DE1519302B - Wäßrige Überzugsmittel Dispersion - Google Patents

Description

Bisher wurden alle im Handel erhältlichen Glanzlacke mit L-Werten von mehr als 50,0, bestimmt nach der ASTM-Prüfnorm D-1536-58-T, mit Alkydharzen und flüchtigen organischen Lösungsmitteln hergestellt. Trotz der Leichtigkeit, die Pinsel und Walzenauftragvorrichtungen mit Seife und Wasser zu reinigen, und trotz der geringeren Entflammbarkeit beim Arbeiten mit Dispersionen auf Wasserbasis — diese Vorteile werden bereits bei den gegenwärtig handelsüblichen stumpfen Anstrichfarben auf Wasserbasis ausgenutzt —, haben die bisherigen Versuche, weiße, pastellfarbene oder hellfarbige Glanzlacke oder Halbglanzlacke auf Wasserbasis herzustellen, zu Erzeugnissen geführt, die hinsichtlich ihres Fließvermögens, des Verlaufvermögens, der Uberlappbarkeit, der Stärke des Glanzes, der Gleichmäßigkeit des Glanzes, der Farbbeständigkeit, der Deckkraft, der Trocknungszeit, der Beständigkeit ihrer Konsistenz bei der Lagerung oder hinsichtlich einer Kombination dieser Eigenschaften zu wünschen übrigließen. Ferner haben sich bei Versuchen, solche Lacke zusammenzusetzen, Schwierigkeiten ergeben, weil es nicht möglich war, Ansätze mit bestimmten anfänglichen Eigenschaften zuverlässig zu reproduzieren, wie es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit erforderlich ist, und konzentrierte Ansätze herzustellen, die sich zuverlässig und wirtschaftlich aus den Mischgefäßen mit Wasser ausspülen lassen.

Überzugsmassen auf der Basis" von Acryl- öder Methacrylsäureestermischpolymerisaten mit einpolymerisierten, ungesättigten, freien Säuren, die außerdem oberflächenaktive Mittel, Pigmente und Verdickungsmittel enthalten, sind bereits bekannt. Die freien Säuregruppen dieser Polymerisate können mit Alkali neutralisiert werden, wodurch ein Verdickungseffekt erzielt wird. Eine Verdickung erzielt man auch mit Caseinen, Polyvinylalkohol, Mischpolymerisaten aus Äthylen und Maleinsäureanhydrid und zahlreichen anderen bekannten Verdickungsmitteln. Es hat sich aber herausgestellt, daß mit den üblichen Verdickungsmitteln oft nur eine verzögerte oder ungenügende Verdickung erreicht werden kann. Andere Verdickungsmittel, wie Polyacrylsäüreamid oder Hydroxyäthylcellulose, führen zu einem Dünnerwerden der Dispersion beim Altern und benachteiligen den Glanz der mit solchen Dispersionen hergestellten überzüge.

Gegenstand der Erfindung ist ein überzugsmittel in Form einer Dispersion mit einem pH-Wert von 7,5 bis 8,6, einer Viskosität von 4,5 bis 33,3 Poise und einem Pigmentgehalt von 18 bis 32 Volumprozent auf der Grundlage eines Gemisches aus a) Wasser, b) Pigment, c) oberflächenaktivem Mittel, d) einem - Mischpolymerisat mit einpolymerisierten carboxylgruppenhaltigen Einheiten, Methylmethacrylateinheiten und gegebenenfalls weiteren Einheiten ungesättigter Monomerer, das mit Basen neutralisiert ist, und e) Verdickungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es

1. als Verdickungsmittel e) ein in wäßriger Lösung mit einer Base auf mindestens pH 7 neutralisiertes, mit einem Polyätheralkohol aus 1 Mol C₁₀- bis C₂₀-Alkohol und 6 bis 35 Mol Äthylenoxid im Gewichtsverhältnis 1:1 bis 5:1 teilverestertes, saures Mischpolymerisat aus einem niederen Alkylvinyläther und Maleinsäureanhydrid mit einer spezifischen Viskosität von 0,1 bis 3,5 und

2. als Mischpolymerisat d) ein in Wasser kolloid dispergiertes, mit einer Stickstoffbase zu mindestens 30% neutralisiertes, saures Mischpolymerisat aus 1 bis 8 Gewichtsprozent einpolymerisierter Acryl-, Methacryl-, Malein- oder Itaconsäure und 92 bis 99 Gewichtsprozent einpolymerisierter, nicht saurer, äthylenisch-ungesättigter Monomerer mit 2 bis 16 C-Atomen einschließlich 59 bis 99 Gewichtsprozent Acryl- oder Methacrylsäurealkylestern, davon mindestens 20 Gewichtsprozent Methacrylsäuremethylester, mit einer Eigenviskosität von 0,15 bis 0,9, einem Einfrierpunkt von 25 bis 125° C und einer Teilchengröße bei mindestens 95% der Teilchen von 0,01 bis 0,1 μ, enthält, wobei

3. die Gewichtsmengen der Komponenten a) 480 bis 689, b) 240 bis 480, c) 6 bis 36, d) 180 bis 300 und e) 0,24 bis 18 g je Liter betragen.

2Q Für die meisten Verwendungszwecke enthalten die Ansätze außerdem Bindemittel-Weichmacher (d. h. das Zusammenfließen unterstützende Mittel und bzw. oder Weichmacher), deren Auswahl zur Erzielung /*""* der besten Eigenschaften von Wichtigkeit ist, sowie weitere Zusätze, wie Schaumverhütungsmittel und Bioeide.

Die polymeren Acrylpolymerisat-Hydrosol-Bindemittel d) werden durch Mischpolymerisation der Monomeren, vorzugsweise in einem in Bewegung gehaltenen wäßrigen Medium in Gegenwart eines freie Radikale bildenden Erregers und eines Dispergiermittels unter Bildung eines Gemisches hergestellt, welches 20 bis 40 Gewichtsprozent Mischpolymerisatteilchen mit dem angegebenen Einfrierpunkt und Molekulargewicht und einem mittleren Durchmesser von etwas mehr als 0,1 μ enthält. Wenn der Einfrierpunkt des Mischpolymerisates über 25° C liegt, wird zu dem wäßrigen Gemisch eine Menge Weichmacher, im allgemeinen 10 bis 100 Gewichtsprozent, bezogen auf das Mischpolymerisat, zugesetzt, die ausreicht, um den Einfrierpunkt des Mischpolymerisats in dem wäßrigen Medium auf etwa 5 bis 25° C herabzusetzen, aber nicht ausreicht, um eine Phasenumkehr zu bewirken. Dann wird die Stickstoffbase, gewöhnlich /■

in der zur Neutralisation von 30 bis 150%, Vorzugs- V. weise von 45 bis 85% der freien Carboxylgruppen des Mischpolymerisats erforderlichen Menge, zugesetzt und das Gemisch unter Scherwirkung bei 40 bis 100° C gerührt, bis eine kolloidale Dispersion entstanden ist, in der mindestens 95% der Mischpolymerisatteilchen mittlere Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 0,1 μ aufweisen.

Es ist wesentlich, daß das Mischpolymerisatbindemittel mindestens etwa 1 Gewichtsprozent und weniger als etwa 8 Gewichtsprozent, bezogen auf seinen Gesamtmonomerengehalt, an dem angegebenen sauren Monomeren enthält, um hinreichend dispergierbare Teilchen zu erhalten, die genügend wasserunempfindlich sind, was an der Unlöslichkeit 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 Gewichtsprozent enthalten.

