DE1931998A1 - Verfahren zur Herstellung von Anstrichfarben - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von AnstrichfarbenInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Anstrichfarben
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Anstrichfarben, insbesondere von mehrfarbigen Anstrichfarben.
Anstrichfarben, insbesondere von mehrfarbigen Anstrichfarben.
Mehrfarbige Anstrichfarben, die in der Hegel zwei oder mehr
Farbstoffe enthalten, sind bereits bekannt und im Handel erhältlich. Derartige mehrfarbige Anstrichfarben werden in der V/eise hergestellt, dass Uitrocelluloselacke oder andere
Lacke auf der Basis organischer Lösungsmittel in Wasser dispergierbaren Kolloidlösungen von beispielsweise Methylcellulose dispergiert oder Farben auf Wasserbasis in Lösungen oder Dispersionen auf Lösungsmittelbasis dispergiert werden. Derartige Lacke enthalten hydrophobe Lösungsmittel, z.B. Alkylacetate und Ketone, so dass die farbstoffhaltigen Phasen
voneinander getrennt gehalten werden und die gebildeten Anstrichfarben unter Bildung mehrfarbiger Filme auftrocknen.
Farbstoffe enthalten, sind bereits bekannt und im Handel erhältlich. Derartige mehrfarbige Anstrichfarben werden in der V/eise hergestellt, dass Uitrocelluloselacke oder andere
Lacke auf der Basis organischer Lösungsmittel in Wasser dispergierbaren Kolloidlösungen von beispielsweise Methylcellulose dispergiert oder Farben auf Wasserbasis in Lösungen oder Dispersionen auf Lösungsmittelbasis dispergiert werden. Derartige Lacke enthalten hydrophobe Lösungsmittel, z.B. Alkylacetate und Ketone, so dass die farbstoffhaltigen Phasen
voneinander getrennt gehalten werden und die gebildeten Anstrichfarben unter Bildung mehrfarbiger Filme auftrocknen.
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Da derartige mehrfarbige Anstrichfarben auf flüchtigen organischen Lösungsmitteln basieren, weisen sie jedoch eine Anzahl schwerwiegender Nachteile auf. Vor allen Dingen besitzen
sie einen niedrigen Flammpunkt und unterliegen daher den für Gellulosematerialien geltenden Sicherheitsbestimmungen, die
ihren Transport, ihre Lagerung und Anwendung starken Einschränkungen unterwerfen. Nachteilig ist ferner, dass sie einen unangenehmen Geruch aufweisen, der oftmals noch mehrere
Tage nach dem Streichen wahrnehmbar ist»
Der vorliegenden Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass vorteilhafte mehrfarbige Anstrichfarben auf
der Basis von wäßrigen Lösungen und insbesondere wäßrigen Emulsionen herstellbar sindο
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von Anstrichfarben, insbesondere von mehrfarbigen
Anstrichfarben, das dadurch gekannzeichnet Ι3ΐο daaa man eine
farbstoff- oder pigraenthaltige wäßrige Lösung oder Emulsion
zur Ausfällung oder Gelierung bringt und erforderlichenfalls das erhaltene farbstoff·= oder pigraenthaltige Präzipitat oder
Gel unter Bildung einer Dispersion zerkleinerte
Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung kann die Ausfällung oder Gelierung mit Hilfe von physikalischen Methoden,
ZoB« durch Erhitzen, bewirkt werden, in der Regel hat es 3ich
jedoch als vorteilhaft erwiesen, die wäßrige Lösung oder Emul»
sion mit einer Substanz, gegebenenfalls in Form ainer wäßrigen
Lösung, die mit der farbstoff=» oder pigmenthaltigen wäßrigen
Lösung oder Emulsion unter Niederschlags- oder Gelbildung re«
agiert, zu vermischeno
Durch die vorliegende Erfindung wird daher insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Anstrichfarben, insbesondere
von mehrfarbigen Anstrichfarben geschaffen, nach dem eine farbe to ff halt ige» durch ein iiehutskollold stabilisierte wäö=
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rige Emulsion mit einer wäßrigen Lösung einer Substanz, die
mit dem Schützfcolloid unter Gelierung der Emulsion reagiert„
vermischt und erforderlichenfalls das erhaltene Gel unter Bildung einer Dispersion» die eine aus der farbstoffhaltigen
Emulsion stammende innere disperse Phase aufweist, zerkleinert wird.
Der hier verwendete Ausdruck 11EmUlSiOn" umfasst auch zusammengesetzte
Emulsionenο So können z.B. im Handel befindliche
Emulsionsfarben als Ausgangsmaterialien verwendet werden. In der Hegel sind alle auf dem Gebiete der Anstrichfarben bekannte Emulsionen geeignet, z,B. Homo- oder Mischpolymerisate
von Vinylacetat oder anderen äthylenisch ungesättigten Verbindungen, ZoB0 Acrylsäureester.
