DE2618217C2 - Verfahren zur Herstellung eines wäßrigen Überzugsmittels - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines wäßrigen Überzugsmittels

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DE2618217C2
DE2618217C2 DE2618217A DE2618217A DE2618217C2 DE 2618217 C2 DE2618217 C2 DE 2618217C2 DE 2618217 A DE2618217 A DE 2618217A DE 2618217 A DE2618217 A DE 2618217A DE 2618217 C2 DE2618217 C2 DE 2618217C2
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Description

(1) 50 bis 90 Gew.-Teile eines Acrylsäureestercopolymerisatlatex,
(2) 10 bis 50 Gew.-Teile eines Vinylchloridhomopolymerisatlatex, mit einer Fertsäureseif e als Emulgator,
(3) 5 bis 35 Gew.-Teile eines Harnstoff-Fonnaldehyd- oder Melamin-Formaldehyd-Harzes, wobei die Gewichtsteile jeweils auf 100 Gew.-Teile der Trockengewichte der in (1) und (2) enthaltenen Polymerisate bezogen sind, und
(4) ein Pigment in 5 bis 60%iger F:.;ment-Volumenkonzentration pro Gesamtvolumen aus (1) und (2) sowie
(5) übliche Zusätze
vermischt, wobei das in (1) enthaltene Acrylsäureestercopolymerisat, welches mittels Emulsionspolymerisation in Gegenwart von 0,01 bis 3 Gew.-% an Seife, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, hergestellt worden ist und eine Teilchengröße von 0,1 bis 0,3 μπι aufweist, aus Einheiten von
(a) 9 bis 99 Gew.-% wenigstens eines Acrylsäureestermonomers der Formel
CH2=CH-CO—R
worin R Alkylreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Alkoxyalkyl-, Alkylthioalkyl- oder Cyanalkylreste mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten,
(b) bis zu 90 Gew.-% Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacryiat, Methylethacrylat, Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylbutyrat Vinylchloracetat Allylacetat, Methallylpropionat Styrol, Vinyltoluol, Chlor- methylstyroL Vinylnaphthalin, Acrylnitril oder Methacrylnitril,
(c) 1 bis 10 Gew.-% eines Monomeren (λ) mit einer Carboxylgruppe, eines Monomeren (β) mit einer Hydroxylgruppe, einer Mischung aus einem Monomeren («) mit einer Carboxylgruppe und einem Monomeren (β) mit einer Hydroxylgruppe oder einer Mischung eines Monomeren (β) mit einer Hydroxylgruppe und Acryl- bzw. Methacrylamid, wobei
(a) Acryl-, Methacryl-, Itacon-, Citracon-, Malein- oder Allylessigsäure ist und
(ß) /-Hydroxyethylacrylat, /9-HydroxyethyImethacrylat, ar-Hydroxypropylacrylat 4-Hydroxybutylacrylat oder N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid, N-Methylolmaleinsäureamid, N-Propanolacrylamid, N-Methylol-p-vinylbenzamid oder ein Hydroxymethylderivat von Diacetonacrylamid der For- eo mel
O CHj Ra O Ra
Ii ι ι 11 1
f; CH 2=CH—-C—NH- C C C —C —Ra
Φ III
5s CH3 Ra Ra
; ist, worin Ra Wasserstoff oder -CHtOH bedeutet und die Zahl der Hydroxylgruppen wenigstens 1 isi,
.' besteht.
