DE19511771A1

DE19511771A1 - Wasserlackaerosole

Info

Publication number: DE19511771A1
Application number: DE19511771A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Rer Nat Prosch
Original assignee: PROSOL SPRAYTECHNIK GmbH
Current assignee: PROSOL SPRAYTECHNIK GmbH
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 1995-12-07

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Wasserlackaerosole für Wasserlacke auf Acrylbasis.

Zunehmende Umweltbelastungen und immer strengere Auflagen durch den Gesetzgeber führen zu verstärkten Anstrengungen, Lacke und, insbesondere für Autoreparaturen, Wasserlackaero sole mit einem möglichst geringen Anteil an organischen Lö semitteln bereitzustellen.

Wasserlackaerosole mit Wasserlacken auf Acrylbasis mit einem Gehalt an Lösemitteln und weiteren Additiven von weniger als 10 Gew.-%, die bezüglich Stabilität, Sprühverhalten, Schäu mung, Filmentwicklung, Fülle, Haftung, Härte, Schichtdicke, Deckkraft, Glanzgrad, Trocknungszeit und Löslichkeit gute Werte aufweisen, sind jedoch bisher unbekannt.

Wasserverdünnbare Spraylacke für den Hobbybereich sind z. B. bereits im Aerosolreport Vol. 26, Nr. 7-8/87 beschrieben.

Derartige Sprays erreichen jedoch bei weitem nicht die Qua lität, die von heute üblichen Sprays insbesondere für die Autoreparatur gefordert wird.

Gerade im Hinblick auf die Stabilität der Wasserlackaerosole können derartige Systeme nicht überzeugen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Wasser lackaerosole bereitzustellen, die einen Gehalt an Lösemit teln und weiteren Additiven von zusammen weniger als 10 Gew.-% aufweisen und insbesondere bezüglich der Stabilität aber auch bezüglich der anderen vorstehend genannten Merk male ähnliche Eigenschaften wie konventionelle Lackaerosole aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines Wasser lackaerosols gemäß den Ansprüchen gelöst.

Durch den Einsatz eines Alkanolaminsalzes einer Polycarbon säure als Tensid bleibt die Stabilität eines damit herge stellten Wasserlackaerosols auch nach einer Standzeit von 15 Monaten erhalten. Ferner wird ein Wasserlackaerosol ermög licht, das trotz geringem Anteil an organischem Lösungsmit tel und Additiven nicht zu Ausflockungen, Instabilität, Ver klumpung oder Verkreidung neigt. Vielmehr können mit den er findungsgemäßen Wasserlackaerosolen, auch noch nach längeren Standzeiten, sehr gute Ergebnisse erzielt werden.

Aus der DE 37 28 597 ist die Verwendung einer wäßrigen Emul sion oxidativ trocknender polyethylenmodifizierter Alkyd harze als unter Druck stehende Aerosolanstrichzusammenset zung bekannt.

Ein Wasserlackaerosol mit Wasserlacken auf Acrylbasis oder einem Alkanolaminsalz einer Polycarbonsäure als Tensid wird nicht beschrieben.

In der DE 31 38 298 wird eine Aerosolanstrichzusammensetzung beschrieben, die ein filmbildendes Polymer und eine treibak tive Trägerzusammensetzung, jedoch kein Tensid gemäß der vorliegenden Erfindung enthält. Außerdem werden in allen Beispielen 15 Gew.-% Isopropylalkohol eingesetzt.

Die EP-0 075 094 nimmt Bezug auf Sprayfarben. Auch hier wer den andere Tenside als in der vorliegenden Erfindung einge setzt. Außerdem werden notwendigerweise wasserlösliche Bin demittel eingesetzt.

Die EP-0 387 659 beschreibt eine Mischung für einen Wasser enthaltenden Aerosollack, der ein mit Wasser verdünnbares Alkydharz enthält, während als Netzmittel Lecithin verwendet wird.

Als Lacke werden erfindungsgemäß Wasserlacke auf Acrylbasis und insbesondere wasserverdünnbare Metallacke wie Autorepa raturlacke eingesetzt. Bevorzugt werden Wasserlacke der Firma Glasurit und der Firma Herberts (Herbertslacke) ver wendet. Besonders bevorzugt werden Lacke des Wasserbasis lacksystems Glassohyd Reihe 90 der Firma Glasurit und Standohyd der Firma Herberts.

