SE445648B - Vattenbaserad aerosolfergkomposition - Google Patents

Description

790934-9-8 lramdrivningsmedlet kan vara ett av de välkända kolfluorframdriv- ningsmedlen, såsom freon 12 och freon 114. Eftersom kolfluor har förknippats med en teori beträffande stratosfärisk ozonförstöring föredrages att använda andra kemiskt stabila, icke-toxiska material, vilka är gasformiga vid rumstemperatur och atmcsfärstryck men vätskeformiga under aerosolburkstryck.

Framdrivningsmedlet bör vara ett som icke reagerar med någon av de andra komponenterna hos kompositionen medan det är i aerosol~ behållaren och som icke negativt çåverkar kompositionens filmbil- dande förmåga när kcmpositionen sprutas på en substratyta. Före- dragna framdrivningsmedel är kolväten, såsom nfbutan, isobutan, propan och etan och vattenblandbara framdrivningsmedel, såsom di- metyleter.

Den använda kvantiteten framdrivningsmedel beror på proportioner- na av de andra ingredienserna och dess ångtryck vid atmosiärstryck och bör vara tillräcklig för att effektivt utmata hela innehållet i behållaren. I allmänhet är den använda kvantiteten framdrivnings- medel från ca 10 till ca 50 vikt-% av kompositionen, företrädesvis ca 25 vikt-vä. Ãterstoden av kompositionen, vanligen inbegripande från ca 70 till ca 90 vikt-% av kompositionen, utgöres av en vattenbaserad, aktiv filmbildande komposition innehållande en filmbildande polymer, vatten och en lägre alkohol.

Den i denna uppfinning använda filmbildande polymeren är en akrylat- polymer. En dylik polymer används vanligen vid sammansättningen av kompositionen i form av en emulsion innehållande vilket som helst lämpligt emulgermedel. Den filmbildande polymeren kan vara en vattenolöslig sampolymer av (A) enheter från åtminstone en neutral, polymeriserbar friradikalester med en vinylidengrupp bunden vid den funktionella gruppen, vilken ester av sig själv ger en mjuk linjär polymer, såsom en akryl, (B) enheter av åtminstone en neutral, po- 7909349-8 lyneriserbar, aromatiek monovinylidenförening, som av sig själv ger en hård polymer, särskilt styren, och (C) enheter från åt- minstone en neutral, polymeriserbar alifatisk monovinylidenföre- ning, som är substituerad med en oyanogrupp och som själv ger en hård polymer, speciellt akrylonitril. Polymerer av denna typ i emulsionsform är tillgängliga från Bohm and Haas Inc. under be- teckningen "W.L. 91". Dylika polymerer har i allmänhet en mole- kylvikt i storleksordningen 1 miljon.

De senare filmbildande polymererna användes eftersom de, i emul- sioasform, uppvisar god tolerans mot införande av alkoholer och de andra komponenterna hos kompositionen. Tillräckliga kvantite- ter emulsion användes vanligen för att åstadkomma en total halt fasta ämnen hos aerosolkompositionen på från ca 8 till ca 25 vikt-% och-företrädesvis ca 15 vikt-ß.

Bäraren för den filmbildande polymeren innefattar vatten och en vattenlöslig, lägre, alifatisk, monohydrisk alkohol. Båda dessa komponenter är väsentliga. Vattnet ger suspensionsfasen för poly- meren medan den lägre alifatiska alkoholen bildar ett lösningsmedel för framdrivningsmedlet, så att korrekt sammanblandning av framdriv- ningsmedlet och den filmbildande kompositionen kan förekomma.

De lägre alifatiska monohydriska alkoholerna som används vid denna uppfinning är de som har formeln R-OH, där R är en osubstituerad, rak eller förgrenad kedja uppvisande alkylgrupp innehållande från 1 till 4 kolatomer. Exempel på lämpliga monohydriska alkoholer är metanol, etanol, n-propanol, isopropanol och n-butanol.

Den i aerosolkompositionen använda kvantiteten lägre alifatisk al- kohol är í allmänhet i området från ca 15 till ca 35 vikt-% och den i aerosolkompositionerna använda kvantiteten vatten är i allmänhet i området från ca 10 till ca 45 vikt-%.

Förutom de tre väsentliga komponenterna, nämligen filmbildande poly- mer, vatten och lägre alifatisk monohydrisk alkohol, kan även ett antalmindre komponenter vara närvarande för att förläna kompositio- nen fördelaktiga egenskaper. 7909349-8 En dylik valfri komponent är ett pigment för pigmentering av filmen bildad vid sprutning av kompositionen på en substratyta.

