotka sisältävät Mn 0 -pölyä. Sopi- 3 4 vat paksunnosaineet sisältävät esimerkiksi polykarboksihapon suoloja, kuten Akrysol G-110 (Rohm & Haas Co.:n tavaramerkki) tai sei 1 uioosatyyppisiä paksunnosaineita, kuten QP4400 (Union Carbide Co.:n tavaramerkki). Muut paksunnosaineet ovat niitä, joita myydään tavaramerkeillä Thickener 845, Thickener 4358 ja Thickener E845 (Rohm & Haas Co.:n tavaramerkkejä).

Voidaan käyttää myös yhdistettyä dispergointi aine-stabi1 oi nti-• ainetta maal i koostumuksi ssa sen takaamiseksi, että kaikki pig mentti- ja muut ainesosat dispergoituvat tasaisesti koko maaliin. Lukuisia anionisia, ei-ioni siä ja polymeeri tyyppisiä dispergointi aineita voidaan käyttää tähän tarkoitukseen, kuten niitä, joita tuotetaan tavaramerkei11ä Tamol 731 ja Tamol 850 (Rohm & Haas Co.). Muita sellaisia aineita, joita voidaan käyttää ovat Triton X-100 (ai kyy 1iaryylifenoksipolyetoksietanoli), Triton X-301 (ai kyy1iaryylieetterisulfaatti) ja Triton X-405 (ai kyy!iaryylipolyeetterialkoholi), jotka ovat kaikki Rohm & Haas Co.:n tavaramerkkejä.

Tämän keksinnön mukaiset maalikoostumukset voivat myös sisältää lukuisia muita ainesosia, joita käytetään tavanomaisesti maaliteol1isuudessa. Esimerkiksi voidaan käyttää vaahdonvä-hentäjää, kuten Nopco NDW, jota valmistaa Nopco Chemical Company. Tavanomaisia kuivatusaineita voidaan myös käyttää sellaisissa tapauksissa, joissa maalikoostumus sisältää alky-diharts ia ainesosana. Tällaiset kuivatusaineet sisältävät esimerkiksi koboltti- ja zi rkon iumkui vatusai ne itä. Kokooja-aineita voidaan myös käyttää, kuten 2,2,4-trimetyyli-1,3-pen- 1 o 74481 taanidiol imonoi sobutyraattia, jonka valmistaja on Eastman Kodak tavaramerkil1ä Texanol. Maalikoostumuksessa voidaan käyttää myös muita tunnettuja ainesosia, kuten hapetuksenes-toaineita, säilöntäaineita, jäätymisenestoaineita (esim. etyleeniglykoli) ja muokkaajia, kuten on tunnettua alan asi antunti joille.

Tietyissä kokeissa on huomattu, että Mn 0 -pöly voidaan 3 4 yhdistää tavanomaisiin pigmentteihi n, kuten titaanidioksidiin (TiO ) lukuisien värisävyjen aikaansaamiseksi. Esimer- 74481 11 kiksi yhdessä tällaisessa kokeessa sekoitettiin Mn^O^-pöly erisuurien määrien kanssa Ti02:ta ja näin saadut eri värisävyt pantiin muistiin. Samoissa kokeissa tehtiin myös näytteet, jotka sisälsivät 100 % Mn^O^-pölyä ja titaanidioksidia vertailun vuoksi. Huomattiin, että emulsiokalvo siinä tapauksessa, jossa käytettiin 100 % Ti02 (0 % Mn^O^) oli värinä perusvalkoinen, 10 % Mn^O^-pölyä (90 % Ti02) antoi vaalean ruskean tai beigen, 40 % Mn-^O^-pölyä (60 % TiC>2) antoi keskiruskean ja 100 % Mn^O^-pölyä (0 % TiC>2) antoi tummanruskean tai syvän punaisenruskean. Yllämainitussa kokeessa saadun emulsiofilmin väri voidaan spesifioida Munsellin värikirjan mukaan, jonka on valmistanut Munsell Color Company, Baltimore, Maryland. Sävyarvoja määritettiin kullekin emulsiokalvolle Munsellin värikirjassa annetun menettelytavan mukaan ja ne annetaan alla olevassa taulukossa I. Palstalla, jonka otsakkeena on "Munsell No", merkitsee ensimmäinen numeerinen arvo ja kirjain sävyä, numeroa seuraava kirjain merkitsee arvoa ja viimeinen numero merkitsee värin puhtausastetta.

