NO165551B

NO165551B - Preparat for beskyttelse av materialer mot flekker eller forurensninger.

Info

Publication number: NO165551B
Application number: NO811863A
Authority: NO
Inventors: Charles Delescluse
Original assignee: Ugine Kuhlmann
Priority date: 1980-06-03
Filing date: 1981-06-02
Publication date: 1990-11-19
Also published as: GB2077274A; PT72937A; ZA813619B; NO165551C; ES8304600A1; BE888879A; DE3121208A1; NL8102653A; ES502713A0; DK242481A; SE451459B; JPS5723662A; AT382159B; FI73452C; ATA248581A; SE8103465L; CH648585A5; PT72937B; AU7125981A; FI811713L

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et flytende preparat for beskyttelse av materialer, spesielt vegger, bygningsfronter, monumenter eller skulpturer i sementer, mursten, betong eller natur- eller rekonstituert sten, elementer benyttet for takdekke og konstruksjonselementer med tre-, plast- eller metalloverflater, mot flekker, urenheter og forurensninger i stand til å skade eller ødelegge dem.

Ødeleggelse av disse materialer kan oppstå fra naturlige prosesser (avsetning av skitne flekker eller merker eller atmosfærisk støv med eventuell utvikling av vegetabilsk vekst, flekker av skitt, eventuelt blandet med oljeflekker av petroleumopprinnelse, fugleskitt og andre ting) eller kunstige prosesser (for eksempel ulovlig plakatklebing, inskripsjoner, sprøyting av flytende maling).

Det er kjent at fluorerte harpikser basert på akrylater eller metakrylater av fluorerte alkoholer i betydelig grad modifiserer adhesivegenskapene for polare eller upolare væsker. Hvis deres anvendelse i organisk oppløsning på de nevnte materialer gir de sistnevnte en viss beskyttelse mot naturlig eller kunstig forurensning, er dette ikke tilstrekkelig; det samme gjelder for varmherdbare eller termoplastiske harpikser og vokser.

Oppfinnelsen angår derfor et produkt hvis anvendelse på de ovenfor nevnte materialer uten forandring eller modifikasjon av deres opprinnelige utseende gir dem en total beskyttelse mot flekkdannelsen eller lignende eller i det minste i en stor grad letter deres rensing ved betydelig å redusere den tid som går tapt under restaurering.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette resultat ved hjelp av et flytende preparat for beskyttelse av materialer mot forurensninger og som på vektbasis omfatter:

(A) 0,1 til lSé av minst en fluorert harpiks basert på en akryl- eller metakrylester av et fluorert sulfonamidoalkohol, eventuelt 1 forbindelse med lkke-fluorert monomer, Idet den fluorerte sulfonamldoalkohol har den generelle formel: der Rf betyr en perfluoralkylrest, A betyr en direkte binding eller en alkylenbinding, B betyr en alkylenbinding og R betyr et hydrogenatom eller en alkyl-, cykloalkyl-, hydroksyalkyl- eller arylrest og (C) 89 til 99,556 av minst et organisk oppløsnlngsmiddel og preparatet karakteriseres ved at det i tillegg omfatter: (B) 0,4 til 10% av minst en aminoplastharpiks basert på melamin.

I formel (I) kan perf luoralkylresten være rett eller forgrenet og inneholde 1 til 20 og fortrinnsvis 4 til 16 karbonatomer; fortrinnsvis inneholder alkylenbroen A 2 eller 4 karbonatomer og broen B 2 til 4 karbonatomer; alkylresten inneholder fortrinnsvis I til 10 karbonatomer, cykloalkyl-resten 5 til 12 karbonatomer og hydroksyalkylresten 2 til 4 karbonatomer; arylresten (for eksempel fenyl) kan være substituert med en alkylrest inneholdende 1 til 6 karbonatomer .

De fluorerte harpikser (A) som benyttes er fortrinnsvis de som oppnås fra polymerisering av en eller flere akryl- eller metakrylestere av fluorert alkohol eventuelt ledsaget av en mindre andel av andre ikke-fluorerte monomerer, i nærvær av en homopolymer eller kopolymer av ikke-fluorert alkylakrylat eller -metakrylat, eller de som resulterer fra polymerisering av en eller flere ikke-fluorerte alkylakrylater eller

—metakrylater eventuelt ledsaget, av mindre andeler av andre ikke-fluorerte monomerer, I nærvær av en homopolymer eller kopolymer basert på en akryl- eller metakrylester av fluorert alkohol. Blant disse harpikser som er beskrevet i FR-PS 2 155 133 og 2 319 668 har de vist seg å være spesielt interessante som oppnås ved på den ene siden å benytte et ikke-fluorert alkylakrylat eller -metakrylat inneholdende 1 til 20 karbonatomer i alkylresten og på den annen side en akryl- eller metakrylester av en eller flere fluorerte alkoholer med den generelle formel

der

Rf og R har den ovenfor angitte betydning.

