FI80715B - Tvaettbestaendiga belaeggnings- eller taetningskompositioner och deras anvaendningar. - Google Patents

Description

1 80715

Pesunkestäviä päällyste- ja tiivistekoostumuksia ja niiden sovellutuksia Tämä keksintö koskee päällyste- tai tiivistekoostumusta, joka käsittää sellaisen veteen liukenemattoman lateksipoly-meerisideaineen vesidispersion, joka on valmistettu emul-siopolymerisaation avulla, pigmentin, joka on dispergoituna anionisen polymeerin kanssa ja multivalentin metallikomplek-si-ionin vesiliukoisen suolan, joka perustuu metalliin Zn(II), Zr(II), Fe(II), Fe(III), V(III), V(II), Co(II), Mn(II), Ca(II), Mg(11), Ba(II), Sr(II), Cd(II), Cu(II) ja/tai Pb(II), ja jolla on ammoniakki- tai orgaaninen amii-niligandi.

Vesipohjaiset päällyste- ja tiivistekoostumukset on formuloitu käyttäen veteen liukenemattoman lateksipolymeerin vesidispersioita sideaineina. Ulkopintaan tai savimaan levityksen jälkeen haihtuu vesiperäinen kantaja tietyn ajan kuluessa, ja yksittäiset lateksipartikkelit yhtyvät muodostaen yhtenäisen massan. Kuitenkin, tunnetut vesipohjaiset koostumukset ovat erityisen alttiita tietyn ajan välittömästi niiden käytön jälkeen vesivahingolle, esimerkiksi äkillinen vesikuuro voi huuhtoa pois tai muuten vahingoittaa päällystettä tai tiivistettä.

Sen tähden on tavoiteltavaa vähentää sitä aikajaksoa, jonka sellaiset koostumukset ovat alttiita vesivahingolle.

Tämän keksinnön mukaiselle päällyste- tai tiivistekoostumuk-selle on tunnusomaista, että koostumuksen kokonaiskiinto-ainemäärä on 50-90 paino-%, pigmentin ja sideaineen painosuhde on 1:1-5:1 ja koostumuksen pH on suurempi kuin 9,5.

Kokonaiskiintoainepitoisuus on edullisesti 60-85 paino-%.

Tämän keksinnön mukaisilla koostumuksilla ilmenee nopea resistenssi huuhtelua vastaan; se tarkoittaa, ne voivat 2 80715 vastustaa huuhtoutumista tai muutoin välttyä vahingoittumasta vesisateen tai muun luonnollisen tai simuloidun sateilun johdosta nopeammin kuin monet aiemmin tunnetut, muuten verrattavissa olevat koostumukset, päällyste- tai tiivistekoos-tumuksen levityksen jälkeen.

Vaikka hakijat eivät olekaan sidottuja teoreettisiin näkökohtiin, uskotaan, että tämä nopea huuhtoutumisresistenssi on seurausta pigmentin dispersiossa käytetyn anionisen polymeerin multivalentin metalli-ionin saostumisesta, ja että multivalentit metalli-ionit saostuvat multivalentin metallikompleksin dissosiaation kautta.

Sopiviin ligandeihin kuuluu sellaisia, jotka dissosioituessaan multivalentista metalli-ionista ovat jonkin verran haihtuvia. Lisäksi, multivalentin metallikompleksi-ionin dissosiaation nopeusvakio multivalentiksi metalli-ioniksi ja ligandiksi on tavoitellusti suurehko. Käytettäessä koostumusta ulkopintaan tai saumaan, mahdollistaa ilmakehälle altis pinta-alue suhteellisen haihtuvan dissosioidun ligan-din poistumisen koostumuksesta ympäristöön. Suhteellisen suuri multivalentin metallikompleksi-ionin nopeusvakio varmistaa kompleksin jatkuvan dissosioitumisen ja dissosioidun ligandin tarjonnan täydennyksen koostumuksessa ilmeke-hän yhteydessä olevan pinnan lähellä, mikä puolestaan jatkaa ligandin haihtumista ympäristöön. Koska multivalentin metallikompleksi-ionin konsentraatio alenee koostumuksessa, lisääntyy dissosioidun multivalentin metalli-ionin konsentraatio saavuttaen lopulta konsentraation, joka tehokkaasti destabiloi ja saostaa anioniset polymeerit, joita käytetään koostumuksessa pigmenttidispergantteina.

Multivalentti metalli-ioni on siirtymämetalli-ioni, kuitenkin jokaista seuraavista multivalenteista metalli-ioneista voidaan käyttää joko yksin tai toistensa kanssa: Zn(II), Zr(II), Fe(II), Fe(III), V(III), V(II), Co(II), Mn(II), Ca(II), Mg(II), Ba(II), Sr(II), Cd(II), Cu(II) ja Pb(II). Zn(II) on edullinen.

3 80715

Edullisesti, silloin kun ligandi on orgaaninen amiini, se on yksi tai useampi joukosta metyyliamiini, dimetyyliamiini, trimetyyliamiini, etyyliamiini, isopropyyliamiini ja n-propyyli-amiini, vaikkakaan tämä ei lue pois minkä tahansa sopivan orgaanisen amiinin käyttöä.

Edullisesti multivalentin metallikompleksi-ionin vesiliukoinen suola valitaan joukosta sinkkiammoniumbikarbonaatti, sinkki-ammoniumasetaatti tai sinkkiammoniumnitraatti, vaikkakaan tämä ei lue pois multivalentin metallikompleksi-ionin minkä tahansa muun sopivan vesiliukoisen suolan tai vesiliukoisten multivalenttien metallikompleksisuolojen seosten käyttöä.