JjI Die erfindungsgemäß herzusteilenden Oberzugsmitte! auf Wasserbasis enthalten stabile Gemische von so-
}r 5 wohl einem Acrylsäureestercopolymerisatlatex (1) als auch einem Vinylchloridhomopolymerisatlatex (2) mit
einem wärmeaushärtbsren Harz (3). Mindestens ein Pigment (4) wird verwendet, um iichtundurchlässige bzw. opake wetterbeständige Beschichtungen herzustellen. Ein Säurekatalysator kann verwendet werden, um die Aushärtung der Massen zu bewirken und zu beschleunigen. Der Acrylsäureestercopolymerisatiatex wird in einer Meage von 50 bis zu 90 Gew.-Teileie, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Trockengewichte der oben unter (1) ι 10 und (2) genannten Latexpolymerisate, verwendet- Dementsprechend wird der Vmylchloridhomopolymerisatla-I . tex in einer Menge von 10 bis 50 Gew.-Teilen, bezogen auf die gleiche Bezugsgröße wie oben, verwendet Ji Bevorzugt wird der Acrylsäureestercopolymerisatlatex in einer Menge von 75 bis 85 Gew.-Teilen und der
;-" Vmylchloridhomopolymerisatlatex in einer Menge von 15 bis 25 Gew.-Teilen verwendet. Das wärmeaushärtba-
re Harz wird in einer Menge von 5 bis 35 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile (Trockengewicht) der in (1) und (2) '' 15 genannten Polymerisate verwendet. 3evorzugt werden 25 Gew.-Teile Harz pro 100 Gew.-Teile Latexpolymeri- ^ sate eingesetzt Das Pigmeat wird in einer Pigmentvolumenkonzentration von 5% bis 60% Volumenkonzentra-
1 , tion verwendet Die Pigmentvolumenkonzentration ist das prozentuale Volumen des Pigments im Überzugsmittel pro Gesamtvolumen der unter(l) und (2) genannten Latices. Das Volumen des Pigments wird einfach aus den ki Gewichtsteilen des verwendeten Pigments und seinem spezifischen Gewicht errechnet Eine bevorzugte Pig-
■φ 20 mentvolumenkonzentration liegt im Bereich von 20 bis 50 Volumenprozent Der Säurekat&>ysator wird, falls er ρ verwendet wird, in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teiien Gesamtgew?:ait (Trockenge-
|; wicht) der unter(l) und(2)genannten Polymerisate verwendet
H Das reaktionsfähige Acrylsäureestercopolymerisat ist der Hauptbestandteil im Überzugsmittel. Das Acrylsäu-
U reestercopolymerisat ist ein Copolymerisat von 9 bis 99 Gew.-% eines oder mehrerer Acrylsäureestermonome-
1 25 ren (a), bis zu 90 Gew.-% eines oder mehrerer Comonomeren (b) und 1 bis 10 Gew.-% eine oder mehrere jg Vulkanisationsstellen aufweisender reaktionsfähiger Monomerer (c). Bevorzugterweise ist das Polymerisat ein
ff Copolymerisat von «!polymerisierten Einheiten von 9 bis 80 Gew.-% eines Acrylsäureester^, von 10 bis 90
H Gew.-% eines Comonomeren und 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, eines oder mehrere Ü reaktionsfähige vulkanisierbare Stellen aufweisenden Monomeren. Das Polymerisat wird unter Verwendung
i 30 von bekannten Emulsionspolymerisationsverfahren mit niedrigem Seifengchalt hergestellt, z. B. nach dem Verp fahren, das in der US-PS 32 31 533 beschrieben ist Ein besonders gutes Verfahren ist das Emulsionspolymerisa-
% tionsverfahren mit niederem Seifengehalt, das in der US-PS 34 57 209 beschrieben ist Seifenmengen von 0,01 bis
ff 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, werden verwendet Ein Polymerisatlatex, der nach
fj dem »Niedrigseifenemulsionsverfahren« (low soap emulsion process) hergestellt worden ist hat eine typische
|j 35 Teilchengröße von 0,1 bis 03 μηι.