Disse fluorerte harpikser oppnås generelt i form av oppløs-ninger i et inert organisk oppløsnlngsmiddel. Disse oppløs-ninger kan benyttes slik at det for å oppnå et preparat Ifølge oppfinnelsen er tilstrekkelig å tilsette den mengde

(B) som er nødvendig og eventuelt det organiske oppløsnlngs-middel (C) idet det organiske oppløsnlngsmiddel som eventuelt

tilsettes kan være det samme som det som foreligger i oppløsningen av den fluorerte harpiks.

Som aminoplastharpikser basert på melaminet skal mer spesielt nevnes metyl- eller butyletrene av heksametylolmelamin og fortrinnsvis heksametyleteren av heksametylolmelamin. Blant preparatene ifølge oppfinnelsen har de vist seg å være spesielt Interessante som inneholder 5 til 10$ aminoplastharpiks, denne andel er større jo større porøsiteten i materialet <g>odi skal behandles er. For å understøtte polymerisering av disse harpikser kan preparatet ifølge oppfinnelsen inneholde en katalysator som er blandbar eller d1«pergerbar i et organisk medium fortrinnsvis melkesyre, i en andel på 2 til 10* med henblikk på vekten av aminoplastharpiksen som benyttes.

De termoplastiske harpikser og voksene benyttes fortrinnsvis i en andel på 0,4 til 5* og kan benyttes i blanding med en aminoplastharpiks for behandling av materialer med høy porøsitet.

De termoplastiske harpikser kan være polyvinylharpikser, spesielt de som er basert på polyvinylklorid, epoksy-harpikser, spesielt de som er avledet fra bisfenol og epiklorhydrin, eventuelt modifisert polyesterharpikser, styrenharpikser eller andre alkydkopolymerer, polymetyl-styrener og akrylnitrilstyrenkopolymerer, akryliske harpikser (polyakrylater eller polymetakrylater, spesielt metyl-, etyl-, butyl- eller cykloheksylpolymetakrylater), alkyd-uretanharpikser så vel som de fenolharpikser som er blandbare eller' dtspergerbare i et organisk medium. Når en kryssbindbar termoplastisk harpiks benyttes;,, for eksempel en epoksyharpiks eller era akryl! Ilsk haæpiks „ kan: preparatet ifølge oppfinnelsen evenituexUt; også*, inneholdte; en katalysator som vanligvis benyttes; fierøv å. understøtte" kryssbindingen under herdingen.

Blant voksene skal<1> meir spfå^iieslit nevnes-! parafinene, parafin-oljene og stearinene. MTn^ft SJfrtl- aw/ dfrisse? produkter benyt-tes; fordelaktig når preparatet ifølge opp fAnnelis em eav nrentf flbjr beskyttelse av materialer med høy porøsitet (betong, naturlig eller rekonstituert sten, brent leire). På den annen side bør deres bruk noen ganger unngås når preparatet ifølge oppfinnelsen er ment for beskyttelse av malte eller ikke-malte metalloverflater da de kan initiere korrosjonsfenomener. Parafiner kan benyttes i form av "ekstendere", for eksempel blandinger av parafiner og stearylalkoholfosfater kondensert på aluminiumisopropylat, se FR-PS 1 447 178, eller blandiiijer av parafiner og aluminiumstearater i nærvær av metylcyklo-heksanol.