Sinkkiammoniumkompleksi-ioni on tunnettu ristisidoksia muodostava aine polymeerisille sideaineille, joissa on karboksylaat-tiryhmiä ja on väistämätöntä, että jonkin verran sellaista ristisidoksellisuutta esiintyy, kun ammoniakkia vapautuu keksinnön mukaisista koostumuksista, jotka saattavat sisältää polymeeristä lateksisideainetta, jossa on karboksylaattista toiminnallisuutta. Sellaisen polymeerilateksin läsnäolo pääl-lystekoostumuksessa ei kuitenkaan ole välttämätön olotila, jotta nämä koostumukset saavuttaisivat varhaisen resistenssin huuhtoutumista vastaan, ja karboksylaatista vapaita sideaineita voidaan käyttää.

Usein on tarkoituksenmukaista liuottaa vesiliukoinen suola veteen ennen lisäämistä päällyste- tai tiivistekoostumukseen. Sellaiset liuokset voivat valinnaisesti sisältää ylimäärän ammoniakkia. Multivalentin metallikompleksi-ionin vesiliukoinen suola voidaan sekoittaa veteen liukenemattoman polymeeri-lateksin vesidispersion kanssa, joka soveltuu päällyste- tai tiivistesideaineeksi. Polymeeristä lateksidispersiota, joka sisältää lisätyn suolan, voidaan myöhemmin käyttää kattokit-tien, tiivisteiden, saumausaineiden tai muiden päällystekoos-tumusten valmistamiseen. Vaihtoehtoiset menetelmät multivalentin metallikompleksin sisällyttämiseksi selviävät helposti 4 80715 niille, jotka tuntevat päällysteformulaatioalaa, esimerkiksi muodostettaessa multivalentti metallikompleksi paikan päällä (in situ). Keksintöön kuuluu myös menetelmä ulkopinnan tai sauman päällystämiseksi tai tiivistämiseksi päällyste-tai tiivistekoostumuksella.

Multivalentin metallikompleksisuolan määrä, joka tarvitaan, jotta saavutettaisiin parantumista ulkopäällysteen, kattokitin, tiiviste- tai saumauskoostumuksen huuhtoutumisresistenssissa, riippuu anionisen pigmenttidispergantin määrästä, jota käytetään koostumuksen valmistuksessa, mikä puolestaan riippuu käytetyn pigmentin määrästä ja tyypistä. Kokonaisvarausekvivalent-tien suhde multivalentissa metalli-ionissa polymeeridisper-gantin kautta muodostuneisiin anionisen varauksen kokonaisekvi-valentteihin on ainakin 0,5, ja se voi olla välillä 0,8-1,5.

On kuitenkin edullista, että kompleksisuola lisätään riittävässä määrin, jotta saataisiin ainakin noin yksi ekvivalentti kompleksi-ionia anionisen varauksen ekvivalenttia kohti polymeerisessä dispergantissa.

Veteen liukenemattoman lateksipolymeerin, jota käytetään tämän keksinnön mukaisissa koostumuksissa, vesidispersiota valmistetaan emulsiopolymerisaation kautta. Emulsiopolymerisaatio-: tekniikkoja käsitellään yksityiskohtaisesti D.C. Blackeyn : kirjassa, Emulsion Polymerization (Wiley, 1975). Mitä tahansa monomeeriseosta, josta on tuloksena veteen liukenematonta polymeerilateksia, joka on veteen dispergoitavissa, voidaan käyttää. Esimerkiksi, vinyyliasetaattia, joka itse on huomattavan vesiliukoista monomeerinä, voidaan käyttää, koska vi-nyyliasetaatin homopolymeerit ovat veteen liukenemattomia. Akryylimonomeerit, kuten akryylihapon ja metakryylihapon alkyyli-esterit, ovat edullisia. Esimerkkeihin akryylimonomeereistä, joita voidaan käyttää tämän keksinnön mukaisten lateksipolymee-rien valmistamiseen, kuuluvat akryylihapon (C^-Cg)-alkyyli-esterit ja metakryylihapon (C^-Cg)-alkyyliesterit, sellaiset kuin metyylimetakrylaatti, metyyliakrylaatti, etyyliakrylaatti, s 80715 etyylimetakrylaatti, n-butyylimetakrylaatti, n-butyyli-akrylaatti, 2-etyyliheksyyliakrylaatti, n-oktyyliakrylaatti, sek-butyyliakrylaatti, isobutyylimetakrylaatti ja syklopropyy-limetakrylaatti.

Vähäisempiä määriä alfa, beta-etyleenisesti tyydyttämättömiä monomeerejä, jotka ovat huomattavan vesiliukoisia, kuten akryy-lihappo, metakryylihappo, itakonihappo, sitrakonihappo, akryyli-amidi ja metakryyliamidi, voidaan myös käyttää emulsiopolymee-rejä valmistettaessa. Sellaisten vesiliukoisten monomeerien kopolymerisaatio veteen liukenemattomien monomeerien kanssa antaa usein haluttuja ominaisuuksia muodostuvalle kopolymee-rille, kuten pitkäaikainen lateksin stabiilisuus, dispergoita-vuus ja lisääntynyt adheesio spesifisiin substraatteihin.

Happamia monomeerejä, joita voidaan käyttää emulsioiden valmistuksessa, ovat alfa, beta-monoetyleenisesti tyydyttämättömät hapot kuten maleiini-, fumariini-, akoniti-, krotoni-, sitrakoni-, akryylioksipropionihapot ja akryylihapon korkeammat oligomeerit, akryyli-, metakryyli- ja itakonihapot.