Enthalten die verwendeten Emulsionen statt eines Schutzkolloids ein oberflächenaktives Mittel als Emulgator, so können
sie mit einer Substanz versetzt werden, die mit dem Emulgator
unter Ausfällung der dispersen Phase reagierte
Das bei der Durchführung ü&e Verfahrene der Erfindung auftre·=
tende Präzipitat oder Gel bildet eine wäßrige innere, euer
disperse Phase, die in einer wäßrigen äusseren oder zusammenhängenden Phase dispergiert ist«. Die nach dem Verfahren der
Erfindung erzielbaren Anstrichfarben enthalten somit eine oder mehrere färbstoffhaltige wäßrige disperse Phasen in einer
wäßrigen zusammenhängenden Phase«
Vielfach hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Anstrichfarben mit einem zusätzlichen filmbildenden Bindemittel zu versetzen« Ein derartiges Bindemittel, das farblos oder
gewünechtenfalls farbig sein kannν wird vorzugsweise in einer
Menge von bis zu 20 Gew»#, bezogen auf die gesamte Anstrichfarbe, zugegeben, Vorzugswelse sollte ein derartiges Binde"
mittel das die Ausfällung oder GelierUng bewirkende Mittel ^
weder beeinflussen noch von diesem beeinflusst werden-, Durch
Zusatz eines derartigenBindemittels wird die Trockenge-
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" ' " BAD ORIGINAL
schwindigkeit, die Steuerung des Glanzes, die Wasθerbeständigkeit,
Abwaschbarkeit und Dauerhaftigkeit des gebildeten mehr~
farbigen Farbüberzugs verbessert»
Gemäes einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der
Erfindung wird eine mehrfarbige Anstrichfarbe in der Weise hergestellte dass eine pigmenthaltige, durch ein Polyvinylalkohol-Sohutzkolloid
stabilisierte wäßrige Emulsion mit Hilfe einer wäßrigen Boraxlö'sung vermischt γ/ird.
So kann z»Bo eine Boraxlösung unter Rühren zu einer Lösung aus
einem Celluloseether, z.B„ Hethylcellulose oder Hydroxyäthylcellulose»
in solcher Menge zugegeben werden, dass eine homogene Verdickerlösung erhalten wird· Danach wird die erhaltene
boraxhaltige Verdickerlösung langsam mit einer einfarbigen, mit Polyvinylalkohol stabilisierten PoIyvinylacetatemulsion
die gegebenenfalls mit Wasser bis zu einer fliessfähigen Konsistenz verdünnt ist, versetzte Beim Eintritt der Verdickerlösung
in die Emulsion wird der Polyvinylalkoholstabilisator
durch das Borax geliert. In der Regel erfolgt die Zugabe der Emulsion unter Verwendung eines Rührers, der die gelierte Emulsion in kleinere Partikel zerteilt, bis eine zufriedenstellende Dispersion gebildet wird. Gegebenenfalls kann ea auch von
Vorteil sein, die durch Polyvinylalkohol stabilisierte Eraul=·
sion in die Verdickerlösung einzusprühen, so dass sofort kleinere
Gelpartikel gebildet werden. Durch Zugabe von zwei oder mehreren verschiedenfarbigen Emulsionen zu der angegebenen
Verdiokerlösung wird eine mehrfarbige Dispersion gebildet. Die erhaltene Dispersion kann sodann in üblicher bekannter V/eise, ζ.Β. durch Sprühen, auf eine Oberfläche aufgebracht werden,
wo sie unter Verlust des Wassers trocknet und dabei einen zusammenhängenden mehrfarbigen Film bildet*
Zur Verhinderung des Ausblutens von Farbstoff aus den gelierten Partikeln in die Verdickerlösung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Emulsion in der Weiße zu kompoundieren, dass
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zunächst das trockene Farbpigment in einem Plastifiziermittel,
z,Bo Dibutylphthalat, dispergiert und ansehliessend die erhaltene
Emulsion in üblicher bekannter Weise plastifiziert wird. Als noch vorteilhafter hat es sich erwiesen, Tltendioxyd in
dem Plastifizierraittel, z.B. Dibutylphthalat, zu dispergieren,
danach die erhaltene Emulsion zu plastifizieren und ansohliessend das weisse TiO2~ßrundpigment durch Zugabe eines in Wasser dispergierbaren Pigmentes zu der plastifizierten Emulsion
auf den gewünschten Farbton abzutönen»
Das verwendete, in Wasser dispergierbare Pigment kann gegebenenfalls
ein nieht-ionogenes Netzmittel enthalten. Typische geeignete derartige nicht~ionogene Pigmentdispersionen sind z.Bo
die unter der Bezeichnung "Oolanyl" im Handel befindlichen
Farbstoffe. Es hat sich jedoch gezeigt, dass in einigen Fällen die Verwendung von nicht-ionogenen Pigmentdispersionen dazu
führt* dass eine bestimmte Menge Farbstoff während der Gelbil=-
dung aus den getönten Emulsionen "ausblutet"s und es wurde gefunden,
dass die Verwendung von kationisohen Stoffen, zaB. in
Form von kationischen oberflächenaktiven Mitteln, zur Dispergierung der Abtönpigmente bei nachfolgender Abtönung des weis·=
sen GrundpigmeiitsB mit einer derartigen kationischen Diaper=
sion8 das Ausbluten während der Gelbildung stark herabsetzt»
Eine noch stärkere Verminderung des Ausblutens kann dadurch erzielt werden, dass der Plastifizierdispersion, z,B» der
Titandioxyd/Dibutylphthaiat"Di8persion, ein kationisches oberflächenaktives Mittel einverleibt wird.
Typische geeignete derartige kationisohe oberflächenaktive
Mittel sind insbesondere z.B„ die unter den Bezeichnungen "Duomeen" und "Ethoduomeen" bekannten Netzmittel.
Es hat sich gezeigt, dass das Rühren während der Zugabe der -mit Polyvinylalkohol stabilisierten Emulsion zu der boraxhaltigen
Verdickerlösung bisweilen zu einer Ausflockung der Gelpartikel unter Bildung von Agglomeraten, die auf den Boden
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des Misohgefässee absinken, führt. Eb hat sich daher als vorteilhaft
erwiesen, der Verdickerlösimg ein thixotropes Mittel,
das der Lösung eine sogenannte "Struktur" verleiht und die Bewegung
der Gelpartikel auf ein Minimum herabdrUckt, einzuverleiben»
Typische geeignete derartige thixotrope Mittel sind z.B. die unter der Bezeichnung "Zircomplex PA" und "PN", Triäthanol=·
araintitanat aov/ie insbesondere dae unter dem Handelsnamen
"LAPONITE 1S1 » bekannte thixotrope Mittel.