Taulukko I VÄRIN MÄÄRITYS

Φ Ί Π ° 2 % Mn^O^-pölyä Munsell No 100 0 N 9,5/ 90 10 5 YR 8/2 60 40 7,5 YR 5/2 0 100 5 YR 3/4

Perustuen yllä olevaan taulukkoon 1, jossa on annettu Munsellin numero, voidaan selvästi nähdä, että manganomangaa-nioksidipölyn väriaine, joka on tämän keksinnön mukainen, värittää ja muokkaa muita pigmenttejä, kuten titaanidioksidia, joka aikaansaa tiettyjä sävyjä, kuten keltaisen rautaoksidin, hansakeltaisen, kromioksidivihreän, ftaalisyanidisinisen ja ftaalisyanidivihreän.

12 74481

Seuraavat esimerkit kuvaavat tämän keksinnön käytännön sovellutuksia .

Esimerkki 1

Valmistettiin vesiemulsiomaalikoostumus käyttäen standardia yleistä rutiililaatua olevaa titaanidioksidipigmenttiä, joka oli valkoista. Koostumus valmistettiin sekoittamalla ensin yhteen 60,0 g rutiilititaanidioksidia, 70,0 g paksunnos-ainetta (pH 9,7), s.o. Thickener 74!^ (Rohm & Haas Co.) 20 %:ta vesiliuosta, 2,0 g dispergointiainetta/stabilointi-

(iD

ainetta, s.o. Tamol 850^ (Rohm & Haas Co.), 10,0 g alkaryyli-fenoksipolyetoksietanolia, s.o. Triton 10 (Rohm & Haas Co.) , 1.5 g vaahdonvähentäjää, s.o. Hevi-Duty A.F. Agent® (Interstab Chemicals Incorporation), 2,0 g polypropyleeniglykolia 20,0 g kokooja-ainetta, s.o. butyylikarbitolia (Union Carbide Corporation), 2,0 g ammoniumhydroksidia 28 %:na ja 87,5 g vettä. Perusteellisen sekoittamisen jälkeen lisättiin 622 g lateksia, s.o. UCAR 4358^ (Union Carbide Corporation), seokseen.

Näin valmistettu maalikoostumus levitettiin useiden koepanee-leitten pinnalle, jotka paneelit oli tehty pelkästä alumiinista mitoin noin 7,5 x 22,5 cm,käyttäen vetotankoa noin 2.5 ^um paksuiseksi kerrokseksi. Päällystettyjen koepanee-leitten annettiin sen jälkeen kovettua noin viikon ajan huoneenlämpötilassa ja sen jälkeen ne asetettiin haalistusmistes-tiin laboratoriomittakaavassa käyttäen ultraviolettia valoa. Testissä päällystetyt paneelit asetettiin koepenkkeihin ja niitä säteilytettiin jatkuvasti vakiona pysyvällä ultraviolettivalolla siten kuin on esitetty standardissa ASTM G 25-70 -haalistusmistesti. Koepaneeleita tarkkailtiin aika-ajoin väripysyvyyden ja haalistumisen suhteen kaiken kaikkiaan 1000 tunnin ajan. Määritettiin nopeustunnus haalistumisen asteen mittaamiseksi testipaneeleista seuraavasti: 12a 74481

Esimerkki 4

Emu!SiOtyyppinen maa!ikoostumus valmistettiin sekoittamalla akryy1iemu!Siota, S.o. Rhoplex MV 23^ (Rohm & Haas Co.) yhdessä Mn 0 -pöl>n kanssa· Koostumus oli seuraava: 59 g oc n a 20 ^*‘ta polyakryl aatti paksunnosai netta , s.o.