Lisäesimerkkejä happamista monoetyleenisesti tyydyttämättömistä monomeereistä, jotka voidaan kopolymerisoida, jotta muodostuisi veteen liukenemattomia additiopolymeereja, ovat tyydyttämättömien alifaattisten dikarboksyylihappojen osittaiset esterit ja erityisesti sellaisten happojen alkyylipuoliesterit. Esimerkkejä sellaisista osittaisista estereistä ovat itakonihapon, fumaarihapon ja maleiinihapon alkyylipuoliesterit, joissa alkyy-liryhmä sisältää 1-6 hiiliatomia. Tämän yhdisteryhmän edustaviin joukkoihin kuuluvat hapan metyyli-itakonaatti, hapan butyyli-itakonaatti, hapan etyylifumaraatti, hapan butyyli-fumaraatti ja hapan metyylimaleaatti.

Lateksipolymeerejä voidaan valmistaa alfa, beta-etyleenisesti tyydyttämättömistä aromaattisista monomeereistä, kuten styreeni, vinyylitolueeni, 2-bromistyreeni, p-klooristyreeni, o-metoksi-styreeni, allyylifenyylieetteri ja alfa-metyylistyreeni.

6 80715

Lateksipolymeerejä voidaan valmistaa myös polaarisista tai polarisoitavista ei-ionisista hydrofiilisista monoraeereistä, kuten akryylinitriili, metakryylinitriili, cis- ja trans-krotonitriili, alfa-syaanistyreeni, alfa-klooriakrvylinitriili, etyylivinyylieetteri, isopropyylivinyylieetteri, isobutyyli-vinyylieetteri, ja butyylivinyylieetteri, dietyleeniglykoli-vinyylieetteri, dekyylivinyylieetteri, vinyyliasetaatti, hydroksialkyyli(met)akrylaatit, sellaisista kuin 2-hydroksietyyli-metakrylaatti, 2-hydroksietyyliakrylaatti, 3-hydroksipropyyli-metakrylaatti, butaanidioliakrylaatti, 3-kloori-2-hydroksi-propyyliakrylaatti, 2-hydroksipropyyliakrylaatti, 2-hydroksi-propyylimetakrylaatti, ja vinyylitioleista kuten 2-merkaptopro-pyylimetakrylaatti, 2-sulfoetyylimetakrylaatti, metyylivinyyli-sulfidi, ja propyylivinyylisulfidi.

Lateksipolymeerejä voidaan valmistaa monomeerisestä vinyyli-esteristä, jossa esterin happo-osa on valikoitu aromaattisista ja (C^-C^g)-alifaattisista hapoista. Esimerkkeihin sellaisista hapoista kuuluvat muurahais-, etikka-, propioni-, n-voi-, n-valeriaani-, palmitiini-, steariini-, fenyylietikka-, bentsoii- ni-, kloorietikka-, dikloorietikka-, gamma-kloorivoi-, 4-kloori-bentsoiini-, 2,5-dimetyylibentsoiini-, o-tolu-, 2,4,5-tri-metoksibentsoiini-, syklobutaanikarboksyyli-, sykloheksaani-, karboksyyli-, 1-(p-metoksifenyyli)sykloheksaanikarboksyyli-, 1-(p-tolyyli)-1-syklopentaanikarboksyyli-, heksanoiini-, myris-tiini- ja p-toluhappo.

Lateksipolymeerejä voidaan myös valmistaa monitoiminnallisista monomeereistä kuten allyylimetakrylaatti, divinyylibentseeni, dietyleeniglykolidimetakrylaatti, etyleeniglykolidimetakrylaat-ti, 1,6-heksaanidiolidiakrylaatti, 1,3-butyleeniglykoli-dimetakrylaatti, trimetylolipropaanitriakrylaatti ja tri-metyloiipropaanitrimetakrylaatti.

Tavanomaista emulsiopolymerointitekniikkaa voidaan käyttää valmistettaessa lateksipolymeereja, joita on käytetty tämän 7 80715 keksinnön mukaisissa koostumuksissa. Monomeeri voidaan emul-goida anionisten tai ei-ionisten dispergointiaineiden koko-naismonomeerien, 0,5-10 paino-%, kanssa. Happamat monomeerit ovat vesiliukoisia ja toimivat näin ollen dispergointiainei-na, jotka auttavat muiden käytettyjen monomeerien emulgoin-nissa. Vapaaradikaalityypin polymerisaation initiaattoria, kuten ammonium- tai kaliumpersulfaattia, voidaan käyttää yksin tai yhdessä akseleraattorin kanssa, kuten kaliummetabisulfiit-ti tai natriumtiosulfaatti. Initiaattoria ja akseleraatto-ria, joita tavallisesti nimitetään katalysaattoreiksi, voidaan käyttää osuuksina 0,5-2 % kumpaakin perustuen monomeerien painoon, jotka kopolymerisoidaan. Termisiä ja redoxprosesseja voidaan käyttää. Polymerisointilämpötila voi olla huoneenlämpötilasta 90°C:een asti. Panos-, asteittain lisäämiseen perustuvia, jatkuvia ja monivaiheprosesseja voidaan käyttää.

Esimerkkeihin emulgaattoreista, jotka ovat sopivia polymerisoin-tiprosessissa, jota käytetään lateksipolymeerien valmistamiseen, kuuluvat alkyyli-, aryyli-, alkaryyli- ja aralkyylisulfo-naattien, sulfaattien ja polyeetterisulfaattien alkalimetalli-ja ammoniumsuolat; vastaavat fosfaatit ja fosfonaatit; ja alkoksyloidut rasvahapot, esterit, alkoholit, amiinit, amidit; ja alkyylifenolit.

Ketjun siirtäjäaineet, joihin kuuluvat merkaptaanit, poly-merkaptaanit ja polyhalogeeniyhdisteet, ovat usein toivottuja polymerisointiseoksessa kontrolloitaessa polymeerin molekyyli-painoa.

