DE1519302A1 - Emaillelack-Ansatz auf Wassergrundlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft neue Eaaillelack-Ansätae auf Wassergrundlage und die Herstellung derselben.

Bisher wurden alle im Handel erhältlichen fflanelacke ait L-Werten τοη »ehr als 50,0, beetinnt naoh der ASTM-Prüfnorm D-1536-58-T, alt Alkydharsen und flüchtigen organischen 18-•ungsaitteln hergestellt· Trotz der Leichtigkeit, die Pinsel und Walssenauftragvorriohtungen Bit Seife und Wasser iu reinigen, und trotz der geringeren Entflammbarkeit bein Arbeiten Bit Dispersionen auf Waeaerbaois - diese Torteile werden bereite bei den gegenwärtig handelsüblichen stumpfen Anstrichfarben auf Wasserbasie ausgenutzt - , haben die bisherigen Versuoht«, weisee, paatallfarbone öder hellfarbige Glanzlacke

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oder Halbglanzlacke auf Wasserballe herzustellen, au Eraeugniseen geführt» die hinsichtlich ihres Fllessveraugene, des Verlaufvennögens, der Überlappbarkelt, der Stärke des Glauses» der Glelchaässlgkeit des Glanzes, der Parbbeatändigkeit, der Deckkraft» der Trocknungszeit, der Beständigkeit ihrer Konsistenz bei der Lagerung oder hinsichtlich einer Kombination dieser Eigenschaften zu wünschen übrigllessen. Ferner haben sioh bei Versuchen, solche Lacke zusammenzusetzen, Schwierig-Iceiten ergeben, weil es nicht möglich, war, Ansätze Bit bestimmten anfänglichen Eigenschaften zuverlässig zu reproduzieren, wie es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit erforderlich ist, und konzentrierte Ansätze herzustellen, die sioh zuverlässig und wirtschaftlich aus den Misohgefäesen alt Wasser ausspülen lassen.

Die Erfindung stellt einen Emaiilalack-Aneat» auf Wasserball· zur Verfügung, der bei 25° C eine.a PiIn bildet, einen pH-Wert Ton 7,5 bis 8,6« eine Konsistenz von 65 bie 125 Krtbe-Binheiten und einen Pignentgehalt von 13 bis 32 VoI,-^ aufweist, und der dadurch gekennzeichnet ist, dass er je Liter die folgenden Bestandteile enthält:

(a) 460 bis 689 g Wasser,

(b) 240 bis 480 g gleiohmäasig dLspergiertee Pigment von einem Felnheitsgrad von 0 bu 0,0127 an, bestieat naoh der ASIM-PrUfttoviB D-1210-64,

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(c) 6 -bis 36 g feetstoffe von oberflächenaktiven Kitteln,

(d) 180 bis 300 g dispergierte kolloidale Teilohen au· eines sauren Aoryl-Misehpolymerieat mit einer Eigenvisöosität (inherent viscosity) im Bereich τοη 0_r15 bis 0*9 und einen Einfrierpunkt im Bereich τοη 25 bis 123° 0» welches auf je 100 Gesamtmonomergewichtsteile 1 bis 8 Seile einpolymerisierte Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure oder Itaoonsäure und 92 bis 99 Seile eines einpolynerisierten» nicht-sauren äthylenungesättigten Honoaeren mit 2 bie 16 Kohlenstoffatoaen einsohliesBlich 39 bis 99 Teile Aorylsäurealkylester oder Methacrylsäurealkyleeter, von denen aindestens 20 Teile aus Methacrylsäurenethylester bestehen» enthält, zueamaen Bit genügenden Kengen einer Stickstoffbase, ua ssindestens 30 i» der freien Carboxylgruppen des Mischpolymerisates au neutra-Iiβleren, wobei nindestens 93 ^ der Mieohpolyaarisatteilohen mittlere Surohaesser im Bereich von 0,01 bis

•0,1 μ besitaenj und

(e) 0,24 bis 18 g eines als Verdicker dienenden, teilweise vereBterten sauren Hiechpol;nDerisates aus 1 Qewiohtstell eines Miachpolymerieates auu einem niederen Alkylvinyläther und Male insäur eanhydr:.d mit einer spezifischen Yiscositat im Bereich von 0,1 Λβ 3,3 und 0,2 bis 1 Qewichteteil eines PoIyätlaeralkohols, bestehend aus eine» C₁₀- bis C₂₀-AIkOhOl und 6 3is 35 Mol je Mol Alkohol

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•inkondensiertem Äthylenoxyd, zusammen Bit genügenden Mengen einer Base, um eine wässrige Lösung des vereeterten Mischpolymerisates auf einen pH-Wert von mindestens 7,0 BU neutralisieren.

Für die meisten Verwendungszwecks enthalten die Ansätze Bindemittel-Weichmacher (d.h. das Zusammenfliessen unterstützende Mittel und bzw. oder Weichmacher), deren Auswahl but Erzielung der besten Eigenschaften von Wichtigkeit ist, sowie weitere Zusätze» wie Schaumverhütungemittel und Biocide*

Die für die Zwecke der Erfindung verwendbaren Aorylpolynerisat-Hydrosolbindemittel sind dispergierte kolloidale Teilchen von sauren Acrylmischpolymerisaten mit einer Eigenviscosität im Bereich von 0,15 bis 0,9» bestimmt bei 25° C an einer lösung von 0,5 g des trockenen Mischpolymerisates in 100 ml Chloroform naoh dem bei Billmeyer, "Textbook of Polymer Science" (Intersoienoe Publishers, New York, 1962) auf Seite 80-81 'beschriebenen Terfahren, einem Einfrierpunkt von 25 bis 125° 0 (beatimmt naoh der ASfM-Prüfnorm D -1043-51 (ASTM-Kunststoffhormen, 1958, Seite 305)» die auf je 100 Oewichtsteile an gesamten Monomeren 1 bis β Teile einpolymerisierte Acrylsäure) Methacrylsäure, Maleinsäure oder Itaoonsäure und 92 bis 99 Teile eines nicht-sauren, äthylenungesättigten Monomeren mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen einschliesslloh 59 bis

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99 Teile Acrylaäurealkylester oder Methacryleäurealkyleeter, von denen Bindeβtens 20 Teile aus Methacrylsäuremethylester bestehen, enthalten» zusammen Bit genügenden Mengen einer Stickstoffbas«, um mindestens 30 $> der freien Carboxylgruppen des Mischpolymerisates zu neutralisieren» wobei mindestens 95 $> der Mischpolymerisattailchen mittlere Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 0,1 μ aufweisen (bestimmt unter den Elektronenmikroskop bei 10 000-faoher Vergrößerung),

Pie im Rahmen der Erfindung verwandbaren polymeren Bindemittel werden durch Mischpolymerisation der Monomeren, vorzugsweise in einem in Bewegung gehaltenen wässrigen Medium in Gegenwart eines freie Radikale bildenden Erregere und eines Dispergiermittels unter Bildung eines Gemisches hergestellt, welches 20 bis 40 Gew;-?t Mischpolymerisatteilchen mit den angegebenen Einfrierpunkt und Molekulargewicht und einem mittleren Durchmesser von etwas mehr ale 0,1 μ enthält. Wenn der ΪΑϊΐ/rierpimkt dft» Mischpolymerisates über 25° C liegt, wird zu dim wässrigen Gemisch eine Menge Weiohnaoher, in allgemeinen 10 bis 100 Gew.-5*, bezogen auf das Mischpolymerisat,

, die ausreicht, um dun Einfrierpunkt des Mischpolyin dem wänsrlgen Mediu.a auf etwa 5 bis 25° 0 herabzusetzen, abor nicht, anaröloht, um airia Phasenumkehr au b»- -·*..'._ ",,j·'- wlcd Λ ' ■■ vLioiidiiii'. )ü::i. K0/öivri! i ch la der /.u_;-H ·; -""· - \ΐ·^:·). ■ . ■ >i '^; ■■.<■> i-j;' ;■■ v<>.?f. j .;.:i./--.· 1- ih von <|'~ ir» L f ι f!^;'^{; 1}^.

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der freien Carboxylgruppen des Mischpolymerisates erforderlichen Menge, zugesetzt und das lemisch unter Soherwlrkung bei 40 bis 100° C gerührt, bie eine kolloidale Dispersion entstanden ist, in der mindesten3 95 i> der Mischpolymerisatteilchen mittlere Durohmesser im Bereich von 0,01 bis 0,1 μ aufweisen.