Ferner ist es wichtig, daß das Mischpolymerisatbindemittel außer dem einpolymerisierten sauren Monomeren mindestens etwa 59 Gewichtsprozent an dem oben angegebenen Acrylsäure- bzw. Meth-

acrylsäureester enthält, um einen hinreichend glänzenden und dauernd trockenen Anstrichfilm zu erhalten; im Interesse des höchsten Glanzes und der höchsten Dauerhaftigkeit besteht das Mischpolymerisat praktisch vollständig aus Acrylsäure- bzw. Methacrylsäureverbindungen. Wenn maximaler Glanz und bzw. oder maximale Dauerhaftigkeit nicht wesentlich sind, können die Ansätze etwas preiswerter hergestellt werden, indem sie bis zu etwa 40 Gewichtsprozent an einem anderen, nicht sauren, äthylenungesättigten Monomeren mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen, wie Vinyl- und Vinylidenchlorid und -fluorid, Alkylvinyläther, Styrol und Ester aus gesättigten Fettsäuren und Vinylalkohol, besonders Vinylacetat, öder andere Monomere, wie Butadien, Äthylenglykoldimethacrylat und Glycerintrimethacrylat,

enthalten. .

Ein Lackfilm maximaler Härte wird erzielt, wenn das Mischpolymerisat im wesentlichen aus Methacrylsäuremethylester und der vorgeschriebenen Menge an ungesättigter Säure besteht. Für die meisten Verwendungszwecke ist jedoch eine höhere j. Filmbiegsamkeit erwünscht, und es ist gewöhnlich zweckmäßig, wenn das Gesamtmonomerengemisch auf je 100 Gewichtsteile 20 bis 60, vorzugsweise 25 bis 35 Gewichtsteile an anderen Acrylsäure- oder Methacrylsäurealkylestern enthält. Zur Erzielung der günstigsten Eigenschaften und der besten Wirtschaftlichkeit wird Acrylsäureäthylester als Comonomeres bevorzugt.

Die Gegenwart des Comonomeren bewirkt eine innere Weichstellung des Polymerisats.

Die innere Weichstellung führt zu einer gleichwertigen Biegsamkeit und etwas höherer Filmfestigkeit, ist jedoch erheblich kostspieliger als die äußere Weichstellung, die ihrerseits eine ausgezeichnete bis ausreichende Filmfestigkeit bei Gehalten an äußerem Weichmacher (nicht flüchtigem Weichmacher) bis etwa 30 Gewichtsprozent der Hydrosolfeststoffe liefert. Im Interesse der größten Wirtschaftlichkeit und Leistung werden die Mengen an Comonomeren so bemessen, daß man die gewünschte Biegsamkeit erhält, wenn das Mischpolymerisat 15 bis 25 Gewichtsprozent an einem nicht flüchtigen Weichmacher ·) enthält.

Es ist wesentlich, daß das Molekulargewicht des Bindemittel-Mischpolymerisats einer Eigenviskosität von mindestens etwa 0,15 entspricht, da die Bindefestigkeit bei niedrigeren Molekulargewichten der Polymerisate unzureichend ist. Zur Erzielung der höchsten Festigkeit soll das Molekulargewicht zweckmäßig so hoch wie möglich sein; es wurde jedoch gefunden, daß es mit steigendem Molekulargewicht immer schwieriger wird, Hydrosole mit den erforderlichen kleinen Teilchen herzustellen. Deshalb arbeitet man im allgemeinen mit Molekulargewichten, die einer Eigenviskosität im Bereich von 0,25 bis 0,50 entsprechen.

Für den Glanz, die Glattstreichbarkeit mit dem Pinsel und vorteilhafte Konsistenzeigenschaften der erfindungsgemäßen Ansätze ist es wesentlich, daß die Teilchen kolloidale Größe besitzen und zu nicht mehr als etwa 5% einen mittleren Durchmesser von mehr als etwa 0,1 μ aufweisen. Zur Bestimmung der Teilchengröße können Proben von Bindemittelteilchen hergestellt werden, indem man 1 Gewichtsteil mit 50000 Gewichtsteilen Wasser verdünnt, ein Gelatinegitter mit der Masse beschichtet und trocknet und das beschichtete Gitter verchromt und unter dem Elektronenmikroskop untersucht.

Ferner ist es wesentlich, daß eine genügende Menge Stickstoffbase anwesend ist, um mindestens 30%, vorzugsweise 45 bis 85%, der Säuregruppen des Mischpolymerisats zu neutralisieren, und zwar mindestens bis der Anstrich auf eine Unterlage aufgetragen worden ist. Bei geringerer Neutralisation können die Teilchen leicht wachsen. Wenn die Stickstoffbase in größeren Mengen anwesend ist, als sie zur Neutralisation von etwa 85% der Säuregruppen erforderlich sind, und die Konzentration der Bindemittelteilchen größer ist als etwa 40 Gewichtsprozent des Gemisches, neigen die Dispersionen zu einer unerwünschten Verdickung. Überschüsse an der Stickstoffbase können neutralisiert oder durch Verdampfen entfernt werden. Man kann zwar beliebige Stickstoffbasen verwenden; Ammoniak wird jedoch bei weitem bevorzugt, da es beim Trocknen des Films leicht flüchtig ist und zu einer geringeren Wasserempfindlichkeit des fertigen Films beiträgt.

Als Weichmacher zum Dispergieren der härteren Mischpolymerisate mit Einfrierpunkten über 25° C werden vorzugsweise organische Verbindungen mit einem oder mehreren Sauerstoffatomen, wie ein- wertige und mehrwertige Alkohole, Äthyer, Ester und Glykoläther, oder auch Stickstoffverbindungen, wie Amide, Imide, Alkylpyridine, Amide und Imine, verwendet. Organische' Stickstoffbasen können auch die doppelte Aufgabe eines Weichmachers und eines Neutralisationsmittels für die freien Carboxylgruppen übernehmen. Flüchtige Weichmacher, wie Isopropanol, Diäthylenglykolmonoäthyläther und Äthylenglykol, werden vorzugsweise verwendet, wenn der fertige Film eine maximale Härte aufweisen soll, während nicht flüchtige Weichmacher, wie Acetyltributylcitrat oder Phthalsäurebutylbenzylester, verwendet werden, wenn der fertige Lackfilm größere Zähigkeit aufweisen soll. Zur Erzielung des höchsten Glanzes und der höchsten Beständigkeit der Konsistenz wird Phthalsäurebutylbenzylester bevorzugt.

Die bevorzugten Ansätze gemäß der Erfindung, die insgesamt 60 bis 180 g Bindemittel-Weichmacher je Liter enthalten, liefern guten bis ausgezeichneten Glanz und eine hinreichend kurze Trocknungszeit, um einen zweiten Auftrag innerhalb 4 Stunden oder weniger nach dem ersten Auftrag zu ermöglichen. Im Interesse der größten Wirtschaftlichkeit enthalten die Ansätze weniger als 72 g flüchtigen Weichmacher je Liter.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Ansätze verwendet man vorzugsweise Hydrosole mit dem maximalen Mischpolymerisatgehalt, gewöhnlich 40 bis 50%. Um die Mischpolymerisatteilchen nicht einer unnötigen Scherwirkung auszusetzen, werden die Pigmentdispersionen vorzugsweise gesondert hergestellt und erst dann mit dem Hydrosol vermischt. Die erfindungsgemäß verwendeten Verdicker sind teilweise veresterte saure Mischpolymerisate, aus 1 Gewichtsteil eines Mischpolymerisats aus einem niederen Alkylvinyläther und Maleinsäureanhydrid mit einer spezifischen Viskosität im Bereich von 0,1 bis 3,5, bestimmt bei 25° C an einer Lösung von Ig trockenem Polymerisat in 100 ml Methyläthylketon nach dem bei B i 11 m e y e r (a.a. O.) beschriebenen Verfahren, und 0,2 bis 1 Gewichtsteil eines PoIyätheralkohols, der im wesentlichen aus aliphatischen oder aromatischen C₁₀- bis C₂o-Alkoholen und 6 bis

35 Mol je Mol des aliphatischen oder aromatischen Alkohols an einkondensiertem Äthylenoxyd besteht, zusammen mit ausreichenden Mengen einer Base, um eine wäßrige Lösung des veresterten Mischpolymerisats auf einen pH-Wert von mindestens 7,0, vorzugsweise im Bereich von 7 bis 9,5, zu neutralisieren. Zur Erzielung einer ausreichenden Naßhaftigkeit ist es wesentlich, daß die Menge dieses synthetischen Verdickers auf Feststoffbasis weniger als 18 g/l beträgt, und Mengen im Bereich von 0,24 bis 12 g/l, die sich nach dem durch die gewünschte Konsistenz des Lackes bedingten Verdickungsgrad richten, werden bevorzugt. Bevorzugt werden Verdicker aus 1 Gewichtsteil eines Mischpolymerisats aus Methylvinyläther und Maleinsäureanhydrid von verhältnismäßig niedrigem Molekulargewicht, entsprechend einer spezifischen Viskosität von 0,1 bis 0,5, verestert mit etwa 0,5 Gewichtsteilen eines Polyätheralkohols aus einem C₁₀- bis C₁₆-Alkohol mit etwa 16 Mol einkondensiertem Äthylenoxyd je Mol C₁₀- bis C₁₆-Alkohol, in wäßriger Lösung, neutralisiert auf einen pH-Wert von 8,5 bis 9,5.