Statt die Emulsion zu der Boraxlösung zuzugeben, ist es ferner
auch möglich, Borsäure zu sauren Emulsionen zuzusetzen und dat
nach das erhaltene Gemisch in eine alkalische Lösung zu schütten,
wobei der pH-Wert immer über 7 gehalten wird.
Bei Verwendung einer grossen Menge einer gelierten, mit einem
ersten Farbstoff pigmentierten Dispersion sowie einer vergleichsweise geringen Menge einer gelierten, mit einem zweiten Farbstoff pigmentierten Dispersion sind Anstrichfarben herstellbar,
die beim Trocknen einen zusammenhängenden, aus dem ersten Färb«
stoff gebildeten Untergrund mit darauf erscheinenden, aus dem zweiten Farbstoff gebildeten Flecken, bilden. Es ist erwähnenswert,
dass der Untergrund aus kleinen Gelpartikeln des im Überschuss vorhandenen Farbstoffs gebildet ist.
) Es zeigte sich, dass durch Einverleiben einer Emulsion als Bindemittel
in die Anstrichfarbe die Eigenschaften des getrockneten Films stark verbesserbar sind. Eine derartige Emulsion
muss jedoch gegenüber der Gelierung durch Borax widerstandsfähig sein. Typische geeignete derartige Emulsionen Bind z-".B,
die mit Hilfe eines Celluloseätherkolloids stabilisierten
Emulsionen. Die durch eine derartige Modifizierung erzielbaren
Verbesserungen betreffen verschiedene Eigenschaften, z.B* die
Trocknungsgeschwindigkeit, die Steuerung des Glanzes, die Wasserbeständigkeit und die Abwaschbarkeit. Bei Verwendung derartiger Emulsionen als Bindemittel sollten diese vor der Einarbeitung in die Anstrichfarben alkalisch gemacht werden, da
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anderenfalls die Bildung einer Geldispersion gehemmt werden
kann.
In Kombination mit durch Polyvinylalkohol stabilisierten Emulsionen
hat eich» wie bereits erwähnt, Borax als besondere vorteilhaft
erwiesen. Geeignet sind ferner auch andere, Polyvinylalkohol gelierende Substanzen, z.B. Chromsalze.
Gemäss einer weiteren, besondere bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrene der Erfindung werden mehrfarbige Anstrichfarben in der Weise hergestellt, dass farbstoffhaltige, Cellulose»
äther enthaltende Emulsionen mit Lösungen oder Dispersionen von
Tonen vermischt werden, so dass die erhaltenen Emulsionen disperse innere Phasen in einer zusammenhängenden, die Tonlösung
oder -dispersion enthaltenden Phase bilden.
Die auf diese V/eise gebildete äussere oder zusammenhängende
Phase enthält vorzugsweise mindestens 0,5 Gew.^ Ton, bezogen auf das Gesamtgewicht der Anstrichfarbe, wobei sich jedoch
auoh geringere Konzentration= als geeignet erwiesen haben.
Zur Stabilisierung der Emulsionen können z.B. Schutzkolloide
verwendet werden. Handelt es sich bei dem Schutzkolloid selbst um einen Celluloseäther, so hat es sich zur Durchführung des
Verfahrens der Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen, eine Emulsion zu verwenden, die für die Reaktion mit dem Ton
Celluloseäther im Überschuss enthält.
Als Celluloseäther hat sich Hydroxyäthylcellulose als vorteilhaft erwiesen. Vorzugsweise werden Kydroxyäthylcelluloselösungen
mit hoher Viskosität verwendet, wie sie e.B„ unter der Bezeichnung "Hatrosol 250 HHR" im Handel Bind.
Als Ton wird vorzugsweise ein natürlicher oder synthetischer farbloser Ton vom Montmorillonittyp verwendet, insbesondere
der unter der Bezeichnung "LAPOIfITE fS! M bekannte eyntheti-
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ta A =·=
sehe Ton; Benton und Heotorit sind ebenfalls verwendbar.
Unter der Bezeichnung "LAPONITE" bekannte synthetische Tone werden z.B. in den britischen Patentschriften 1 054 111 und
1 155 595 beschrieben»
Die verwendete Tondispersion oder -lösung enthält vorteilhafterweise
ein oder mehrere Netzmittel, z.B. anionische oberflächenaktive Mittel, beispielsweise die unter den Bezeichnungen "Calgon" und "Tetron" bekannten Netzmittel, die
die Viskosität der Tondispersion herabsetzen und die Neigung der Tonlösung oder »dispersion, beim Stehen einzudicken oder
sich abzusetzen, vermindern.
Die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendete celluloseätherhaltige Emulsion enthält in vorteilhafter Weise
5 bis 45 Gew.$5, vorzugsweise 15 bis 30 Gew.$ Pigmente (einsohliesslich
Streckmittel), 0,2 bis 1,7 Gew.^ Celluloseäther (entsprechend der zur Bildung von 10 bis 85 Gew. 0A einer
2#igen Celluloseätherlösung erforderlichen Menge)
sowie 5 bis 25 Gew.# Polymer (entsprechend der zur Bildung von 10 bie 50 Gew.^ einer Polymerdispersion mit 50 $ Peststoff gehalt erforderlichen Menge).
Y/erden die Emulsion und die Tonlösung miteinander vermischt,
so bilden sich groese stabile Abscheidungen, die erforderli~
chenfalls, z.B. mit Hilfe eines Rührers, zerkleinert werden könnenο Gegebenenfalls kann auch eine der Komponenten in die
andere eingesprüht werden.
