DE1669093C3 - Anstrich- und Beschichtungsmittel auf Basis wäßriger Polyacrylat- oder Polymethacrylat-Dispersionen - Google Patents

Description

andersartige Comonomere einpolymerisiert enthalten. vinylalkohol als Schutzkolloid enthalten, sie über-Sie leiten sich vorzugsweise von Methylmethacrylat, treffen diese jedoch hinsichtlich ihrer Verseifungsbetert.-Butylacrylat, n-Butylacrylat. lsobutylacrylat, ständigkeit. Im Vergleich zu Anstrichmitteln auf Basis 2-Äthyihexylacrylat und/oder Äthylacrylat ab. Als von wäßrigen Dispersionen von Polyacrylaten oder Comonomere, die häufig in Mengen von 10 bis 45 Ge- 5 Polymethacrylate^ die neben den üblichen Emulgawichtsprozent, bezogen auf die Mischpolymerisate, toren synthetische Schutzkolloide enthalten, zeigen sie sinpolymerisiert sind, seien vor allem Vinylester, wie einen wesentlich verbesserten Verlauf und sind wesentbesonders Vinylacetat und Vinylpropionat, vinylaro- lieh weniger schimmelanfällig als bekannte Anstn:hmatische Verbindungen, wie besonders Styrol, Vinyl- mittel auf gleicher Bindemittelbasis, die Casein enthalogenide, wie Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, io halten. Anstrichmittel auf Basis von wäßrigen Disper- und Nitrile von «,/S-olefinisch ungesättigten Mono- sionen von Polyacrylaten oder Polymethacrylaten und carbonsäuren, wie besonders Acrylnitril, genannt. Als den üblichen Pigmenten, die nicht die Zusatzstoffe (A), Comonomere für die Polyacrylate bzw. Polymeth- (B), und (C) gemeinsam, sondern lediglich einen oder acrylate, die meist in untergeordneten Mengen, bei- zwei der Zusatzstoffe (A), (B), und/oder (C) enthalten, spielsweise in Mengen von 1 bis 10 Gewichtsprozent 15 weisen einen wesentlich schlechteren Verlauf auf. in die Mischpolymerisate einpolymerisiert sind, korn- Die neuen Anstrichmittel sind vor allem für die in

men besonders α,/S-monoolefinisch ungesättigte Mono- der Praxis als Seidenglanz- und Hochglanzanstriche und Dicarbonsäuren mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen, bekannten Anstriche von Interesse. Sie kommen wie vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure und außerdem als sogenannte Papierstreichmassen zur Maleinsäure sowie deren Amide und N-Methylol- 20 Herstellung von gestrichenen Papieren sowie zum Beamide in Betracht. schichten von Textilien und Leder in Frage.

Die wäßrigen Polyacrylat- bzw. Polymethacrylat- Als Maß für den Verlauf der Anstrich- und Uber-

Dispersionen können in üblicher Weise, beispielsweise zuesmittel werden im folgenden »Verlaufsnoten« genach dem Verfahren der USA.-Patentschrift 2 795 564 nannt, denen folgende Prüfvorschrift zugrunde hegt: unter Verwendung der üblichen anionischen und 25 Auf einer Glasplatte wird mit dem »Spiral-Filmziehnichtionischen Emulgatoren, wie sie z.B. in der gerät« Typ 538 (Fa. Erichson) ein μ-starker Filmdes deutschen Patentschrift 1055 239 beschrieben sind, Anstrichmittels naß aufgetragen. Die Ziehspirale sowie der üblichen radikalbildenden Katalysatoren wirkt ähnlich wie ein Pinsel, wobei jedoch der Zwischendurch Emulsionspolymerisation der Monomeren her- raum zwischen den »Pinselborsten« (hier den Spiralgestellt sein. Sie sind vorzugsweise feindispers und frei 30 windungen) genau definiert ist. Das Anstrichmittel oder arm an Schutzkolloiden. Die mittlere Teilchen- wird beim Aufziehen gleichmäßig in Riefen durcngegröße der Polymerisate liegt mit Vorteil zwischen 0,1 lassen, die sich dann, je nach den Verlaufeigenschaften, und 0 3 μ und der Gehalt an Schutzkolloiden Vorzugs- von selbst zu einer gleichmäßig dicken Schicht nivelweise unter 2 Gewichtsprozent. Ihr Gehalt an Poly- lieren. Bleiben die Riefen mehr oder weniger gut acrylat- bzw. Polymethacrylat-Feststoff liegt im allee- 35 erkennbar, so ergibt sich ein Rückschluß auf die Vermeinen zwischen 40 und 60 °„. laufseigenschaften der Riefsubstanz. Beim obenge-Für die neuen Anstrich- und Beschichtungsmittel nannten Gerät ist der Abstand zwischen den Rieten können die üblichen Pigmente sowie gegebenenfalls 2 mn.. Man trocknet den Film dann bei einer Tempe-Füllstoffe, z. B. Titandioxid, Zinkweiß, Bleiweiß, Kalk- ratur von 20^uC während etwa 20 Minuten, tme verspät Kaolin, Talkum, Kreide usw. in den üblichen 40 laufsnote 1 bedeutet dann, daß die Reifen wahrend des Mengen verwendet werden. Ihr Anteil liegt meist Trocknens vollständig verschwinden. Bei * erlautszwischen 5 und 60, vorzugsweise zwischen 10 und note 2 verschwinden während des Trocknens 70 _o der 40 Gewichtsprozent, bezoeen auf die Anstrich- bzw. Riefen, bei Verlaufsnote 3 nur 30 /_o der Rieten. Bei Beschichtungsmittel. Zusätzlich können die Anstrich- Verlaufsnote 4 bleiben beim Trocknen alle Rieten er- und Beschichtungsmittel noch andere übliche Zusatz- 45 halten. Verlaufsnote 1 entspricht somit einem ausgestoffe z. B. Dispergier- oder Netz- und Antischaum- zeichneten, Verlaufsnote 4 einem sehr scniecnten mittel, in den üblichen Mengen enthalten. Verlaufsverhalten des Anstrichmittels.