Ein höherer Glanz wird im allgemeinen durch Verwendung des verhältnismäßig niedermolekularen Mischpolymerisats erzielt. Mischpolymerisate von höherem Molekulargewicht, besonders wenn sie mit Ammoniumhydroxyd neutralisiert werden, liefern eine höhere Verdickungswirkung und Naßhaftfestigkeit auf Kosten des Glanzes.

Für eine ausreichende Viskosität und Lagerbeständigkeit ist es wesentlich, daß der pH-Wert des fertigen Ansatzes im Bereich von 7,5 bis 8,6 und vorzugsweise, besonders bei Ansätzen mit hoher Flüchtigkeit, von 7,9 bis 8,1 liegt. Der Gesamt-pH-Wert richtet sich weitgehend nach dem pH-Wert des verwendeten Hydrosols und zum geringeren Ausmaße nach dem pH-Wert der Verdickerlösung. Im allgemeinen liegt der pH-Wert der bevorzugten konzentrierten Hydrosole im Bereich von 7 bis 8, um die Handhabung zu erleichtern, und gewöhnlich bei etwa 7,5.

Im allgemeinen müssen die Ansätze, um als Glanzlacke geeignet zu sein, fertige trockene Anstrichfilme liefern, die, bestimmt unter einem Winkel von 60° nach der ASTM-Prüfnorm D-523-62-T, einen spiegelnden Glanz von mindestens 20 aufweisen. Zwar schwanken die einzelnen Einstufungen; im allgemeinen werden jedoch Werte von 20 bis 40 als Halbglanz, Werte von 40 bis 70 als Glanz oder Halbglanz und Werte über 70 als Glanz eingestuft. Der· Glanzwert eines Films kann aber stark von der Art und Weise beeinflußt werden, in der der Film aufgetragen wird. Für die Zwecke der Erfindung werden die Glanzwerte, falls nichts anderes angegeben ist, an Filmen bestimmt, die durch Glattstreichen mit einer Auftrageklinge nach Bird auf eine Morest-Karte nach der ASTM-Normvorschrift D-823-53, Methode D, bei einem Klingenabstand von etwa 0,15 mm her-' gestellt worden sind. Hierbei erhält man einen nassen Film mit einer Dicke von etwa 0,075 mm, der zu ■einem. Film mit einer Dicke von etwa 0,025mm '■ trocknet. Die Anwesenheit eines Pigments vergrößert im allgemeinen die Schwierigkeit, einen fertigen Lackfilm mit· Hochglanz zu erhalten. Trotzdem ist.es wesentlich, daß der fertige Lackfilm mindestens etwa 18 Volumprozent Pigment enthält, damit er eine ausreichende Deckkraft besitzt, und bei Pigmentgehalten . von mehr als etwa 32 Volumprozent läßt sich ein ausreichender Glanz nicht mehr erzielen.

Unter »Pigmenten« sind hier sowohl Grundpigmente als auch Pigmentsstreckmittel, wie Ton, Talkum, Calciumcarbonat, Bariumsulfat usw., zu verstehen. Im allgemeinen kann jedes homogen dispergierbare Pigment verwendet werden. Aber auch nicht homogen dispergierbare Pigmente, wie die meisten der synthetischen Kieselsäuren, die leicht an die Oberfläche aufsteigen und Stumpfheit verursachen, können in geringen Mengen verwendet werden. Titandioxyd ist wegen seiner hohen Deckkraft und niedrigen Kosten das bevorzugte Pigment, und die Ansätze enthalten vorzugsweise mindestens 240 g Titandioxyd je Liter. Wenn andere Farben als weiß gewünscht werden,. verwendet man vorzugsweise Titandioxyd als Grundpigment zusammen mit verhältnismäßig kleinen Mengen an Farbhilfsmitteln, wie Eisenoxydgelb und -rot, Phthalocyaninblau und -grün, Molybdatorange, Chromoxydgrün, Zinkchromatgelb oder Ruß. Um die Kosten zu verringern, können Pigmentstreckmittel zugesetzt werden; jedoch muß 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 Pigment; allgemein können die Ansätze jedoch 240 bis 480 g Pigment je Liter und im Falle der bevorzugten Titandioxydansätze 0 bis 120 g Pigmentstreckmittel und bzw. oder Farbhilfsmittel enthalten..

Die ausreichende Feinheit des Pigments kann durch Mahlen in wäßrigem Medium in mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Steinmühlen, Sandmühlen oder Kerbscheiben - Kreiselmischern erzielt werden.

Das Vermählen wird so lange fortgesetzt,bis die Feinheit des Mahlgutes im Bereich von 0,0 bis 0,0127 mm, bestimmt nach der ASTM-Prüfnorm D-1210-64, liegt und vorzugsweise 0,0 beträgt.

Um eine hinreichend feine und gleichmäßige Verteilung des Pigments zu erzielen, muß ein oberflächenaktives Mittel verwendet werden. Hierfür können die handelsüblichen, mit Wasser mischbaren, mit Wasser nicht mischbaren, anionischen, kationischen oder nicht ionogenen oberflächenaktiven Mittel verwendet werden. Im allgemeinen liefern jedoch anionische oberflächenaktive Mittel bessere Pigmentdispersionen, während nicht ionogene oberflächenaktive Mittel einen besseren Glanz und eine höhere Beständigkeit der Konsistenz liefern, weswegen ein Gemisch aus beiden Arten von oberflächenaktiven Mitteln für die günstigste Kombination von Eigenschaften bevorzugt wird. Die Gesamtmenge an oberflächenaktiven Mitteln (auf Feststoffbasis) einschließlich derjenigen, die etwa zur Herstellung des Hydrosols verwendet werden, liegt im Bereich von 6 bis 36 g je Liter des fertigen Ansatzes. Mit geringeren Mengen erzielt man einen unzureichenden Glanz. Innerhalb dieses Bereichs verbessert sich der Glanz und die Beständigkeit der Konsistenz bei der Lagerung mit steigenden Mengen an oberflächenaktiven Mitteln. Bei Gehalten an oberflächenaktiven Mitteln von mehr als etwa 36 g/l zeigen die fertigen Lackfilme eine unerwünschte Anfälligkeit gegen Wasserfleckenbildung, d. h., wenn der Film mit Wassertropfen besprüht und einige Zeit stehengelassen wird, erscheinen Flecke oder Streifen, die nach dem Abwischen der Tropfen hinterbleiben. Die bevorzugte Gesamtmenge an oberflächenaktiven Mitteln liegt im Bereich von 14,4 bis 26,4 g (auf Fest-

Stoffbasis) je Liter des Ansatzes, wobei die Wirkstoffe als Feststoffe gerechnet werden.