Lateksipolymeerin ja pigmentin, joita käytetään tämän keksinnön mukaisissa koostumuksissa, suhteellinen määrä riippuu tavoiteltavasta käytöstä. Pigmentin paino-osuus sideaineeseen nähden voi olla 1:1-5:1, mutta on edullisesti 1:1-4:1 riippuen tavoitellusta käyttökohteesta. Erityisesti kattokittien tapauksessa, on pigmentin suhde sideaineeseen 1:1-3:1 mutta edullisempi suhde on 2:1. On tavoiteltavaa säilyttää pigmentin tilavuus- 8 80715 konsentraatio alle pigmentin kriittisen tilavuuskonsentraa-tion.

Sana "pigmentti" sisältää sekä aineita, joita käytetään antamaan esteettisiä ja toiminnallisia ominaisuuksia, kuten esimerkiksi rutiili- ja anataasi-titaanidioksidi, että aineita, joita käytetään täyttämään koostumuksia, esimerkiksi kalium-karbonaatti ("täyttäjät").

Pigmentit voidaan valita ryhmästä rutiili-ja anataasititaani-dioksidi, kalsiitti, kalkkikivi, kiille, talkki, asbestikuitu tai -jauhe, piimää, baryytti, alumiini, liuskekivi, kalsium-silikaatti, savi, kolloidinen pii, magnesiumkarbonaatti, magne-siumsilikaatti, sinkkioksidi ja niiden seokset.

Tämän keksinnön mukaisissa koostumuksissa käytetty pigmentti dispergoidaan anionisen polymeerin kanssa, esimerkiksi poly-fosfaatin ja/tai akryylipolymeerin, jota käytetään dispergoin-nin apuna ja stabiloimaan dispersiota. Edullisiin akryylipoly-meereihin kuuluvat akryylihapon ja/tai metakryylihapon kopoly-meerit alempien so. (C^-C^)-alkyyliakrylaattien toimiessa 5 dispergantteina. Edullisiin polyfosfaatteihin kuuluvat natrium-ja/tai kaliumtripolyfosfaatti dispergantteina.

Käytetyn dispergantin määrä riippuu pigmentin pinta-alasta, jota käytetään koostumuksen yksikkötilavuutta kohden. Määrän voivat helposti määritellä tavanomaisella tekniikalla ne, jotka ovat perehtyneet päällystealaan.

Muihin sopiviin anionisiin polymeeridispergantteihin kuuluvat "kondensoidut" fosfaatit, se on, dehydroitu polymeroitu orto-fosfaatti, jossa ϊ^Ο: n suhde P20,-:een on vähemmän kuin 3:1; sulfonoidut polymeerit, käsittäen naftalccniformaldehydi-sulfonoidut polykondensaatit; polymaleaatit; luonnontuotteista peräisin olevat dispergantit, kuten tanniinit, ligniinit, alginaatit, glukonaatit, glukosidit ja orgaaniset fosfonaatit mukaanlukien metyleenifosfonaatit. Käytettävän dispergantin erityinen laji ja määrä riippuvat valikoiduista pigmenttila- jeista ja laaduista.

9 80715 Tämän keksinnön mukaisten koostumusten pH täytyy säätää niin, että se on riittävän korkea estämään ennenaikaisen geeliytymi-sen, esimerkiksi varastoinnin aikana. On todellakin yllättävää, että tämän keksinnön mukaisia koostumuksia, joilla on niin suuri kiintoainepitoisuus, itse asiassa voidaan valmistaa, koska olisi odotettavissa, että ennenaikaista geeliytyrnistä tapahtuisi koostumusta sekoitettaessa korkeammassakin pH:ssa. Koostumukset ovat stabiileja, kun pH on yli 10,0 mutta edullisesti pH on 10,3. Huuhtoutumiskestävyyttä ei voida saavuttaa joissain koostumuksissa, joissa lähtö-pH on 9,5 tai vähemmän.

Tämän keksinnön mukaisia koostumuksia voidaan paksuntaa käyttäen tavanomaisia paksunnosaineita niin haluttaessa. Esimerkiksi voidaan käyttää selluloosapaksuntajia kuten metyyliselluloosaa ja hydroksietyyliselluloosaa. Voidaan käyttää myös muun tyyppisiä paksuntajia ja reologian muuttajia, kuten assosiatiivisia hydrofobisia emäsliukoisia emulsioita. Käytettävän paksunnos-aineen määrä riippuu valmistettavan tuotteen lajista, koostumuksen pigmentti/sideainesuhteesta, käytetyn paksunnosaineen lajista ja laadusta tai käytettävästä sovellutustekniikasta.

Tämän keksinnön mukaisiin koostumuksiin kuuluvat valinnaisesti sellaiset lisäaineet kuin purkkisäilöntäaineet, antimikrobiaali-set aineet, homehtumisen estoaineet, jäätymisen estoaineet, koalesentit, vaahdonestoaineet, väriaineet, värit, yhteis-liuottimet, pehmentimet ja adheesion jouduttamisaineet.

Tämän keksinnön mukaiset koostumukset ovat erityisen hyödyllisiä huuhtoutumisen kestävinä päällysteinä ulkopinnoille, käytettyinä erityisesti horisontaaleihin tai lähes horisontaa-leihin pintoihin kuten katot. Näitä kattokiteinä tunnettuja koostumuksia käytetään suojaamaan valmiiden kattojen paikalla 10 8071 5 tehtyjä polyuretaanivaahtopäällysteitä, missä tarvitaan paksuudeltaan 0,05-0,10 cm:n luokkaa oleva suojaava päällyste, tai niitä voidaan levittää rakennettavien kattojen päälle, jotka on tehty kattohuovista ja bitumista tai tervasta. Yleiskuvauksena elastomeerisistä kattokiteistä, katso Rohm and Haas Companynjulkaisu 83 E4 (helmik. 1982) "The Elastomeric Roof Market 1981" ja L.S. Frankel et ai., "Extending the Line of Acrylic Binders for Elastomeric Roof Mastics" Resin Review V. 32 (n:o 4, 1983) .