Die neuen Anstrich-und Beschichtungsmittel können Die in den folgenden Beispielen angegebenen leue

in an sich üblicher Weise durch Vermischen der Korn- und Prozente beziehen sich auf das Gewicht, ponenten hergestellt werden. Soweit nicht schon die 50

eine oder andere Komponente beispielsweise ein Poly- Beispiel 1

äthylenoxid Derivat eines monoolefinisch ungesättigten . .

Fettalkohols oder ein geeignetes N-Vinylpyrrolidon- Man mischt 100 Teile ernenn üblicher Weise herge-

Polymerisat von der Herstellung her in der wäßrigen stellten 50°_oigen wäßrigen Dispersion (pH 7 5 bis 9) Polyacrylat- bzw. Polymethacrylat-Dispersion in aus- 55 eines Mischpolymerisates aus 47 ₀ n-Butyiacryia , reichender Menge vorhanden ist, können die Zusatz- 49\ Styrol, 2,5"₀ Methacrylsäure und 2,5 _o Acrylstoffe (M, (B) und (C) beispielsweise den Gemischen amid mit 0,5 Teilen einer 1-normalen waUngen INaaus den Pigmenten und den wäßrigen Polyacrylat- bzw. iriumhydroxidlösung, 5 Teilen einer 20 %.gen wäßrigen Polymethacrylat-Dispersionen oder auch - vor der Lösung eines Anlagerungsproduktes von 25 Mol Herstellung derartiger Gemische — den wäßrigen 60 Äthylenoxid an ein Mol Spermolalkohol, 2 Teilen Polyacrylat- bzw. Polymethacrvlat-Dispersionen züge- einer 25"„igen wäßrigen Lösung von Natriumoleat, [.,_, _werden ' und 75 Teilen eines Gemisches aus 50 Teilen Titan-

Die erfindungseemäßen Anstrich- bzw. Beschiel,- dioxid Rutel RN 56, 15 Teilen einer 2 %igen wäßrigen tungsmittel sind sehr gut lagerbeständig und zeigen ein Lösung eines Polyphosphates und 10 ^" ^e'ⁿ« ausgezeichnetes Fließverhalten sowie einen ausge- 6₅ 30°„igen wäßr.gen Losung eines Mischpolymer, ates zeichneten Verlauf. Hinsichtlich ihres Verlaufs sind sie aus 70Teiler, N-Vinylpyrrol.don und 30.Teilen1 V.nylbeispielsweise Anstrichmitteln auf Basis von solchen propionat. Hierzu fugt man etwa 0-75 Teile: eines Polyvinylester-Dispersionen vergleichbar, die Poly- handelsüblichen Entschäumers und zur besseren

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Filmbildung bei den üblichen Verarbeitungstempera- Man erhält eine Beschichtungsmasse der Verlaufsturen 3 Teile eines Gemisches aus gleichen Teilen note 4.