Der Ansatz soll, wenn dies auch nicht ,wesentlich ist, vorzugsweise ein Schaumverhütungsmittel enthalten. Wenn der Ansatz kein Schaumverhütungsmittel enthält, können beim Auftragen, besonders mit der Walze, Blasen auftreten, die die Gleichmäßigkeit des Glanzes beeinträchtigen. Im allgemeinen können zwar alte: bekannten Schaumverhütungsmittel verwendet werden; die nicht kieselsäurehaltigen Schaumverhütungsmittel werden jedoch bevorzugt. Typische wirksame Schaumverhütungsmittel sind wasserunlösliche Flüssigkeiten, die auf der Oberfläche der Ansätze unelastische Filme bilden, z. B. 2-Äthylhexanol, Diisobutylcarbinol, höherpolymerisierte Glykole und Äther derselben, höhere Fettsäureamide, Fettsäureester, Milchsäurealkylester, höhere Äther, 2-(Ditert.-amylphenoxy)-äthanol, Phosphorsäureester und Ester des Sorbits.

Die Ansätze gemäß der Erfindung enthalten praktisch ausschließlich synthetische Bestandteile mit guter Widerstandsfähigkeit gegen den biologischen Abbau, können jedoch auch kleine Mengen an natür- VJ liehen oder synthetischen wasserlöslichen Polyolen oder Äthern, z. B. Äthylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Hexylenglykol usw., enthalten, um den Glanz zu verbessern. Im Interesse der höchsten Widerstandsfähigkeit gegen den biologischen Abbau setzt man zweckmäßig Bioeide, wie Phenylquecksilberacetat, Phenylquecksilbersuccinat, Natriumo-phenylphenol, Natriumpentachlqrphenol od. dgl., zu. Diese Verbindungen sind in Mengen von etwa 0,12 bis 1,2 g je Liter des Ansatzes wirksam.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Lack-Ansätze ist zur Erzielung der besten Ergebnisse die Art und die Reihenfolge des Zusatzes der verschiedenen Bestandteile von Bedeutung, obwohl man die Bestandteile auch mit Erfolg in verschiedenen Reihenfolgen zusetzen kann. Vorzugsweise wird das Pigment gründlich mit einer ziemlich konzentrierten Lösung des pigmentdispergierenden oberflächenaktiven Mittels benetzt, bevor es .mit dem Hydrosol oder dem Verdicker vermischt wird, und die nachfolgende Verdünnung mit Hydrosol, Verdickerlösung \) oder Wasser wird allmählich durchgeführt, um die örtliche Isolierung oder Abscheidung der Pigmentteilchen von dem pigmentdispergierenden oberflächenaktiven Mittel auf einem Minimum zu halten. Nicht ionogene oberflächenaktive Mittel werden vorzugsweise entweder zugesetzt und vor dem Zusatz des Hydrosols gründlich in dem Gemisch verteilt oder erst nach dem gründlichen Vermischen des Hydro-' sols und der Pigmentdispersion zugesetzt, um die Neigung des konzentrierten, nicht ionogenen oberflächenaktiven Mittels zur überführung des konzentrierten Hydrosols in ein Gel zu unterdrücken. Das allmähliche Verdünnen von höherem auf niedrigeren Feststoffgehalt ist besonders wichtig, nachdem die Pigmentdispersion vom erforderlichen Feinheitsgrad hergestellt worden ist.

In den nachfolgenden Beispielen wird auf Tabelle I, in der die Bestandteile aufgeführt sind, und auf Tabelle II Bezug genommen, in der das Vermischen der Bestandteile zu weißen Lacken erläutert ist.

In Tabelle II sind die Bestandteile von oben nach unten in der Reihenfolge ihres Zusatzes in Gewichtsteilen aufgeführt. Bei jedem Ansatz werden in der ersten Verfahrensstufe des »Pigmentdispergierens« die über der ausgezogenen Linie der Tabelle II angegebenen Bestandteile nacheinander und allmählich unter langsamem Rühren in ein Mischgefäß eingegeben und darin gemischt. Dieses Gemisch wird dann entweder 20 Minuten in einem Kerbscheiben-Kreiselmischer bei einer Umlaufgeschwindigkeit von 3500 U/Min, oder, im Falle des Lackes Nr. 1150, in einer Sandmühle oder, im Falle der Lacke Nr. 1180 und 1185, in einem einzigen Durchgang durch eine Morehouse-Steinmühle dispergiert, wobei in jedem Falle eine Pigmentdispersion mit einem Feinheitsgrad von 0,0 erhalten wird. In einer nachfolgenden Zerkleinerungsstufe werden die unter der ausgezogenen Linie der Tabelle II aufgeführten Bestandteile nacheinander und allmählich unter langsamem Rühren zu der Pigmentdispersion zugesetzt, und das Ganze wird 20 Minuten weiter mit einem Schaufelrührer zu dem glatten, gleichmäßigen, fertigen Gemisch verarbeitet.

In Tabelle III sind die Gesamtzusammensetzüngen der einzelnen Lacke zusammen mit ausgewählten Lackeigenschaften und Leistungsangaben verzeichnet. Die Konsistenzen werden durchweg in Poise-Einheiten, bestimmt bei 23° C mit dem Stornier-.

Viscosimeter, angegeben, während die übrigen Testwerte nach den obengenannten Prüfverfahren bestimmt werden. Die pH-Werte der erfindungsgemäßen Lacke und, der Vergleichslacke liegen sämtlich im Bereich von 7,5 bis 8,6.

Die Angaben über die Uberlappbarkeit, das Ablaufen beim überlappen, die Glattstreichbarkeit mit dem Pinsel und das Farbaufnahmevermögen beziehen sich auf Ergebnisse von subjektiven Vergleichen. Zu Vergleichszwecken wird eine Lackprobe mit einem 25,4 mm breiten Pinsel mit Polyamidborsten in einer Fläche von 12,7 χ 12,7 cm auf eine lackierte Papierkarte aufgestrichen. Die bestrichene Fläche wird dann 8 Minuten trocknen gelassen und auf die gleiche Weise mit einem zweiten Auftrag von 12,7 χ 12,7 cm beschichtet, der den ersten an einem Rand um 25,4 mm überlappt, worauf man das Ganze vollständig trocknen läßt. Das Verlaufen wird unter Bezugnahme auf vorgeformte Normen je nach der Gleichmäßigkeit der Flachheit und Glätte der sich nicht überlappenden Flächen als schlecht, ausreichend, gut oder ausgezeichnet beurteilt. Die Uberlappbarkeit wird auf ähnliche Weise nach der-Gleichmäßigkeit des Aussehens' der sich überlappenden und der

. sich nicht überlappenden Flächen beurteilt, wobei ein schlechtes Verlaufen sich an einem »federartigen« Aussehen der Schnittstelle des ersten und des zweiten Auftrags oder durch Auftreten von, Pinselmarkierungen in der sich überlappenden Fläche zu erkennen gibt. Das Farbaufnahmevermögen wird in ähnlicher

: 55 Weise nach der Gleichmäßigkeit der Farbe in der beschichteten Fläche beurteilt. ·

Tabelle I

Beschreibung der Bestandteile
(i) Wasser.

(2) Schaum verhütungsmittel

(a) Organische Flüssigkeit, 100% Wirkstoffe.

(3) Bioeid ■ ........ ■·. . ■ ·', ·■.,

(a) Di-(phenylquecksilber)-dodecenylsuccinat. (4) Flüchtiger Weichmacher . ...

(a) Gemisch aus 75 Gewichtsteilen Diäthylenglykolmonoäthyläther und 25 Gewichtsteilen Äthylenglykol,

109513/377

10

(d)

ίο

(b) Athylenglykol,

(c) Propylenglykol,

(d) Glycerin.

Nicht flüchtiger Weichmacher

(a) Phthalsäurebutylbenzylester.
Oberflächenaktives Mittel

(a) Natriumsalz eines Mischpolymerisats aus Diisobutylen und Maleinsäureanhydrid, anionisches Mittel, 25 Gewichtsprozent Feststoffe,

(b) Kaliumtripolyphosphat, anionisches Mittel, 100 Gewichtsprozent Feststoffe,

(c) Nonylphenoxypoly - (äthylenoxy) - äthanol, nicht ionogenes Mittel, HLG-Wert 12,8; 100 Gewichtsprozent Feststoffe,
Dioctylester von Sulfobernsteinsäure, nicht ionogenes Mittel, 75 Gewichtsprozent Feststoffe,

(e) Ammoniumsalz eines Mischpolymerisats aus Styrol und Maleinsäureanhydrid, anionisches Mittel, 37 Gewichtsprozent Feststoffe.