Lisäksi, formuloituina sopivina pigmentti-sideainesuhteina ja sopivien reologiaa kontrolloivien lisäaineiden kanssa, voidaan tämän keksinnön mukaisia koostumuksia käyttää lateksi-tiivisteinä ja -saumaajina.

Tämän keksinnön mukaisten koostumusten yhteydessä voidaan käyttää monenlaisia käyttötekniikoita. Käyttötekniikka riippuu jossain määrin koostumuksen viskositeetista ja reologiasta.

Tämän keksinnön mukaisten kattokittien viskositeetti on suunnilleen 80-120K.U. (Krebsin yksikköä), mikä on jonkin verran suurempi kuin ulkolateksimaaleilla, ja niitä käytetään tavan-·' : omaisesti spraytekniikassa kuten ilmaton spray. Muita teknii koita, kuten harjalevitys, rullalevitys, elektrostaattinen spraylevitys jne., voidaan myös käyttää silloin kun se on ; tarkoituksenmukaista. Tiivisteitä, joilla on taikinamainen konsistenssi, voidaan levittää pursottamalla.

Koemenetelmät

Huuhtoutumisresistenssi - Kattokitit

Kattokittipäällysteitä, 0,01 cm paksuja (märkä), preparoidaan alumiinilevyille (7,6 x 15,2 cm). Päällysteitä kuivataan noin 50 %:n suhteellisessa kosteudessa, 22°C:ssa eri aikoja (kuivausaika) alkaen viidellä minuutilla ja sen jälkeen viiden tai kymmenen minuutin lisäyksinä. Tämä tehdään preparoimalla viisi päällystettyä levyä kerrallaan, valikoimalla ja testaamalla sitten tietty päällystetty levy, jolla on tavoiteltu kuivausaika. Kunkin kuivausajan kohdalla suihkutetaan päällysteeseen li 8071 5 hieno vesisuihku käsikäyttöisellä taloussuihkuttajalla. Suih-kutus toistetaan kolmenkymmenen sekunnin välein kaikenkaikkiaan kymmenen kertaa. Päällysteen katsotaan läpäisevän testin (so. sillä on hyvä huuhtoutumisresistenssi) tietyn kuivaus-ajan kohdalla, jos päällysteestä valuvassa vedessä ei ole valkoista uudelleendispergoitunutta koostumusta sen jälkeen kun sitä on suihkutettu kymmenen kertaa. Päällysteen ei katsota läpäisevän testiä (so. sillä on huono huuhtoutumisresistenssi) tietyn kuivausajan kohdalla, jos päällysteestä valuvassa vedessä on valkoista uudelleendispergoitunutta koostumusta minkä tahansa kymmenen vesisuihkutuksen jälkeen.

Huuhtoutumisresistenssi - Tiivisteet

Tiivistelevyjä, 0,32 cm paksuja (märkä) ja joilla on dimensiot 2,5 x 8,9 cm, preparoidaan alumiinilevyille noin 7,6 cm x 15,2 cm. Tiivistelevyjä kuivataan noin 50 %:n suhteellisessa kosteudessa 22°C:eessa eri aikoja (kuivausaika) alkaen viidellä minuutilla, sitten kymmenen minuuttia, viisitoista minuuttia ja sen jälkeen viidentoista minuutin lisäyksinä. Tämä tehdään preparoimalla useita päällystettyjä levyjä kerrallaan, valikoimalla ja testaamalla sitten tietty päällystetty liuska, jolla on tavoiteltu kuivausaika. Kunkin kuivausajan kohdalla kastetaan alumiinilevy, jossa on tiivistelevy, kokonaan veteen kahdenkymmenenneljän tunnin ajaksi ja luokitellaan sitten uudelleendispergoitumisen resistenssin suhteen. Tiivistelevyn katsotaan "läpäisevän" testin, kun se on resistentti uudelleen-dispergoitumista vastaan kahdenkymmenenneljän tunnin ajan.

Konsistenssi - Tiivisteet

Yhdistenäyte ja 168 g:n polyetyleenipatruuna sopeutetaan kokeeseen ainakin 16 tunnin ajan standardiolosuhteissa. Sopeut-tamisajan lopussa täytetään patruuna, jossa on mäntä paikoillaan, täyteen yhdisteellä nokan kautta ja asetetaan ilmakäyt-töiseen tiivistysruiskuun. Suutin, jossa on 3,2 mm halkaisijaltaan oleva reikä, kiinnitetään patruunaan. Yhdistettä ruisku-tetaan sitten 3,5 kp/cm :n paineella tyhjään säiliöön käyttäen i2 8071 5 ajanottokelloa reiästä ulospurkautumisajan määrittämiseksi. Ruiskutusaika rekisteröidään sekunteina. Seuraavat esimerkit kuvaavat tätä keksintöä.

Lateksipolymeerin valmistaminen

Polymeeri A:ta valmistetaan emulsiopolymerisaation avulla käyttäen standardimenetelmiä. Syntynyt lateksipolymeerin vesidis-persio, jonka kokonaiskiintoainepitoisuus on 55 paino-% polymeeri A:ta, muodostuu seuraavan monomeerikoostumuksen polymeri-saatiosta: butyyliakrylaatti, 96,35 paino-%, akrylonitriili, 2 paino-%, metakryylihappo, 1,65 paino-%. Polymeeriä valmistetaan lisäämällä asteittain anionista pinta-aktiivisella aineella stabiloitua monomeeriemulsiota lähtöemulsioon 80-82°C:ssa. Vapaaradikaalipolymerisaatiota katalysoi Na2S20g:n samanaikainen syöttö polymerisaation aikana. Syntyvää polymeeriä seurataan redox-katalysaattorin avulla jäännösmonomeerin vähentämiseksi.