Toluol und Butylglykol. Nach gründlichem Homogeni- Verelei-hsversuch (e)
sieren erhält man ein gut lagerfähiges Anstrichmittel

für die Herstellung von sogenannten Hochglanzan- 5 Man arbeitet wie im Beispiel 2 angegeben, setzt aber

strichen, das die Verlaufsnote 1 hat. an Stelle der wäßrigen Lösung des Polyäthylenoxid-

, . , , . . Derivates 1,5 Teile Wasser zu. Die Beschichtunss-

Vergle.chsversuch (a) _{masse erhüh die Verlaufsnoie 3}.

Man arbeitet wie im Beispiel 1 angegeben, setzt . .
jedoch dem Anstrichmittel an Stelle der Natriumoleat- io B e ι s ρ ι e 1 3
lösung und der Lösung des Polyäthylenoxid-Derivates Man mischt 100 Teile einer in üblicher Weise hcrgelediglich 5 Teile Wasser zu. Erhalten wird ein Anstrich- stellten 46%igen wäßrigen Dispersion eines Mischmittel der Verlaufsnote 4. polymerisates aus 40% Methylmethacrylat und 60",, ,, . . , , ., . Äthylacrylat mit 0,5 Teilen einer 1-normalen Natrium-Vergleichsversuch (b) ,₅ hydroxidlösung, 5 Teilen einer 20%igen wäßrigen

Man arbeitet wie im Beispiel 1 angegeben, setzt aber Lösung eines Anlagerungsproduktes von 25 Mo!

dem Anstrichmittel an Stelle der wäßrigen Lösung des Äthylenoxid an ein Mol Spermölalkohol, 2 Teilen

Polyäthylenoxid-Derivates, 5 Teile Wasser zu. Erhalten einer 25%igen wäßrigen Lösung von Kaliumoleat und

wird ein Anstrichmittel der Venaufsnote 2 bis 3. 75 Teilen eines Gemisches aus 50 Teilen Rutil, 15 Tci-

_R . . . ₉ 20 len einer 2 "„igen Poiyphosphatlösung und 10 Teilen

^eispie ~ einer 30"„ieen Lösung eines Mischpolymerisates aus

Man mischt 30 Teile einer in üblicher Weise herge- 70 Teilen N-Vinylpyrrolidon und 30 Teilen Vinylstellten 50%igen Dispersion eines Mischpolymerisates propionat. Hinzu fügt man 0,5 Teile eines handelsaus 49% n-Butylacrylat, 48% Styrol, 1,5% Acrylsäure üblichen Entschäumers. Nach gründlichem Mischen und 1,5% Methacrylamid mit 61 Teilen Wasser, dem 25 erhall man ein gut lagerfähiges Anstrichmittel für die 0,1 Teile Natriumhydroxid zugesetzt sind und gibt Herstellung von sogenannten Glanzanstrichen, das 100 Teile Chinaclay, 0,3 Teile Natriumpolyacrylat die Verlaufsnote 1 hat (Glanz gemessen mit der (Dispergiermittel) und 1,5 Teile einer 30%igen wäßri- üblichen Methode, nach Länge: Glanzvvert 28).
gen Lösung eines Anlagerungsproduktes von 25 Mol

Äthylenoxid an ein Mol Spermölalkohol, 0,8 Teile 30 Vergleichsversuch (f)

einer 25%igen Lösung von Ammoniumoleat und Man arbeitet wie im Beispiel 3 angegeben, gibt

10 Teile einer 30%igen wäßrigen Lösung eines Misch- jedoch an Stelle der Kaliumoleatlösung 2 Teile Wasser

polymerisates aus 70 Teilen N-Vinylpyrrolidon und zu. Die Anstrichfarbe erhält die Verlaufsnote 2 (Glanz-

30 Teilen Vinylpropionat hinzu. wert 24).

Nach gründlichem Mischen im Schnellrührer erhält 35 Vergleichsversuch (g)
man eine sehr gut flußfähige Masse, die für die Beschichtung von Papier besonders gut geeignet ist. Sie Man arbeitet wie im Beispiel 3 angegeben, gibt hat die Verlaufsnote 1 bis 2. jedoch an Stelle der Kaliumoleatlösung und der Lösung _v ... . , . des Polyäthylenadduktes 7 Teile Wasser zu.
vergieicnsversucn (c; _{40 Die Anstrichfarbe erhä!t die} Verlaufsnote 3 (Glanz-

Man arbeitet wie im Beispiel 2 angegeben, gibt wert 21).