Pigment

(a) Titandioxyd,

(b) Ton.
(8) Hydrosol

• (a) Acrylhydrosol mit einer Viskosität von 100 bis 200 cP, enthaltend auf je 100 Gewichtsteile 30 Gewichtsteile (a) Acryl-Mischpolymerisat mit einer Eigenviskosität von 0,27 bis 0,33 und einer Einfriertemperatur von von 68°C, welches auf je 100 Gesamtrrionomer-Gewichtsteile 66 Teile Methacrylsäuremethylester, 29 Teile Acrylsäureäthylester und 5 Teile Methacrylsäure enthält, in¹ Form von dispergierten Kolloidteilchen nut vorwiegendem mittlerem Durchmesser im Bereich von 0,03 bis 0,13 μ vorliegt, von denen mehr als 95% mittlere Durchmesser im Bereich von 0,01 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 Natriumlaurylsulfat, wobei das Hydrosol mit Ammoniumhydroxyd auf einen pH-Wert von 8,5, entsprechend einer 90%igen Neutralisation der freien Carboxylgruppen, neutralisiert ist.

(b) Acrylhydrosol mit einer Viskosität von 500 bis 150OcP (bei den Lacken Nr. 782 und 786 von 330 cP), enthaltend auf je 100 Gewichtsteile 45 Teile (a) Acryl-Mischpolymerisat (8) (a) (a) in 55 Teilen (b) eines Gemisches aus 50 Teilen Wasser, 4,5 Teilen Lösungsmittel (4) (a) (im Falle der Lacke 805 bis 902 Hexylenglykol) (im Falle des Lackes Nr. 752 = 5,8 Teile Lösungsmittel und 48,7 Teile Wasser), 0,27 Teilen Natriumlaurylsulfat und 0,23 Teilen Isopropanol, wobei das Hydrosol mit Ammoniumhydroxyd auf einen pH-Wert von 7,5, entsprechend einer 45%igen Neutralisation der freien Carboxylgruppen, neutralisiert ist.

(9) Verdicker

30

35

(a) Lösung, hergestellt, auf je 100 Gewichtsteile, aus 85 Teilen (a) Wasser, 10 Teilen (b) eines Mischpolymerisats aus Methylvinyläther und Maleinsäureanhydrid mit einer spezifischen Viskosität von 0,1 bis 0,5, umgesetzt mit 5 Teilen (c) eines polyoxyäthyiierten aliphatischen Alkohols aus einem aliphatischen Alkohol mit 10 bis 16 Kohlenstoffatomen und 16 Äthylenoxydeinheiten je Einheit des aliphatischen Alkohols, unter Bildung einer Teilesterlösung mit einem pH-Wert von 3, die mit Kaliumhydroxyd auf einen pH-Wert von 8,5 bis 9,5 neutralisiert wird.

(b) Lösung, entsprechend der Lösung (9) (a), jedoch mit Ammoniumhydroxyd an Stelle von Kaliumhydroxyd neutralisiert und mit einem Mischpolymerisat von etwas höherem Molekulargewicht.

(c) Wäßrige Lösung mit 2 Gewichtsprozent (im.Falle des Lackes Nr. 1180 mit 2,5 Gewichtsprozent) Feststoffgehalt, hergestellt durch Verdünnen einer 28 Gewichtsprozent Feststoffe enthaltenden wäßrigen Emulsion eines Mischpolymerisates aus Methacrylsäuremethylester, Acrylsäureäthylester und Acrylsäure mit einem Acrylsäuregehalt von 35 Gewichtsprozent und Neutralisieren mit Ammoniumhydroxyd auf einen pH-Wert von 8,0.

	■■' Bestandteile	^ ··	Tabelle II	752	782	Lack Nr.	895	896	897	901
	Wasser	683		IO2",	154	786	70'"	70	70	144
	Oberflächenaktives Mittel,.	92	717-L			154
(i)	Schaumverhütungsmittel ...		102	— ■	3		■2	2	2	-r: ■■
(6) (e)	Flüchtiges Lösungsmittel...	— .		9	—	3	— ■	—	— ■	13
(2) (a)	Oberflächenaktives Mittel ..		—	— ■·	—	—	■ —'	. ■— ■■	—	■ —
(4) (a)	Oberflächenaktives Mittel ..	—	8	—	■—	— ■	—	—	' : '	■—
(6).(a)	Schaumverhütungsmittel ...	3	—-	2	— .	—	τ— '	■ —..;„.:	, . — :
(6) (d)	Oberflächenaktives Mittel ..	■ 2	—	4	6	.77T-;. .;	; —		. —■	■'■■ ;■;$,■.;
(2) (a)	Oberflächenaktives Mittel ...	4	2	—	—		6	6;	'12 :
(6) (st)	Propylenglykol .....'	—	4					\ ■': -
(6) (e)	Oberflächenaktives Mittel		■ —	2.'	2	■		".		3'
(4) (c)	Äthylenglykol	2		20..	.20	2.	20	20	20	28
V / \ / (6) (b)			2			20
(4) (b)	20

11

Fortsetzung

12

Bestandteile

683

an-L

752

782

Lack Nr.
786

895

896

897

(6) (c) Oberflächenaktives Mittel

(5) (a) Nicht flüchtiger Weich

macher

(7)(a) Pigment

(1) Wasser

(3) (a) Bioeid

(6) (c) Oberflächenaktives Mittel

(4) (b) Äthylenglykol

(7) (b) Pigment

(5) (a) Oberflächenaktives Mittel (7) (a) Pigment

(7) (b) Pigment

(1) Wasser

(8) (b) Hydrosol

(3)(a) Bioeid

(1) Wasser

(5) (a) Oberflächenaktives Mittel (9)(a) Verdicker

(8) (b) Hydrosol

(3) (a) Bioeid

(9) (a) Verdicker

(9) (b) Verdicker

(1) Wasser

(8) (b) Hydrosol

(8) (a) Hydrosol

(5) (a) Oberflächenaktives Mittel

(8) (b) Hydrosol

(9) (c) Verdicker

(9)(a) Verdicker

(6) (c) Oberflächenaktives Mittel

(1) Wasser

(4)(d) Glycerin

(9)(c) Verdicker

(4) (c) Propylenglykol .........

10

268

32 231

10

32 231

32 231

20

265

44

44

44 '

266

265

34

43

43 2

32

32

32

551
12

382

372

16

382

16

382

569

570

26

26

(Fortsetzung)

	902 ·	978	990	Lack Nr. .	1127	1150	1180	1185
Bestandteile	144	172	172			70	30	30
				1125	9		—	—
(1) Wasser .. .	—	3	3		2	— ■	•—	—
(6) (e) Oberflächenaktives Mittel ..	13"	—	—	9	—	■ —	—	—
(2) (a) Schaumverhütungsmittel ...	—	6	6	2	—	8	8	8
(4) (a) Fluchtiges Lösungsmittel'"...	-—	—	—	. —	—	•—	—	—
(6) (a) Oberflächenaktives Mittel..	3	—	—	—	—	2	2	2
(6) (d) Oberflächenaktives Mittel ..	6	, —	—	—	. —τ.	—	. —	—
(2) (a) Schaumverhütungsmittel ...	— ■	—	—	—	·. —	—.	—	■—
(6). (a) Oberflächenaktives Mittel ..		. '-	>■	—	28	30	30	■30
(6) (e) Oberflächenaktives Mittel ..	3	> 2	■2	' —		—	■ ;	·.. —
(4X<e) Propylenglykol .· ..	28	20	20	28			. .	— .
(6) (b},iOberflächenaktives Mittel..	11	10	10		—	— -		■ — ·
(4) (b) Äthylenglykol :...			■ .
(6) (c) Oberflächenaktives Mittel ..

13

Fortsetzung

Bestandteile

Lack Nr.