In vorteilhafter Weise wird die den Celluloseäther enthaltende Emulsion zu der Tcnlösung oder -dispersion zugesetzt. So.
können z.Bo zur Herstellung einer mehrfarbigen Anstrichfarbe
zv/ei oder mehrere voneinander verschiedene Farberaulsionen, vorzugsweise nacheinander, der Tonlösung oder —dispersion
unter Bildung von voneinander abweichenden Farbstoffabscheidüngen,
die erforderlichenfalls durch Rühren zerkleinert v/erden könnenP zugesetzt v/erden, Yi ahlweise können die Emul
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eionen unter Bildung feiner Partikel in die Tonlösung ein=· .
gesprüht werden«,
Palis gerührt wird, ist es wichtig, dass das Rühren bei geringen
Schutegeschwindigkeiten, vorzugsweise bei v/eniger als 100 IJpM durchgeführt wird, um das Einmischen der äusseren
zusammenhängenden tonhaltigen Phase in die innere, nicht zusammenhängende Gelluloseäther enthaltende Phase zu vermeiden»
Vorzugsweise wird ein weiteres filmbildendes Bindemittel in einer Menge von bis zu 20 Gew.^, vorzugsweise von etwa
10 Gew„#» bezogen auf das Gesamtgewicht der nach dem Verfahren
der Erfindung gebildeten Anstrichfarbe zugesetzt. Bei dem Bindemittel handelt es sich vorzugsweise um eine Polymeremulsion,
Z0Bo um eine rein auf Acrylsäure oder um eine auf Vinylacetat
basierende Emulsion,, Durch den Zusatz dieses weiteren film»
bildenden Bindemittels werden die Trockengesohwindigkeit, die
Steuerung des Glausesβ die Wasserbeständigkeit, die Abwaschbarkeit sowie die Dauerhaftigkeit verbessert»
Vorzugsweise wird ein v/eiterer Stabilisator der äusseren oder
zusammenhängenden Phase zugesetzt« "Dabei kann es sich um eine
wasserlösliche Kolloidlösung, vorzugsweise um Hatriumcarboxy=
methylcellulose handeln, die die Entstabilisierung der Ausfällungen und das Eindicken der Anstrichfarbe bei der lagerung auf ein Minimum herabsetzt» Die Menge fin verwendetem
Stabilisator kann zwischen O9I und O1.5 ßev/.'/j, bezogen auf
Anstrichfarbe ο variieren, beträgt jedoch vorzugsweise etwa 0,25 #,
Bei Anwendung der angegebenen bevorzugten Ausführungsfonn de3
Verfahrene der Krfindung wird der besondere Vorteil erzielt,
dass die Emulsion unter Verwendung von anionischen oder nicht-ionogenen
Pigmentdlspersionen, z0Bd von. "Oolanyl"---»Dispersionen«
Ei'*; Farbstoffen versehen werden kann en r- ohne dasa Farbe aus
den gebildeten Partikeln ausblutet« "Es zeigte sich, dass der
To-= f]ie j'arber- in wirksamer Weine fixiert und /getrennt hält«.
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Ferner sind die gebildeten Partikel länger und die getrocknete Filmoberflache weist im Vergleich zu derjenigen von An~
strichfarben, die durch Gelierung von mit Polyvinylalkohol
stabilisierten Emulsionen gebildet sind, eine flachere Struktur auf ο Auf diese Weise sind unterschiedliche Dekorationseffekte erzielbar.
Sind vergleichsweise grosse Vordergrundflecke erforderlich,
die gegen eine Zerstörung während dee Sprtihena beständig sein müssen, so hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Viskosität der den Untergrund bildenden Emulsion niedriger zu machen
P als diejenige der die Farbflecke bildenden Emulsion. Die den
Untergrund bildende Emulsion enthält daher vorzugsweise 15
bis 25 Gew.jS einer 2$igen Hydroxyäthylcelluloselösung, wohingegen
die die Farbflecke bildende Emulsion 60 bis 80 Gew.$ der angegebenen lösung enthält.
Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren .Anstrichfarben können übliche bekannte Zusätze enthalten, z.B. Streckmittel, oberflächenaktive Mittel sowie Fungizide,
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern,.
Die angegebenen Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf
das Gewicht»
(a) Herstellung einer pigmenthaltiffen Grundemulsion
Es wurde eine Dispersion aus 40 !Peilen Titandioxyd (bekannt
unter der Bezeichnung "!Dioxide RGR2") in 60 Teilen Dibutylphthalat
durch Vermischen bei hohen Rührgeschwindigkeiten hergestellt.
Die erhaltene Dispersion wurde sodann langsam zu einer mit
Polyvinylalkohol stabilisierten Emulsion zugegeben, wobei zur Verdünnung der Emulsion, die während der Zugabe der Bis-
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persion allmählich dicker wurde, Tr'asser zugesetzt wurde. Die
erhaltene, das welsse Pigment enthaltende Emulsion wies die
folgende Zusammensetzung auf:
mit Polyvinylalkohol stabilisierte Emulsion ("Mowilith DHL", 50 Gew.# Gesamtfeststoff-Gehalt)
66,5 #
Ti02/Dibutylphthalat-Dispersion 13,5 #
Waeeer 20 f^
Der Gehalt an Plastifiziermittel betrug etwa 20 Gew.^, bezogen
auf den Gesamtfeststoffgehalt der pigraenthaltigen
Emulsion. Die erhaltene, das weisee Pigment enthaltende Emulsion
kann als solche verwendet werden oder gewünsohtenfalls mit einem in Wasser diepergierbaren Farbstoff, z.B. einen so=
genannten •Colonyllf-Parb8toff, auf einen gewünschten Farbton
abgetönt werden. Sind dunkle Farbtöne erforderlich, se kann dae Titandioxyd durch Farbpigmente und Füllstoffe ersetzt
werden.