jedoch an Stelle der Lösung des Vinylpyrrolidonmisch- Vergleichsversuch (h)
polymerisates, 20 Teile einer 8%igen Methylzelluloselösung zu. Man erhält eine »stockige« Beschichtungs- Man arbeitet wie im Beispiel 3 angegeben, gibt masse der Verlaufsnote 4. 45 jedoch an Stelle der 10 Teile einer 30%igen Lösung Vi-U u iA\ des Vinylpyrrolidon-Mischpolymerisates 20 Teile einer vergieicnsversucn (d) 8%igen Methylzelluloselösung, bzw. 25 Teile einer

Man arbeitet wie im Beispiel 2 angegeben, setzt 4%,igen Hydroxyäthylzelluloselösung oder 10 Teile

jedoch an Stelle der Ammoniumoleatlösung und der einer 8%igen ammoniumalkalischen Polyacrylsäure-

LösungdesPolyäthylenoxid-Derivateslediglich2,3Teile 50 lösung hinzu. In allen Fällen ist die Verlaufsnote 4

Wasser zu. (Glanzwert 18).

Claims (1)

1. aufgeschlossen, zu Zersetzungen und Befall durch

   Patentanspruch: Microorganismen neigt.

   Es wurde nun gefunden, daß Anstrich- und Beschich-

   Anstrich- und Beschichtungsmittel auf Basis von tungsmittel auf Basis von wäßrigen Polyacrylat- oder wäßrigen Polyacrylat- oder Polymethacrylat-Di- 5 Polymethacrylat-Dispersionen und üblichen Pigmenspersionen und ülüchen Pigmenten, die übliche ten, die übliche anionische und n.cht.onische Emulgaanionische und nichtionische Emulgiermittel ent- toren enthalten, besonders vorteilhafte Eigenschaften halten, gekennzeichnetdurch einen Ge- aufweisen, wenn sie Zusätze aus (A) Alkali- und/oder halt an (A) Alkali- und/oder Ammoniumsalzen Ammoniumsalzen monoolefinisch ungesättigter, 12 bis von monoolefinisch ungesättigten, 12 bis 20 Kohlen- io 20 Kohlenstoffatome enthaltender Fettsauren und, oder stoffatome enthaltenden Fettsäuren und/oder Tür- Türkischrotöl, (B) Anlagerungsprodukten aus monokischrotöl, (B) Anlagerungsprodukten von 20 bis olefinisch ungesättigten, 14 bis 20 Kohlenstoffatomen 30MoI Äthylenoxid an monoolefinisch unge- enthaltenden Fettalkoholen und 20 bis 30 Mol Athylensättigten 14 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltenden oxid und (C) Homopolymensaten des N-Vmylpyrroli-Fettalkoholen und (C) Poly-N-vinylpyrrolidon und/ 15 dons oder wasserlöslichen Mischpolymerisaten des oder wasserlöslichen Mischpolymerisaten des N-Vi- N-Vinylpyrrolidons mit 10 bis 45 Gewichtsprozent, nylpyrrolidons mit 10 bis 45 Gewichtsprozent, bezogen auf diese Mischpolymerisate, Vinylestem entbezogen auf die Mischpolymerisate, Vinylestem. halten. Als Alkalisalze von monoolefinisch ungesättigten Fettsäuren kommen vor allem die Natrium- und 20 Kaliumsalze in Frage. Von besonderem Interesse sind

   Natrium-, Kalium- und Ammoniumoleat. An Stelle

   dieser Alkali- bzw. Ammoniumsalze oder zusammen mit diesen kann auch Türkischrotöl verwendet werden, doch werden die fettsauren Alkali- bzw. Ammonium-Anstrich- und Beschichtungsmittel auf Basis von 25 salze vorgezogen. Die Menge an Komponente (A) in wäßrigen Polyvinylester-Dispersionen und von Poly- den Anstrich- und Beschichtungsmitteln liegt im allge- «crylat- oder Polymethacrylat-Dispersionen sowie meinen zwischen 0,1 und 3 Gewichtsprozent und beüblichen Pigmenten, wie Titandioxid, Zinkweiß, oder trägt vorzugsweise 0,3 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen Farbpigmenten finden in großem Umfang Verwen- auf die Anstrich- bzw. Beschichtungsmittel,
   dung, beispielsweise zur Herstellung von Anstrichen 30 Als Polyäthylenoxid-Derivate von olefinisch ungeftuf Holzoberflächen, metallischen Oberflächen, Häuser- sättigten Fettalkoholen werden solche aus monolassaden oder auch beider Herstellung von gestrichenen olefinisch ungesättigten, 16 bis 18 Kohlenstoffatome Papieren. Dabei zeigen Anstrich- und Beschichtungs- enthaltenden Fettalkoholen, wie Spermölalkohol, vormittel auf Basis wäßriger Polyvinylester-Dispersionen, gezogen. Sie enthalten vorzugsweise 20 bis 30 Äthylenbeispielsweise auf Basis von Polyvinylacetat oder Poly- 35 oxideinheiten. Die Menge an derartigen Polyäthylenvinylpropionat auch wenn sie übliche Pigmente und oxid-Derivaten in den Anstrich- und Beschichtungs· Füllstoffe enthalten, dann einen besonders guten mitteln liegt im allgemeinen zwischen 0,1 und 5 GeVerlauf, wenn sie Polyvinylalkohol als Schutzkolloid wichtsprozent und beträgt vorzugsweise 0,3 bis 2 Gevon der Herstellung her enthalten. wichtsprozent, bezogen auf die Anstrich- und Beschick