Kattokitin valmistaminen

Kattokittejä valmistetaan oheisen formulaatio I:n mukaisesti Kattokitti-formulaatio I

Aines Toiminta Paino (g)

Vesi kantaja 178,1 Γ Hydroksietyyliselluloosa paksuntaja 4,4 ;/ Anioninen polymeeri dispergantti 5,0 (OROTAN 850)

Etyleeniglykoli koalesentti 15,6 N0PC0 NXZ vaahdonestoaine 2,0 -- KTPP1 dispergantti 1,5

Kalsiumkarbonaatti täyteainepigmentti 443,4

Sinkkioksidi reaktiivinen pigmentti/ stabilisaattori 49,3

Titaniumdioksidi peittyvä/heijastava pigmentti 73,9

Kaliumtripolyfosfaatti i3 8071 5

Yllä olevat aineosat yhdistetään ja jauhetaan 15 minuutin ajan suurnopeuksisella jakolaitteella. Jauhatustulos lasketaan alas alhaisella nopeudella seuraavilla aineksilla:

Aineosa Paino (g)

Polymeeri A (sideaine) 431,4

Koalesentti 7,3 SKANE M-8 (homeenestoaine) 2,2

Vaahdonestäjä 2,0 TRITON X-405 (ei-ioninen pinta- aktiivinen aine) 5,5 nh4oh 1,0

Vesi 41,1

Tiivisteen valmistaminen

Tiivisteitä valmistetaan alla olevan formulaatio II:n mukaisesti.

Tiivisteformulaatio II

Aineosa Toiminta Paino (g)

Polymeeri A sideaine 522,20

Antimikrobiaaliaine säilöntäaine 0,11 TRITON X-405 ei-ioninen pinta-aktiivinen aine 10,50

Etyleeniglykoli koalesentti 2,90

Hydroksietyyli- selluloosa paksunnosaine 5,80

Natriumpolyfosfaatti pigmentin dispergantti 6,30 OROTAN 850 pigmentin dispergantti 1,50

Kalsiumkarbonaatti pigmentti 734,60

Titaniumdioksidi pigmentti 16,50

Yllä olevat aineosat lisätään sigma-teräsekoittimeen ja sekoitetaan suurella leikkausvoimalla 75 minuutin ajan. Seuraavat aineosat lisätään sitten ja sekoittamista jatketaan vielä 10 minuuttia.

14 8071 5

Mineraaliohennin yhteisliuotin 29,60 (VARSOL n:o 1)

Silane 7-6040 lasiadheesion joudutin 0,42

Lopulta lisätään seuraava vaahdonestoaine ja sekoitusta jatketaan vielä viiden minuutin ajan sekoittuneen ilman vähentämiseksi .

N0PC0 NXY 1,10

Sinkkiammoniumkompleksiliuosten valmistaminen

Liukoisia sinkkiammoniumkompleksiliuoksia valmistetaan seu- raavan reseptin mukaisesti:

Sinkkiammoniumbikarbonaatti (8,4 % sinkkiä)

Vettä 2,80 g

Ammoniumbikarbonaattia 74,4 g

Sinkkioksidia 62,0 g

Ammoniumhydroksidia 176,0 g

Sinkkiammoniumasetaatti (8,42 % sinkkiä)

Vettä 21,8 g

Sinkkiasetaattia (dihydraatti) 28,2 g

Ammoniumhydroksidia 50,0 g

Sinkkiammoniumnitraatti (8,4 % sinkkiä)

Sinkkinitraattia (heksahydraatti) 40,3 g

Ammoniumhydroksidia 59,7 g " : Vertailukoe 1

Kattokittiä valmistetaan yllä olevan kattokittiformulaatio I:n mukaisesti. Syntyneen kitin lähtökonsistenssi on 89 K.U. (Krebsin yksikköä) mitattuna Stormerin viskometrilla, ja se . - tarvitsee 80 minuutin kuivausajan huuhtoutumisresistenssien kehittymiseksi käyttäen yllä kuvattua testimenetelmää. Kon-sistenssi 30 päivän kuluttua 50°C:ssa on 85 K.U. Pitkä kuivu- is 8071 5 misaika huuhtoutumisresistenssin kehittymiselle on tyypil listä vesipitoisille kattokiteille, joita on valmistettu ja käytetty tähän mennessä.

Esimerkki 1

Kattokittiä valmistetaan yllä olevan vertailutestin 1 mukaisesti, paitsi että 41,1 g vettä korvataan 41,1 g:11a sinkkiammo-niumbikarbonaattiliuosta. Tämän kattokitin lähtökonsistenssi on 88 K.U., konsistenssi 30 päivän jälkeen on 50°C:ssa 96 K.U., ja se vaatii 10-20 minuutin kuivausajan huuhtoutumisresistenssin kehittymiseksi. Tämä esimerkki kuvaa lisätyn sinkki-kompleksin vaikutusta kattokitin huuhtoutumisresistenssiin.

Vaihtoehtoisesti, metallikompleksi voi muodostua in situ. Esimerkiksi ammoniumbikarbonaatin ja lisäammoniumhydroksidin lisäämisestä kattokittiformulaatio I:een seuraa sinkkiammonium-kompleksi-ionin muodostuminen, koska sinkkioksidi on jo kitti-formulaation komponentti ja on saatavilla sinkki-ionilähteenä.