Es ist wesentlich, dass das Misclpolymerisatbindemittel mindestens etwa 1 Gew.-^ und wenige? als etwa 6 Gew.-Jt, bezogen auf seinen Gesamtinonomerengehalt, an den angegebenen sauren Monomeren enthält, um hinreichen 1 dispergierbare (Teilchen zu erhalten, die genügend wasseruneinpfindlioh sind, was an der Unlo'ellchkeit in konzentriertem Ammoniumhydroxyd zu erkennen ist. Zur Erzielung der besten Kombination von Eigenschaften werden Mischpolymerisate bevorzugt, die das saure Monomere in Mengen von 3 bis 6 Gew.-# enthalten.

flerner ist es wichtig, dass das Uiachpolymerisatbindesiittel aueser dem einpoiyeerieierten sauren Monomeren mindestens etwa 59 Gew.-it an dem oben angegebanen Acrylsäure- bzw. Me thaoryloäureestor enthält, um einem hinreichend glänzenden und dauernd trockonen Aii3brichfLIm svu erhalten; im Intereoee des hcichßbon ülanzea und der höchste! ι Dauorhaf tigkjit boefceht daß M) oohpo'.lyineL¹LHUt pr?ikt;iach \ llijbändl^ am Aci-ylsäu»·©- b25W. M^tiuiöi',/ in.· 'roverbLmb.ngun . ^-.j.in η,α;. J:jair.i- Ul.aiii und Di .,L- hmwvhnt i, i^kf- t- m.oh^ w^un¹ :i"b ninA*

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können die Ansätze etwas preiswerter hergestellt werden« indem sie bis zu etwa 40 öew«-£ an einem anderen, nicht-sauren, äthylenungesättigten Monomeren mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen enthalten. Von diesen werden die ß-substituierten, eonofunktionellen Äthylene* die eine einzige, der Polymerisation zugängliche Stelle im Molekül ausweisen und zum Rest unter den Bedingungen der Polymerisation, der Dispergierung, des Vermiftohens und der Alterung chenisch inert aind, bevorzugt* Beispiele für solche Monomeren sind Vinyl-· und Vinylidenchlorid und -fluorid, AlkylvinylUther, Styrol und Ester aus gesättigten Fettsäuren und Vinylalkohol. Vinylacetat wird als C©monomereβ besonders bevorzugt. Es können aber auch andere Monomere, wie Butadien, Äthylenglykoldimethacrylat und ölycerintrimethacrylat, verwendet werden.

Bei den bevorzugten Ansätzen härtf.t die Härte des fertigen Lackfilaes weitgehend von den relativen Mengenanteilen dee in den Aorylhydroeol enthaltenen, einpolymerisierten Methacrylsäureeethylesters ab; die Maximale Härte wird erzielt, wtnn das Mischpolymerisat ia wesentlichen aus Methacrylsäuremethylester und der vorgeschriebinen Menge an ungesättigter Säure besteht. Für die meieten Verwendungszwecke ist Jedoch eine höhere PilmbiegBamkeit erwüracht, und ea ist gewöhnlich zwecicmäseig, wenn das SesaaitmonoK erengemiach auf je 100 Gewichtsteile 20 bis 60, vorzugsweise 25 bis 55 Gewiohtsteilt

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an anderen Acrylsäure- oder Methaorylsäurealkylestern enthält. Zur Erzielung der günstigsten Eigenschaften und der besten Wirtschaftlichkeit wird Aerylstureäthylester ale Oonononeres bevorzugt*

Be können auch andere als die von Acrylsäure bsw. Methaorylsäure abgeleiteten Cooononeren Terwendet werden.» un biegsaae Filae zu noch geringeren Kosten zu erhalten, und wenn solche Cononoaeren verwendet werden, besteht das Mieohpolynsrieat vorzugsweise ausser der ungesättigten Säure in wesentlichen aus einen solchen Conononeren» vorzugsweise Vinylacetat, und Methaorylsäurenethylester. Die Gegenwart des Conononeren bewirkt eine innere Weichstellung dss Polymerisates.

Die innere Weicheteilung führt zu einer gleichwertigen Biegsamkeit und etwas höherer ?ilnfes-jigkeit, ist jedooh erheb·» lieh kostspieliger ale die äussero Weichstellung, die ihrerseits eine ausgezeichnete bis ausreichende Pllnfeetigkeit bei gehalten an äusserea Weichmacher (nicht-flüohtigen Weiohnaöher) fcie etwa 30 Gew.-^ der Hydroeolfeetetoffe liefert. Ui Interesse der grössten Wirtschaftlichkeit und Leistung werden die Mengen an Conononeren so beneesen, dass nan die gewünschte Biegsamkeit erhält, wenn das Mischpolymerisat 15 bis 25 Gew.-4* an einem nicht-flüchtigen Weichmaoher enthält.

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Ee ist wesentlich, dass das Molekulargewicht dee Bindeaittel-Misohpolymerisates einer Eigenviscoaität τοπ. aindestene etwa 0,15 entspricht, da die Bind»festigkeit bei niedrigeren Molekulargewichten der Polymerisate unsureiohend ist· Zur Erzielung der höchsten Festigkeit soll das Molekulargewioht Bweek- * massig so hooh wie möglich sein; es wurde jedoch gefunden» dass es mit steigendem Molekulargewicht inner schwieriger wird,^Hydrosole mit den erforderlichen kleinen TθHohen herzustellen. Deshalb arbeitet msn ia allgemeinen alt Molekulargewichten, die einer Eigenviscosität Ia Bereich τοπ 0,25 ble

■0,50 entsprechen·

7ür den Glanz, die Glattetreichbarkeit alt dea Pinsel und vorteilhafte Konsistenaelgenschaften der erfindungsgeattseen Ansatz· ist es wesentlich, dass die Seilohen kolloidale UrOsse besitzen und au nicht mehr ale etwa 5 £ einen mittleren Durchmesser von nehr als etwa 0,1 μ aufweisen. Zur B#stiaaung der Sellohengrusse können Proben τοη Bindeaittelteilohen hergestellt werden» indea man 1 Gewicirtsteil alt 50 000 Gewichtsteilen Wasser verdünnt, ein Gelatinegitter alt der Masse beschichtet und trocknet und das beaohiohtete Gitter verohroat und unter dem Slektronenalkroskop untersucht«

Ferner ist es wesentlich, dass eine genügende Menge Sticketoffbaee anwesend ist, um »indes bens 30 %, voraugeweise 4-5

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bis 85 £» der Säuregruppen des Kieohpolymerisates bu neutralisieren, und zwar mindestens bis der Anstrich auf eine Unterlage aufgetragen worden ist. Bei geringerer Neutralisation können die Teilchen leioht waohsen. Wenn die Stickstoffbass in grusaeren Mengen anwesend ist, als sie sur leutralisation von etwa 85 £ der Säuregruppen erforderlich sind» und dis Konzentration der Bindern!ttelteilchen grosser 1st als etwa 40 (Jew.-^ des Gemisches, neigen die Dispersionen su einer unerwünschten Verdickung. Überschüsse an der .Stiokstoffbass können neutralisiert oder durch Verdampfen entfernt werden· Man kann zwar beliebige Stickstoff basen verwenden ? Aasoniak wird jedoch bei weitem bevorzugt, da es bein Trooknen des Films leicht flüchtig ist und su einer geringeren Waeserempfindlichkeit des fertigen Pilma beiträgt«

Als Weiohnaoher zum Dispergieren der härteren Misohpolynerisate Bit Einfrierpunkten über 25° C kann jede normalerweise flüssige organische Verbindung verwendet werden, die unter den Bedingungen des Dispergieren» nicht sledst, und In der die Mieohpolymerisatteilchen Mindestens quellen. Organieohe Verbindungen mit einen oder mehre:ren Sauerstoffatomen, wie einwertige und mehrwertige Alkohole, Äther, Beter und eiyboläther, werden bevorzugt; nan kann jedoch auoh Stickstoffverbindungen, wie Amide, Imide, Alkylpyridine« Amine und !line, verwenden» Organische Stickstoffbasen können auoh dis doppel-

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te Aufgabe eines Weichmacher« und einte Heutralieationsaittels für die freien Carboxylgruppen übernehmen. Flüohtige Weichmacher, wie Ieopropanol, Diäthylenglykolnonoäthylftther und Äthylenglykol, die bei der Hersteilung dee Hydrosole oder bein Trooknen dee Lackee verdunsten, werden vorsngewelee verwendet, wenn der fertige PiIn eine naxiaale Härte aufweieen soll, während nicht-flüchtige Veiohsaoher₉ vie Acetyltributyloitrat oder EhthalsäurebutylbenBylester» die bein Trooknen des Laokes hinterbleiben» verwendet werden, wenn der fertige Lackfilm grossere Zähigkeit aufweisen eoll. Zur Erzielung des höchsten Glanzes und der höchsten Beständigkeit der Konsistenz wird Fhthalsäurebutylbeneyleeter bevor rügt« Die Weichmacher unterstützen auch daa Zusaaoenflleseen bei der Bildung des Lackfilms und setien den Gefrierpunkt -der Maese herab.

Ib allgemeinen wird ein höherer Glans erzielt, wenn »an gröeeere Kengen an verhältnisaäeeig langsaa Ttrdunetenden BInAe* Bittel-Weichaaohern verwendet} diee hat jedooh eine längere Trocknungseeit und höhere Kosten aur Polge. Sie bevorsugten Ansätze genäse der Erfindung, die insgeeaat 60 bia 180 g Bindeaittel-Weichaacher je Liter enthalten, liefern guten bie ausgezeichneten Glanz und eine hinreichend kurie Trooknungssseit, um einen zweiten Auftrag innerhalb 4- Stunden oder weniger na.ch dem ersten Auftrag su ermöglichen. Ib Intereeee der

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gröesten Wirtechaftlichkeit enthalten die Ansätze weniger als 72 g flüchtigen Weichmacher je Liter.