   Anstrich- und Beschichtungsmittel auf Basis von 40 tungsmittel.

   wäßrigen Polyacrylat- oder Polymethacryiat-Disper- Die für die neuen Anstrich- und Beschichtungs· sionen, die feindispers und meist niederviskos sind, mittel geeigneten Homopolymerisate des N-Vinylweisen vor allem, wenn sie im Gemisch mit Pigmenten pyrrolidone haben meist K-Werte (bestimmt nach und Füllstoffen eingesetzt werden, einen wesentlich H. Fikentscher, Cellulose-Chemie, Band 13 schlechteren Verlauf auf als entsprechende Mittel 45 [1932], S. 58) zwischen 60 und 120, insbesondere: auf Basis von Polyvinylester-Dispersionen, die Poly- zwischen 80 und 100, und sind wasserlöslich. Als vinylalkohol als Schutzkolloid enthalten. Zur Verbesse- Komponente (C) von besonderem Interesse sind die in rung des Verlaufs hat man daher schon versucht, Ver- üblicher Weise hergestellten wasserlöslichen Mischdickungsmittel, wie Polyvinylalkohol, Celluloseäther polymerisate aus N-Vinylpyrrolidon und 10 bis 45 Geoderauchz. B. solche auf Polyacrylat-Basis (vgl. Farbe 50 wichtsprozent, bezogen auf das Mischpolymerisat, an Und Lack, 1964, Nr. 1, S.29 bis 35) zuzusetzen. Hier- Vinylestem, wie Vinylacetat, Vinylpropionat oder durch kann zwar der Verlauf von Anstrichmitteln etwas Vinyllaurat, vorzugsweise mit Vinylpropionat. Beverbessert werden. Der Verlauf von Anstrich- oder sonders gute Ergebnisse wurden mit wasserlöslichen Beschichtungsmassen auf Basis von Polyvinylester- Mischpolymerisaten des N-Vinylpyrrolidons erzielt, die Dispersionen, die von der Polymerisation her bereits 55 30 bis 40 °_o ihres Gewichtes an Vinylpropionat ein-Polyvinylalkohol enthalten, kann durch derartige polymerisiert enthielten. Der Anteil an derartigen Zusätze jedoch nicht erreicht werden. N-Vinylpyrrolidon-Polymerisaten in den Anstrich-Im allgemeinen fügt man Anstrich- und Beschich- und Beschichtungsmitteln liegt im allgemeinen zwischen tungsmitteln auf Basis wäßriger Polyacrylat- oder 1 und 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Anstrich-Polymethacrylat Dispersionen deshalb in der Praxis 60 bzw. Überzugsmittel.

   Casein zu (vgl. zum Beispiel Official Diggesl, Vol. 32, Für die Herstellung der neuen Anstrich- und Be-

   Nr. 424, S. 706). Auf diese Weise werden zwar An- Schichtungsmittel sind die für Anstrich- und Beschich-

   strich- und Beschichtungsmittel erhallen, deren Verlauf tungsmitlel üblichen wäßrigen Dispersionen von PoIy-

   dem der entsprechenden Mittel auf Basis von Poly- acrylaten und Polymethacrylaten geeignet wobei die

   vinylester-Dispersionen entspricht, bei dem mitver- 65 Polyacrylate bzw. Polymetliacrylateimallgemeinenmin-

   wendeten Casein handelt es sich jedoch um ein Natur- dcstens 40%, bezogen auf das Polymerisat, an Acryl-

   produkt, dessen Eigenschaften gewissen Schwankungen und/oder Methacrylsäureester!! von 1 bis 8 Kolilen-

   unterworfen ist und das. in üblicher Form mit Alkalien Stoffatomen enthaltenden Alkanolen und meist noch