13 Das Acryisäureestercopolymerisat enthält 9 bis 99 Gew.-% eopolymerisierte Einheiten wenigstens eines
|j Acrylsäureestermonomeren (a) der Formel
I °
Ü 40 Il
I CH2=CH-C-OR
I in der R ein Alkylrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Alkoxyalkyl- oder Alkylthioalkylrest mit 2—8
|| Kohlenstoffatomen oder ein Cyanalkylrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist Die Alkylreste können linear oder
|i 45 verzweigt sein, d. h, daß sie primäre, sekundäre oder tertiäre Kohlenstoffatome enthalten können. Beispiele I; sojcher Monomeren sind Methyiacrylat, Äthylacrylat n-Butylacrylat Isobutylacrylat, Hexylacrylat, Octylacrylat,
$ 2-Äthylhexylacrylat, Decylacrylat, Dodecylacrylat und Octadecylacrylat; Methoxyäthylacrylat und Äthoxyäthyl-
;'| acrylat und Methyltliioäthylacrylat sowie ac-, β- und /-Cyanpropylacrylat Ausgezeichnete Ergebnisse wurden
I! erhalten, wenn man ein oder mehrere Acrylsäureestermonomere einsetzte, in denen der Rest R ein Alkylrest mit
|| 50 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ist
|}| Mit dem oder den Acrylsäureestermonomeren (a) können ein oder mehrere Comonomere (b) copolymerisiert
ig werden. Diese Comonomeren (b) sind als copolymerisierte Einheiten in einer Menge bis zu 90 Gew.-% und
y vorzugsweise von 10 bis 90 Gew.-% vorhanden. Vorzugsw.iisfi ist der Typ und das Gewicht des verwendeten
'ß Comonomeren (b) so, daß ein Acrylsäureestercopolymerisat mit einer Einfriertemperatur (Tg-Wert) von 200C
j! 55 oder mehr hergestellt wird. Die Menge eines gegebenen Monomeren, die nötig ist, um einen bestimmten If Tg-V/ert zu erhalten, ist leicht nach bekannten Formeln berechenbar, s. Nielsen, Mechanical Properties of
Sä Polymers, Reinhold Publishing Co, New York N. Y. (1962) S. 27. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden erhalten,
j| wenn Vinylchlorid, Methylmethacrylat, Acrylnitril und/oder Styrol als Comonomere verwendet wurden.
I^ Das reaktionsfähige vulkanisierbare oder aushärtbare Stellen aufweisende Monomer (c) ist ein Carboxylgrup-
'v. 60 pen enthaltendes Vinylmonomcr (a)oder ein Hydroxylgruppen enthaltendes Vinylmonomer (ß), das allein oder in Kombination mit Acrylamid oder Methacrylamid oder einem Carboxylmonomeren («) verwendet wird. Als Vinylmonomer (ß) wird N-Methylolacrylamid oder N-Methylolmethacrylamid bevorzugt Bevorzugt ist Acrylsäure oder Methacrylsäure, das Carboxylgruppen enthaltende Monomer (ex). Die Hydroxylgruppen enthaltenden Vinylmonomeren (ß) werden bevorzugt in Kombination mit dem Acrylamidmonomer 65 oder dem Carboxylmonomer (x) verwendet
Der zweite Hauptbestandteil der erfindungsgemäö herzustellenden Überzugsmittel ist ein Vinylchloridhoniopolymerisatlatex mir im wesentlichen gleichförmiger Teilchengröße. Die Teilchengröße liegt im Bereich von 0,2 bis 0,5 μπι.
Die Vmylchloridhomopolymerisate werden durch Emulsionspolymerisation unter Verwendung von einem Feitsäuresatz als Emulgator hergestellt. Ein typischer Polymerisationsansatz umfaßt 100 Gew.-Teile Monomer, 2J5 Gew.-Teile Ammoniumlaurat. 03 Gew.-Teile Kaliumpersulfat und 125 Gcvv.-Teile Wasser. Die Polymerisationstemperatur beträgt etwa 50° C.
Der Bestandteil (3) des Oberzugsmittels ist ein wärmehärtbares Harnstoff-Formaldehyd- oder Melamin-Formaldehyd-Harz. Beispiele von Melamin-Formaldehydharzen sind die Hexamethoxymethylmelaminharze.
Die zu verwendenden Pigmente sind bekannte Standard-Pigmente. Diese Pigmente umfassen Tone(Aluminiumsilikate) wie z.B. Kaolin. Calcium- und Magnesiumcarbonat. Glimmer, Talkum (Magnesiumsilikat), Diatomeenerde.Titandioxyd sowohl in der Anatas- als auch in der Rutilform.
Der Säurekatalysator, der ein fakultativer oder nicht zwingender Bestandteil ist, ist eine organische, anorgani- in sehe oder Lewis-Säure. Die Funktion der Säure ist. das Aushärten oder Vulkanisieren der Masse zu beschleunigen. Beispiele von Säuren sind Phosphorsäure. Borsäure, Citronensäure, Oxalsäure. p-Tuiuoisuifunsäurc und Zinknitrat Oft werden die Säuren in Form von Alkali- oder Ammonium- oder Aminsalzen der Säuren verwendet Vorzugsweise ist die Säure eine organische Säure wie z. B. Oxalsäure oder p-Toluolsulfonsäure.