Als Lösemittel werden bevorzugt polare Lösemittel, besonders bevorzugt Lösemittel mit toxikologisch und ökologisch her ausragenden Eigenschaften eingesetzt. Geeignete Lösemittel sind z. B. Glykole, Alkohole, Ester und heterocyclische Ver bindungen. Bevorzugt sind Butylglykol, Methylpyrrolidon, Lö semittel auf der Basis von Propylenglykol wie Propylengly kolmethylether (z. B. Dowanol PM), Propylenglykolmethylether acetat (z. B. Dowanol PMA) und Dipropylenglykoldimethylether (z. B. Proglyde DMM) (die Lösemittel Dowanol PM, Dowanol PMA und Proglyde DMM sind Produkte der Firma DOW CHEMICALS, 8810 Horgen, Schweiz), Ethanol und Butanole wie n-Butanol und Ethylacetat. Die Lösemittel können einzeln oder als Gemische eingesetzt werden, wobei Gemische bevorzugt sind. Der Ge samtanteil der Lösemittel im Wasserlackaerosol soll weniger als 9 Gew.-% und bevorzugt weniger als 8 Gew.-% betragen. Sie werden besonders bevorzugt in folgenden Mengen (Gew.-%) bezogen auf das Wasserlackaerosol eingesetzt:

Um eine ausreichende Stabilität und Lagerfähigkeit der Was serlackaerosole zu gewährleisten, werden Tenside eingesetzt, die die im flüssigen Lack feinstens verteilten Pigmente sta bilisieren und der Flockung entgegenwirken. Die Wahl von ge eigneten Tensiden ist entscheidend, da sie andernfalls un wirksam bleiben oder ihren Wirkungssinn umkehren.

Erfindungsgemäß wird mindestens ein Alkanolaminsalz einer Polycarbonsäure als Tensid und bevorzugt Hydropalat 3037 eingesetzt.

Die Tenside können jeweils in Mengen im Bereich von 0,01-2 Gew.-%, bezogen auf das Wasserlackaerosol und bevorzugt im Bereich von 0,1-0,5 Gew.-% eingesetzt werden; besonders bevorzugt sind folgende Mengen:
Hydropalat 3037 0,2-0,3 Gew.-%

Eine besonders gute Stabilisierungswirkung weist Hydropalat 3037 zusammen mit einer Kombination aus Kobalt und Zink als Trocknungsbeschleuniger auf. Bei Verwendung einer derartigen Zusammensetzung blieb das erfindungsgemäße Wasserlackaerosol auch nach einer Standzeit von mehr als 15 Monaten stabil.

Als weitere Additive können Stoffe mit Tensidwirkung, Ver dickungs- und Thixotropiermittel, Entschäumer, Verlaufsmit tel, Trocknungsbeschleuniger, Korrosionsinhibitoren, Anti absetzmittel, Glanzgradverbesserer oder Gemische davon ein gesetzt werden.

Als Stoffe mit Tensidwirkung können z. B. Netzmittel, Disper gierhilfen und Emulgatoren eingesetzt werden.

Geeignete Stoffe mit Tensidwirkung sind: Disponil 875, Dehydran 240, Metalat 335, Efka 71, Sedafluid, Metalat 535 und Hydropalat 535. Die Stoffe können einzeln oder als Gemi sche eingesetzt werden.

Die Stoffe mit Tensidwirkung können in den gleichen Mengen wie die Tenside eingesetzt werden; besonders bevorzugt sind folgende Mengen:
Disponil 875 etwa 0,2 Gew.-%,
Dehydran 240 bis zu 1 Gew.-%,
Metalat 355 etwa 0,2 Gew.-%,
Efka 71 etwa 0,2 Gew.-%,
Sedafluid etwa 0,2 Gew.-%
Metalat 535 etwa 0,2 Gew.-%
Hydropalat 535 etwa 0,2 Gew.-%

Verdickungs- und Thixotropiermittel können die Stabilität der Wasserlackaerosole beeinflussen, da sie Absetz- und Ent mischungserscheinungen entgegenwirken können. Weiter können sie die Viskositätsverhältnisse und das Fließverhalten der Lacke beeinflussen und damit eine bessere Benetzung des Untergrundes bewirken und die sogenannte Kantenflucht ver hindern.