(b) Herstellung einer Anstrichfarbe
Se wurde eine Anstrichfarbe der folgenden Zusammensetzung
hergestellt:
pigmenthftltige Untergrundemulsion (weiss) 25,0C Teile
zweite pigmenthaltige Emulsion (rot) 7,5 "
F-indickmittel (3£iges "liodocoll E 100") 18,00 "
15#ige "LAPOIiITE 1S1 "-Lösung 6,00 "
0,88 Ammonialc 0,25 "
5?Sige Boraxlösung 5,00 "
Wasser 38,25 "
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Die Hereteilung erfolgte folgendermasseni
Bs wuräen 3 Teile "LAPONITE 1S1 "-Lösung mit 0,25 Teilen
0,88 Ammoniak, 5 Teilen, der angegebenen Boraxlösung sowie
15 Teilen Wasser unter Bildung eines homogenen Gemisches vermischt.
Zu dem erhaltenen Gemisch wurden langsam unter nicht zu heftigem Rühren 7,5 Teile der nach dem unter (a) beschriebenen
Verfahren hergestellten, pigmenthaltigen roten zweiten Emulsion zugegeben, wobei dafür gesorgt wurde, dass sich lcei~
ne der gebildeten grossen Gelausfällungen um die Rührerblätter wickelte.
Nach Beendigung der Zugabe der zweiten pigmenthaltigen Emulsion wurden 18 Teile der angegebenen "Hodocoll 35 100"-Lösung
sowie daB restliche Wasser zugesetzt, worauf das erhaltene Genisch bis zum Eintritt der Homogenität durchgerührt wurde*
Danach wurde die Rührgeschwindigkeit erhöht, worauf die nach dem unter (a) beschriebenen Verfahren hergestellte pigment»*
haltige "Untergrund"-Emulsion langsam zugesetzt wurde, wobei
bis zur Erreichung der gewünschten Partikelgrösse das Rühren
fortgesetzt wurde. Zu dem erhaltenen Geraieoh wurde sodaim die
restliche "LAPOHITE 'S1 "«Lösung zugegeben.
Die erhaltene Anstrichfarbe wurde bis zu einer geeigneten
Konsistenz verdünnt, worauf 3ie auf eine Testoberfläche gesprüht und danach getrocknet wurde, wobei ein kontrastreiche^
rote Flecken auf einem zusammenhängenden weissen Untergrund
aufweisender Film erhalten wurde.
Soll die erhaltene Anstrichfarbe längere Zeit aufbewahrt wer·»
den, so kann es vorteilhaft sein, ihr eine geringe Menge, z.B, 1 Gew.-Teil, des unter der Bezeichnung "Zircomplex PIT"
bekannten thixotropen Mittels zuzusetzen,
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Nach dem in Beispiel 1 (a) beschriebenen Verfahren wurden drei pigraenthaltige Emulsionen, von denen die eine rot, die
zweite weiss und die dritte blau angefärbt war, hergestellt, worauf diese zur Bildung einer mehrfarbigen Anstrichfarbe der
folgenden Zusammensetzung verwendet wurden!
rotpigmentierte Emulsion 11 Teile
weisspigmentierte Emulsion 11 "
blaupigraentierte Emulsion 11 "
Eindiokmittel (2#iges "Natrosol IiR") 15 "
15$ige "LAPOTITB *S' "-Lösung . 6 »
0,88 Ammoniak 0,25"
5#Lge Boraxlösung 5 "
7/asser 40,75"
Die Anstrichfarbe wurde wie folgt hergestellts
Die Hälfte der "LAPOlJITE 9S' "»Lösung wurde mit der
"Nafcrosol HR"~Lösung , der Bor asrlö sung, dem A/nmoniak sowie
der halben Menge Wasser unter Bildung einer homogenen Lösung vermischtο
Sobald die erhaltene Lösung homogen war, wurden abwechselnd kleine Mengen der rot-=, weiss-- und blaupigmentierten Emul«
sionen zugegeben„ bis die Gesamtmenge der Emulsionen augesetst
v/ar. Das Rühren wurde sur Ausbildung der gewUnsohten
Partikelgrösse fortgesetat9 worauf schliesslioh die restliche
"LAPONISE 5S" "-Löaung sowie das restliche Wasser zugegeben
wurdenο
TJIe erhaltene Anstrichfarbe wurde bis au einer geeigneten
Konsistenz mit Wasser verdünnt, worauf nie auf eine Testober"
i'läoho gesprüht wurde» Der ßtjbildote ViIm war drsi/iU-biß und
v/Ion in anfällige:*? Verteilung on^/io'cünete vote9 viol.iuv und
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Dieses Beispiel zeigt den Einfluss des BinverleibenB einer
Emulsion, die gegenüber der Gelierung durch Borax als Bindemittel widerstandsfähig ist.
Nach dem in Beispiel 1 (a) beschriebenen Verfahren wurden
zwei pigmenthaltige Emulsionen mit weisser und blauer Farbe
hergestellt* Die das weisse Pigment enthaltende Emulsion wurde
zur Herstellung einer eine Untergrundfarbe erzeugenden Färblösung
der folgenden Zusammensetzung verwendetes
Sindickmittel (2#ige "Natrosol 250 IIHR"-Lösung) 5,00 Teile
»ΙΑΡΟΪΓΙΤΕ 1S5 "»Lösung !5,00 "
Boraxlösung 5,00 "
Vinylacetat/Acrylsäureester-miseh-
polymerisatemulsion, stabilisiert
mit einem Celluloseätherkolloid
("Mowilith Beta AC 43") 22SCG "
Emulsion mit weinsem Pigment 40,00 "
Wasser 22,75 "
0,880 Ammoniak -JhZX^. "
100,00__
Zur Herstellung der Farblösung wurden alle angegebenen Korapo
nenten, mit Ausnahme der weisspigraentierten Emulsion, miteinander vermischt, bis das erhaltene Gemisch homogen war,
Sodann wurde die weisspigmentierte Emulsion allmählich zugesetzt, bis sich eine homogene Geldispersion gebildet hatte.