Die Überzugsmittel auf Basis von Wasser ergeben einen ausgezeichneten Schutzüberzug auf Hartfaserplatten. Viele andere, dem Fachmann bekannte Verarbeitungsstoffe wie Verdickungsmittel. Koaleszierungshilfsmittel, Füllstoff und Verstärkungsmittel, Weichmacher und Streckmittel. Antioxydantien und Stabilisatoren, Fungizide u. dgl können verwendet werden.
Die Bestandteile der Überzugsmittel (plus anderer gewünschter Verarbeitungsstoffe) werden leicht miteinander vermischt, indem Mischkessel und Mischgefäße verwendet werden. Zur Erhöhung des pH-Wertes des Latex auf über 7 und vorzugsweise auf etwa 8 bis 10 können Basen verwendet werden. Jede bekannte basische Verbindung kann als Base verwendet werden, jedoch werden vorzugsweise Ammoniak, Ammoniumhydroxyd oder Amine verwendet.Obwohl jedes Amin verwendet werden kann, beeinflußt der Typ des Amins die Gesamtstabilität der Überzugsmittel. Es wurde gefunden, daß Niederalkyl- und Niederalkanolamine den pH-\V ert des Latex erhöhen und ausgezeichnete stabile Mittel ergeben. Unter niederen Alkyl- und niederen Alkanulaminen werden Di- und Trialkyl- oder -alkanolamine verstanden, in denen die Alkyl- oder Alkanolreste 1 bii 4 Kohlenstoffatome enthalten. Beispiele solcher Amine sind Dimethyläthylamin, Triethylamin, Diethanolamin, Triethanolamin. Dimethyläthanolamin, Dimethylaminomethylpropanol und Mor.o-, Di- und Triisopropanolamin.
Die Überzugsmittel sind stabil und haben ausgezeichnete Fließeigenschaften, insbesondere in ihrer Fähigkeit, durch Sprühen und Walzen aufgetragen zu werden. Die auf die Hartfaserplatten aufgebrachten Filme werden vulkanisiert oder ausgehärtet, indem man die Substratoberflächen auf Temperaturen über 71 "C. vorzugsweise auf 121 bis 163"C während 1 Minute (bei 149"C) bis 10 Minuten oder mehr bei niederen Temperaturen erhitzt. Die umgebenden Temperaturen, die zum Erhitzen der Oberflächen nötig sind, können bis zu 3I5°C betragen. Die ausgehärteten Überzüge ergeben eine ausgezeichnete Schutzwirkung gegen Wasser, Dampf und Chemikalien und ergeben eine glatte und ästhetische Oberfläche.
Obwohl die Überzugsmittel auf Wasserbasis für die Verwendung als Überzüge für Hartfaserplatten beschrieben sind, können sie !eiern Und wirksam zum Schutz und zur Dckuration für aiie Typen von Holz- und Metalloberflächen verwendet werden.
In den folgenden Beispielen sind die Ingredienzien in Gewichtsteilen ausgedrückt, wenn nicht anders angegeben.
Beispiele
Überzugsmittel wurden hergestellt, indem die separaten Bestandteile in Mischgefäßen gemischt wurden. Die Mittel wurden als dünner Überzug auf Hartfaserplatten aufgetragen, ausgehärtet und auf ihre Fähigkeit bewertet, die beschichtete Oberfläche gegen Wasser zu schützen. Als Test wurde die Wasserabsorption in g/645 cm2 Oberfläche verwendet Der Test bestand darin, daß man eine Wassersäule von 1,27 cm auf die gehärtete beschichtete Oberfläche brachte. Wenn Wasser die Schicht durchdringt, wird es durch die Hartfaserplatte absorbiert. Die Probe wird vor und nach der Wasserabsorption gemessen. Die Gewichtsdifferenz zeigt, wieviel Wasser durch die Schicht gedrungen und durch die Hartfaserplatte aufgenommen worden ist. Der Test wir* üblicherweise 24 Stunden lang durchgeführt, kann jedoch während längerer Zeit durchgeführt werden. Eine Wasseraufnahme von 20 g oder mehr pro 645 cm2 pro 24 Stunden wird mit bekannten konventionellen Überzugsmassen errc Die Überzugsmassen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen Wasserabsorptionen von weniger als 20 g und so wenig wie 2 g Wasser pro 645 cm2 pro 24 Stunden. Außerdem werfen die Überzugsmassen gemäß der Erfindung während der Härtung oder Ausvulkanisierung keine Blasen und zeigen verbesserte Beständigkeit gegen Rißbildung durch Schmutz. Außerdem blockieren die ausgehärteten Überzüge nicht d. h. sie kleben nicht aneinander, wenn man sie Gesicht-zu-Gesicht aufeinander stapeh. Weiterhin sind sie gegenüber Methylethylketon (MEK) beständig, indem sie sich nicht abreiben lassen durch lOOmal doppeltes Wischen und oft 200mal doppeltes Wischen.