Geeignete Verdickungs- und Thixotropiermittel sind: Col lacral, Hydropalat 535 und Hydropalat 535 N.

Die Mittel können jeweils in Mengen im Bereich von bis zu 4 Gew.-%, bezogen auf das Wasserlackaerosol, eingesetzt wer den.

Entschäumer reichern sich an der Oberfläche eines Lackfilms in dünnen Schichten an, unterdrücken dort die Bildung von Schaumblasen oder bringen bereits gebildeten Schaum zum Zu sammenfallen. Entschäumer müssen jeweils sorgfältig auf das verwendete Medium abgestimmt werden, da sie sonst wirkungs los bleiben oder sogar zu Oberflächenstörungen führen kön nen.

Bevorzugt werden die folgenden Entschäumer: Dehydran 1293, Dehydran 929 N, Agitan 256 E und Marfoam 303, besonders be vorzugt wird dabei Agitan 256 E, da er biologisch leicht ab baubar ist. Die Entschäumer können einzeln oder in Kombina tion eingesetzt werden, wobei sie jeweils in Mengen bis zu 1,7 Gew.-%, bezogen auf das Wasserlackaerosol, und bevorzugt bis zu 0,4 Gew.-% eingesetzt werden können; besonders bevor zugt sind folgende Mengen:
Dehydran 1293 etwa 0,2 Gew.-%,
Dehydran 929 N 0,08-0,1 Gew.-%,
Agitan 256 E 0,08-0,2 Gew.-%,
Marfoam 303 0,08-0,1 Gew.-%.

Verlaufsmittel unterstützen die Glättung der Oberfläche flüssiger Lackfilme. Sich bildende kraterförmige Vertiefun gen durch eingeschlossene Luft-, Gas- oder Dampfbläschen müssen vor der Filmfestigung geglättet werden; Verlaufsmit tel begünstigen das Verkaufen und garantieren einen stö rungsfreien Glanz. Als Oberflächenschutzmittel haben Ver laufsmittel gleichzeitig die Wirkung, daß die Ritz- und Kratzfestigkeit der Lackfilme erhöht wird. Folgende Ver laufsmittel können eingesetzt werden: Perenol S 5, Marfluan W 616, Marfluan W 611, Edaplan 411, Edaplan 413, Marslip 201, Marflow 101, Efka 35, Efka 30, Borchigel 929, Borchigel 448, Borchigel 488.

Die Verlaufsmittel können einzeln oder in Kombination einge setzt werden, wobei sie jeweils in Mengen bis zu 1,7 Gew.-%, bezogen auf das Wasserlackaerosol, z. B. in folgenden Mengen eingesetzt werden können:
Perenol S 5 bis zu 0,2 Gew.-%,
Marfluan W 616 bis zu 0,3 Gew.-%,
Marfluan W 611 bis zu 0,3 Gew.-%,
Edaplan 411 bis zu 0,1 Gew.-%,
Edaplan 413 bis zu 0,1 Gew.-%,
Marslip 201 bis zu 0,3 Gew.-%,
Marflow 101 bis zu 0,08 Gew.-%,
Efka 35 bis zu 0,2 Gew.-%,
Efka 30 bis zu 0,1 Gew.-%,
Borchigel 929 bis zu 0,08 Gew.-%,
Borchigel 448 bis zu 0,2 Gew.-%,
Borchigel 488 bis zu 0,08 Gew.-%.

Trocknungsbeschleuniger werden Lacken bzw. Aerosolen zugege ben, um den Übergang vom flüssigen in den festen Zustand zu beschleunigen. Dieser Übergang erfolgt durch oxidative Ver netzung (Polymerisation), die durch den zugegebenen Trock nungsbeschleuniger angeregt wird. Als Trocknungsbeschleuni ger werden hauptsächlich Salze von Naphtensäure, insbeson dere Kobalt- und Zinksalze von Naphtensäure und kombinierte Kobalt/Zinksalze von Naphtensäure eingesetzt. Bevorzugt wer den folgende Trocknungsbeschleuniger: Ser wob Kobalt 8%, Ser wob Zink 11%, Ser Combi LS, Ser Combi CH, Ser ad FS 530.