978

990

1125

1127

1150

1180

1185

(5) (a) Nicht flüchtiger Weichmacher

(7) (a) Pigment

(1) Wasser

(3) (a) Bioeid

(6) (c) Oberflächenaktives Mittel

(4) (b) Äthylenglykol

(7) (b) Pigment

(5) (a) Oberflächenaktives Mittel (7) (a) Pigment

(7) (b) Pigment

(1) Wasser

(8) (b) Hydrosol

(3) (a) Bioeid

(1) Wasser

(5) (a) Oberflächenaktives Mittel

(9) (a) Verdicker

(8) (b) Hydrosol

(3) (a) Bioeid

(9) (a) Verdicker

(9) (b) Verdicker

(1) Wasser

(8) (b) Hydrosol

(8) (a) Hydrosol

(5) (a) Oberflächenaktives Mittel

(8) (b) Hydrosol

(9) (c) Verdicker

(9) (a) Verdicker

(6) (c) Oberflächenaktives Mittel (1) Wasser

(4) (d) Glycerin

(9) (c) Verdicker

(4) (c) Propylenglykol

38
210

374

100

30 210

4 374

100 20

210 48

1
9

32

339

93

259

210
48

339

54
259

I 32 230

339 30

166

32 230

20

3.39 30 30

133

32 230

20

339'

46 170.

Tabelle III

Zusammensetzung, g/l

683

717-L

752

782

Lack-Nr.
786

895

896

897

901

(1) Wasser

(2) Schaumverhütungsmittel

(3) Bioeid

(4) Flüchtiger
Weichmacher

(5) Nicht flüchtiger
Weichmacher

(6) Oberflächenaktives
Mittel, Feststoffe...

(7) Pigment

(8) Hydrosol-Feststoffe.

(9) Verdicker-Feststoffe

566,76 2,64

116,40 44,16

16,08

344,64

222,00

0,96

566,04 2,52

113,64 54,84

15,24

339,12

217,92

509,56
3,36

64,20
72,12

19,80

444,60

280,92

0,48

534,24 3,48

38,76 64,56

19,44

385,08

285,84

3,48

549,36
3,60

39,96
66,84

20,04

319,92

299,84

3,6

533,52
3,1.2

46,22
50,52

22,80
434,16
274,92

11,40

503,52 3,36

49,44 54,00

24,36

464,16

294,00

8,16

543,00 3,12

46,68 50,88

10,32. 436,68 276,72 "

11,52

514,92 3,48

■; 63,12; ■ 71,52

21,94

380,88-

280,56

3,96

15	Zusammensetzung, g/l	683	717-L	1 519 302 Fortsetzung	782	Lack-Nr. 786	895	16	896	897	901
Eigenschaften Spiegelnder Glanz Konsistenz (Poise) anfanglich	41 29,0 15,5 7 1,21	53 11,5 31,5 1,17	752	33 8,7 13,5 10,5 1,03	60 6,6 7,3 8,7 0,82	57 18,2 13,9 14,5 1,21	35 17,0 13,5 14,5 1,22	34 10,8 11,9 6,4 1,25	52 7,0 6,9 6,4 1,01
nach 60 Tagen nach 120 Tagen..... nach 210 Tagen Gewichtsverhältnis Pigment zu Binde mittel	47,9 26,4	48,00 25,7	56 4,8 5,9 .5,8 1,17	56,9 24,9	54,6 19,0	57,7 27,6:	60,3 27,7	57,0 28,4	56,7 24,0
Nicht flüchtige Bestandteile, Gewichtsprozent .... Pigmentgehalt, Volumprozent	512	519	59,1 25,1	677	659	675	718	660	679
Deckkraft in Einheiten von 25,4 μ Dicke;		695
929 cm2 Fläche 3,785 1

(Fortsetzung)

902

978

990

Lack Nr. 1125 1127

1150

1180

(1) Wasser

(2) Schaumverhütungsmittel

(3) Bioeid

(4) Flüchtiger Weichmacher

(5) Nicht flüchtiger Weichmacher )/ (6) Oberflächenaktives Mittel,

Feststoffe

(7) Pigment

(8) Hydrosol-Feststoffe

(9) Verdicker-Feststoffe

Eigenschaften

Spiegelnder Glanz

Konsistenz

anfänglich

nach 60 Tagen.............

nach 120 Tagen

nach 210 Tagen

Gewichtsverhältnis

Pigment zu Bindemittel ,

Nicht flüchtige Bestandteile,

Gewichtsprozent

Pigmentgehalt, Volumprozent.. Deckkraft in Einheiten von

25,4 μ Dicke; 929 cm² Fläche 3,7851

523,08 3,60

64,08 72,60

22,20

326,88

284,88

4,08

72

5,9 5,4 5,4

0,85

54,7 21,1

665

624,14 3,60

59,04 45,72

18,84 312,60 205,09

10,44

66

12,5 12,8

1,02

48,3 24,9

548

627,36 3,60

59,40 41,92

18,96 312,84 202,56

10,44

63

13,9 29,0

1,05

47,9 25,4

547

678,72

2,40

1,20

43,32

39,16

15,48
250,44
181,92

16,68

84
8,0

0,99

41,1
22,4

668,28

2,52

1,20

45,36

39,84

16,32 261,84 190,20

10,08

84 8,0

1,01

42,1 22,7

452

649,92

2,52

1,20

56,64

40,08

15,00

288,36

191,28

9,84

66 7,0

1,12

43,5 .24,4

464

573,60

2,76

1,44

99,00

45,12

15,48 32?,88 214,92

11,04

72 17,0

1,12

47,7 24,4

521

610,56

2,76

1,44

63,36

44,98

16,68

322,44

213,84

9,60

86

15,5

1,12

47,4 24,6

515 109513/377

Beispiel 1
(Lack Nr. 683)

Dieses Beispiel erläutert einen Lack mit ausreichenden Eigenschaften bezüglich Pigmentgehalt, Viskosität, Glanz und Beständigkeit der Konsistenz beim Altern. Dieser Lack zeigt eine einzigartige, nahezu nicht Newtonsche Beziehung zwischen Scherkraft und Viskosität, indem seine Konsistenz bei der Abnahme des Scherwertes von 100 auf 1 Sek."¹ nur um einen Faktor von etwa 2 zunimmt, während im Gegensatz dazu Faktoren von 10 oder mehr für stumpfe Acryldispersionsansätze typisch sind. Dementsprechend zeigt der Lack eine ausgezeichnete Auftragbarkeit und gleichmäßigen Glanz beim üblichen Auftragen mit dem Pinsel oder mit der Walze. Glanz und Beständigkeit beim Altern sind vergleichbar mit den entsprechenden Eigenschaften des Lackes Nr. 682, der in gleicher Weise, jedoch mit 50 Teilen eines modifizierten Caseins als Verdicker, hergestellt ist und einen spiegelnden Glanz von 64 sowie eine anfängliche Viskosität von 11,9 Poise, aufweist, die in 2 Monaten auf 13,0 Poise steigt und in 7 Monaten auf 7,7 Poise abnimmt. Der mit dem synthetischen Verdicker verdickte Lack ist wegen seiner geringeren Anfälligkeit gegen biologischen Abbau, der größeren Gleichmäßigkeit in der Verdickungswirkung von Ansatz zu Ansatz und seiner geringeren Konsistenzänderung mit der Temperatur gegenüber dem mit Casein verdickten Lack zu bevorzugen.

Versuche, zufriedenstellende Lacke aus dem obigen Hydrosol mit einer großen Anzahl anderer Verdicker herzustellen, sind ohne Erfolg. Eine Anzahl dieser Verdicker, z. B. Caseine, Polyvinylalkohol, Polyacrylsäureester, Mischpolymerisate aus Äthylen und Maleinsäureanhydrid, Polyvinylpyrrolidon, Gummiarabikum Und Traganth, führen das Hydrosol entweder in ein Gel über oder verdicken es zu einem Brei. · Andere-Verdicker, wie ein Mischpolymerisat au_:s Vinylether und Maleinsäureanhydrid, kolloidale Tonerde, Stärke, Polysaccharide und HydroxyäthylceÜulose, ·, führen zu "_ einer schlechten ; (verzögerten) Verdickungswirkung und ungenügenden Verdickung. Weitere Verdicker, z! B. Polyacrylsäureamid und Hydroxyäthylcelluiose, führen zu einem raschen Dünnwerden beim. Altern,":.starker Trübung:und geringem Glanz._; Auch verschiedene Kombinationen- einer Anzahl dieser anderen. Verdicker wurden ohne Erfolg ausprobiert. Die" erfiridungsgemäß' verwendet en Ver-" dicker scheinen also 'eine sehr seltene, wenn nicht einzigartige Wirkung in Verbindung mit den erfindungsgemäß verwendeten Hydrosolen .zu besitzen.

