DE1546989A1

DE1546989A1 - Anstrichmittel und Verfahren zum Auftragen desselben

Info

Publication number: DE1546989A1
Application number: DE19621546989
Authority: DE
Inventors: Cox George Harold; Lovell James Knight
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1961-05-10
Filing date: 1962-05-08
Publication date: 1970-10-29
Also published as: GB930919A; NL278217A; US3276901A

Description

Mappe 18744 - Dr„F/F
IGI Case P?»15393

Beschreibung

zur Patentanmeldung der Firma IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LTD₀₉ London (England)

betreffend:
"Anstrichmittel und Verfahren zum Auftragen desselben"

Priorität: 10„ Mai 1961 - Nr. 1? 002/61 Großbritannien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Anstriches auf einen Gegenstand durch Aufspritzen.

Ein wichtiger Typ von Anstrichmitteln ist der Lacktyp, bei dem ein filmbildendes Material in einem flüchtigen Lösungsmittel gelöst 1st. Durch Verdampfen des Lösungsmittels aus einem aus dem Anstrichmittel hergestellten Belag entsteht dann ein trockener Film« Ein Nachteil von Lacken besteht in der Begrenzung des Feststoffgehaltes. Dieser 1st auf den Umstand zurückzuführen, daß Lösungen des filmbildenden Materials mit Konzentrationen über 20 bis 30$ zu viskos sind, als daß sie verspritzt oder versprüht werden könnten.,

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Dieser Nachteil ist an sich durch die Entwicklung von Anstrichmitteln der Dispersionstype überwunden worden, bei denen das filmbildende Material in dem Anstrichmittel nicht als Lösung, sondern in Form von feinen Teilchen vorliegt, die in der organischen Flüssigkeit dispergiert sindo Solche Dispersionen können frei fliessende Flüssigkeiten sein, selbst wenn sie 50 $ oder mehr des filmbildenden Materials enthalten.

Da das filmbildende Material in den Anstrichmitteln in Form von feinen Teilchen vorliegt, besteht beim Trocknen der Anstrichmittel auf dem Gegenstand, auf dem diese aufgebracht worden sind, eine kritische Stufe, bei der die feinen Teilchen zu einem zusammenhängenden Film koagulieren„ Die Bildung dieses zusammenhängenden Films kann durch Einverleibung eines Weichmachers in dem filmbildenden Material unterstützt werden. Der Anteil an Weichmacher, der hierfür verwendet werden kann, ist jedoch durch die für den trockenen Film gewünschten Eigenschaften beschränkte So kann es unter Umständen nicht möglich sein, eine ausreichende Menge Weichmacher zu verwenden, um die Filmbildung zu unterstützen, ohne daß eine unerwünschte Erweichung des endgültigen trockenen Films stattfindet O

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches die Vorteile der beiden Anstrichmitteltypen vereinigt und ihre Nachteile ausschaltet·

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So wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Aufbringen eines Anstriches auf einen Gegenstand durch Aufspritzen vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß auf den Gegenstand gleichzeitig ein Anstrichmittel, bestehend aus einer Dispersion von polymeren Teilchen, und ein Lösungsmittel für das Polymer aufgespritzt wird*

Das erfindungsgemäße "Verfahren besitzt den Vorteil, daß einerseits wegen der Verwendung von Lacken der Dispersionstype in einem Arbeitsgang verhältnismäßig viel filmbildendes Material aufgebracht werden kann,, Durch die gleichzeitige Aufspritzung eines Lösungsmittels werden die dispergierten Teilchen im Anstrichmittel unmittelbar nach dem Aufspritzen von dem Lösungsmittel aufgequollen, so daß die an sich dünnflüssige Dispersion verhältnismäßig schnell eine hohe Viskosität erreicht und nicht mehr von geneigten Flächen abläuft, Außerdem wird noch das Aufspritzen des Lösungsmittels erreicht, daß sich die dispergierten Teilchen leichter koagulieren« Aus diesem Grunde können die erfindungsgemäß hergestellten Anstriche bei einer niedrigeren Temperatur eingebracht v/erden. Bei entsprechender Auswahl des Lösungsmittels ist ein Einbrennen sogar unnötig.