Die die blauen Flecken erzeugende Farblösung vrurde getrennt
hergestellt und wies die folgende Zusfiremensetztmg auf:
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Bindickmlttel (2#iges "Natrosol HHR") 100,00 Teile
5#ige Boraxlöeung 10,00 "
Emulsion rait blauem Pigment . 25,00 "
135,00
Zunächst wurden die "Natrosol"- und Boraxlösungen miteinander
gemischt, bis Bioh eine homogene Lösung gebildet hatte. Zu der
erhaltenen Lösung wurde die blaupigmentierte Emulsion langsam unter Rühren zugegeben. Das Rühren wurde eolange fortgesetzt,
ble die gewünschte Fleckengrösse erreicht war.
Die erhaltene, zur Erzeugung der blauen Flecke verwendbare
Dispersion wurde sodann zu der angegebenen, die Untergrundfarbe bildenden ParblÖBung zugegeben und solange langsam mit
dieser verrührt, bis die Flecke in dem weissen Untergrund gleichförmig verteilt waren.
Die erhaltene Anstrichfarbe wurde sodann auf eine Testoberfläche gesprüht, wobei ein weisser Farbfilm mit blauen Flecken
erhalten wurde.
Die Steuerung der Partikelgrösse ist sehr wichtig. Die folgen
den Paktoren spielen dabei eine grosse Rolle.
(a) Typ und Viskosität der verwendeten Celluloseäther=Eindick
lösung.
In der Regel führen niedrig-viskose Lösungen zur Ausbildung
von langen Strängen und je höher die Viskosität der verwendeten
Lösungen ist, um so kleinere Partikelgrössen werden erhaltene Die Grosse und Konsistenz der gebildeten gelierten Partikel wird ferner auch vom jeweiligen Typ des verwendeten
Celluloseäthers bestimmt»
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(b) Die Menge dee in der Emulsion vorhandenen Polyvinylalkohole s ο v/i e die Viskosität der Emulsion«,
Je grosser die Menge des vorhandenen Polyvinylalkohole ist,
um bo grosser ist die Tendenz zur Bildung grosser Partikel.
HoehviskOBe Emulsionen scheinen ebenfalls zur Bildung grosser
Partikel zu führen.
Andere, die Partikelgrösse beeinflussende Paktoren sind die
Geschwindigkeit sowie die Art der Zugabe der Lacke zu den boraxhaltigen Eindicklösungen«,
In der Regel kann die Partikelgrösse in zufriedenstellender
V/eise dadurch gesteuert werden, dasa die Rührgeschwindigkeit Bowie die RUhrdauer entsprechend gov/ählt v/erden. Je höher die
Rtihrgeiohwindigkeit und je langer die RUhrdauer, um so kleinere Partikel werden gebildet. Die Ausgestaltung des RUhrers
ist ebenfalls ein wichtiger Faktor«,
In einigen Fällen können die gebildeten Anstrichfarben mit einer lockeren thixotropen Gelstruktur Schwierigkeiten bei der
Lagerung aufweisen» Die Lagerbeständigkeit kann durch Zusatz weiterer Mengen "LAPONITE 1S1 " verbessert werden. Eine weitere Verbesserung kann die Zugabe geringer Mengen anderer
thixotroper Mittel, z.B. von "Zircomplex PN" oder Triäthanolamintitanat,
bewirken. So wird z.B, die Gelfestigkeit erhöht
und die Syneresia verhindert«
Dieses Beispiel zeigt das unter Verwendung eines kationischen
oberflächenaktiven Mittels durchführbare verbesserte Pig~ mentierungBVerfahren.
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Herstellung einer Titandioxyddiapersion
der folgenden Zusammensetzung:
Titandioxyd
(z.B. '"Dioxide RCR-2") 35,00 Gewichtsteile
kationieohes oberflächenaktives
Kittel (20^iges "Duomeen TDO"
in Xylol) 1,75
Dibutylphthalat 63,25
100,00
Zu dem Gemisch aus kationischem oberflächenaktivem Mittel und Dibutylphthalat wurde unter Rühren Titandioxyd zugesetzt,
bis eine vollständige Dispergierung erreicht war.
2* Herstellung einer Grundemulsion mit weissem Pigment
der folgenden Zusammensetzung:
mit Polyvinylalkohol stabilisierte
Emulsion (z.B. "Mowilith D50") 67,5
Titandioxyd/Di btitylphthalat-
dispersion (gemäss 1) 12,25
Wasser . 20,25
100,00
Zu der angegebenen Emulsion wurden unter Rühren 10 Teile
Wasser zugesetzt. Das erhaltene Gemisch vmrde sodann langsam unter Rühren mit der halben Menge der Plastifizierdis«
persion versetzt. Danach vrarde das restliche Wasser zügegeben,
v/orauf langsam die restliche Plastifizlerdispersion zugesetzt wurde,,
009842/ 1.76g
3. Herstellung einer pigmenthaltigen kationischen
Dispersion der folgenden Zusammensetzung:
Pigment
(z.B. "Permanentrot PGR"-Pulver) 50,00
kationisohes oberflächenaktives Mittel
(z.B. "Ethoduomeen T25") 0,5
Wasser 4,9,5
100,00
fc Das Pigment wurde unter hochtourigem Rühren zu dem Gemisch aus
kationischera oberflächenaktivem Mittel und Wasser zugegeben, bis die Dispergierung vollständig war.