Vvt id) bO}v y 13 74481

Nopeustunnus 10 - ei muutosta 9 - hyvin vähäinen muutos 8 - vähäinen muutos 7 - keskimääräinen + 6 - keskimääräinen 5 - keskimääräinen - 4 - jonkin verran huono 3 - huono 2 - hyvin huono 1 - osittainen epäonnistuminen 0 - epäonnistuminen

Haalistusmitestien tulokset annetaan taulukossa 2. Kukin taulukossa annettu nopeustunnus on varustettu kirjaimella F merkitsemään, että koe oli haalistusmiskoe, lukuunottamatta sitä koetta, jossa väripigmentti oli Ti02 · Ti02-pigmentti aikaansaa olennaisen valkoisen pigmentoitumisen, joka saatettuna pitkäksi aikaa ultraviolettivalon alaiseksi haalenee. Täten taulukossa käytetään lyhennystä "Blch" merkitsemään maalikoostumuksen haalentumista tässä esimerkissä.

Esimerkki 2

Valmistettiin vesiemulsiomaalikoostumus käyttäen samoja ainesosia, kuin käytettiin esimerkin 1 mukaisessa koostumuksessa, lukuunottamatta sitä, että 60,0 g Ti02 korvattiin 57,0 g:11a lietettyä Mn^O^-pölyä. Mn^O^-pöly lietettiin asettamalla pöly kloorivetyhappoon. Niinpä tässä esimerkissä 73,0 g polykar-boksyylihappopaksunnosainetta, s.o. Thickener 48!^ (Rohm &

Haas Co) käytettiin yhdessä 480,0 gramman kanssa lateksia, s.o. UCAR 435(^ (Union Carbide Corporation) 622,0 g:n sijasta. Maalikoostumus ruiskutettiin koepaneeleita samalla tavalla kuin kuvattiin esimerkissä 1 ja saatettiin samoihin haalis-tumistesteihin. Kalvon väri oli tummanruskea tai syvän puna isenruskea .

14

Esimerkki 3 7 4 4 81

Emulsiotyyppinen maalikoostumus valmistettiin dispergoimal1 a jatkosaineita ja pigmenttejä emulsioon, joka oli valmistettuja sekoittamalla pitkäketjuista öljyalkydiä, s.o. Aroplaz 1271 (Spencer Kellog Co.), joka sisälsi koboltti- ja zirkoniumkui-vatusaineita, veden kanssa. 350 g:aan emulsio1^ sekoitettiin 4.0 g sei 1 uioosapaksunnosainetta, s.o. QP 4400 (Union Carbide Corporation), 8,0 g anionista dispergointi ainetta, s.o. Tamol 850 (Rohm & Haas Co.). 5,0 g ei-ionista pinta-akti i vi ai netta , s.o. Triton CF-IO^ (Rohm & Haas Co.), joka on ai kyy 1iaryylieetteri tyyppiä, 5,0 g vaahdonvähentäjää, s.o. Hevi-Duty A.F.Agent , 20,0 g etyleeniglykolia . Näin saatuun väliaineeseen sekoitettiin 150,0 g synteettistä punaista rautaoksidia, 35,0 g jatkosainepigmenttiä, s.o. Mica 325 , jota myy English Mica Company, 75,0 g kai si umkarbonaatti a , 50.0 g ruostetta ehkäisevää pigmenttiä, modifioitua bariumme-taboraattia, s.o. Busan 11-M-l (Buckman Labs Inc.:n tavaramerkki) ja nämä ainesosat dispergoitiin käyttäen Cowles- 1iuotuslaitetta. Tehokkaan sekoittamisen jälkeen lisättiin 500 g styreeniakryylikopolymeeri1ateksia, s.o. UCAR 4341 (Union Carbide Corporationin tavaramerkki) ja kokooja-ainetta.

Kuten aikaisemmissa esimerkeissä, tämäkin koostumus ruiskutettiin pelkästä alumiinista koostuville koepaneelei 11 e, joiden mitat olivat noin 7,5x22,5 cm käyttäen johtokäärittyä märän kalvon 1evitintankoa (Meyers) sellaisen kuivan kalvon muodostamiseksi, jonka paksuus on 2,5^um. Levitetyn kalvon tai päällysteen annettiin sitten kovettua huonelämpötilassa. Koepaneelit asetettiin tämän jälkeen koepenkkeihi n ja niitä koestettiin haalenevuuden suhteen samalla tavalla kuin aikai-. ; semmissa esimerkeissä.