Die Angriffsgeschwindigkeit des Lösungsmittels auf das fumbildende Material wird in hohem Maße von der Aktivität des Lösungsmittels und dessen Konzentration in dem Anstrichmittel

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abhängen. Wenn das Lösungsmittel so rasch angreifen sollte, daß es eine Gelierung oder Koagulierung herbeiführt, bevor das Anstrichmittel sich genügend ausgebreitet hat, sollte der angewandte Anteil verringert werden oder vorzugsweise sollte das Aufspritzen in Mischung mit einem weniger aktiven Lösungsmittel durchgeführt werden,, Das Aufspritzen kann auch in Mischung mit einem Nichtlösungsmittel erfolgen, jedoch sollte in diesem Falle die Menge an organischer Flüssigkeit, die verdampft werden soll, vergrössert werden, ohne hierdurch den allgemeinen Angriff des Lösungsmittels auf das filmbildende Material zu verbessern,»

Das Lösungsmittel besteht vorzugsweise aus einer Mischung, welche niedriger und höher siedende Lösungsmittel für das filmbildende Material enthält. Obwohl das niedriger siedende Lösungsmittel früher verdampft, wird es das filmbildene Material rascher angreifen und der Angriff wird dann durch das höher siedende Lösungsmittel fortgesetzte

Es ist daher darauf hinzuweisen, daß das zusammen mit dem Anstrichmittel aufgespritzte Lösungsmittel nicht nur ein Lösungsmittel zu sein braucht, sondern aus einer Mischung von Lösungsmitteln oder aus einer Mischung aus einem Lösungsmittel und einem Nichtlösungsmittel bestehen kann-

Lösungsmittel für bestimmte filmbildende Stoffe sind allgemein

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bekannt» Ihre Anwendbarkeit für den vorliegenden Zweck wird Ton ihrem Siedepunkt und der Flüchtigkeit abhängen, und diese Eigenschaften sind dem Anstrichmittelfachmann ebenfalls bekannt O

Die Anteile, in denen diese Zusatzstoffe angewandt werden, hängen von ihrer Lösungsfähigkeit und Flüchtigkeit ab. Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Verfahren wurde erfolgreich unter Anwendung von Lösungsmitteln der an~ gegebenen Eigenschaften in Mengen von 5 bis 25 Gew.-$ des Anstrichmittels durchgeführt.

Wenn das Anstrichmittel sich beispielsweise auf Dispersionen eines Acrylate, Methacrylate, Styrols oder Vinyltoluolpolymers oder ~mi3chpolymers aufbauen, so sind geeignete hochaktive Lösungsmittel Ketone, wie Methylisobutylketon, Methyleyclohexanon, Diacetonalkohol, Ester, beispielsweise Äthyl-, Butyl-, Amyl- und ß-Äthoxyäthylacetat und gewisse Alkohole, wie Benzyl- und Furfurylalkohol.

Geeignete Lösungsmittel von geringer Aktivität, die mit einem hochaktiven Lösungemittel gemischt werden können, sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Styrol und Toluol sowie Terpene. Geeignete Nichtlösungsmittel, welche mit hochaktiven Lösungemitteln gemischt werden können, sind beispielsweise diejenigen, welche in der aus einer organischen Fltisaigkeit bestehenden kontinuierlichen Phase der Dispersion angewandt werden*

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Geeignete Lösungsmittel von mittlerer Aktivität sind Terpineol, Nonanol und Diisobutylketon,, Solche Lösungsmittel werden vorzugsweiae allein oder gemischt mit Lösungsmitteln hoher Aktivität angewandt.

Es wurde beispielsweise ein Anstrichmittel, bestehend aus einer pigmentierten Dispersion von Methylmethacrylat/Methaorylsäuremischpolymer, in einem aliphatischen Kohlenwasserstoff gleichzeitig mit IO G-eWo-$ eines Lösungsmittels versprüht oder verspritzt, das aue gleichen Mengenanteilen von Toluol, Methylisobutylketon und Methylcyclohexanon bestand. Die so bespritzte Fläche wurde 5 Minuten lang stehen gelassen und dann 30 Minuten lang auf 95⁰O erwärmt. Der getrocknete Film war hart, glatt und glänzend =>

Das Anstrichmittel und das Lösungsmittel wurden gleichzeitig unter Anwendung einer Spritzpistole mit einem Zwillingskopf verspritztο

Der so mit dem Anstrichmittelauftrag versehene Gegenstand kann bei Raumtemperatur in der Luft getrocknet werden, wenn das Anstrichmittel gleichzeitig mit 15 # eines Lösungsmittels verspritzt wird, das aus gleichen Teilen Toluol, Methylisobutylketon, Diacetonalkohol und Methylcyclohexanon besteht.

Dieses Beispiel ist typisch für Dispersionen von polaren

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Polymeren in verhältnismäßig nicht polaren organischen Flüssigkeiten. Aridere Polymerdispersionen, welche auf diese Weise verwendet werden können, sind diejenigen von Acrylaten und Methacrylaten von aliphatischen Alkoholen, wie Äthyl-, Octyl«·, Lauryl- und natürlichen Fett alkohol en«, Die bevorzugten Polymere, welche beim Verfahren gemäß der Erfindung in den Anstrichmitteln angewandt werden, sind diejenigen von Methylmethacrylat, ß~A"thoxyäthylmethacrylat, Äthylacrylat, Acrylnitril, Methacrylsäure und Acrylsäure und die Amide dieser Säure₀ Es können auch Mischpolymere dieser Monomeren ange™ wandt werden und andere typische Materialien, welche geeignet sind als Mischpolymere verwendet zu werden, &wie Dimethylitaconat, Diäthylmaleat und Maleinsäureanhydrid.