Beispiel 1
Ein Acrylsänreestercopolymerisatlatex (Polymerisatlatex A), der aus copolymerisierten Einheiten von 44,5 Gew.-% n-ButylacryIat,44,5 Gew.-% Styrol, 5 Gew.-% Acrylnitril, 5 Gew.-% Acrylsäure und 1 Gew.-% N-Methyküacryiamid bestellt und unter Verwendung einer Seifenmenge von 0,3 Gew.-% hergestellt worden war, wurde mit einein Vmyfehloridhomopolymerisatlatex gemischt, der unter Verwendung von Ammoniumlaurat als Fettsäureseife hergestellt worden war. Ein wärmehärtbares Melamin-Formaldehyd-Harz und Pigmente wurden zusammen mit Standard-Latexverarbeitungsstoffen der Mischung zugegeben. Ein Ansatz zur Herstellung eines
Acrylestercopolyri.frisatlatex B 64(80) c) Gemischt als Lösung in Isopropanol, 20 Gew.-% aktive Substanz.
Polyvinylchloridlatex 16(20)
härtbares Harz 20(25)
Titandioxyd») 50
Talkum») 50
CaCO3") 50
2-(4-Thiazolyl)benzimidazol 1
Wasser, ml 65
Diäthylenglykolmonoäihyiäther 20
Dispergiermittel b) 0,4
p-ToluoIsuIfonsäire und Dimethyläthylaminc)(ml) 10
a) 35% Pigment-Volum-nkonzentration.
b) Vgl. Beispiel 1.
Die gehärteten Übemige waren in einer Gewichtsmenge von 11 g bis 19 g pro 929 cm2 Hartfaseroberfläche
auf den Hartfasertestp- ->bcn aufgebracht Die gemessene Wasserabsorption der Proben lag im Bereich von 9,6
bis 143 g pro 645 cm2 in 2« Stunden.
Polyvinylchloridlatex mit gleichförmiger Teilchengröße, mit Fettsäureseife als Emulgator, ist wie folgt (in ■>$
Gew.-Teilen) zusammengesetzt: 220 Gew.-Teile Wasser werden in einen sauberen Reaktor gegeben, der zum hj
Erhitzen und mit Rührwerk ausgestattet ist. Eine Lösung von 0,4 Gew.-Teilen Natriumstearat und 0,1 Gew.-Teil Jtf
Kaliumpersulfat in 15 Gew.-Teilen Wasser wird dem Reaktor zugegeben. Der Reaktor wird evakuiert, mit ;:'<
Stickstoff gespült, erneut evakuiert und dann mit 100 Gew.-Teilen Vinylchlorid beschickt. Es wird gerührt und ;£
auf etwa 500C während 16 Sfnden erhitzt. Die endgültige Umwandlung des Monomeren in das Polymere kann |i
durch Messung der Gesamtfeststoffe bestimmt werden. ^
Der Ansatz der Überzugsmassen in Trockengewichtsteilen in g, wenn nicht anders angegeben, war der ^
folgende. Gewichtsteile, ausgedrückt auf der Basis von 100 Teilen Gesamtlatex werden in () angegeben. jjj|
g
Acrylestercopolymerisatlatex A 70 (88) :.;
i'olyvinykhloridlai.ex 10(1.2) il
härtbares Harz 20(25) |
Titandioxydd) 100 Sj
Ton»),d) 100 f
Wasser (ml) 86 ■
Dispergiermittel11) 0,5 4
p-Toluolsulfonsäure und Ammoniumhydroxydc)(ml) 4 ij
a) Ton vom Aluminiumsilicat-Typ. £1 b) Anionisches sulfatiertes naphthalinhaltiges Dispergiermittel, verwendet als 25 Gew.-% in Wasser.