Pigmentet kan vara vilket som helst lämpligt pigment användbart för bildning av pigmenterade filmer. När pigment utnyttjas kan upp till ca 15 vikt-% pigment användas av den totala kompositio- nen, företrädesvis ca 5 till ca 15 vikt-% pigment.

När ett sådant pigment är närvarande är kvantiteten använd polymer i allmänhet i riktning mot den undre änden av det ovan citerade omrâdet, När ett sådant pigment utelämnas och en klar film åsyf- tasl användes polymerkvantiteter i riktning mot den högre änden av området.

Närvaron.av pigmentet kräver vanligen närvaro av tillsatt ytaktívt medel för att säkerställa suspension av pigmentet i vätskevehikeln.

Såsom påpekats ovan är någon mängd ytaktivt medel närvarande med den filmbildande polymeren, men den inbegripna kvantiteten är van- ligen otillräcklig för att åstadkomma lämplig suspension av till- satt pigment.

Den totala kvantiteten ytaktivt medel närvarande i kompositionen bör vara tillräcklig för att bibehålla fasta ämnen i suspension och varierar vanligen upp till ca 5 vikt-Å av kompositionen.

Ett blandningslösningsmedel kan även användas i kompositicnen för att biträda vid blandning av de separata polymerpartiklarna till en likformig och kontinuerlig beläggning på den yta, på vilken komposi- tionen sprutas. Blandningslösningsmedlet kan vara vilket som helst lösningsmedel, som är lösligt i vatten och som även förångas lång- samt. Lämpliga lösningsmedel innefattar lägre monoalkyletrar av eten- eller propenglykol, såsom propenglykolmetyleter. När ett bland- ningslösningsmedel är närvarande används det i kvantiteter upp till ca 5 vikt-% av den totala kompositionen.

En pH-stabilisator kan även vara närvarandeför att åstadkomma ett totalt pH-värde större än ca 7,2 och upp till ca 10 för att biträda vid förhindrande av korrosion av den konventionella aerosolmetall- behållare, i vilken kompositionen vanligen är lokaliserad. Lämpliga pH-stabilisatormaterial innefattar morfolin och ammoniak. Denna kom- 7909349-8 ponent kan vara närvarande i en mängd upp till ca 1 vikt-% av den totala kompositionen.

Ett antiskummedel kan vara inbegripet för att förändra kompositio- nens ytspänning för att tillåta lätt frigöring av upplösta gaser vid sprutning av kompositionen på substratytan och för att mot- verka den tvättande effekten av ytaktiva medel närvarande i kompo- sitionen. En icke-jonisk blandning av mineraloljor och silika- derivat har befunnits vara lämplig för användning för antiskum- ändamål. När ett antiskummedel är närvarande kan kvantiteter upp till ca 2 vikt-% av den totala kompositionen användas, företrä- desvis ca 1 vikt-É.

En annan komponent som kan tillsättes är ett mjukningsmedel för att befordra flexibilitet. Vilket som helst av ett vidsträckt om- råde av mjukningsmedel kan användas, exempelvis dioktylftalat.

Mjukningsmedlet kan vara närvarande i en mängd upp till 2 vikt-% av den totala kompositionen, företrädesvis ca 1 vikt-%.

Den i enlighet med denna uppfinning åstadkomna aerosolkomposi io- nen är icke-brännbar eller icke antändbar sådan denna provats i en- lighet med standardbrännbarhetsprov för aerosoler. Exempelvis blåser sprutning ut ett ljus.

Kompositionen är icke-toxisk eftersom de enda organiska lösnings- medel som är närvarande i stor kvantitet är lägre alifatiska mono- hydriska alkoholer och framdrivningsmedel. Exempelvis har ísopro- panel ett TLV på 400 ppm, etanol har ett TLV på 1000ppm och butan och propan har TLV på 500 ppm.

När kompositionen enligt denna uppfinning sprutas på en substrat- yta uppträder icke skumning och den pigmenterade eller opigmentera- de kontinuerliga filmen beröringstorkar snabbt, vanligen på ca 15-50 minuter, och uppvisar fullständig vattenbeständighet efter en accep- tabel tidsperiod, vanligen på ca 5 till 5 timmar. Filmer med hög glans och utmärkt hållbarhet, inbegripande bibehållande av hög flexbilitet och hög glans, kan uppnås.