Die Erfindung kann naturgemäß auch auf Belagmassen angewandt werden, welche sich auf Dispersionen von nicht polaren Monomeren in verhältnismäßig polaren Lösungsmitteln aufbauen, beispielsweise eine Stoffzusammensetzung, bestehend aus einer Dispersion eines VinyItoluol/Butadien-Mischpolymers in Äthylalkohol· Zn diesem Falle schließen geeignete hochaktive Lösungsmittel aromatische oder chlorierte Kohlenwasserstoffe ein» Diejenigen Lösungsmittel von mittlerer Aktivität sind höhere Fettketone oder Ester, wie Düsobutylketon und Amylacetat und Lösungsmittel mit geringer Aktivität sind Aceton und aliphatische Kohlenwasserstoffe«,

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Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Lösungsmittel aus einem Monomer besteht, das zu einem Polymer polymerisierbar ist, welchee mit demjenigen des eigentlichen Anstrichmittels verträglich ist„ Das Monomer wird ein Lösungsmittel für das di3pergierte Polymer von niedriger, mittlerer oder hoher Aktivität sein und dieses kann in der oben beschriebenen Weise angewandt werden»

Um eine vorzeitige Polymerisation des Monomers au vermeiden_? können dem Anstrichmittel Polymerisationskatalysatoren ein · verleibt werden oder wenn eine Kombination von zwei Katalysatoren erforderlich ist, kann das eine dem Anstrichmittel und das andere dem Lösungsmittel zugesetzt werden.

Ein weiterer Vorteil dieses weiteren bevorzugten Merkmals besteht darin, daß das Monomer, nachdem es die Filmbildung unterstützt hat, nicht verdampft und verloren geht, sondern in dem fertigen Anstrich polymerisiert wird« Demgemäß kann es gewünschtenfalls dazu verwendet werden, um die Rigensehaften des dispergierten Polymers hu niodifizieren„

Da es nicht notwendig ist, das Monomer aus dem Anstrichmittel zu verdampfen, kann dieses in Mengen bis su 50 G-cw .-·£ de f. Anstrichmittels augewarndt werden*

So wurde beispielsweise ein pigmentiertes Anstrichmittol,

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bestellend aus einer Distorsion von Methylmethacrylat/Xthyl·-» aerylat in aliphatiaohem Kohlenwasserstoff höheren Keton gleichseitig mit. 30 Gew_o-$ Vinyltoluol verspritzte Das Anstrichmitte], enthielt 0,5 'Φ Bensoylperoxyd und das Vinyltoluol enthielt 0,25 Φ Kobalt in Form ron Kobaltnaphthenat_o Weim die b:iden Sprühstrahlen sich vermischten und auf dem betreffenden Gegenstand koagulieren, so polymerisierte dao Vinyltoluol in dem gebildeten FiIm_n Dor Film war nach 2 Stunden bei Raumtemperatur erhärtet, trockejn und glänzend»

Andere Monomere, wie Methy3.raethacrylat, Methacrylsäure, Äthylaerylat, Butylacrylat und ß-A'thoxyäthylmethacrylat können allein oder in Mischung angewandt werden«

Styrol ist an sich ebenfalls ein geeignetes Monomer, wegen seiner geringen Lösungafählgkeit wird es ;]edoch ara besten in Verbindung mit einem hochaktiven Lösungsmittel für daa diaper gierte fUmbildende Material angewandt«

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Claims

Patentansprüche

L Verfahren zum Aufbringen eines Anstriches auf einen Gegenstand durch Aufspritzen, dadurch gekennzeichnet, da3 auf den Gegenstand gleichzeitig ein Anstrichmittel,, bestehend au einer Dispersion von polymeren !Soilchan, und ein Lösungsmittel für da?i Polymer aufgöapritst wird»

So Verfahren nach ilnsprueh I₉ dadurch gölceanasichne-b, <iii8 das ijösungsinittel in einer Menge von 5 bis 25 G&'sr.^-yS des ilu etrichmittels aufgoapritiat v/ird»

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekerntes ohne % daß als Iiöaungamittel ein Μοηο.Ώατ in einer Menge bia zn ÜO &ew.->^ des Anstrichmittels aufgespritat v;ird_o

4ο Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,, daß das Polymer aiis einem Acrylat oder Methacrylat besteht»

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