DE3244590A1

DE3244590A1 - Loesungsmittelharzemulsionsemail-zusammensetzung

Info

Publication number: DE3244590A1
Application number: DE19823244590
Authority: DE
Inventors: Gus W. 60120 Elgin Ill. Leep
Original assignee: Seymour of Sycamore Inc
Current assignee: Seymour of Sycamore Inc
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1984-06-07
Also published as: US4363887A

Description

- 5 - ■- ·'■■■-

Lösungsmittelharzemulsionsemail-Zusammensetzung

Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein Emulsionsüberzugszusammensetzungen und insbesondere einen emailahnliehen Lösungsmittelharzüberzug, der Wasser darin dispergiert hat.

Es bestand schon lange ein Bedarf nach Emulsionslösungsmittelharzemail-·Zusammensetzungen vom Wasser-in-Öl-Typ, welche zur Herstellung von Überzügen geeignet sind, die eine gute Deckkraft und einen hohen Glanz haben und welche einen für den kommerziellen Gebrauch· adäquate Lagerbeständigkeit aufweisen. Diese emailähnlichen überzüge bzw. Emaille schließen Wasser als Teil des verdampfbaren Bestandteils ein und umfassen eine Dispersion, durch den Gebrauch eines geeigneten emulgierenden Mittels, von bis zu 80 Gew.% Wasser in einer Lösung eines organischen Lösungsmittels und eines lösungsmittellöslichen, filmbildenden Harzes. Die Zusammensetzungen enthalten weiter organische und anorganische polare Pigmente, um dem resultierenden Film oder überzug eine Farbe zu geben. Die Dispersion von Wasser in solchen Zusammensetzungen ist nicht unproblematisch, wenn ein polarer pigmentierter Emailüberzug gewünscht wird.

Während mit Emulsionsüberzugszusammensetzungen vom Wasser-in-Öl-Typ klare Filme von hohem Glanz hergestellt worden sind und auch nicht-polare pigmentierte Emailüberzüge mit einem Glanz von 70 Einheiten oder darüber auf einem 60°-Glanzmesser, wurde gefunden, daß der erhaltene Glanz geringer war, wenn polare Pigmente in den Lösungsharzüberzügen vom Wasser-in-öl-Typ dispergiert sind. Zusätzlich wurde gefunden, daß nach dem anfänglichen Vermischen und Testen der polaren pigmentierten Emaile bzw. emailähnlicher überzüge (enamels) der Glanz des durch das Email hergestellten Überzugs mit steigendem Alter verschlechterte. Nachdem zum Beispiel das Email wenige Tage alt wurde, verschlechterte sich die Zusammensetzung bis zu einem Ausmaß, das ein Glanz von nur 20 bis 30 Einheiten nur mehr bestand im Vergleich zu fast 80, wenn die Dosen nur einen Tag alt waren. Die Untersuchung des trocknenden Films auf diesen emailähnlichen Überzügen erbrachte, daß der Verlust an Glanz verursacht wurde durch Pigmentausflockung auf Grund von Adsorption von Wasser auf der Oberfläche jedes Pigmentpartikels. Während der Lagerung ist das emulgierte Wasser dazu fähig, das organische oberflächenaktive Mittel zu durchdringen, welches an jedes Pigmentpartikel, während des Dispergierungsverfahrens angebracht wurde, und das Gleichgewicht der elektrischen Ladungen innerhalb des Anstrichfarbensystems zu unterbrechen. Dies führt zu großen Pigmentflocken, die sich während der Zeit bilden, während dem das Email durch die Trocknungsstufe geleitet wird, d. h. von einem nassen Zustand zu einem klebrigen Zustand. Neben den oben beschriebenen Problemen mit Glanzemailen, hat eine solche polare Pigmentausflockung Pigmentdispergierungsprobleine verursacht in beiden Halbglanz- und matten Emulsionsemailanstrichfarben vom Wasser-in-öl-Typ.

Es ist daher ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Emulsionslösungsmittelharzemail-Zusammensetzung vom Wasser-in-öl-Typ bereitzustellen. ;

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine polare Pigmenthochglanzlösungsmittelharzemail-Zusammensetzung bereitzustellen, die

Wasser darin dispergiert hat als Teil des verdampfbaren Vehikels.

Ein noch weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Wasser-in-öl-Emulsionspolarpigmentglanzemail-Zusammensetzung (water-in-oil emulsion polar pigment gloss enamel composition) bereitzustellen, welche eine hohe Lagerbeständigkeit hat.

Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Aerosol-sprühbare Wasser-in-öl-Emulsionspolarpigmentglanzemail-Zusammensetzung bereitzustellen.

ⁱ.

Die EmulsionsZusammensetzungen der vorliegenden Erfindung erzeugen vorteilhafterweise ein ein polares Pigment enthaltendes Emailfinish, das einen hohen Glanz und/oder gute Deckkraft hat und welches der Pigmentausflockung während der Lagerung widersteht, durch die Verwendung eines vom Titan abgeleiteten Kopplungs- bzw. Kuppelmitteln, welche den Pigmentpartikeln eine hydrophobe Natur verleihen. Auf diese Weise wird das elektrische Gleichgewicht des polaren Pigments in dem nassen Email aufrechterhalten, und die Partikel werden am Ausflocken in Gruppen von relativ enormer Größe gehindert, was bislang zu einem Verlust an Deckkraft und zu einem geringen Glanz führte.