Esimerkki 4

Emulsiotyyppinen maalikoostumus valmistettiin sekoittamalla akryyliemulsiota, s.o. Rhoplex MV 23^ (Rohm & Haas Co.) yhdessä Mn^O^-pölyn kanssa. Koostumus oli seuraava: 59 g vettä, 25,0 g 20 %:ta polyakrylaattipaksunnosainetta, s.o.

74481 15

Thickener 84fj^(Rohm & Haas Co.), 17,6 % 40 %:sta dispergoin-tiainetta, s.o. QR-68^ (Rohm & Haas Co.) 2,0 g oktyylifenoli-etyleenioksidiaddukti-pinta-aktiivisen aineen bentsyylieetteriä, (S) s.o. Triton CF-10 (Rohm & Haas Co.), 28,0 g etyleeniglykolia, 5,7 g vaahdonvähentäjää, s.o. Foamaster NDvi^ (Diamond Shamrock

Co.), 12,0 g sinkkidioksidipigmenttiä, s.o. AZO 7-^ (American

Zinc Co.), 53,0 g kalsiumkarbonaattia, 2,1 g Skane M-^ (Rohm & Haas Co.), joka on (2-n-oktyyli-4-isotiatsolin-3-oni)- biosidi ja 151 g Mn.O.-pölyä. Perusteellisen sekoittamisen jälkeen lisättiin 667,0 g akryylilateksia, s.o. Rhoplex MV 23^ (Rohm & Haas Co.), 7,0 g ammoniumhydroksidia (28 %) ja 5,7 g kokooja-ainetta, trimetyyli-1,3-pentaanidiolimonoisobutyraattia, (S) s.o. Texanol^ (Eastman Kodak Co.). Koepaneelit (alumiini) päällystettiin tällä maalikoostumuksella samalla tavalla, kuten kuvattiin edellä olevissa esimerkeissä ja päällysteen annettiin kovettua huoneenlämpötilassa. Kalvon väri oli edelleen tummanruskea ja syvän punaisenruskea. Ei ollut periaatteessa mitään eroa lietetyn ja liettämättömän Mn^O^-pölyn värin välillä. Koepaneelit asetettiin sitten samoihin haalenemistesteihin.

Haalenemistestien tulokset käyttäen erilaisia maalikoostumuksia, jotka on kuvattu esimerkeissä 1-4 on annettu seuraavassa taulukossa II.