Die gemäss 3 erhaltene Pigmentdispersion wurde sodann zum
Abtönen der gemäss 2 gewonnenen weisspigmentierten Grundemulsion
in der Weise verwendet, dass sie unter Rühren bis zur Erreichung des gewünschten Farbtones zugegeben wurde,,
Die erhaltene abgetönte weisse Grundemulsion wurde sodann zur Herstellung von mehrfarbigen Anstrichfarben unter Anwendung
der in den Beispielen 1 bis 3 beschriebenen Verfahren ver~
wendet.
Es wurde in üblicher bekannter ^eise unter Verwendung von
Standardvorrichtungen eine weisse Grundemulsionsfarbe der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
weisses Titandioxydpigment
("!Dioxide RGR-2») 25,00
hochviskose Hydroxyäthyleellulose
(29biges "Natrosol 250 HHR") 18,75
098A2/1769
kolloidal stabilisierte, reine Acryl-
emulsion mit 51 i» Pest stoff gehalt
(bekannt unter den Handelsnamen
"Revacryl 1A") 25,00
Wasser 31,25
Sodann wurde eine rote sowie eine blaue Emulsion in der Weise hergestellt, dass Emulsionen der angegebenen Zusammensetzung mit einem roten bzw. einem blauen "Colanyl"-Parbstoff
abgetönt wurden.
Sodann wurde eine dreifarbige Anstrichfarbe der folgenden Zusammensetzung:
Ton (25#ige "LAI1ONITE 1S1 "-Lösung) 17,OC
(# Tetronlösung) 6,75
weieee Emulsionsfarbe 67,75
rote Emulsionsfarbe 4,25
blaue Emulsionsfarbe 4f25
in der Weise hergestellt, dass die "LAPCNITE 'S"1- und
Tetronlösungen miteinander vemischt wurden, worauf unter
sehr langsamem Rühren (50 UpM) die weisse Emulsion zugefügt
wurde· Danach wurde nacheinander die rote und die blaue Emulsion zugegeben, wobei das Rühren solange fort·=
gesetzt wurde, bis die gewünscht Partikelgrösse erreicht war.
Zu dem erhaltenen Gemisch wurden sodann 10 Gewichtsteile
der unter dem Handelenamen "Revacryl 1A" bekannten Acryl=
säureeraulsion als weiteres Stabilisier- und Bindemittel
zugegebenο
009842/1769
Die auf diese Weise erhaltene Anstrichfarbe wurde sodann auf eine Wand gesprüht. Ee wurde eine aus einem weissen
Untergrund, der rote und blaue Flecken aufwies, bestehende Oberfläche erhalten.
Es wurde in üblicher bekannter Weise eine weisse Grundemulsionsfarbe
der folgenden Zusammensetzung:
Titandioxyd ("Tioxide RCR-2") 5,00
Eindickraittel (2?Siges "Natrosol 250 HHR") 80,00
Acrylemulsion ("Revacryl 1A") 15,00
hergestellt und unter Verwendung eines "Colanyl"~-Pigmen1jes
grün abgetönt.
Sodann wurde eine mehrfarbige Anstrichfarbe der folgenden Zusammensetzung:
15#ige "LAPONITE 'S' "»lösung 20,00
5$ige Tetronlösung 5,00
weisse Farbe (wie in Beispiel 1) 50,00
grüne Farbe 10,00
Wasser . 15,00
in der Weise hergestellt/dass die "LAPONITE 1S1 "~ und
Tetronlösungen miteinander vermischt wurden, worauf das er= haltene Gemisch unter sehr langsamem Rühren mit der in Beispiel 5 beschriebenen, 18,75 Teile 2$iges "Natrosol 250 HHR"
enthaltenden weiBsen Emulsion versetzt wurde. Danach wurde die nach dem oben angegebenen Verfahren hergestellte grüne
Emulsionsfarbe zugegeben und es wurde solange langsam weiter«
gerührt (50 UpM), bis die gewünschte Partikelgrösse erreicht war«
009842/1769
Bann wurden 10 Teile der unter dem Handelenamen "Rövacryl 1A"
bekannten Emulsion als Stabilisator und Bindemittel zugegeben»
Die erhaltene Anstrichfarbe ergab beim Besprühen einer Testoberfläche
einen weissen Untergrund mit grünen Flecken.
Nach dem in Beispiel 5 beschriebenen Verfahren wurde eine weieee Grundemulsionsfarbe hergestellt· Sodann wurde eine
gelbe Emulsionefarbe hergestellt, indem ein Teil der erhaltenen weissen Emulsionsfarbe mit einer gelben "Colanyl"»
Dispersion abgetönt wurde.
Danach wurde eine mehrfarbige Anstrichfarbe der folgenden Zusammeneetsung:
I5#ige 11LAPOHITB 'S·"-lösung 10,CO
Tetranatriumpyrophosphat-
Netzmittel (5^ige nTetron"~Iiösung) 5,00.
weisse Farbe 62,00
gelbe Farbe 3,00
Natrlumoarboxymethylcellulose
(3#i "Cellofas B6OOrt-tÖsung) 8,00
Wasser 12,00
in der Weise hergestellt, dass die "IAPOIiITE 1S1 "- und
Tetronlösungen miteinander vermischt wurden, worauf das erhaltene Gemisch unter sehr langsamem Rühren mit der weissen
Emulsion versetzt wurde. Dann wurde die näoh dem oben angegebenen
Verfahren hergestellte gelbe Emulsionsfarbe zugegeben und zur Herstellung der gewünschten Partikelgrösse wurde
langeam (50 UpM) weitergerührt. Sodann wurde die "Cellofas"-
009842/1769
Losung und das Wasser zugegeben und unter langsamem Rühren
in die Anstrichfarbe eingemischt ο Sohlieselioh wurde noch
10 Teile "Revacryl 1A" als Stabilisator und Bindemittel zugegeben.
Verschiedene Oberfläoheneffekte waren noch dadurch erzielbar, dass die angewandten Mengen und Farben der verschiedenen, in
den Beispielen verwendeten Emulsionen variiert wurden.