Bei der Herstellung der erfindung3gemässen Ansätze kann man zwar weniger konzentrierte Hydrosole verwenden; vorzugsweise verwendet man jedoch Hydrosole mit dein maximalen Misohpolymerisatgehalt, der zur Aufrechterhaltung der erforderlichen geringen Teilcheiigrösse möglich ist, gewöhnlich 40 bis 50 #,

da die*"Menge an Weichmacher, die zur Erhaltung der Stabilität der Konsistenz erforderlich ist, ni.t steigender Mischpolymerlsatkonzentration abnimmt. Um die JÜLschpolymerlsatteilchen nicht einer unnötigen Scherwlrkun^ auszusetzen, werden die Pigmentdispersionen vorzugsweise gesondert hergestellt und erst dann mit dem Hydrosol vermischt.

Die erflndungsgemäss verwendeten Verdicker sind teilweise veresterte saure Mischpolymerisate aus 1 Gewiohtsteil eines Mischpolymerisates aus einem niederen Alkylvinyläther und Maleinsäureanhydrid mit einer spezifischen Viscosität in Bereich von 0,1 bis 3,5, bestimmt biji 25° 0 an einer Lösung von 1 g trockenem Polymerisat in 100 ;al Methyläthylketon nach dem bei Billmeyer (a.a.O.) beeehriebruen Verfahren, und 0,2 bis 1 Gewichteteil tines Polyätheralfribols, flor im wesentlichen aus aliphatiochen oder aromatisch.m C^^- bis 0₂₀-Alkoholen und 6 bie 35 Mol je McI dee aliphatischen oder aromatischen H)COhOlB an elnhondenaleitern Äthylenoxyd besteht, zusammen nit

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auereichenden Mengen einer Base, un «ine wässrige Lösung des veresterten Miachpolynerisates av.f einen pH-Wert von Bindest ena 7,0, vorzugsweise in Bereich von 7 bis 9.5» au neutralisieren. Zur Erzielung einer ausreichenden Nasshaftfestigkeit ist es wesentlich, dass die Menge dieses eynthetiachen Verdiolcere auf Festatoffbasis weriger als 18 g/l betrttgt, und ■ Mengen in Bereich von 0,24 bis ti: g/l» die sich nach des durch die gewünschte Konsistenz dee EiCi-.illelaokee bedingten Verdikkungegrad richten, werden bevorzigt. Bevorzugt werden Terdikker aus 1 Gewichteteil eines Miechpolynerisatee aus Hethylvinyläther und Maleinsäureanhydrid von verhältnisnässig niedrigen Molekulargewicht, entsprechend einer spezifischen Yiscositat ron 0,1 bis 0,5» verestert mit etwa 0,5 Gewichteteilen eines Polyätheralkohols aus einer C₁₀- bis O₁₆-Alkohol alt etwa 16 Mol einkondensierten Äthylenoxyd je Mol C₁₀- bis Cjg-Alkohol, in wässriger Lösung, neutralisiert auf einen pH-Wert von 8,5 bis 9,5.

Bin höherer Glanz wird in allgemeinen durch Verwendung de· verhältnisBsäsgig niedermolekularen Hiechpolynerisatee ersielt. Michpolynerisate von höherem Moli kulargewioht, besonders wenn sie alt Anaoniuahydroxyd neutralisiert worden, liefern eine höhere Terdickimgewirkung und Batahaftfeetigkeit auf Kosten des Glanees.

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Tür eins ausreichende Visoosität und Lagerbesttiadlgkslt 1st es wesentlich, dass der pH-Wert des fertigen Ansatzes ia Bereich¹ von 7,5 bis 8,6 und vorzugsweise, besonders bei Ansätzen ait hoher Flüchtigkeit, von 7,9 bis 8,1 liegt. Der Gesaat-pH-Wert richtet sich veitgehend nach dem pH-Wert des verwendeten Hydrosole und zum geringeren Ausmasee naoh dea pH-Wert der Verdickerlösung. Im allgemeinen liegt der pH-Wert der bevorzugten konzentrierten Hydrosole la Bereich von 7 bis β, um die Handhabung zu erleichtern, und gewöhnlich bei etwa 7,5.

Im allgemeinen müssen die Ansatz», um als Glanalaoke geeignet zu sein, fertige trockene Anstrichfilae liefern, die, bs-Btimat unter einem Winkel von 60° naoh der ASTM-Prüfnora D-523-62-T* einen spiegelnden Ulan» von mindestens 20 aufweisen· Zwar schwanken die einzelnen Einstufungenι la allgeasinen werden jedoch Werte von 20 bis 40 als Halbglans, Werte von 40 bis 70 als aians oder Halbglans und Werte über 70 al· CFlans eingestuft. Der Glanzwert eines ?ilas kann aber stark von der Art und Welse beeinfluss:!; werden, in der der fila aufgetragen wird, Pur die Zwecke der Erfindung werden die alanewerte, falls nichts anderes angegeben ist, an filmen bestimmt, die durch Glattstreichen mit einer Auftragsklinge nach Bird auf eine Morest-Karte naoh der ΑέΐΗ-Noravorschrift Methode D, bei einem Kllngenabstend von etwa 0,15 aa

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βteilt worden sind. Hierbei erhall; man «inen nassen Vila ait einer Dicke von etwa 0,075 na» der zu einen TiIa ait einer Sicke von etwa 0,025 an trocknet. Die Anwesenheit eines Pignents Tergröseert im allgemeinen die Schwierigkeit» einen fertigen lackfilm mit Hochglanz zu erhalten. Trotedea ist es wesentlich, dass der fertige Lackfilm mindestens etwa 18 YoI Pigment enthält, damit er eine auureichende Deokkraft beBitet, und bed Fignentgehalten von mehr .ils etwa 32 YoI.-Jt lässt sioh ein ausreichender Glanz nicht neh:? erzielen.

Aber selbst bei Pigment gehalten von 18 bis 32 Vol.-jfc auss Dan sehr fein gemahlene Pigmente verwanden, um zufriedenstellende Glanzwerte zu erzielen. Unter "Pigmenten" sind hier sowohl Grundpigmente als auch Pigmentstr<!Ckmittel_t wie Ton, XaIkUB₉ Calciumcarbonate Bariumsulfat usw.» zu verstehen. Im allgemeinen kann jedes homogen dispergierbare Pigment verwendet werden« Aber auch nioht-hoaogen diepergierbare Pigmente» wie die »eisten der synthetischen Kieselsäuren» die leicht an die Oberfläche aufsteigen und Stumpfheit verursachen, können in geringen Mengen verv/ondet werden. Titer.dioxyd ist wegen seiner hohen Deckkraft wä. niedrigen Koetei daa bevorzugte Pigment, und die An&ätfcc enthalten vorzugeveiae mindestens 240 g Titandioxid je Liier. \/enn andere Parten ala weiss gewünscht werden, verwendet nan vorzugsweise Trtandioxyd ale Grundpigment mit v<^:;.· mUtiiiamäasig 3cleirt«n Mengen an Farhhilfa-

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mitteln» wie Eieenoxydgelb und -cot, Phthälooyaninblau und -grün, Molybdatorange, Chromoxydgrün» Zinkchromatgelb oder Rues. Um die Kosten zu verringern, können Pigmentstreckmittel !zugesetzt werden; jedooh muaa man dann eine etwas verminderte Deckkraft und niedrigere Glanzwerte in Kauf nehmen· Die Gesamtmenge an Pigment, die erforderlich ist, um ausreichende Pigmentkonzentrationen zu erhalten» schwankt etwas mit dem jeweiligen Figment; allgemein können die Ansätee jedooh 240 bis 480 g Pigment je liter und in Falle der bevorzugten Titandioxydansätze 0 bis 120 g Pigmen !streckmittel und bsw· oder Farbhilfemittel enthalten.