Uppfinningen illustreras genom följande exempel: 7909349~8 Exemnel 1 En aerosolsammansättninglämpad för bildning av en pigmenterad film ombesörjdes enligt följande och förpackades i en aerosolburk: Komoonent vikteß Framdrivningsmedel 25,00 W.L. 91 emulsion 1) 25,10 Vatten 16,24 Isopropanol (98%) 24,19 Évart pigment 4,45 Tamol 751 2) 0,54 Butylcellosolv (varumärke) A,92 BYK 301 5) o,1o L 475 4) 0,25 5 % lösning av ammoniak 0,22 Dibutylftalat 0,98 100,00 Anmärkningar: 1) Bohm and Haas styren-acn-akrylatemulsion innehållande ca 58% vatten och ca 5% ytaktivt medel 2) Yfiektivt medel från Rahm ana Haag 5) Silikonhartsbaserat utjämningsmedel från Byk Nallinkrof 4) Antiskummeael från now chemical Denna kompositionen sprutades på en substratyta. En blandad eller sammansmält, svart, pigmenterad film bildades snabbt och var torr för beröring efter ca 20 minuter. Filmen uppvisade hög glans och hade vattenbeständighet efter 3 timmar och hade gott motstånd mot starka organiska lösningsmedel ínbegripande bensin och alkoholer efter tre dagar. Den pigmenterade filmen uppvisade heständighet mot utomhusexponering under en provperiod på ett år.

Exemoel 2 En aerosolsammansättning lämpad för bildning av en klar film åstadkoms genom följande och íörpackades i en aerosolburk: V __n-Å \ I 7909349-8 7 Komgonent vikt-% Framdrívningsmedel 25,00 W.L. emulsion 24,90 Vatten 18,00 Isopropanoi (18%) 25,oo Tamol 751 0,50 Butylcellosolv 5,00 Byk 501 0,15 I- 475 0.30 5 % lösning av ammoniak 0,15 Dioktylftalat 1,00 100,00 Sammanfattningsvis åstadkommer föreliggande uppfinning en vatten- baserad aerosolkomposition kapabel att ge höggradigt beständiga, pigmenterade eller opigmenterade filmer med hög glans på substrat- ytor. Modifikationer är möjliga inom ramen för uppfinningen.

Claims (5)

*än 7909549-sif 8 PATENTKRAV

1. Aerosolfärgkomposition avsedd för sprutapplicering pà en substratyta och lufttorkning till en kontinuerlig, vattenbeständig och làngtidshàllbar film pà denna, k ä n n e t e c k n a d av från ca 10 till ca 30 vikt-% av åtminstone ett framdrivningsmedel, från ca 15 till ca 35 vikt-% av åtminstone en alifatisk monohydrisk alko- hol av formeln R-OH, där R är en osubstituerad alkylgrupp med rak eller förgrenad kedja, från ca 10 till ca 45 vikt-% vatten, från ca 8 till ca 25 vikt-% av en olöslig filmbildande akrylpolymer i partikelform suspenderad i vätskefasen, tillräckligt med ytaktivt medel för att bibehålla fasta ämnen suspenderade i vätskefasen, och ett pH pá från ca 7,2 till ca 10.

2. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att i kompositíonen är närvarande upp till ca 5 vikt-% av ett blandningslösningsmedel, upp till ca 1 vikt-% av en pH-stabilisator, upp till ca 2 vikt-% av ett antiskummedel och upp till ca 2 vikt-% av ett mjuk- ningsmedel.

3. Komposition enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d därav, att i kompositionen är närvarande upp till ca 15 vikt-% av ett pigment.

4. Komposition enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att det ytaktiva medlet är närvarande i en mängd på upp till ca 3 vikt-%.

5. Komposition enligt något av kraven 1-4, k ä n n e- t e c k n a d därav, att akrylpolymeren är en vatten- olöslig sampolymer av (A) enheter av åtminstone en neutral polymeriserbar friradikalester med en vinylidengrupp bunden vid den funktionella gruppen, vilken ester av sig själv ger en mjuk linjär polymer, exempelvis en akrylester, (B) enheter från åtminstone en neutral, polymeriserbar, aromatisk monovinylidenförening, som av sig själv ger , -..._..- 7909349-8 en hård polymer, exempelvis Styren, och (C) enheter från åtminstone en neutral polymeriserbar, alifatisk monoviny- lidenförening, som är substituerad av en cyanogrupp och som av sig själv ger en hård polymer, exempelvis akrylo- nitríl.