Die Trocknungsbeschleuniger können einzeln oder in Kombina tion eingesetzt werden, wobei sie jeweils in Mengen im Be reich von 0,01-3,5 Gew.-%, bezogen auf das Wasserlackaero sol, bevorzugt 0,01-0,8 Gew.-% eingesetzt werden können; besonders bevorzugt sind folgende Mengen:
Ser wob Kobalt 8% 0,04-0,4 Gew.-%,
Ser wob Zink 11% 0,08-0,4 Gew.-%,
Ser Combi LS etwa 0,4 Gew.-%,
Ser Combi CH etwa 0,4 Gew.-%,
Ser ad FS 530 etwa 0,1 Gew.-%.

Besonders bevorzugt werden Kobaltsalze von Naphtensäure in einer Menge von bis zu 0,2 Gew.-%, sowie kombinierte Ko balt/Zink-Salze von Naphtensäure in einer Menge von bis zu 0,3 Gew.-% eingesetzt.

Um Korrosions- und Entzinnungserscheinungen zu verhindern können Korrosionsinhibitoren verwendet werden. Bevorzugte Inhibitoren sind Morpholin, Ammoniak, Trietha nolamin und Gemische davon.

Zur Verbesserung der Lagerstabilität, insbesondere von weißen Farbtönen, können Antiabsetzmittel wie SEDAFLUID, IRCOGEL, ADDITIX R 100 und/oder ADDITIX R 140 zum Einsatz kommen, die die Farbstoffe in Lösung halten. Besonders be vorzugt wird SEDAFLUID.

Um insbesondere bei weißen Farbtönen unerwünschten Glanz gradverlust zu vermeiden, können ein oder mehrere Glanzgrad verbesserer wie EFKA POLYMER LP 7980 von der Firma Thorson zugesetzt werden.

Wasser wird in einer Menge bis zu 17 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 3 Gew.-% eingesetzt, wobei entionisiertes Wasser be vorzugt wird aber auch herkömmliches "Leitungs-" Wasser ver wendet werden kann.

Als Treibmittel werden übliche Treibmittel wie Dime thylether, Propan, Butan, Isobutan, Fluor(chlor)kohlenwas serstoffe oder andere flüssige Treibmittel oder deren Gemi sche, gegebenenfalls in Kombination mit N₂, CO₂ oder Stick oxid eingesetzt. Bevorzugt wird Dimethylether.

Der Anteil an Treibmittel in dem Wasserlackaerosol sollte vorzugsweise 40-80 Gew.-%, besonders bevorzugt 55-65 Gew.-% und am stärksten bevorzugt 60 Gew.-% betragen.

Die Wasserlackaerosole haben vorzugsweise einen pH-Wert im Bereich von 6 bis 8, besonders bevorzugt im Bereich von 7,0 bis 7,5.

Erfindungsgemäße Spraydosen können ein fertiges Wasser lackaerosol enthalten.

Die erfindungsgemäßen Spraydosen, die ein erfindungsgemäßes Wasserlackaerosol ohne Wasserlack enthalten, können beim Händler mittels eines Abfüllautomaten mit einem Wasserlack oder einem Gemisch von Wasserlacken gefüllt werden. Der Händler kann in seinem Geschäft jeden gewünschten Farbton herstellen und in eine, die Aerosolzusammensetzung enthal tende Dose füllen, so daß nur eine geringe Anzahl von Farben als Vorrat gehalten werden muß.

Beispiel 1 Aerosolzusammensetzung

1,8% Butylglykol
2,9% Ethanol
2,8% n-Butanol
3,5% Propylenglykolmethyletheracetat
0,3% Hydropalat 3037
0,15% Ser wob Kobalt 8%
0,3% Ser wob Zink 11%
88,2% Dimethylether

Wasserlackaerosol

32,0% Wasserlack
1,2% Butylglykol
2,0% Ethanol
1,9% n-Butanol
2,4% Propylenglykolmethyletheracetat
0,2% Hydropalat 3037
0,1% Ser wob Kobalt 8%
0,2% Ser wob Zink 11%
60,0% Dimethylether

Beispiel 2 Aerosolzusammensetzung

3,5% Propylenglykolmethylether
2,9% Ethanol
3,5% n-Butanol
1,0% Dipropylenglykoldimethylether
0,3% Hydropalat 3037
0,15% Ser wob Kobalt 8%
0,3% Ser wob Zink 11%
88,2% Dimethylether