Die ausreichende Feinheit des Pigmente kann durch Mahlen in wässrigem Medium in mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Steinmtihlen, Sandmühlen oder Kerbsohelben-Kreiselmlschern er-« zielt werden. Dae Vermählen wird so lange fortgesetzt» bis die Feinheit des Mahlgutes im Bereich von 0,0 bis 0,0127 mm, beetinart nach der ASTM-PrUfnorm D- 210-64, liegt und voreugeweia· 0,0 beträgt. Bei bevorzugten Verfahren sur Pigmentherstellung werden Pigment und WaD ε or zusammen mit einem oberfläohenaktiven Mittel und gegebenenfalls einem Schaumverhtitungsmittel, einom Verdicker, eii.em Dauerweichmaoher und sonstigen gewünschttm Zusätzen zue&umen vermählen, bevor sie su dem polymeren Bindeinittel zugeoe zt werden. Die günstigste Vermahlung wird erzielt, indem τη ja Qemisohe vermahlt» bei

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denen das Gewiohtsverhältnis von Pignent eu den übrigen Beatandteilen etwa 1 : 1 beträgt, d.h. verhältnieaäaeig dicke Gemische.

um eine hinreichend feine und glerlchaässige Verteilung des Pigmentes au erzielen, muss ein oberflächenaktives Mittel verwendet werden» Hierfür können die handelsüblichen, mit Wasser misohbaren, mit Wasser nicht nisohbaren» anioniaohen, kationijBchen oder nicht-ionogenen oburfläohenaktiven Mittel verwendet werden. In allgemeinen liefern jedoch anlonisohe oberflächenaktive Mittel bessere Pign-:>ntdiepereionen* während nicht-ionogene oberflächenaktive Hittel einen besseren ölen» und eine höhere Beständigkeit der Konsistens liefern» weswegen ein Geniach aus beiden Arten von oberflächenaktiven Mitteln für die günstigste Kombination von Eigenschaften bevorzugt wird. Von den nioht-ionogenen oberflächenaktiven Mitteln werden diejenigen, deren Gleiohgewiohtswert cwieohen hydrophilen und lipophilen Gruppen (HLG-Wert) in Bereioh von 7 bis 18, insbesondere von 12 bis 14» liegt (beitimnt nach des auf Seit· 839 bis 852 des "Official !Digest rf Faint Technology and Engineering", August 1964-K in Itt'eresse de· besten larbaufnahoiieverBÖgens bevorzugt. Die Oactjatstenge an oberflächenaktiven Kitteln (auf Feststoffbasis) <insohlieislioh derjenigen, die etwa zur Herstellung des Hydr«»öle verwendet werden, liegt in Bereioh von 6 bis 36 g je Litei de· fertigen Ansatieβ. Mit geringeren Mengen erzielt nan ein*η unzureichenden Glane. In-

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nerhalb dieses Bereichs verbessert sich der Glanz und die Beständigkeit der Konsistenz bei der Lagerung mit steigenden Mengen an oberflächenaktiven Mithin· Bei Gehalten an oberfläohenaktiven Mitteln von mehr da etwa 36 g/Liter zeigen die fertigen Laokfiloie eine unerwinschte Anfälligkeit gegen Wasserfleokenbildung, d.h., wenn *ler PiIa mit Wassertropfen. besprüht und einige Zeit stehen gelassen wird, erscheinen Flecke^ oder Streifen, die nach d«na Abwischen der Tropfen hinterbleiben. Die bevorzugte Gesamtiaenge an oberflächenaktiven Mitteln liegt im Bereich von 14»'' bi3 26,4 g (auf Feststofffcaeis) je Liter des Ansatzes, wobei die Wirkstoffe als Feststoffe gerechnet werden.

Der Ansatz soll» wenn dies auch nicht wesentlich ist, vorzugsweise ein Sohauoverhütungsioifuel enthalten. Schaumverhütung eeitt al sind nicht erforderlich, wenn das Pigmentmahlgut nach einem Verfahren hergestellt \drd, bei dem keine Schaumbildung stattfindet, z.B. in der DrelwalaenmUhle. Wenn der Ansatz jedoch kein SchauBiverhUtur{;emittel enthält, können beim Auftragen, besonders mit der Walze, Blasen auftreten» die die Gleichmäsaigkeit deu GKLex: es beeinträchtigen. Im all-

gemeinen können zwar iCLle bekannt', η ttohauBverhUtungsnittel verwendet werden, die in wässrige:-. Medium wirksam sind; die nioht-kieselsäurehaltigen SchauEV rhtttungsmittel werden ^edooh bevorzugt. Typische wirksame Schatusverntttungsmitt«!

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wasserunlösliche flüssigkeiten, die auf der Oberfläche der Ansätze unelastische Filme bilden, z.B. 2-Äthylhexanol, Diisobutyloarblnol, nöherpolymerisi.erte Glykole und Äther derselben» höhere Fetteäureamide, Ftttnäureester, Milcheäurealkyleeter, höhere Äther, 2-(Di tert.sjnylphenoxy)-Ethanol, Phosphorsäureester und Ester dee Sorbits.

Die Ansätze genäse der Erfindung enthalten praktisch ausschlieeslioh synthetische Bestandteile mit guter Widerstandsfähigkeit gegen den biologischen Abbau» können jedoch auch kleine Mengen an natürlichen odet synthetischen wasserlöslichen Polyolen oder Äthern, z.B. Ä?hylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Hexylenglykol usw., enthalten, um den Glanz zu verbessern. In.Interesse der höchsten Wideretahdsfähigkeit gegen den biologiechen Abbau setzt nan zweckmässig Biocide» wie Phenylqueoksilberacetat, Phenylqvecksilbersuocinat, Natriumo-phenylphenol, Natriunpentachlorphenol oder dergleichen» zu* Diese Verbindungen sind in Menger, von etwa 0,12 bis 1,2 g je Liter des Ansatzes wirksam·

Bei der Herstellung der erf indur>_;: agem&ssen Enaillelack-Ansätze ist zur Erzielung der besten lirgebniss» die Art und die Reihenfolge des Zusatzes der verschiedenen Bestandteile von Bedeutung» obwohl nan die Bestandteile auch mit Erfolg in verschiedenen Eeihenfolgen zuset.en kann. Vorzugsweise wird

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das Pigiient grtindlioh nit einer r.ienlich konzentrierten lösung dte pignentdispergierenden oberflächenaktiven Mittels benetat, bevor ·β ait den Hydroeol oder den Verdicker vernisoht wird» und die nachfolgende Verdtinnung mit Hydroeol» Verdiokerlusung -oder Wasser wird allmählich durchgeführt» um die örtliche Isolierung oder Abscheidung: der Flgnentteilchen von den pignentdispergierenden oberflächinaktiven Mittel auf einen Mininun su halten« Nicht-ionogene oberflächenaktive Kittel werden vorzugsweise entweder zugesetzt und.vor den Zusatz des Hydrosole gründlioh in den Qenisch verteilt oder erst naoh den gründlichen Tsrnischen des Hydrosole und der Pignentdispersioa zugesetzt» um die Neigung des konzentrierten, niohtionogenen oberflächenaktiven Mittels zur Überführung des konzentrierten Hydrosole in ein OeI su unterdrücken. Dae allmähliche Verdünnen von höheren auf niedrigeren Feststoffgehalt ist besondere wichtig, naohden die Fignentdispersion von erforderlichen Feinheitegrad hergestellt worden ist.

In den nachfolgenden Beispielen wird auf Tabelle I» in der die Bestandteile aufgeführt sind» und auf Tabelle II Bezug genonmen, in der dae Vermischen der Bestandteile eu weiasen Emaillelacken erläutert ist.

In Tabelle II sind die Bestandteile von oben nach unten in der Reihenfolge ihres Zusatzes in Qe v; Lohte teilen aufgeführt. Bei

jeden Bnailleläck-Ansatz werden iι der ersten Verfahrensstufe

, ■ - 20 -009862/1986 bad original

PC-3302 M

dee ⁿPignentdiepergierene^w die über der auegezogenen Linie der Tabelle II angegebenen Beetandteile nacheinander und allnäh-Iioh unter langsanen Rühren in ein Miscngefäsa eingegeben und darin gemischt. Dieses Gemisch wird dann entweder 20 Minuten in eine* Kerbsctieiben-Kreiselniecher bei einer Umlaufgeschwindigkeit von 3500 U/Min, oder, in Falle des Bnaillelackes Hr. 1150, in einer SandmÜhle oder, in Falle der Bnaillelacke Nr* 11$0 und 1165» in einem einzigen Durohgang durch eine Morehouse-Steinnühle dispergiert, wobei in jeden falle eine Pignentdispersion nit einem Feinheitegrad von 0,0 erhalten wird· In einer nachfolgenden Zerkleinerungsstufe werden die unter der ausgesogenen Linie der Tabelle II aufgeführten Bestandteile nacheinander und allnäklioh unter langsanen Rühren cu der Pignentdispersion zugesetzt, und das Ganze wird 20 Hinuten weiter mit einen Schaufelrüarer zu den glatten, gleichnaseigen, fertigen Gemisch verarbeitet.