c) Gemischt als Lösung in Isopropanol, 20 Gew.-% aktive Substanz.
d) 40% Pigment-Volumenkonzentration. ?i
Die Überzugsmasse wurde auf Hartfaser-Testproben unter Verwendung einer Spritzpistole und mit einer ;|
Schichtdicke von 38 bis 51 μπι gebracht und in einem Ofen mit Luftzirkulation von hoher Geschwindigkeit bei f. I
232° C 55 Sekunden erhitzt, um auszuhärten. Die Wasserabsorptionswerte für die Beschichtung lagen im Bereich ;
von 2 bis 5 g/645 cm2 in 24 Stunden. ;
Beispiel 2
'·: Andere Überzugsmassen wurden hergestellt und bewertet, indem man das allgemeine Verfahren gemäß
Beispiel 1 benutzte. Die Überzüge wurden unter Verwendung einer Spritzpistole auf Hartfaserplatten aufge- ) bracht. Die Überzüge wurden 13 Minuten bei 232°C gehärtet. Der Acrylsäureestercopolymerisatlatex (Polymerisatlatex B) bestand aus copolymerisierten Einheiten von 52 Gew.-% Äthylacrylat, 15 Gew.-% n-Butylacrylat,
28 Gew.-% Acrylnitril, 3 Gew.-°/o Acrylamid und 2 Gew.-% N-Methylolacrylamid. Das härtbare Harz war ein
Melamin-Formaldehydharz. Der verwandte Ansatz in Trockengewichtsteilen, wenn nicht anders angegeben,
war wie fo!gt(auf Basis vor. !00Teilen in{) ausgedrückt).
■;1
Beispiel 3
Die Acrylestercopolymerisatlatices von Beispielen I und 2 wurden mit einem Vinylchloridhomopolymerisatlatex, einem wärmehärtbaren Melamin-Formaldehyd-Harz und Pigmenten mit einer Pigment-Volumenkonzentration von 40% zusammen mit Standard-Verarbeitungsingredienzen vermischt. Die verwendeten Formulierungen waren wie folgt:
■8
I 2 J
Acrylestercopolymerisatlalex A 64 (80) 16(20)
Acrylestercopolymerisatlatex B 64(80) — —
Polyvinylchloridlatex 16(20) 16(20) 64 (80)
Wärmehärtbares Harz 20(25) 20 (25) 20(25)
Titandioxyd 50 50 50
Talkum 75 7? 7.1
CaCO3 75 7o 73
2-(4-Thiazolyl)benzimidazol 0,5 0.5 0,5
Wasser, mi 86 86 86
Dispergiermittel0) 0,5 0,5 0,5
Emulgator3) 1 1 1
p-Toluolsulfonsäure und Ammoniakb) (ml) 20 20 20
a) Polyäther, nichtionischer Emulgator, flüssiges Block-Copolymeres aus Propylenoxid und
Ethylenoxid, H LB-Wert 7,0.
b) 10% aktive Substanz in Wasser.
c) Vgl. Beispiel I.
Die Zusammensetzungen der Proben 1 und 2 sind im Rahmen der Erfindung. Probe 3 hat ein Verhältnis von Vinylchloridhomopolymerisat zu Acrylsäuree.stercopolymerisat außerhalb des beschriebenen Gewichtsverhältnisses. Die Massen wurden auf Hartfaserplatten aufgebracht und bei einer Oberflächentemperatur von 138° C gehärtet. Die Platten hatten ein Beschichtungsgewicht von 10 bis 12 g/929 cm2 Plattenoberfläche. Die Wasserabsorption und die Beständigkeit gegen Wischen mit Methyläthylketon (MEK) wurde geprüft.
Wässerabsörpiiön (g/645 cm2 in 90 h) 8,8 6,9 30, i
Versagen bei lOOmal Wischen mit MEK nicht nicht nicht
Alle drei Proben zeigten eine gute Beständigkeit gegen das Lösungsmittel Methylethylketon; die Proben 1 und 2, die im Rahmen der Erfindung sind, zeigten außerdem ausgezeichnete Wasserbes ändigkeit.