009842/1769
Claims (1)
- Patentansprüche./Verfahren zur Herstellung von Anstrichfarben, dadurch gekennzeichnet, daee man eine farbstoff» oder pigmenthaltige wäßrige Lösung oder Emulsion zur Ausfällung oder öellerung bringt und erforderlichenfalls das erhaltene farbstoff- oder pigmenthaltige Präeipitat oder Gel unter Bildung einer Dispersion zerkleinert.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens zwei voneinander verschiedene farb3toffhaltige wäßrige Lösungen oder Emulsio-ne'n zur Ausfällung oder Gelierung bringt unter Bildung einer mehrfarbigen, mindestens zwei gesonderte wäßrige innere Phasen in einer wäßrigen äusseren Phase aufweisenden Anstrichfarbe,,3ο Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,-daee man eine mit einem Schutzkolloid stabilisierte färbstoffhaltige wäßrige Emulsion mit einer mit dem Schutzkolloid unter Gelierung der Emulsion reagierenden wäßrigen Losung vermischt und erforderlichenfalls das erhaltene Gel unter Bildung einer eine aus der farbstoffhaltigen Emulsion stammenden innere dieperse Phase aufweisenden Dispersion zerkleinerte4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man eine wäßrige Emulsion verwendet, die ein Homo- oder Mischpolymerisat aus Vinylacetat oder einer anderen äthylenisch ungesättigten Verbindung aufweist.5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, dass man der äusseren Phase der gebildeten Parbdispereion zur Verbesserung deren Eigenschaften ein weiteres film= bildendes Bindemittel zusetzt.009842/17696„ Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass man das fiImMIdende Bindemittel in einer Konzentration •von bis zu 20 $, bezogen auf das Gesamtgewicht der Anstrichfarbe, zusetzt«,7. Verfahren nach Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass man als weiteres filmbildendes Bindemittel eine Polymeremulsion verwendet.Verfahren nach Ansprüchen 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass man ein farbstoffhaltiges filmbildendes Bindemittel verwendete9β Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Polyvinylalkohol enthaltende wäßrige Emulsion zur Bewirkung der Gelierung" mit Borax -vermischt.10. Verfahren nach Anspruch 9( dadurch gekennzeichnet, dass man das Bjorax in einer homogenen Verdickerlösung aus einem Celluloseäther löst und die erhaltene Lösung allmählich mit der Farbstoff und Polyvinylalkohol enthaltenden Emulsion versetzt»11„Verfahren nach Ansprüchen 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Emulsion verwendet, die durch Diepergierung eines trockenen FarbpigmenteB in einem Plastifiziert^ t.tel pigmentiert sowie plastifiziert wurde,12.Verfahren nach Ansprüchen 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Emulsion verwendet, die durch Diapergierung von TiO2 in einem Plastifiziermittel pigmentiert sowie plastifiziert und danach mit einem in Wasser dispergierbaren Pigment versetzt wurde.009842/176913β Verfahren nach Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dasa man eine Pigmentdispersion verwendet, die ein kationisches oberflächenaktives Mittel enthält.14· Verfahren nach Ansprüchen 9 bi8 13» dadurch gekennzeichnet, dass man die gebildete Farbdispersion mit einem thixotropen Mittel versetzt»15o Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man eine farbstoffhaltige Emulsion, die einen Celluloseäther enthält, mit einer Tonlösung oder -dispersion unter Bildung einer farbstoffhaltigen wäßrigen inneren Phase in einer wäßrigen, aus der Tondispersion oder «lösung bestehenden äusseren Phase vermischt.16« Verfahren nach Anspruch 15? dadurch gekennzeichnet, dass man als Celluloseäther Hydroxyäthylcellulose verwendet.17ο Verfahren naoh Ansprüchen 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ton einen natürlichen oder synthetischen Ton vom Montmorillonittyp verwendete18o Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ton einen unter der Bezeichnung "IAPONITE 'S' " bekannten Ton verwendet.19o Verfahren nach Ansprüchen 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass man den Ton in einer Konzentration verwendet, dass dio äussere Phase mindestens 0^5 Gewe$S Ton enthält.20. Verfahren nach Ansprüchen 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dasa man die gebildete Anstrichfarbe zur Verminderung ihrer Neigung, beim Stehen einzudicken, mit einem anionischen oberflächenaktiven Mittel versetzt.009842/1769· Verfahren nach Ansprüchen 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass man eine celluloseätherhaltige Emulsion verwendet, die 5 bis 45 Gew.$ Pigmente, 0,2 bis 1,7 Gew.$ Celluloseäther sowie 5 bis 25 Gew.% Polymerisat aufweist.22. Verfahren nach Ansprüchen 15 bia 21, dadurch gekennzeichnet, dass man der gebildeten Anstrichfarbe einen v/eiteren Stabilisator zusetzt·23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass man als weiteren Stabilisator Natriumeärboxymethylcellu-fc lose verwendet.24. Mehrfarbige Anstrichfarbe, gekennzeichnet durch mindestens zwei voneinander verschiedene farbstoffhaltige wäßrige disperse Phasen in einer wäßrigen zusammenhängenden Phase.25β Anstrichfarbe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die wäßrigen dispersen Phasen pigmentlialtige Polymeremulsionen umfassen»26. Anstrichfarbe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die wäßrigen dispersen Phasen Polyvinylalkohol und die zusammenhängende Phase Borax enthalten, >27» Anstrichfarbe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die wäßrigen dispersen Phasen einen Celluloseäther und die zusammenhängende Phase einen Ton in Porn einer Lösung oder Dispersion enthalten.009842/1769
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