In !Tabelle III sind die Gesamtaueaineneetzungen der einseinen Bnaillelacke Susannen Bit ausgewallten Laokeigenschaften und Leietungaangaben verzeichnet« Dio Konsistenzen werden durchweg in Krebs-Einheiten, bestinnt oei 23° CS nit den Storner-Tiscosineter, angegeben, während Üe übrigen Bestwerte naoh den oben genannten Prüfverfahren 3«stinut werden. Die pH-Werte der erfindungsgenässen Lacke und ler Vergleichslaoke liegen

säffltlioh in Bereich von 7»5 bis h,6. ' BAD

PO-3302 U

Sie Angaben über die tlberlappbarkeit, dae Ablaufen bein Über· lappen, die Glattstreiohbarkeit mit den Pinsel und da· ParbaufnahneYernögen beziehen .sich auf Ergebnisse von subjektiven Vergleichen« Zu Vergleichezwecken wird eine Lackprobe Bit eines 25ti an breiten Pinsel mit Polyanidboreten in einer flache Ton 12,7 on χ 12,7 on auf eine lackierte Papierkarte aufgeβtrieben. Die bestrichene Fläche wird dann θ Minuten trocknen gelassen und auf die gleiche Weise nit einen aweiten Auftrag Von 12,7 on χ 12,7 on beschichtet, der den ersten an einen Rand un 25,4 nn überlappt, worauf nan das Gans« vollständig trocknen lässt» Das Verlaufen wird.unter Beeugnahne auf Torgefornte Hörnen je nach der CHeichnässigkeit der Flachheit und Glätte der sioh nicht überlappenden Flächen als schlecht, ausreichend» gut oder ausgsBSiohnet beurteilt« Die ttberlappbarkeit wird auf ähnliche Weise naoh der Gleiohnässigkeit dta Aussehens der sich über3appendsn und der sich nioht überlappenden flächen beurteilt, wobei ein eohlechtes Verlaufen eich an eine» "federartigen" Aussehen der Schnittstelle des ersten und des zweiten Auftrage oder durch Auftreten von Finselnarkierungen in der sich ülerläppenden Fläche cu erkennen gibt· Das Farbaufnahmevermögen wird in ähnlicher Weise nach der Gleichnässigkeit der Farbe in der beschichteten Fläche beurteilt«

j . kV ·'■'' - "· •L :<:·;. tit,·· ■ *

- 22 ~ BAD ORIGINAL

001852/1915

PC-3302

Tabelle I Beschreibung der Bestandteile

(1) Wässer

(2) Schauaverhütungeinittel

(a) Organische Flüssigkeit, 100 i» Wirkstoffe«

(3) Biooid

*( a) Di-Cphenylquecksilber)-tiodeo enylsuecinat.

(4) Flüchtiger Weichmacher

(a) Gemisch aus 75 Gewichtsteilen Diäthylenglykolmonoäthyläther und 25 Gewichtsteilen Xthylenglykol·

(b) Äthylenglykol. (o) Propylenglykol (d) Glycerin

(5) Nioht-flüchtiger Weichmacher

(a) Fhthalsäurebutylbenzyleater

(6) Oberflächenaktives Mittel

(») Hetriueealz eines Hiachpolymerisats aus Diiaobutylen und Malelnettureanhydrid, anionisones Mittel, 25 Gew.-^ Feststoffe,

(b) Kalluntripolyphosphat, anionisches MIttel« 100 Gew.-Jt Feststoffe.

(c) Nonylphenoxypoly-(äthyl.3no3cy)-äthanol_f nichtionogenes Mittel, HIß-\v.3rt 12,8; 100 Gew.-Jt Feststoffe.

(d) Dioctylester von Sulfobirnsteinsäure, nichtionogenes Mittel, 75 Gf;»r.-£ Peststoffe.

(«) AmmoniuiDBalz eines Mischpolymerisates aus Styrol und Maleinsäureanhydrid, anionisches Mittel, 37 Gew.~4» Feststoffe.

- 23 - . .BAD

009652/1985

PC-3302 Λ

(7) Pigment

(a) Titandioxyd

(b) Ton

(8) Hydroaol

(a) Acrylhydrosol alt einer Vieooeität yon 100 bie 200 cP, enthaltend auf ,je 100 Gewiohtsteile 30 Gewichtsteile (a) Acz?y !-Mischpolymerisat mit einer Elgenviscosität von 0,27 bis 0,33 und einer ÜSinfri er temperatur von 68° C, welches auf Je 100 Gesamtmonomer-Gewichtsteile 66 Teile Methacrylsäuremethylester, 29 Teile Aorylsäureäthylester und 5 Teile Methacrylsäure enthält, in Fora von dispergieren Kolloidteilchen mit vorwiegenden Bittlerem Durchmesser im Bereich von 0,03 bie 0*13 μ vorliegt» von denen mehr ale 95 1> mittlere Durchmesser im Bereioh von Q.,01 bis 0,1 μ aufweisen» in 70 Teilen (b) eines Gemisches aus 59 Teilen Wasser,. 10,8 Teilen des obigen Lösungsmittels (4) (a) und 0,2 Teilen Eatriumlaurylsulfat, wobei das Hydro sol nit Ammonivmhydroxyd auf einen pH-Wert von 8,5» entsprechend einer 90 £igen Neutralisation der freien Carboxylgruppen, neutralisiert ist.

(b) Aorylhydrosol mit einer Viscosität von 500 bis

1500 cF (bei den Laoten Nr. 782 und 786 von 330 cF), enthaltend auf je 100 Gfwichtsteile 45 Teile

(a) Acryl-MischpolyneriLat (8) (a) (a) in 55 Teilen

(b) eineβ Gemisches aus 50 Teilen Wasser, 4»5 Teilen Lösungsmittel 04) (O (im falle der Lacke 805 bis 902 Hexylenglykol) (im Falle des Lackes

Nr. 752 =5,8 Teile Lösingsmittel und 48,7 Teile ' Waeser), 0,27 Teilen Natriumlaurylsulfat und 0,23

²⁴ " BAD ORIGINAL

009852/1985

ΡΟ-3302

Seilen Isopropanol, wobei das Hydrosol ait Aeaoniuinhydroxyd auf einen pH-Wert von 7,5» entsprechend einer 45 #igen Neutralisation der freien Carboxylgruppen, neutralisiert ist*

(9) Verdicker

(a) Lösung, hergestellt, auf je 100 Gewichteteile» aus 65 Seilen (a) Wasser, 10 Teilen (b) eines Mlsohpolynerisatee aus Methylvinyläther und Maleinsäureanhydrid mit einer spezifischen Viscosität

^lf von 0,1 bis 0,5» umgesetzt mit 5 !Teilen (c) eines polyoxyäthylierten aliphatischen Alkohole aus eines aliphatischen Alkohol mit 10 bis 16 Kohlenstoffatomen und 16 Xthylenoxydeinheiten·je Einheit des aliphatischen Alkohols, unter Bildung einer Teilesterlösung alt eines pH-Wert von 3, die ait Ka-

' liumhydroxyd auf einen pH-Wert ron 8,5 bis 9»5 neutralisiert wird.

(b) lösung, entsprechend der lösung (9) (a), jedoch alt AmmoniuMhydroxyd anstelle you Kallushydroxyd neutralisiert und Bit eines Mischpolymerisat ron etwas höherem Molekulargewicht.

(o) Wässrige Lösung nit 2 Gew.-£ (is falle des Lackes Ir. 1180 nit 2,5 Gew.-^) feststoffgehalt, hergestellt durch Verdünnen einer 28 Gew«-$( feststoffe enthaltenden wässrigen Emulsion eines Misohpolyserisates aus Methacrylsäuremethylester, Acrylsäureäthylester und Acrylsäure alt eines Aorylsäuregdhalt von 35 Gew.-4 und neutralisieren sit Asmoniumhydroxyd auf einen pH-Wert von 8,0«

BAD - 25 -

0Ö9852/1985

Tabelle II

•	*	1	·)	Sataillelack Hr.	683	3	2	•	3	m.	717-l··	8	2	-	752	9	—	2	2	«.	782	-	6	-	2	786	—	6	895	896	-	6	!«■	897	-	I-33C	144
		5	a]	Bestandteile		2		-»			20	*			4	20	·>				20			« -							ro
		t-	a]	Wasser	92	4	m*	102		4	—	102		8	m.	154»		10	154			70	70		20	70	_
	4	a]	' Oberflächenaktives Mittel				•	2		m.	-		TSr	-	·.		-	2				10			13
	6	d	SchaumverhUtungSfflittel	•	-	20	•	4		mm		3	268	3	20	2	2	—	32	2	—
	6)	a	Flüchtiges Lösungsmittel	8	—				—	10	—	231	12
	2	a	Oberflächenaktives Mittel	—	m,	-	mm	-			m.	-	-	VJl
O	6	e	Oberflächenaktives Mittel	265	mm			268	_			6
ο Ι	6	0	SchaunverhütungaiBittel'	—	266	265		·»	—	—	20
co I	;j	b	Oberflächenaktives Mittel	-	-	—
CD		b	Oberflächenaktives Mittel		,^	6	44	32	3
cn	6	C	Propylenglykol	-.	ab		·.	231	28
	5	a	Oberflächenaktives Mittel	66	—		«.		11
	7	a]	Itbylenglykol	56	20
co	1		Oberflächenaktives Mittel		10		275
CD	3	{*!	Nicht-flüchtiger YeicbMoher	-	32
cn	6	(o	Pigaent	231	44
	4	(b	Wasser	m.
	7	<*	Biocid	mr		mm
	(5	(a	Oberflächenaktives Mittel	mm	—	50
	17	(a	Athylenglykol	m.	61
	(7	Pigoent	44
		Oberflächenaktives Mittel		—
		Pigment
	(b) Pigaent

- PortsetBung der Tabelle siehe Seite 27 -

—V

CD CO O

PC-3302

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- 27 -

O CO

O ·

U)Ca)
6)(a)
6)(d)
2)

Smaillelack Nr.