Vertailukoe 2

Kattokittiä valmistetaan kattokittiformulaatio I:n mukaisesti, paitsi että 0R0TAN 850 dispergantin määrä on 9,6 g ja KTPP on jätetty pois. OROTAN 850 dispergantin määrä asetetaan niin, että anionisen dispergantin ekvivalenttien määrä pysyy samana kuin vertailuesimerkissä 1. Tämän kattokitin konsistenssi on 89 K.U., ja se vaatii 80 minuuttia kuivausaikaa huuhtoutumisresistenssin kehittymiseksi. Konsistenssi 30 päivän jälkeen 50°C:ssa on 90 K.U.

Esimerkki 2

Kattokittiä valmistetaan täsmälleen kuten vertailukokeessa 2, paitsi että 41,1 g vettä korvataan 41,1 g:11a sinkkiammonium-bikarbonaattiliuosta. Tämän kattokitin lähtökonsistenssi on 89 K.U., ja se vaatii 20 minuutin kuivausajan huuhtoutumisresistenssin kehittymiseksi. Konsistenssi 30 päivän jälkeen 50°C:ssa on 96 K.U. Tämä esimerkki osoittaa, että varhainen 16 8071 5 huuhtoutumisresistenssi voidaan saavuttaa kattokitissä, jossa on vain polykarboksylaattipigmenttidisperganttia.

Vertailukoe 3

Kattokittiä valmistetaan kattokittiformulaatio I:n mukaisesti. KTPP:n määrä on 3,1 g ja OROTAN 850 dispergantti on jätetty pois. KTPP:n määrä asetetaan niin, että anionisen dispergantin ekvivalenttien määrä pysyy samana kuin vertailuesimerkissä 1. Tämän kattokitin lähtökonsistenssi on 89 K.U., ja se vaatii 100 minuutin kuivausajan huuhtoutumisresistenssin kehittymiseksi. Konsistenssi 30 päivän jälkeen 50°C:ssa on 89 K.U.

Esimerkki 3

Kattokittiä valmistetaan täsmälleen kuten vertailukokeessa 3, paitsi että 41,1 g vettä korvataan 41,1 g:11a sinkkiammonium-bikarbonaattiliuosta. Tämän kattokitin lähtökonsistenssi on 105 K.U., ja se vaatii 5 minuutin kuivausajan huuhtoutumisresistenssin kehittymiseksi. Konsistenssi 30 päivän jälkeen 50°C:ssa on 136 K.U. Tämän kattokitin korkeampi lähtökonsistenssi voi osoittaa marginaalistabiilisuutta, kuten myös : : suhteellisen suuri viskositeetin lisääntyminen varastoitaessa kohonneessa lämpötilassa. Tämä esimerkki osoittaa, että varhainen huuhtoutumisresistenssi voi muodostua kattokittiin, jossa on vain polyfosfaatti-pigmenttidispergantti.

Esimerkki 4

Kattokittiä valmistettiin täsmälleen kuten esimerkissä 1, paitsi että vain 10,3 g vettä korvataan sinkkiammoniumbikarbonaatti-liuoksella. Tämän kattokitin lähtökonsistenssi on 82 K.U., ja se vaatii 80 minuutin kuivausajan huuhtoutumisresistenssin kehittymiseksi. Konsistenssi 30 päivän jälkeen 50°C:ssa on 79 K.U. Tämä vertailuesimerkki osoittaa, että sinkkikomplek-sin määrä, joka on vain 25 % esimerkin 1 määrästä, on riittämätön parantamaan huuhtoutumisresistenssiä tässä tapauksessa käytetyssä kattokittiformulaatiossa.

it 8071 5

Esimerkki 5

Kattokittiä valmistetaan kuten esimerkissä 1, paitsi että vain 15.5 g vettä korvataan sinkkiammoniumbikarbonaattiliuoksella. Tämän kattokitin lähtökonsistenssi on 80 K.U., ja se vaatii 70 minuutin kuivausajan huuhtoutumisresistenssin kehittymiseksi. Konsistenssi 30 päivän jälkeen 50°C:ssa on 80 K.U. Tämä esimerkki osoittaa, että sinkkikompleksin määrä, joka on vain 37.5 % siitä, mikä on esimerkissä 2, on riittämätön parantamaan suuresti huuhtoutumisresistenssiä tässä spesifisessä katto-kittiformulaatiossa, vaikkakin siinä on pientä parantumista.

Esimerkki 6

Kattokittiä valmistetaan kuten esimerkissä 1, paitsi että vain 20.5 g vettä korvataan sinkkiammoniumbikarbonaattiliuoksella. Tämän kattokitin lähtökonsistenssi on 84 K.U., ja se tarvitsee 50 minuuttia huuhtoutumisresistenssin kehittymiselle. Konsistenssi 30 päivän jälkeen 50°C:ssa on 85 K.U. Tämä esimerkki osoittaa, että sinkkikompleksin alaraja, joka tuottaa merkittävän aikavähennyksen, joka antaa parannetun huuhtoutumisresistenssin tässä spesifisessä kattokittiformulaatiossa, on suunnilleen puoli ekvivalenttia perustuen kattokitin anioniseen aineeseen .

Esimerkki 7

Kattokittiä valmistetaan täsmälleen kuten esimerkissä 1, paitsi että 41,1 g vettä jätetään pois ja 82,2 g sinkkiammoniumbi-karbonaattia lisätään. Tämän kattokitin lähtökonsistenssi on 79 K.U., ja se vaatii 5 minuutin kuivausajan huuhtoutumisresistenssin kehittymiseksi. Konsistenssi 30 päivän jälkeen 50°C:ssa on 89 K.U. Tämä esimerkki osoittaa, ettei sinkkikompleksin ylimäärä paranna yhtään huuhtoutumisresistenssiä verrattuna siihen, mitä tuottavat yhtäsuuret ekvivalentit sinkkiä ja anione-ja perustuen kattokitin kokonaisanioniainekseen.