Wasserlackaerosol

32,0% Wasserlack
2,4% Propylenglykolmethylether
2,0% Ethanol
2,4% n-Butanol
0,7% Dipropylenglykoldimethylether
0,2% Hydropalat 3037
0,1% Ser wob Kobalt 8%
0,2% Ser wob Zink 11%
60,0% Dimethylether

Beispiel 3 Aerosolzusammensetzung

3,5% Propylenglykolmethylether
2,8% Ethanol
2,4% n-Butanol
2,4% Propylenglykolmethyletheracetat
0,3% Hydropalat 3037
0,15% Ser wob Kobalt 8%
0,3% Ser wob Zink 11%
88,2% Dimethylether

Wasserlackaerosol

32,0% Wasserlack
2,4% Propylenglykolmethylether
1,9% Ethanol
1,6% n-Butanol
1,6% Propylenglykolmethyletheracetat
0,2% Hydropalat 3037
0,1% Ser wob Kobalt 8%
0,2% Ser wob Zink 11%
60,0% Dimethylether

Claims

1. Wasserlackaerosol, dadurch gekennzeichnet, daß es

- einen Wasserlack auf Acrylbasis,
- mindestens ein organisches Lösemittel,
- mindestens ein Alkanolaminsalz einer Polycarbonsäure,
- mindestens ein Treibmittel,
- gegebenenfalls Wasser, und
- gegebenenfalls weitere Additive enthält und daß der Anteil der organischen Lösemittel, Tenside und weiteren Additive zusammen weniger als 10 Gew.-% be trägt.

2. Wasserlackaerosol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß es

- 25 bis 40 Gew.-% Wasserlack,
- weniger als 9 Gew.-% organisches Lösemittel,
- 0,01 bis 2 Gew.-% des Alkanolaminsalzes einer Polycar bonsäure,
- 40 bis 80 Gew.-% Treibmittel,
- bis zu 17 Gew.-% Wasser und
- bis zu 4 Gew.-% weitere Additive enthält.

3. Wasserlackaerosol nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß es

- 28 bis 35 Gew.-% Wasserlack,
- weniger als 8 Gew.-% organisches Lösemittel,
- 0,1 bis 0,5 Gew.-% des Alkanolaminsalzes einer Poly carbonsäure,
- 55 bis 65 Gew.-% Treibmittel,
- bis zu 3 Gew.-% Wasser, und
- bis zu 2,5 Gew.-% weitere Additive enthält.

4. Wasserlackaerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß als Lösemittel Glykole, Al kohole, Ester oder heterocyclische Verbindungen verwen det werden und/oder daß als weitere Additive Entschäu mer, Trocknungsbeschleuniger, Korrosionsinhibitoren, Antiabsetzmittel, Glanzgradverbesserer und/oder Stoffe mit Tensidwirkung verwendet werden.

5. Wasserlackaerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß als Lösemittel Propylenglykolmethylether, Propylengly kolmethyletheracetat, Dipropylenglykoldimethylether, Bu tylglykol, Ethanol, n-Butanol, Ethylacetat, Methylpyrro lidon oder Gemische davon verwendet werden.

6. Wasserlackaerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 5 da durch gekennzeichnet, daß als weitere Additive:
bis zu 2 Gew.-% Stoffe mit Tensidwirkung,
bis zu 1,7 Gew.-% Entschäumer, und/oder
0,01-2 Gew.-% Trocknungsbeschleuniger verwendet werden.

7. Wasserlackaerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß als weitere Additive:
bis zu 0,5 Gew.-% Stoffe mit Tensidwirkung,
bis zu 0,4 Gew.-% Entschäumer, und/oder
0,1-0,8 Gew.-% Trocknungsbeschleuniger verwendet werden.

8. Wasserlackaerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 7 da durch gekennzeichnet, daß
als Alkanolaminsalz einer Polycarbonsäure Hydropalat 3037,
als Trocknungsbeschleuniger Ser wob Kobalt 8%, Ser wob Zink 11%, Ser Combi LS, Ser Combi CH und/oder Ser ad FS 530, und/oder
als Treibmittel Dimethylether eingesetzt werden.

9. Wasserlackaerosol, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß der Wasserlack ein Metallack ist.

10. Wasserlackaerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß der Wasserlack ein Autorepara turlack ist.

11. Spraydose, die ein Wasserlackaerosol nach einem der An sprüche 1 bis 10 enthält.