Valget av det organiske oppløsnlngsmiddel eller de organiske oppløsningsmidler som skal benyttes i preparatet ifølge oppfinnelsen avhenger av tallrike faktorer, spesielt av typen materiale som skal beskyttes (glatt eller porøst), tilstanden (tørr eller fuktig) på tidspunktet for påføring, utseende av overflaten og den ønskede inntrengning så vel som påførings-metoden og den ønskede tørkehastighet. Klorerte oppløsnings-midler kan benyttes,. for eksempel trikloretylen, perklor-etylen og fremfor alt 1,1,1-trikloretan på grunn av dens lavere giftighet, klorfluoroppløsningsmidler som triklormono-fluormetan, difluortetrakloretaner, trifluortrikloretaner (fortrinnsvis 1,2 ,2-trifluor-1,1,2-trikloretan) på grunn av den høye fordampningshastighet og deres ekstremt lave giftighet. Hvis det er ønskelig å øke inntrengningen av preparatene ifølge oppfinnelsen på visse materialer (hårde tresorter, plaster, visse stener), kan ketoner med fordel benyttes, spesielt metyletylketon som også kan spille rolle som det tredje oppløsnlngsmiddel, eller ester som etylacetat, butylacetat eller amylacetat. Alt, etter den viktighet de representerer enten med henblikk på lav fordampningshastighet når det gjelder påføring med sprøyting eller deres rolle som tredje oppløsnlngsmiddel kan alifatiske eller aromatiske hydrokarboner også benyttes slik som bensiner, white-spirit, toluen, benzen og xylen, fortrinnsvis brukt i en mengde på 5 til 2056 eller også mer med henblikk på det totale volum av de benyttede oppløsningsmidler.

Hvis det er ønskelig å øke beskyttelsen mot sopp eller bakterier i materialene, kan antikryptogame midler eller baktericider innarbeides uten vanskelighet i preparatene ifølge oppfinnelsen.

Preparatene ifølge oppfinnelsen kan avsettes på materialene som skal beskyttes i et eller flere på hverandre følgende sjikt ved hjelp av koster, malerbørster, valser eller ved hjelp av sprøyteapparaturer. Sprøytehastighetene i fri luft avhenger hovedsakelig av fordampingshastigheten for oppløs-ningsmidlet eller oppløsningsmidlene som benyttes. For å oppnå tilfredsstillende beskyttelse er det generelt tilstrekkelig å benytte 150 til 500 ml (1 ml = 10~<6> m> ) av preparatet ifølge oppfinnelsen pr. m<2> overflate som skal beskyttes, fortrinnsvis 120 til 350 ml/m2 , for således å avsette mellom 0,5 og 3 g/m<2> fluorert harpiks (A) og 0,5 til 30 g/m<2> hjelpestoff (B).

Denne lille avsetning på overflaten tillater en bedre pusting for de behandlede materialer (adsorpsjons-desorpsjons-fenomen), en minimal adhesjon av naturlig eller kunstige flekker og lignende (fravær av klebeeffekt) og en god permanens når det gjelder tiden for antiadhesjonsvirkning. Andre fordeler ved preparatene ifølge oppfinnelsen ligger i fraværet av farvevirkning slik at man når de kun påføres på en del av et materiale som skal beskyttes (for eksempel den nedre del av vegg) ikke kan merke skillelinjer mellom den behandlede og den ubehandlede del.

De følgende eksempler der deler og prosentandeler er på vektbasis hvis ikke annet er sagt, skal illustrere oppfinnelsen nærmere.

Eksempel 1

(a) Fremstilling av den fluorerte harpiks

76 deler 1,1,1-trikloretan, 18 deler stearylmetakrylat, 2

deler hydroksyetylmetakrylat og 0,2 deler lauroylperoksyd oppløst i 4 deler 1,1,1-trikloretan innføres I en reaktor. Eter at reaktoren er satt under en nitrogen-atmosfære oppvarmes den til 74°C i 3 timer under omrøring. Til den således dannede oppløsning av ikke-fluorert akrylharpiks tilføres en blanding bestående av 20 deler av en 80 %- ig oppløsning av fluorert akrylat med formelen:

i aceton, 4 deler stearylmetakrylat og 76 deler 1,1,1-triklormetan, deretter en oppløsning av 0,2 deler lauroylperoksyd i 4 deler 1,1,1-trikloretan og det hele oppvarmes i 4 timer ved 74°C under oppvarming. Etter fortynning med 176 deler 1,1,1-trikloretan oppnås det en oppløsning med ca. 10,5* fluorert harpiks i 1,1,1-trikloretan (heretter kalt "oppløsning RFj_").

(b) Preparat ifølge oppfinnelsen

Til en blander innføres etter hverandre under mild omrøring enten ved omgivelsestemperatur eller fortrinnsvis ved 35 til 40°C:

Etter total oppløsning av disse bestanddeler oppnås det et preparat ifølge oppfinnelsen i form av en klar homogen væske med en densitet nær 1,4 og inneholdende ca. 0,3* fluorert harpiks, 8,1* heksametyleter av heksametylolmelamin, 90,9* 1,1,1-trikloretan og 0,7* melkesyre.