Beispiel 3
(Lack Nr. 752)

Dieser Lack, der sich von dem, Lack Nr. 717-L durch die Verwendung von 45% an Stelle von 30% Hydrosol bei dem gleichen Verhältnis von Pigment zu Bindemittel unterscheidet, erläutert die Erreichung eines ausgezeichneten Glanzes und einer guten Beständigkeit der Konsistenz bei einem Lack, der einen

ίο synthetischen Verdicker enthält, und zeigt· ferner, daß eine vorteilhafte Verminderung der Menge des flüchtigen Weichmachers auf unter .72 g/l im Falle der Verwendung eines einen synthetischen Verdicker enthaltenden, konzentrierteren Hydrosols möglich ist. Der Vergleichslack Nr. 745, der in gleicher Weise, jedoch aus 569 Teilen 30%igem Hydrosol und 58 Teilen modifiziertem Casein als Verdicker hergestellt ist, zeigt einen Glanz von 64 und eine anfängliche Konsistenz von 11,5 Poise, die in 5 Monaten auf 9,7 Poise sinkt. Die berechneten Kosten für einen 25,4 μ dicken überzug aus dem Lack Nr. 752 betragen je Quadratmeter nur 85% der Kosten für einen überzug aus dem Lack Nr. 745.

Beispiel 4
(Lacke Nr. 782 und 786).

Diese Lacke, die dem Lack Nr. 752 ähneln, jedoch geringere Mengen an flüchtigem Weichmacher enthalten, zeigen eine gute Beständigkeit der Konsistenz bei um 10% geringeren Kosten der überzüge je Dicken- und Flächeneinheit bei etwas vermindertem Glanz bei Verwendung eines Pigmentstreckmittels (Lack Nr. 782), während ohne Verwendung eines Pigmentstreckmittels (Lack Nr. 786) die Kosten um 5% gesenkt werden, ohne daß eine Verminderung des Glanzes in Kauf genommen zu werden braucht. Bei dem niedrigen Pigmentgehalt des Lackes Nr. 786 liegt jedoch die Deckkraft an der Grenze.

Beispiel 2
(Lack Nri 717-L)

u.i·.

Dieser Lack, der dem Lack Nr. 683 ähnelt, aber mit einer größeren Menge an nicht flüchtigem Weichmacher und einer etwas geringeren Menge Verdicker hergestellt is^ erläutert die Erreichung eines' hohen Glainzes von 53 bei" einem mit einem synthetischen Verdicker; versehenen Lackansatz. Ein Vergleichslack, 717,' der -ebenso zusammengesetzt ist, jedoch "mit 58 Teilen; modifiziertem'!Casein auf etwa die gleiche Konsistenz verdickt ist, hat einen Glanz von -54 und eine anfängliche Konsistenz von 7,0 Poise, die in 2 Monaten auf 9,7 Poise steigt und. in weiteren 4 Monaten'auf 7,0 Poise fällt; '■"■ ^;

Beispiel 5
(Lacke Nr. 895, 896 und 897)

Lack Nr. 895 zeigt die Erzielung eines hohen Glanzes, ausgezeichneter Beständigkeit der Konsistenz und hoher Deckkraffje Einheit der FÜmdicke (hoher Pigmentgehalt) bei einem mit einem synthetischen Verdicker verdickten Ansatz von vorteilhafter Konsistenz, der sich von dem Lack Nr. 786 durch die Verwendung eines gestreckten Pigmentes und eines

höheren Verhältnisses von Pigment zu Bindemittel,

'. einen höheren Gehalt an synthetischem Verdicker und ein anderes oberflächenaktives Mittel zum Dispergieren des Pigmentes unterscheidet. Lack Nr. 896, der bis auf die etwas geringeren Mengen an Wasser und Verdicker dem Lack Nr. 895 gleicht, erläutert, daß ähnliche Ergebnisse bei einem Lack selbst bei hohem Feststoffgehalt (so daß sich dieser Lack zur Anwendung in einem einzigen Auftrag eignet) erzielt werden können, wobei noch ein ausreichender, aber wesentlich niedrigerer Glanz als bei dem Lack Nr. 895 erzielt. wird! Lack Nr. 897,'der ähnlich dem Lack Nr. 895 zusammengesetzt ist, aber statt des Gemisches aus anionischem und nicht ionogenem oberflächenaktivem Mittel nur ein anionisches oberflächenaktives Mittel enthält, zeigt beim Vergleich mit dem Lack Nr. 895, wie wichtig es ist, ein nicht ionogenes oberflächenaktives Mittel zuzusetzen, wenn es auf hohe • Glanzwerte und maximale Beständigkeit der Kon-

sistenz, besonders bei späterer Verdünnung mit Wasser, ankommt. Andere Versuche zeigen, daß das Gemisch aus anionischem und nicht ionogenem oberflächenaktivem Mittel das Pigment besser in entflocktem Zustande hält als die bloße Anwendung eines nicht ionogenen 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 geringerem Farbaufnahmevermögen ergeben, während die stärker hydrophilen nicht ionogenen 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 unzureichende Benetzung der Unterlage unter Bildung von Fischaugen erzielt wird, während die Erhöhung des Gesamtgehaltes an oberflächenaktiven Mitteln über etwa 36 g/l zur Anfälligkeit des getrockneten Lackfilms für Wasserflecken führt. Die Lacke Nr. 895 und 896 besitzen beide ein gutes Farbaufnahmevermögen und eine ausgezeichnete Beständigkeit der Konsistenz, während der Lack Nr. 897 ein ausgezeichnetes Farbaufnahmevermögen aufweist.

Beispiel 6
(Lacke Nr. 901 und 902)

Diese Lacke ähneln den Lacken Nr. 782 und 786, enthalten jedoch größere Mengen an flüchtigem Weichmacher, um einen erhöhten Glanz zu erhalten. Bei dem Lack Nr. 902 führt jedoch der verhältnismäßig niedrige Pigmentgehalt, obwohl er nur wenig höher ist als derjenige des Lackes Nr. 786, zu einer guten Deckkraft. Das Kontrastverhältnis, bestimmt nach der ASTM-Prüfnorm D-1738-60 T, beträgt 0,973 für den Lack Nr. 901 und 0,969 für den Lack Nr. 902, der ebenfalls einen ausgezeichneten Glanz besitzt.

B e i s ρ i e 1 7
(Lacke Nr. 978 und 990)

Lack Nr. 978 zeigt ausgezeichneten Glanz, gute Beständigkeit der Konsistenz und gute Glattstreichbarkeit mit dem Pinsel bei verhältnismäßig geringen Weichmachermengen durch Verwendung von Glycerin als flüchtigem Weichmacher. Die Mindesttemperatur, bei der der Lack Nr. 978 zu einem Film zusammenfließt, beträgt 0⁰C, bestimmt nach einer ASTM-Prüfnorm, 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 Weichmacher enthalten, besitzen minimale Filmbildungstemperaturen von + 10,5⁰C bzw. -5,5°C und Glanzwerte von 61 bzw. 75. Bei Gehalten an nicht flüchtigem Weichmacher von etwa 30% der Hydrosolfeststoffe entwickelt sich jedoch eine Oberflächentrübung, die die sich in dem getrockneten Lackfilm entwickelnde Gleichmäßigkeit des Glanzes beeinträchtigt, und bei Gehalten an nicht flüchtigem Weichmacher unter 15% findet bei Raumtemperatur kein ausreichendes Zusammenfließen des Lackfilmes statt.