Bestandteile

Wasaar

Oberflächenaktives Mittel

Schaumverhütungsmittel

Flüchtiges Lösungsmittel

Oberflächenaktives Mittel

Oberflächenaktives Mittel

Sohaumverhütungsmittel

Oberflächenaktives Mittel

Oberflächenaktives Mittel

Propylenglykol

Oberflächenaktives Mittel.

Äthylenglykol

Oberflächenaktives Mittel

»icht-fItichtiger Weichmacher

Pigment

Wasser

Bloold

Oberflächenaktives Mittel

Äthylenglykol

Pigment

Oberflächenaktives Mittel

Pigment

Pigment

Ta b e 1	3	^,	3	ier	231	1 e	—	6	-	CVl	II	3	_	6	mm	2	(Fortsetzung)	—	1127	9	-	,^	1150	8	-	9	mm.	1180	8	-	9	-	1185	-	9	-
902	6	28	—	978			20	990	-	20	1125	-		2		32		2	30	-		2	30				30
	11	—		10			10			am		-		70			30		30
144	-	172	38	172	30		-	28
—	44		210	_	210	9 -	28		WW	_	—	_
—	61	3	-	—	2		_	_	32		32		32
13	—	—	m.		230	230	8	230
-	—	-	_	-		—	2	—
50	50	—	210	—	—
-	-	210	48
48	1
	9
1
9
'32

ν» ο ro

der

siehe

CD CO O

Emaillelack Nr.

Bestandteile

Waaser

Hydroeol

Biooid

Wasser

Oberflächenaktives Mittel

Verdicker

Hydroeol

Blocid

Verdicker

Verdicker

Wasser

Hydroeol

Hydroeol

Oberflächenaktives Mittel

Hydrosol

verdicker

Verdicker

Oberflächenaktives Mittel

Wasser

Glycerin

Verdicker

Propylenglykol tabelle II (gortaetaung)
978 990 1125 1127

«SB 58

339

93

1180

20

339

525
20

374

100

259

374

100
20

33

1Λ85 °

-	339	339	339
54 259	30 •M»	30 30	46 170
	16b	T53
-	84		mm

ο
to

20

CO CO O ro

Ir.

Waaeer

Scnauaverhütungenittel

Biooid

Flttohtiger Weichmacher

licht-flüchtiger

Weichmacher (6) Otoerflächenaktiree

Kittel, Feststoffe

(7) Pig»ent

co OD cn

Hydroeol-Feetetoff· (9) Yerdicker-Feetetoffe

Bigeneohaften Spiegelnder Glens

Konsistenz * anfänglich nach 60 Tagen

" 120 " " 210 ⁿ

Gewiohteverhältnis Pignent : Bindemittel

Hloht-flüchtige Bestand- ♦ teile. Gewo-ji

Pigeentgehalt, Vol.-Jt Deckkraft in Einheiten„von

Fläche

25 Λ w ftlcka; ^/785

	τ a	,04 ,52	,17	1 I^	1 e	,56 ,36	III
683		7β4	,00 .7	752	720	782
566,76 2,64	717-1.	f84	519	509 3	,12	534,24 3,48
.116740	566 2	,24 ,12 ,92 ,36	64	,80 ,60 ,92 ,48	38776
44,16	113	53	72	56	64,56
16.08 344;64 222,00 0,96	54	93 123	19 444 280 0	67 73 72	19*44 385,08 285,84 3,48
41	15 339 217 0	1		,17	33
121 101 78		48 25		,1' ,1	85 98 90
1,21	1	695	1,03
47,9 26,4	59 25	56,9 24,9
512	677

549,36 " 3,60

39796 66,84

?0,04 319,92 299,84 3,6

79 85

0,82

54,6 19,0

659

533,52 3,12

46722 50,52

22,80 434,16 274,92

11,40

107 99. 100

1,21

57,7 27,6

675

896 !	,52 ,36	,22	897
503 3	744	,5 ,7	543,00 3,12
49	,00	718	467ö8
54	,36 ,16 ,00 ,16	50,88
24 464 294 8	35	10,32 436,68 276,72 11,52 •
	105 98 100	34
1	91 94 75
60 27	1,25
57,0 28,4
660

514*92 3,48

71,52

21,94" 380,88 280,56 3,96

52

78 77 75

1,01

56,7 24,0

679

(Jorteetrong)

TNiJIWlmrik Ir.

Bioeid

flüchtiger Weichmacher

licht-flüchtiger

Weichmacher OberflAchenaktiTe*

MIttel, Yestetoffe Pigment

8) Hydroeol-Feitetoffe

9) Verdlcker-Testatoffe

Eigenschaften Spiegelnder Glanz

Koneietens

anfänglich ο nach 60 Tagen ο " 120 ^ <o ^M 210

Tag

Gewiohteverhfiltnis

Pigment : Bindemittel ^ Vioht-flüchtige Beetand- -j. teile, Oew.-Jt cp Pigaentgehalt, Yol.-jC o» Seokkraft in Einheiten von *" 25.4 ϋ Pickel 929 on² ?läohe σ 3,7β5 ί-

•523,08 3,60

72,60

22,2C

326,88

284,88

54,7 21,1

978

624,14 3,60

45,72

13,84
312,60
205,09

10,44

95 96

1,02

48,3 24,9

548

627,36 3,60

59740 41,92

18,96 312,84 202,56

10,44

121

1,05

47,9' 25,4

547

Ί121

678,7Sk

2,40

1,20

43,32

39,16

tC AO < ·/ $ 'r"

250,44

181,92

16,68

84

82

0,99

41*,1 22,4

439

668,28

2,52

1,20

45,36

39,84

*c to

261,84

190,20

10,08

1,01

42,1
22,7

452

1150

649,92

2,52

1,20

56,64

40,08

288,36

191,28

9,84

66

78

1,12

43,5 24,4

464

573,60

2,76

1,44

99,00

45,12

15,48 323,88 214,92

11,04

72

105

1,12

47,7 24,4

521

610,56

2,76

1,44

63,36

44,98

15

213,84 9,60

86

101

1,12

47,4 24,6

515

(D CjO O

Jv PP-3302

Beiopiel 1 (Emaillelacl Nr₀ 683)

Dieses Beispiel erläutert einen Eraillelack mit ausreichenden Eigenecliaften bezüglich Pigmentgelralt, YisooBität, Glanz und Beständigkeit der Konsistenz beim Altern. Dieser Lack zeigt eine einzigartige, nahezu nioht-Newtonsohe Beziehung zwisohen Scherkraft und Yiseosität, indem seine Konsistenz bei der Abnahme des Scherwertes von 100 auf 1 Sek."¹ nur um einen Faktor von etwa 2 zunimmt» während im Gegansatz dazu Faktoren von 10 oder mehr für stumpfe Acryldiepersionsansätze typisoh sind. Dementsprechend zeigt der Lack eina ausgezeichnete Auftragbarkeit und gleichmässigerr Glanz beim üblichen Auftragen mit dem Pinsel oder mit der Walze* Glanz uid Beständigkeit beim Altern sind vergleichbar mit den entspreoienden Eigenschaften des Lackes Nr. 682, der in gleicher We Lee, jedoch mit 50 Teilen eines modifizierten Caseins als Vecdioker, hergestellt ist und einen spiegelnden Glanz von 64 sowie eine anfängliche Visoieität von 94 aufweist, die in zwei Mmaten auf 97 steigt und in sieben Monaten auf 80 abnimmt· Der mit dem synthetischen Verdicker verdickte Emaillelack ist w>gen seiner geringeren Anfälligkeit gegen biologischen Abba ι, der grösseren Gleiohnä·- sigkeit in der Verdiokungswirkung ^fon Ansatz zu Ansatz und seiner geringeren Konsistenzänderung lit der Temperatur gegenüber dem mit Casein verdickten Emaillel. ick zu bevorzugen»

BAD ORIGINAL - 32 -

009852/198S

PC-3302

Versuche, zufriedenstellende Enaillelacke au· des obigen Hydrosol alt einer grossen Ansahl anderer Yerdioker hereueteilen, eind ohne Erfolg. Bine Aneahl dieser Yerdioker, B.B. Oa-. eeine, Polyvinylalkohol, Polyacrylsäureester, MieohpolyiieriBate aus Xthylen und Maleinsäureanhydrid, Polyvinylpyrrolidon, Gusmiiarabiouin und Traganth, fuhren das Hydroeol entweder in ein Gel über oder verdioken ee zu einen Brei. Andere Yerdioker, wie ein Mischpolymerisat aue Vinyl äther und Maleinsäureanhydrid, kolloidale Tonerde, Stärke, Polysaccharide und Hydroxyäthyloellulose, führen eu einer schlechten (versögerten) Verdickungewirkung und ungehtgenden Verdiokung* Weitere Verdicker, β.B. Polyaorylsäureamiä und Hydroxyäthylcellulose, führen su einen raschen Dünnwerder bein Altern, starker Trübung und geringem Glana. Auch vereohiedene Kombinationen einer Anzahl dieser anderen Yerdioker wurden ohne Srfolg ausprobiert. Die erfindungsgeaäss verwendeten Verdioker eoheinen »lso eine sehr selten·, wenn nicht eineigartige Wirkung in Verbindung •it den erfindungsgeBass verwendeten Hydrosolen su be sit sen.

iftinHl 2 (Baaillelack Hr. 717-i)

Dieser laaillelaok, der dem lack Kr. 663 ähnelt, aber »it einer grösseren Menge an nicht-flüchtigem Weichsaoher und einer etwas geringeren Menge Verdicker hergestellt ist, erläutert die fcrreiohmg eines hohen Glanees von 53 bei einen Bit synthetischen Verdioker versehenen Eaaillelaokansats.