Dette preparat kan påføres med en børste eller malerkost eller ved å sprøyte i en mengde av 250 til 300 ml/m<2> på materialet slik som mursten, sten og betong, mens tørkingen og polymeriseringen skjer i den omgivende luft.

Analoge preparater oppnås hvis oppløsningen RFj^ erstattes av en av de preparater som er beskrevet i eksemplene 1 til 11 i FR-PS 2 319 668 eller av en oppløsning av et av de produkter som er beskrevet i eksemplene 1 til 5 i FR-PS 2 155 133 eller ved å benytte de samme andeler av aktive stoffer.

Eksempel 2

To blandinger fremstilles separat og med følgende sammensetning:

Blanding A

Blanding B

Disse blandinger kan oppbevares i flere dager før bruk. På tidspunktet for bruk innføres blanding B under omrøring i blanding A for å oppnå et preparat ifølge oppfinnelsen som deretter påføres som i det foregående eksempel.

Eksempel 3

Man arbeider som i eksempel 1 eller 2 bortsett fra at oppløsningen RF^ erstattes med den samme mengde av en oppløsning fremstilt på samme måte, med ved å erstatte monomeren med formel (III) med en blanding av fluorerte monomerer med formel:

der n er lik 4, 6, 8, 10, 12, 14 og 16 i forhold til 1:50:31:10:3:1:1.

Preparatet ifølge oppfinnelsen som således oppnås har egenskaper analoge i eksempel 1 og kan påføres på samme måte.

Eksempel 4

Man arbeider som i eksempel 1, men den fluorerte harpiks som benyttes er en kopolymer basert på den fluorerte monomer med formel V i en mengde av 57 til 60*, oktadecylmetakrylat i en mengde av 27*, heksadecylmetakrylat i en mengde av 8,5* og andre metakrylater av ikke-fluorerte C14-, C^- og C20-alkoholer i en mengde av 3 til 6*.

Eksempel 5

De følgende bestanddeler tilføres suksessivt til en blander under mild omrøring ved 35 til 40°C:

Etter ferdig oppløsning av disse bestanddeler oppnås det et preparat ifølge oppfinnelsen i form av en klar og homogen væske inneholdende ca. 0,4* fluorert harpiks, 6,2* heksametyleter av heksametylolmelamin, 82,5* 1,1,1-trikloretan og 10,2* white-spirit.

Dette preparat kan påføres i en mengde av 250 til 300 ml/m<2 >på forskjellige materialer, særlig på kork- og treagglome-rater.

Eksempel 6

Man arbeider som i de foregående eksempler ut fra de følgende bestanddeler:

Preparatet ifølge oppfinnelsen oppnås således inneholdende ca. 0,9* fluorert harpiks, 2,9* metylpolymetakrylat, 5,9* av heksametyleteren av heksametylolmelamin, 11,8* metyletylketon og 78,5* 1,1,1-trikloretan, alt i form 'av en homogen væske som påføres på materialene som skal beskyttes i en mengde av 170 til 250 ml/m2 .

Eksempel 7

De følgende bestanddeler blandes suksessivt under moderat omrøring og ved omgivelsestemperatur eller fortrinnsvis ved 35 til 40°C:

Man oppnår et preparat ifølge oppfinnelsen inneholdende ca. 0,2* fluorert harpiks, 4,4* parafin, 5,5* heksametyleter av heksametylolmelamin, 76,9* 1,1,1-trikloretan og 22* triklor-monofluormetan i form av en homogen væske som påføres i en mengde av 200 til 300 ml/m<2> for beskyttelse av betong, sten eller mursten.

Eksempel 8

Preparat ifølge oppfinnelsen som beskrevet i eksempel 1, 2 og 7 (heretter nevnt preparat 1, 2 og 7) påføres på en vegg bestående av plater eller blokker av armert betong, i sammenligning med preparater A, B, C og D som ikke stemmer overens med oppfinnelsen, fremstilt på samme måte fra de bestanddeler som er antydet i den følgende tabell (d = deler)

Preparatene 1, 2, 7, A, B, C og D påføres med en malerrull i to sjikt i en mengde av 175 ml/m<2> for det første og 125 ml/m<2 >for det andre sjikt med en mellomliggende tørkeperiode på 3 timer. Etter påføring av det andre sjiktet lot man det tørke i omgivelsesluft i 24 timer og deretter ble effektiviteten av behandlingen og beskyttelsen av betongen mot ikke-tillatt plakatklistring undersøkt.