Esimerkki 8

Kattokittiä valmistettiin täsmälleen kuten esimerkissä 1, paitsi että 41,1 g sinkkiammoniumnitraattiliuosta käytetään 18 8071 5 41;1 g:n asemesta sinkkiammoniumbikarbonaattiliuosta. Tämän kattokitin lähtökonsistenssi on 83 K.U., ja se vaatii 5 minuutin kuivausajan huuhtoutumisresistenssin kehittymiseksi. Konsis-tenssi 30 päivän jälkeen 50°C:ssa on 93 K.U. Tämä esimerkki osoittaa, että muut sinkkiammoniumkompleksisuolat voivat korvata sinkkiammoniumbikarbonaatin varhaisen huuhtoutumisresistenssin säilyttämisessä.

Esimerkki 9

Kattokittiä valmistetaan täsmälleen kuten esimerkissä 1, paitsi että käytetään 41,1 g sinkkiammoniumasetaattiliuosta 41,1 g:n sinkkiammoniumbikarbcnaattia asemesta. Tämän kattokitin lähtökonsistenssi on 84 K.U., ja se vaatii 5 minuutin kuivausajan huuhtoutumisresistenssin kehittymiseksi. Tämä esimerkki osoittaa myös, että muut sinkkiammoniumkompleksisuolat voivat korvata sinkkiammoniumbikarbonaatin varhaisen huuhtoutumisresistenssin säilyttämisessä.

Vertailukoe 4

Tiivistettä valmistetaan tiivisteformulaatio II:n mukaisesti.

: : Tiivisteen konsistenssi on 10,4 sekuntia, ja se vaatii enemmän : : kuin 90 minuuttia huuhtoutumisresistenssin kehittymiseksi.

Esimerkki 10

Tiivistettä valmistetaan tiivisteformulaatio II:n mukaisesti, paitsi että lähtöseokseen lisätään seuraavia lisäaineksia: sinkkioksidia 10,20 g ammoniumbikarbonaattia 12,20 ammoniumhydroksidia 29,00 ja että selluloosapaksuntajan tasoa nostetaan 8-70 g:ksi tii-vistekonsistenssin pitämiseksi suunnilleen samana kuin vertailu-kokeessa 4.

Näitä komponentteja lisätään saunassa suhteessa kuin mitä käytetään valmistettaessa kompleksisuolaliuoksia. Kompleksin i9 8071 5 muodostamisella in situ mieluummin kuin lisäämisellä liuoksena on se etu, että se minimoi tiivistekiintoaineksen vähentymistä. Tällä tiivisteellä on konsistenssi 8,4 sekuntia, ja se vaatii 5-10 minuuttia huuhtoutumisresistenssin kehittymiselle .

Seuraavat sanat ovat tavaramerkkejä: OROTAN on Rohm and Haas Companyn tavaramerkki OROTAN 850-dispergantti on karboksyloidun polyelektrolyytin natriumsuola NOPCO on Diamond Shamrock Corp.:n tavaramerkki SKANE on Rohm and Haas Companyn tavaramerkki TRITON on Rohm and Haas Companyn tavaramerkki TRITON X-405-pinta-aktiivinen aine on oktyylifenolipolyeetteri-alkoholi VARSOL on Exxon Corp.:n, Houston TX, tavaramerkki.

Claims (10)

20 8071 5

1. Päällyste- tai tiivistekoostumus, joka käsittää sellaisen veteen liukenemattoman lateksipolymeerisideaineen vesi-dispersion, joka on valmistettu emulsiopolymerisaation avulla, pigmentin, joka on dispergoituna anionisen polymeerin kanssa ja multivalentin metallikompleksi-ionin vesiliukoisen suolan, joka perustuu metalliin Zn(II), Zr(II), Fe(II), Fe(III), V(III), V(II), Co(II), Mn(II), Ca(II), Mg(11), Ba(II), Sr(II), Cd(II), Cu(II) ja/tai Pb(II), ja jolla on ammoniakki- tai orgaaninen amiiniligandi, tunnettu siitä, että koostumuksen kokonaiskiintoainemäärä on 50-90 paino-%, pigmentin ja sideaineen painosuhde on 1:1-5:1 ja koostumuksen pH on suurempi kuin 9,5.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että koostumuksen kokonaiskiintoainemäärä on 60-85 paino-%.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että multivalentti metalli käsittää siirtymämetal-lin.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että siirtymämetalli on sinkki.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että vesiliukoinen suola käsittää sinkkiammoniumbi-karbonaatin, sinkkiammoniumnitraatin ja/tai sinkkiammonium-asetaatin.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että koostumuksen pH on vähintään 10,0, edullisesti noin 10,3.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen koostumus, tunnettu siitä, että pigmentin painon suhde sideaineen painoon on 1:1-4:1. 2i 8071 5

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-7 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että anioninen polymeeridispergantti käsittää polyfosfaatti- ja/tai akryylipolymeerin, edullisesti akryyli- ja/tai metakryylihapon kopolymeerin alkyyliakry-laattimonomeerin kanssa.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-8 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että se on sopiva käytettäväksi kattokittinä, jossa pigmentin suhde sideaineeseen on 1:1-3:1.

10. Menetelmä ulkopinnan tai sauman päällystämiseksi tai tiivistämiseksi, tunnettu siitä, että laitetaan ulkopintaan tai saumaan jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaista päällyste- tai tiivistekoostumusta.