45
60
26 18 217 Acrylestercopolymerisatlatex A Beschichtungen für Hartfaserplatten bewertet. Die 8 12 der Verwendung von Propylenglykol 3
Beispiel 4 Acrylestercopolymerisatlatex B mit Ausnahme _
Die folgenden Überzüge wurden hergestellt und als 65b) 2 64
Ansätze sind denen der Proben 1 und 2 de* Beispiels 3 Vinylchloridhomopolymerisatlatex 1 (80)
5 ähnlich. 64(80) 72(90) 16
Melaminformaldehyd-Harz — (20)
IO 8(10) 20
Titandioxyd") 16(20) (25)
Talkum1) 20(25) 50
CaCO3 20(25) 75
Propylenglykol 50 75
15 2-(4-Thiazolyl)benzimidazol 50 75 26
Wasser, ml 75 75 05
Dispergiermittel0) 75 28 86
Emulgator·1) 20 05 05
05 86 1
20 86 05 20
05 1
1 20 12
p-Toluolsulfonsäure und Ammoniumhydroxyd, 20
10% aktiv in Wasser (ml) 9 122«=)
25 Oberzüge bei etwa 138° ausgehärtet
Beschichtungsgewicht (g/929 cm2 Oberfl.) 15.4
Wassers bsoivtion (g/645 cm2 in 24 Stunden)
a) 40% Pigment-VolumcnkonzentraUon.
b) Durchschnitt von zwei Versuchen.
30 c) VgL Beispiel 1.
d) VgL Beispiel 1
35
40
45
50
60
^- 65

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines wäßrigen Oberzugsmittels, endialtend Polymerisate, ein wärmehärtbares Harz und Pigmente, dadurch gekennzeichnet, daß man
(1) 50 bis 90 Gew.-Teile eines Acrylsäureestercopolymerisatlatex,
(2) 10 bis 50 Gew.-Teile eines Vinylchloridhomopolymerisatlatex, mit einer Fettsäureseife als Emulgator,
(3) 5 bis 35 Gew.-Teile eines Harnstoff-Formaldehyd- oder Melamin-Formaldehyd-Harzes, wobei die Gewichtsteile jeweils auf 1OG Gew.-Teile der Trockengewichte der in (1) und (2) enthaltenen Polymerisate
ίο bezogen sind, und
(4) ein Pigment in 5 bis 60%iger Pigment-Volumenkonzentration pro Gesamtvolumen aus (1) und (2) sowie
(5) übliche Zusätze
vermischt, wobei das in (1) enthaltene Acrylsäureestercopolymerisat, welches mittels Emulsionspolymerisation in Gegenwart von 0,01 bis 3 Gew.-% an Seife, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, hergestellt worden ist und eine Teilchengröße von 0,1 bis 03 μπι aufweist, aus Einheiten von
(a) 9 bis 99 Gew.-% wenigstens eines Acrylsäureestermonomers der Formel
^
CH2=CH-CO-R
worin R Alkylreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder Alkoxyalkyl-, Alkylthioalkyl- oder Cyanalkylreste mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten,
(b) bis zu 90 Gew.-% Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Methylethacrylat, Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylbutyrat, Vinylchloracetat, Allylacetat, Methallylpropionat, Styrol, Vinyltoluol, Chlormethylstyrol, Vinylnaphthalin, Acrylnitril oder Methacrylnitril,
(c) 1 bis 10 Gew.-°/o eines Monomeren (λ) mit einer Carboxylgruppe, eines Monomeren (ß) mit einer 3C Hydroxylgruppe, einer Mischung aus einem Monomeren (ac) mit einer Carboxylgruppe und einem Monomeren (ß) mit einer Hydroxylgruppe oder einer Mischung eines Monomeren (ß) mit einer Hydroxylgruppe und Acryl- bzw. Methacrylamid, wobei
(ex) Acryl-, Methacryl-, Itacon-, Citracon-, Malein- oder Allylessigsäure ist und
(ß) yi-Hydroxyethylacrylat, ^-Hydroxyethylmethacrylat, Λ-Hydroxypropylacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat oder N-Methylolacrylamid, N-Methylolmethacrylamid, N-Methylolmaleinsäureamid, N-Propanoiacrylamid, N-Methy!o!-p-viRy!benzamid oder ein Hydroxymeihyiderivat von Diacetonacrylamid der Formel
O CH3 Ra O Ra
I! I I Il I
CHj=CH-C-NH-C C C —C —Ra
I I I
CH3 Ra Ra