16 ο * 74481 o ϋ in m Γ' ο -π i i i 1— PQ Cm Cm Cm

A

O O VO CO CO

cn ,η I I I

f- PQ Cm Cm Cm

A

ο o m n co

o I—I I I I

vo PQ (m Cm Cm

A

ο ο in oo co

Ο ιΗ I I I

in pa 1m Cm Cm

A

o U vo oo oo

Ο |H I I I

"«ι* pa Cm Cm Cm

A

ο o vo σι co Ο rH I I 1 «-». ro PQ Cm Cm Cm to

H -H

H £

H C

O eh 3 « V0 4J Λ « W '“'ο ο νο σι oo

D Εη Ο rH I I I

iJ !* tO(N PQ Cm Cm Cm D > 44 < '<

Eh CO <0

A

o or- σι σν

o rH I I I

r- PQ Cm Cm Cm A o o o u CO T- T- LO ] I—I I I 1 PQ Cm Cm Cm >1 >1

•*H I—I

4J -Q >h :0 +J α £ C &

C Ι-^Ö I

cu Ί1 ® q ^ u ε 04 o 3 o

Cn O CO g S n •H -H c j 2 c (¾ eh S H a Ό 2

-H

a*

Sh ω r- (N CO *3*

H

CO

W

1 7 74481

Haalenemistestien tuloksista, jotka on annettu taulukossa II voidaan nähdä, että vesiemulsiomaalikoostumuksilla, jotka sisältävät Mn^O^-pölypigmenttejä tämän keksinnön mukaisesti, on stabiili väri ja niiden värit ovat kestäviä haalenemista vastaan, ollen yhtä hyviä tai parempia kuin ne maalikoos-tumukset, jotka sisältävät tavanomaisia tekniikan tason mukaisia pigmenttejä. Niinpä on huomattava erityisesti, että maali-koostumukset esimerkeissä 2 ja 4, sisältäen Mn^O^-pölyä väripigmentteinä haalenivat vain hyvin vähän, kun taas toisaalta maalikoostumus, jota käytettiin esimerkissä 3 käyttämällä punaista oksidipigmenttiä, haaleni paljon enemmän (s.o. 50 tunnin arvosta F-10 arvoon F-3 1000 tunnin kohdalla). Lisävertailuna voidaan nähdä taulukon II tuloksista, että maalikooetumukset, jotka oli valmistettu tavanomaisista titaanidioksidista (TiC^) valkoisena pigmenttinä haalistuivat (esimerkki 1) jo 50 tunnin ultraviolettivalolla säteilyttämisen jälkeen. On lisäksi selvää taulukon 2 tuloksia tarkastellessa, että Mn^O^-pölypigmenttiä voidaan käyttää hyvin erilaisissa maalikoostumuksissa käyttäen erilaisia aineosia, kuten paksunnosaineita, dispergointiaineita, stabilointiaineita, vaahdonvähennysaineita, säilytysaineita jne. ilman että käytettyyn päällysteeseen tuli minkäänlaisia huonoja vaikutuksia. On edelleen huomattava kokeista, että maalikoostumukset, joissa käytettiin lietettyä Mn^O^-pölyä väripigmentit eivät olleet yhtä stabiileita, kuin maali-koostumukset, joissa käytettiin liettämätöntä Mn^O^-pölyä. Kuitenkin lietetty Mn^O^-pöly käytettynä väriaineena aikaansai enemmän haalistumista kestäviä ominaisuuksia kuin synteettistä punaista rautaoksidia käytettäessä.

Claims (5)

74481 18

1. Vesipitoinen dispersiomaali, jossa on korkean väri- stabiilisuuden ja hyvän kestävyyden värin muuttumista tai haalistumista vastaan omaavaa väripigmenttiä, ja jonka pääai- neosat ovat lateksi, paksunnosaine, dispergointiaine ja väri- pigmentti, tunnettu siitä, että väripigmenttiseos sisältää hienojakoista mangaani(II,IlI)oksidipölyä (Mn o ), joka on 3 4 otettu talteen savusta, jota saadaan puhallettaessa happea sulaan ferromangaaniin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vesipitoinen dispersiomaali, tunnettu siitä, että Mn o -pölypigmentillä on 3 4 seuraavat ominaispiirteet: a) kemiallinen koostumus, joka sisältää ainakin 90 painoprosenttia Mn^O^sa, lopun ollessa seos, joka sisältää kalsiumoksidia, magnesiumoksidia, kaliumoksidia, piidioksidia ja vähemmän kuin noin 1 paino-% vapaata mangaanimetallia ja b) partikkelikoko, jossa 98 % partikkeleista on pienempiä kuin noin 10 ^um.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vesipitoinen dispersiomaali, tunnettu siitä, että se sisältää noin 40-65 paino-% polymeerilateksikoostumusta; noin 0,5-12 paino-% paksunnosainetta? noin 0,2-2,0 paino-% dispergointiainetta; noin 0,2-2,0 paino-% pinta-aktiivista ainetta? noin 0,1-1,0 paino-% vaahdonestoainetta? noin 0,3-6,0 paino-% kokooja-ainetta? noin 0,1-1,5 paino-% suoja- tai säilöntäainetta? noin 0,0-15 paino-% jatkosainetta? noin 5,0-30 paino-% Mn^o^-pölyä? noin 0,0-25 paino-% TiO^-pigmenttiä ja loput vettä.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen vesipitoinen dispersiomaali, tunnettu siitä, että se sisältää lisäksi 0 -noin 8 paino-% jäätymisenestoainetta.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen vesipitoinen dispersiomaali, tunnettu siitä, että se sisältää vielä 0 -noin 10 paino-% alkydihartsia.