BAD ORIGINAL

- 33 - 009852/1985

PC-3302 SH

Ein Vergieiohalack, 717» der ebenso zusammengesetzt let, jedoch mit 58 Teilen modifiziertem Casein auf etwa die gleiohe. Konsistenz verdickt ist, hat einen Glanz von 54 und eine anfängliche Konsistenz von 78» die i:i zwei Monaten auf 88 steigt und in weiteren vier Monaten auf 78 fällt.

Beispiel 3 (Emaillelack Nr. 752)

Dieser Lack, der sich von dem Lack Nr. 717-L durch die Verwefndung von 45 # anetalle von 30 i» Hylrosol bei.dem gleichen Verhältnis von Pigment zu Bindemittel unterscheidet» erläutert die Erreichung eines ausgezeichneten Glanzes und einer guten Beständigkeit der Konsistenz bei e:.nem Emaillelack» der einen synthetischen Verdicker enthält, vjA zeigt ferner, dass eine vorteilhafte Verminderung der Meng*; des flüchtigen Weichmaohers auf unter 72 g/l im-Falle de: Verwendung eines einen synthetischen Verdicker enthaltenden» koneentrierteren Hydrosole mb'glioh ist. Der Vergleichslack Nr, 74-5, der in gleicher Weise» jedooh aus 569 Teilen 30 tigern Hydu οβöl und 58 Teilen modifiziertem Oasein als Verdicker berget teilt ist, zeigt einen Glanz von 64 und eine anfängliche Konsistenz von 93» die in fünf Monaten auf 88 sinkt. Die berechneter Kosten für einen 25»4 μ dicken Überzug aus dem Lack Nr. 75? betragen je m nur 85 £ der Kosten für einen Überzug aus dem Lack Hr. 745·

BAD ORIGINAL - 34 -

009852/1985

PC-3302

Beiapiel 4 (Emaillelaeke Ir. 782 und 786)

Diese Lacke, die den Lack Hr. 75? ähneln, jedoch geringer· Mengen an flüchtigem Weichmacher enthalten» eeigen eine gute Beständigkeit der Konsistenz hei um 10 £ geringeren Kosten der Übemüge je M ο ken- und Flächeneinheit bei etwae vermindertem Glanz bei Verwendung eines Fignentetrecknittels {Lack Hr. 782), während ohne Verwendung eines Pigmentstreckeittele * (Lacker. 786) die Kosten um 5 $ gesenkt werden« ohne dass eine Verminderung des Glanzes in Kauf genommen zu werden braucht. Bei dem niedrigen Pigmeitgehalt dee Lackes Hr. 786 liegt jedoch die Deckkraft an dei Grenze.

Beiapiel 5 (Emaillelacke Hr. 895, 896 und 897)

Lack Nr. 895 zeigt die Erzielung eines hohen Glanzes, ausgezeichneter Beständigkeit der Konsistenz und hoher Deckkraft je Einheit der Filmdicke (hoher ίigaentgehalt) bei einem mit eine« synthetischen Verdicker verdickten Ansatz von vorteil-, hefter Konsistenz* der sich von cem Snaillelaok Hr· 786 durch die Verwendung eines gestreckten Pigmentes und eines höheren Verhältnisses von Pigment zu Bindemittel, einen höheren Gehalt an synthetischem Verdicker und ei α anderes oberflächenaktives Kittel zum Dispergieren des Pigasates unterscheidet. Lack Ir. 896, der "bis auf die etwas g■cingeren Mengen an Wasser und Verdicker dem Lack Hr. 895 gleioht, erläutert, dass Khnliohe

- 35 - BAD ORIGINAL^

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Ergebnisse bei einem Bmaillelack selbst bei hohen Peetetoffgehalt (bo dass sich dieser Lack s.ur Anwendung in eine« einzigen Auftrag eignet) erzielt werder. können, wobei noch «in auereichender, aber wesentlich niedrigerer Glanz ale bei dta Laok Hr. 895-erzielt wird. Lack Nr. 897, der ähnlich dta Laok Ir* 895 zusammengesetzt ist, aber etalt dee Gemisches aus anionischen und nicht-ionogenem oberflächenaktivem Mittel nur ein anionisches oberflächenaktives Mittel enthält, zeigt bein Vergleioh mit dem Lack Nr. 895, wie wichtig-es ist, ein niohtionogenes oberflächenaktives Mittel zuzusetzen, wenn es auf hohe Glanzwerte und maximale Bestendigkeit der Konsistenz, besonders bei späterer Verdünnung mit Wasser, ankommt. Andere Versuche zeigen, dass das Gemisch aus anionischem und niohtionogenem oberflächenaktivem Mittel das Pigment besser in entflocktem Zustande hält als die blc-sse Anwendung eines niohtionogenen Mittels, und dass sich aus der Verwendung der stärker hydrophoben nicht-ionogenen oberflächenaktiven Mittel (niedrige HLG-Werte) gleichbleibende oder steigende Beständigkeiten der Konsistenz bei etwas geringeres Parbaufnahaevtreögen ergeben, während die stärker hydrophilen nioht-ionogtntn oberflächenaktiven Mittel das Sinken der Beständigkeit der Konsistenz begünstigen. Weitere Versuche zeigen, dass bei Herabsetzung des Gesamtgehaltes an oberflächenaktiven Mitteln unter etwa 6 g (auf Feststoffbasis) je Liter eine unzureichend· Benetzung dar Unterlage unter Bildmg von Pieohaugen erzielt

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wird, während die Erhöhung des Gesamtgehaltea an oberflächenaktiven Mitteln über etwa 36 g/l zur Anfälligkeit dea getrockneten Lackfilms für Wasaerflecken führt. Die Bmaillelaoke Hr. 895 und 896 besitzen beide ein gutes Farbaufnahmevermögen und eine ausgezeichnete Beständigkeit der Konsistenz, während der Lack Hr. 897 ein ausgezeichnetes Farbaufnahmevermögen aufweist.

B e i s P i»e 1 6 (Bmaillelaoke Hr. 901 und 902)

Diese Lacke ähneln den Lacken Hr. 782 und 786, enthalten jedoch grÖBsere Mengen an flüchtigem Weichmaoher, um einen erhöhten Glanz zu. erhalten. Bei dem Lack Hr. 902.führt jedoch der verhältnismässig niedrige Pignientgehalt, obwohl er nur wenig höher ist als derjenige des Laokes Nr. 786, zu einer guten Deckkraft. Das Kontrastverhältniβ, bestimmt nach der ASTM-PrüfnoCTB D-1738-602, beträgt 0,973 für den Lack Hr. 901 und 0,969 für dta Lack Hr. 902, der ebenfalls einen ausgezelohneten Glanz besitzt.

Beispiel 7 (Emaillelaoke Ir. 978 und 990)

Farblack Hr. 978 zeigt ausgezeichneten Glanz, gute Beetindigkeit der Konsistenz und gute Glattetreiohbarkeit Bit dea Pinsel bei verhältnismässig geringen Weiohnachernengen jjJ$r$hi8fNÄL' wendung on Glycerin ala flUohtigom Weichmacher. Die Mlndest-

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temperatürι bei der der Emaillelack Nr. 976 zu einem PiIm zusammenfliesst, beträgt O⁰ C, bestimmt nach einer ASTM-PrUfnorm, und 2,2° C bei dem Lack Nr. 990, der etwas weniger an nicht-flüchtigem Weichmacher enthält. Andere Lacke (Nr* 991 und 992), die in gleicher Weise zusammengesetzt sind» jedoch 30 bzw. 48 Teile nicht-flüchtigen Weichmaoher enthalten, besitzen minimale Filmbildungstemperaturen von +10,5° C bzw. -5»5°β und Glanzwerte von 61 bzw. 75. Bei Gehalten an nlohtflüohtigern Weichmaoher von etwa 30 # der Hydrosolfeststoffe entwickelt sich jedoch eine Oberflächentrübung, die die sloh in dem getrockneten Lackfilm entwickelnde Gleiohmässigkeit des Glanzes beeinträchtigt, und bei Gehalten an nicht-flüchtigem Weichmacher unter 15 i> findet bei Raumtemperatur kein ausreichendes Zusammenfließeen des Lackfilmes statt.