ist, worin Ra Wasserstoff oder —CH2OH bedeutet und die Zahl der Hydroxylgruppen wenigstens 1 ist, besteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (2) einen Latex von Vinylchloridhomopolymerisat-Teilchen mit im wesentlichen gleichförmiger Teilchengröße on Bereich von 0,2 bis 0,5 μπι verwendet.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich einen Säure-Katalysator verwendet
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man
(1} 75 bis 85 Gew.-Teile des Acrylsäureestercopolymerisatlatex,
(2) 15 bis 25 Gew.-Teile des Vinylchloridhomopolymerisatlatex,
(3) 25 Gew.-Teile des Harnstoff-Formaldehyd- oder Melamin-Formaldehyd-Harzes, wobei die Gewichtsteile jeweils auf 100 Gew.-Teile der Trockengewichte der in (1) und (2) enthaltenen Polymerisate bezogen sind, und
(4) das Pigment in 20 bis 5O°/oiger Pigment-Volumenkonzentration pro Gesamtvolumen aus (1) und (2) verwendet.
5. Verfahren nach Ansprüchen ! bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man %
(1) 80 Gew.-Teile des Acrylsäureestercopolymerisatlatex, fl
(2) 20 Gew.-Teile des Vinylchloridhomopolymerisatlatex und -j
(3) das Pigment in einer 40%igen Pigment-Volumenkonzentration verwendet. A
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Acrylsäureestercopolymerisat aus n-Butylacrylat, Styrol, Acrylnitril, Acrylsäure und N-Methylolacrylamid verwendet.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Pigment Titandioxid, Talkum, Ton oder Caldumcarbonat verwendet
Die Bauindustrie und damit verwandte Industrien verbrauchen jahrlich viele nv* an Materialien von Waldprodukten, die Schutz- oder Dekorationsüberzüge erfordern. Eines der am meisten verwendeten Waldproduktma- terialien sind Hartfaserplatten, die aus zerkleinerten oder gemahlenen Holzfasern, die mit geeigneten Bindemitteln gemischt sind und gepreßt werden, hergestellt werden. Die Oberfläche der Hartfaserplatten wird beschichtet, um den Widerstand gegen Verschmutzung, Wasser und Lösungsmittel zu verstärken, die Härte zu verbessern und das Aussehen zu verbessern und für Anwendungen im Freien z. B. Außenverkleidung von Wänden, um die Widerstandskraft gegen Wettereinflüsse zu erhöhen. Typischerweise wurden als Beschichtungsmassen Harzmassen auf Lösungsmittelbasis verwendet Die Verwendung solcher Massen erfordert besondere Sicherheitsmaßnahmen und Gesundheitsvorsichtsmaßnahmen, um die in die Luft entweichenden Lösungsmittelmengen zu verringern. Oberzugsmassen auf Wasserb?sis würden weniger toxisch und weniger umweltverschmutzend sein.
Die Verwetrfung von hitzehärtbaren Harzen mit einem Acrylester oder einem Polyvinylchloridlatex ist allgemein bekannt; vgL US-PS 24 50 902,26 00 681 und 29 06 724. Die Mischung eines typischen Acrylesterlatex mit einem Polyvinylchloridlatex ergibt keine Beschichtungsmasse, die für die Anwendung unter Verwendung von Standardindustrie-Endbearbeitungsmeihoden geeignet sind wegen der geringen Wasser-und Lösungsmittelbeständigkeit des aufgebrachten Films. Es wurde unerwarteterweise gefunden, daß eine Kombination von speziellen Bestandteilen eine überlegene Beschichtungsmasse auf Wasserbasis ergibt
Die Erfindung betrifft ein VerfaÄren zur Herstellung eines wäßrigen Überzugiinittels, enthaltend Polymerisate, ein wärmehärtbares Harz und Pigmente, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
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