Der Vergleichslack Nr. 977, der mit dem Lack Nr. 978 mit der Ausnahme übereinstimmt, daß die Hydrosolfeststoffe durch dispergierte Kolloidteilchen einer handelsüblichen Styrol-Acrylsäure-Mischpolymerisatdispersion ersetzt sind, bei der die mittlere Teilchengröße 0,10 μ beträgt und weniger als 95% aller Teilchen kleiner als 0,1 μ sind, zeigt einen Glanz von 55 und ungenügendes Verlaufen, obwohl seine Konsistenz den wesentlich niedrigeren Wert von 3,9 bis 4,4 Poise besitzt. Im Gegensatz dazu zeigt der Lack Nr. 990 bei einer Konsistenz von 29,0 Poise ein gutes Verlaufen. Der weitere' Vergleichslack Nr. 1004, der kolloidale Emulsionsteilchen des Ausgangsstoffes für das Hydrosol des Lackes Nr. 978 enthält, die einen mittleren Teilchendurchmesser 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 Lacken Nr. 978 und 990 eine sinkende Konsistenz bei der Alterung. Der Unterschied im Konsistenzverhalten der Lacke Nr. 978 und 990 scheint mindestens teilweise auf der Wirkung von Schimmelpilzen zu beruhen. Bei besonderen Untersuchungen entwickelte sich bei Proben des Lackes Nr. 1020, der ebenso zusammengesetzt war wie der Lack Nr. 978, gleich ob er mit zusätzlichen Schimmelpilzen verunreinigt war oder nicht, innerhalb 2 Monaten eine leichte Schimmelhaut. Gleiche, mit Schimmelpilzen infizierte und nicht infizierte Proben des Lackes Nr. 1020 entwickelten jedoch beim Altern keine Schimmelhaut, wenn sie 1,2 gDi-(phenyiquecksilber)-dodecenylsuccinat je Liter als Bioeid enthielten.

B eis pie 1 8 :

(Lacke 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 Lacken dadurch unterscheidet, daß sie einen höheren Prozentsatz an flüchtigen Stoffen und eine größere Menge Verdicker enthält, um die gewünschte Viskosität zu erreichen, und daß Propylenglykol zur Verbesserung der Uberlappbarkeit verwendet wird. Die Uberlappbarkeit ist in diesem Falle etwa gleichwertig den guten Ergebnissen, die mit dem Lack Nr. 978 erzielt werden, obwohl der Lack Nr. 1125 einen höheren Gehalt an flüchtigen Bestandteilen aufweist. Die Naßhaftfestigkeit des Lackes Nr. 1125 liegt jedoch an der Grenze. Diese Naßhaftfestigkeit wird nach dem Fingernageldruck beurteilt, der erforderlich ist, um einen Überzug des Farbfilms, der sich auf einer Lack-Unterschicht befindet, nach 7tägigem Trocknen und 15 Minuten langem Verweilenlassen unter einem Wasserfilm abzulösen. Auch die Beständigkeit beim Altern des Lackes Nr. 1125 liegt an der Grenze. Der Lack Nr. 1127, der ebenfalls einen pH-Wert von 8,0 aufweist, jedoch eine geringere Menge eines wirksameren, mit Ammoniak neutralisierten Verdickers enthält, zeigt verbesserte (ausreichende bis gute) Naßhaftfestigkeit, während die Alterungsbeständigkeit wiederum an der Grenze liegt. Ein Vergleichslack Nr. 1129, der in seiner Zusammensetzung mit dem Lack Nr. 1125 mit der Ausnahme übereinstimmt, daß er nur 23 Teile Verdicker zusammen mit 4 Teilen konzentrierten Ammoniumhydroxyds zur Erhöhung der Verdickungswirkung enthält, liefert einen Lacküberzug von ausgezeichneter Naßhaftfestigkeit bei einem pH-Wert von 8,4, einem Glanz von 78 und einer anfänglichen Konsistenz von 23 Poise, die jedoch in 11 Tagen unter 4,9 Poise sinkt, so daß dieser Lack zu dünn wird.

IO

Lack Nr. 1150, der ebenfalls einen 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), zeigt eine gute Naßhaftfestigkeit und; verbesserte Alterungsbeständigkeit, aber nur ausreichende bis gute Beschaffenheit hinsichtlich der Glattstreichbarkeit mit dem Pinsel und des Verlaufens von sich überlappenden Aufträgen.

Beispiel 9
(Lacke Nr. 1180 und 1185)

Diese Lacke unterscheiden sich von denen des vorhergehenden Beispiels durch einen höheren Feststoffgehalt (Gesamtgehalt an nicht flüchtigen Bestandteilen über 45%) und verbesserte Konsistenzbeständigkeit. Lack Nr. 1180 mit einem pH-Wert von 8,0 und einem Gehalt an den beiden Verdickern (9)(a) und (9)(c) zeigt eine etwas bessere Naßhaftfestigkeit und besseres Verlaufen von sich überlappenden Auftragen als der Lack Nr. 1127. Nach 3tägiger Alterung bei 49° C sinkt die Viskosität auf 15,0 Poise, nach 3tägiger Alterung bei 60° C sinkt sie auf 13,0 Poise. Der Lack Nr. 1185 mit einem pH-Wert von 8,1 zeigt ebenfalls eine bessere Naßhaftfestigkeit und ein besseres Verlaufen des aufgetragenen Anstriches, auch im Falle von sich überlappenden Auftragflächen. Die Konsistenz nimmt nach 3tägigem Stehen bei 49° C auf 12,5 Poise und nach 3tägigem Stehen bei 60° C auf 13,9 Poise ab.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. überzugsmittel in Form einer Dispersion mit einem pH-Wert von 7,5 bis 8,6, einer Viskosität von 4,5 bis 33,3 Poise und einem Pigmentgehalt von 18 bis 32 Volumprozent auf der Grundlage eines Gemisches aus a) Wasser, b) Pigment,

35

c) oberflächenaktivem Mittel, d) einem Mischpolymerisat mit einpolymerisierten carboxylgruppenhaltigen Einheiten, Methylmethacrylateinheiten und gegebenenfalls weiteren Einheiten ungesättigter Monömerer, das mit Basen neutralisiert ist, und e) Verdickungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es

1. als Verdickungsmittel e) ein in wäßriger Lösung mit einer Base auf mindestens pH 7 neutralisiertes, mit einem Polyätheralkohol aus 1 Mol C₁₀- bis C₂₀-AIkOhOl und 6 bis 35 Mol Äthylenoxid im Gewichtsverhältnis 1:1 bis 5:1 teilverestertes, saures Mischpolymerisat aus einem niederen Alkylvinyläther und Maleinsäureanhydrid mit einer spezifischen Viskosität von 0,1 bis 3,5 und

2. als Mischpolymerisat d) ein in Wasser kolloid dispergiertes, mit einer Stickstoffbase zu mindestens 30% neutralisiertes, saures Mischpolymerisat aus 1 bis 8 Gewichtsprozent einpolymerisierter Acryl-, Methacryl-, Maleinoder Itaconsäure und 92 bis 99 Gewichtsprozent einpolymerisierter, nicht saurer, äthy^ lenisch-ungesättigter Monömerer mit 2 bis 16 C-Atomen einschließlich. 59 bis 99 Gewichtsprozent Acryl- oder Methacrylsäurealkylestern, davon mindestens 20 Gewichtsprozent ,Methacrylsäuremethylester, mit einer Eigenyiskosität von 0,15 bis 0,9, einem Einfrierpunkt von 25 bis 125° C und einer Teilchengröße bei mindestens 95% der Teilchen von 0,01 bis 0,1 μ, enthält, wobei

3. die Gewichtsmengen der Komponenten a) 480 bis 689, b) 240 bis 480, c) 6 bis 36, d) 180 bis 300 und e) 0,24 bis 18 g je Liter betragen.

2. Überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein mit Ammoniumhydroxid neutralisiertes Verdickungsmittel e) enthält.