Der Vergleichelack Nr. 977» der mit dem Lack Nr. 978 mit der Ausnahme übereinstimmt, dass die ilydrosolfeatstoffa durch dispergierte Kolloidteilchen einer handelsüblichen Styrol-Aoryl-Bäure-Mlschpolymerisatdispersion arsetzt sind j bei der die mittlere Teilohengrb'ase 0,10 μ beträgt und weniger als 95 Ί» aller Teilchen kleiner als 0,t μ alnd, zeigt einen Glanz von 55 und ungenügendes Verlaufen, obwohl seine Konsistenz den wesentlich niedrigeren Wert von 60 bis 64 besitzt. Io Gegensatz dazu zeigt der Emallielaok Nr₀ 993 bei einer Konsistenz von 121 ein"gutes Verlaufen« Der weitere Vergleiohslaok Hr* 1004,

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der kolloidale Emulsionstelichen des Auegangestoffes für dae Hydrosol des Laokes Nr. 978 enthilt, die einen mittleren Teilchendurohme eser von 0,13 μ aufweisen, wobei weniger als 95 £ sämtlicher Teilchen kleiner als 0,1 μ sind, zeigt ebenfalls ein schlechtes Verlaufen und im Gegensatz zu den Emaillelacken Nr. 978 und 990 eine sinkende Konsistenz bei der Alterung.

Der Unterschied im Konslstenzvemalten der Emaillelacke Nr. 978 und 990 scheint mindestens teilweise auf der Wirkung von' Schimmelpilzen zu beruhen. Bei besonderen Untersuchungen entwickelte sich bei Proben des Laclces Nr. 1020, der ebenso zusammengesetzt war wie der Lack N:?. 978, gleich ob er mit zusätzlichen Sohiranelpilzen verunreinigt war oder nicht, innerhalb zwei Monaten eine leichte Sohimmelhaut. Gleiche, mit Schimmelpilzen infizierte und nitiht-infizierte Proben des Lackes Hr. 1020 entwickelten jedoch beim Altern keine Sohlmmelhaut, wenn sie 1,2 g Di-(phen;'lqueoksilber)-dodeoenyl-8uccinat je Lit'er als Biooid enthielten.

Beispiel 3 (Emaillelaoke Nr. 1125, 1127 und 1150)

Lack Nr. 1125, der einen pH-Wert von 8,0 aufweist, erläutert eine Zusammensetzung zu geringeren Kosten je Liter, die sich von den oben beschriebenen EmailLelaoken dadurch unterscheidet, dass sie einen höheren Prozentsatz an flüchtigen Stoffen und eine gröesere Menge Verdicker enthält, um die gewünschte

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Viscoaitat zu erreichen, und dass Propylenglykol zur Verbesserung der Uberlappbarkeit verweniet wird. Die Überlappbarkeit ist in diesem Falle etwa gleichwertig den guten Ergebnissen, die nlt den Emaillelack Nr. 378 erzielt werden, obwohl der Lack Hr. 1125 einen höheren Gehalt an flüchtigen Bestandteilen aufweißt. Die NasshaftfestLgkeit dea Lackes Nr. 1125 liegt jedoch an der Grenze. Diese Nasshaftfestigkeit wird nach dem Fingernagel druck beurteilt, flsr erforderlich ist, um einen Überzug defl Farbfilmß, der sich aif einer Enlaillelack-Uhterschicht befindet, nach 7-tägigem trocknen und 15 Minuten langem Verweil^niaBsen unter einem WasserfUm abzulösen. Auch die Bestiiadigkeit beim Altern dee LackeB Nr. 1125 liegt an der Grense. Der jitick Nr. 112t, der ebenfalls einen pH-Wert von 8,0 aufweist» jedoch eine geringere Menge eines wirksameren, mit Ammoniak neutralisierten Vercickers enthält, zeigt verbesserte (ausreichende bis gute) Na^ shaftfestigkeit, während die Alterungsbeständigkeit wiederum «α. der Grenze liegt. Ein VerglelQkelack Nr, 1129, der in seirer Zusammensetzung mit dem Lack Nr. 1125 nit der Ausnahme übereinstimmt, dass er nur 23 Teile Verdicker zusammen mit <■ Teilen konzontrierten AmmoniuJDhydroxyds zur Erhöhung der Vt riiokungswirkung enthält, liefert einen Lacküberzug von am % τssichneter Nasshaftfestigkeit bei einem pH~Wert von 8,4, rinem Glanz von 78 und einer anfänglichen Konsistenz von 114, die jedoch in 11 Tagen unter 60 einkt, eo dass dieser Lack zu ·:ϋηη wird.

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Lack Hr. 1150, der ebenfalle eine α pH-Wert von 8,0 aufweist und sich von dem lack Nr. 1125 durch einen geringeren Gehalt an dem Verdicker (9) (a) zusammen mit dem Verdicker (9) (c) unterscheidet (vgl. Tabelle I), zsigt eine gute Nasshaftfestigkeit und verbesserte Alterungsbeständigkeit, aber nur ausreichende bis gute Beschaffenhsit hinsichtlich der Glattstreichbarkeit mit dem Pinsel und des Verlaufene von sich überlappenden Aufträgen.

Beispiel 9 (Bmaillelacte Nr. 1180 und 1185)

Diese laek· unterscheiden eich voa denen des vorhergehenden Beispiele durch einen höheren iesfcstoffgehalt (Gesamtgehalt an nicht-flüohtigen Bestandteilen Über 45 $>) und verbesserte Konaietenssbeständigkelt. Bmaillelack Nr, 1180 mit einem pH-Wert von 8,0 und einem Gehalt an ien beiden Verdiokern (9) (a) und (9) (c) zeigt eine etwas bessare Nasshaftfestigkeit und besseres Verlaufen von sich überlappenden Aufträgen als der lAck Fr. 1127. Nach 3-tägiger Altarung bei 49° 0 sinkt die Visoositat auf 101, nach 3-tägige? Alterung bei 60° 0 sinkt · sie auf 97. Der Emaillelack Nr. 1Ί85 mit einem pH-Wert von 8,1 zeigt ebenfalls eine bessere Nassiaftfestigkeit und ein besseres Verlaufen des aufgetragenen Anstriches, auch im Falle von sich überlappenden AuftragfläJheη. Die Konsistenz nimmt nach 3-tägigem Stehen bei 49° C aif 95 und nach 3-tägigem Ste- heu bei 60 0 auf 99 ab.

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Claims (3)

1. Patentanspruch«

   (d) IBO bis 300 g dlsperglerte kolloidale Teilchen aus einen sauren Aoryl-Misohpol/njerlBat mit einer ftigenvlsooBitttt (inherent vLacosity) im Bereich von 0,15 bLa 0,9 und einen) Einfrierpunkt i« Bö reich von 255 bLu S2^r>° G, welches auf Je IOD Ueuamtmononjergev/iclr.tateiLe I bia a Teile elnpolyaieriolurt» AcryioUure, Mei.haoryltiUure, Maleinsäure oder Itaoonuäure und 92 biu 99 'Peile eines einpolyiaeri-. fiierten, nloht-sauren ttthyLemiigesiittlgtan Monomeron alt 2 bis 16 Kohlonotoffatomen eiroohlLeuelioh 59 bis 99 teile

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   PO-3302

   Acrylsäurealkylester oder Methacrylsäurealkylester, von denen mindestens 20 Teile aus Methacrylsäuremethylester bestehen, enthält, zusammen mit genügenden Mengen einer Stickstoffbase, um mindestena 30 # der freien Carboxylgruppen des Mischpolymerisates zu neutralisieren, wobei mindestens 95 # der Mischpolymerisatteilchen mittlere Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 0,-1 μ besitzen, und

   (e) 0,24 bis 18 g eines als Verdicker dienenden, teilweise vereeterten sauren Mischpolymerisates aus 1 Gewichtsteil eines Mischpolymerisates aus einem niederen Alkylvinyläther und Maleinsäureanhydrid mit einer spezifischen ViacoBität im Bereich von 0,1 bxs 3»5 und 0,2 bis 1 Gewichtsteil eines Polyätheralkohols, bestehend aus einem C₁₀-bis C₂₀~Alkohol und 6 bis 35 Mol je Mol Alhohol oinkondensiertem Äthylenoxyd, zusammen mit genügenden Mengen einer Base, uxb eine wässrige Lösung dee veresterten Mischpolymerisatcß auf einen pH-Wert von mindestens 7,0 zu neutralisieren.
2. 2. Emaillelack-Ansatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdicker mit Ammoniumhydroxyd neutralisiert ist.
3. 3. Emaillelack-Ansatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtgehalt an nicht-f.'üchtigen Bestandteilen mindestens' 49 Gew._r# beträgt.

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