For dette formål ble de forskjellige deler av veggen som var behandlet påstrøket adhesiver basert på metylcellulose og karboksymetylcellulose som generelt benyttes for klistring av reklameplakater. Tre kommersielle adhesiver ble prøvet separat.

Man fulgte de vanlige metoder for klistring av plakater nemlig vanlig utstrykning på betongbæreren ved hjelp av en børste dyppet i adhesiv, deretter festing av plakaten og deretter børsting av hele overflaten av plakaten med børsten med adhesiv.

Lettheten ved fjerning av plakaten etter 24 timers tørking ble anslått på den ene side ved prøver på fjerning i tørr tilstand (forsøk på å trekke av den tørre plakat) og på den annen side ved prøver med fjerning i fuktig tilstand (overfladisk gjenfukting av plakaten ved dynking med vann, henstand i 15 minutter og deretter forsøk på avtrekk). Lettheten for fjerning av en rektangulær plakat med dimen-sjoner 1 m x 0,6 m er bedømt som følger: 1 - meget lett avtrekk (mindre enn 20 sekunder for total fjerning av plakaten)

2 - lett avtrekk (20 til 40 sekunder)

3 - moderat lett avtrekk (3 til 6 minutter)

4 - vanskelig avtrekk (6 til 15 minutter)

5 - meget vanskelig avtrekk (15 til 30 minutter)

6 - totalt avtrekk praktisk talt umulig (stykker fulgte med av underlaget)

Den følgende tabell oppsummerer de oppnådde resultater:

Msse resultater viser at preparatet M&lige oppfinnelsen gir undteirlaget en utmerket antiadherende; virkniiingv overlegen det søm. ble oppnådd for preparatene Ai„ B, C og D tilsvarende elementene i de krevede preparater, men tatt alene;.,

Eksempel 9)

Preparatene; l'„ 2J,. 7, A\,. B,,. C og l1 som! aimg,iit,t ovenfor ble påført på. metall ve<g>ger,' bes;tående av metallplater belagt med em maling; médi em æltaminiumpulverbasisi.. Påføringen av preparatene b>Ie gjiennoimført. ved sprøyting i to sjikt med tørking li mellomi i omgivelsesluft for å avsette til sammen 250 ml preparat pr. m<2> overflate som skulle beskyttes.

Avtrekksprøver ble gjennomført som i eksempel 8 med de samme adhesiver og etter en tørketid på 24 timer i omgivelsesluft.

Den følgende tabell viser de samlede resultater oppnådd på basis av hvor lett det var å trekke av plakatene.

De beste ydel^sW oppnås ved preparatene 1, 2 og 7 ifølge oppf innelsen.

Eksempel 10

På en helt eksponert del av østveggen av hytte dekket med et belegg av mørtel og dekket i mer enn 1 år av en maling basert på en emulsjon av akrylderivater påføres det med en malerrull et preparat 7 i to etter hverandre følgende sjikt med mellomliggende tørking i omgivelsesluft for i hvert sjikt å påføre 150 ml/m<2> .

På to andre deler av den samme vegg påføres preparatene C og D på samme måte.

Det ble funriet at preparat 7 ifølge oppfinnelsen ga denne vegg som vanligvis ble tilsmusset av skitt fra svaler som stadig bygget sine reder under mønet, en utmerket beskyttelse, en spyling med en vannstråle var tilstrekkelig for å fjerne forurensningen, mens det med preparatene C og D var nødvendig med en grundig børsting for å rengjøre veggen.

Claims

1. Flytende preparat for beskyttelse av materialer mot forurensninger, som på vektbasis omfatter: (A) 0,1 til 1* av minst en fluorert harpiks basert på en akryl- eller metakrylester av et fluorert sulfonamidoalkohol, eventuelt i forbindelse med ikke-fluorert monomer, Idet den fluorerte sulfonamidoalkohol har den generelle formel: der Rf betyr en perfluoralkylrest, A betyr en direkte binding eller en alkylenbinding, B betyr en alkylenbinding og R betyr et hydrogenatom eller en alkyl-, cykloalkyl-, hydroksyalkyl- eller arylrest og (C) 89 til 99,5* av minst et organisk oppløsnlngsmiddel; karakterisert ved at det videre omfatter: (B) 0,4 til 10* av minst en aminoplastharpiks basert på melamin.

2. Preparat ifølge krav 1, karakterisert ved at komponent (B) er heksametyleteren av heksametylolmelamin.