Diese Emulsionen umfassen eine Wasser-in-Ql-Emulsionsüberzugszusammensetzung, die eine kontinuierliche Phase hat und die ein organisches Lösungsmittel und ein filmbildendes Harz, gelöst in dem Lösungsmittel, umfasst, mit Wasser, das in der kontinuierlichen Phase durch den Gebrauch eines geeigneten Emulgators dispergiert ist. Die Zusammensetzung kann angewandt werden durch Pinsel, Roller oder einen mit Druckluft betriebenen Sprühapparat und ist ebenso gut vorteilhafterweise angepaßt, um von Aerosol-Behältern versprüht zu werden, z. B. wie durch Einschluß eines ölphasenlÖslichen Treibmittels. Die Wasser-in-Öl-Emulsion wird aufrechterhalten durch den Gebrauch eines Emulgators oder eines Emulgatorsystems, das ein Hydrophil/lipophil-Gleichgewicht oder einen HLB-Wert von 2 bis 6 aufweist, oder durch den Gebrauch eines

Aminsalzes eines pyrophosphattitan-abgeleiteten Kopplungsbzw. Kuppelmittels, wie nachfolgend beschrieben.

Die Lösungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen und demgemäß als brauchbar gefunden wurden, schließenein aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Ester, Ketone, Glycolether und Alkohole mit einem Siedebereich von 40 bis 210⁰C (100 bis 500⁰F).

Obwohl irgendein organisches, in einem Lösungsmittel lösliches, filmbildendes Harz zum Gebrauch der vorliegenden Erfindung geeignet ist, sind Harze, die zum Gebrauch in dem Wasser-in-öl-Emulsionssystem bevorzugt sind, solche mit der größten Beständigkeit gegenüber Hydrolyse. Aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffharze besitzen diese Charakteristik in hohem Ausmaß, genau so wie vinyltoluol- und styrol-modifizierte Harze. Epoxyesterharze weisen auch eine hohe Hydrolysebeständigkeit auf wegen der Ethergruppen in dem Molekül und resultierend von sterischer Hinderung, die in diesen Harzen gefunden wird.

Harze, die zur Herstellung von Emulsionsglanzemailen verwendet werden können, sind die organischen lösungsmittellöslichen Harze, die man gewöhnlich in Glanzanstrichfarbenzusammensetzungen findet, einschließlich vinyltoluol-modifizierte Alkydharze, acrylsäuremodifizierte Alkydharze, styrolmodifizierte Alkydharze, aromatische Kohlenwasserstoffharze, acrylsäure/vinyltoluol-modifizierte Alkydharze und styrol/vinyltoluol-modifizierte Alkydharze.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein einziger Emulgator, der einen HLB von 2 bis 6 hat, verwendet werden.' Es wird jedoch bevorzugt, ein Gemisch von Emulgatoren zu verwenden, einschließlich einer Komponente der kontinuierlichen Phase und ebenso einen Emulgator für die dispergierte Phase, welches ein Emulgatorsystem mit einem HLB von 2 bis 6 herstellt. Wenn zwei oder mehrere dieser Emulgatoren zusammengemischt werden sollen, wird der HLB der Kombination berechnet durch die Gleichung xA+(1-x)B, worin χ der prozentuale Anteil des Emulgators mit

BAD ORIGINAL

-■ - ■ 9 -

einem HLB von A ist und worin B der HLB des zweiten Emulgators ist. Es wurde gefunden, daß das stabilste Emulsionssystem aus Mischungen von zwei oder mehreren Emulgatoren besteht, wobei ein Teil lipophile Tendenzen (HLB 0,5 bis 5,0) hat und wobei der andere Teil hydrophile Tendenzen (HLB 5,0 bis 12,0) hat.

In einer Wasser-in-öl-Emulsionsemailzusammensetzung, bestehend aus einem Harz, Lösungsmitteln, einem polaren Pigment, Wasser und einem Emulgatorsystem mit einem Hydrophil/lipophil-Gleichgewicht (HLB) von 2 bis 6 können vorteilhafterweise von Titan hergeleitete Kuppelmittel, wie z. B. Isopropyl-tri-(dioctylphosphato)-titanat, Isopropyl-tridodecylbenzolsulfonyl-titanat und Isopropyl-tri-(dioctylpyrophosphato)-titanat, verwendet werden als das einzige oberflächenaktive Mittel in dem Pigmentdispersionsverfahren bei der Herstellung des Emails bzw. lackähnlichen Überzugs. Darüber hinaus wurde gefunden, daß Aminsalze von Pyrophosphatotitanaten dazu in der Lage sind, nicht nur das Emailpigment zu dispergieren, sondern auch als der einzige Emulgator dienen können, in einem Glanz-, Halbglanz- oder matten Wasser-in-Öl-Emulsionsemail. Darüber hinaus wird der Gebrauch von wasserunlöslichen, von Titan herstammenden Kuppelmitteln und Amintitanatsalzen verhindern das mikroskopische Laugen des Dispergiermittels von dem Film bei der Einwirkung von Feuchtigkeit und schützen gegen die Bildung eines porösen Films, der dem Substrat einen progressiv geringeren Grad des Schutzes bereitstellen wird.

Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung stellen ein polares Pigmentemail bereif mit dem merkliche Kosteneinsparungen erreicht werden, wegen den geringeren Kosten an Wasser im Vergleich zu organischen Lösungsmitteln. Die Gefahren und Kosten der nicht-gebrauchten entzündlichen Lösungsmitteln sind ebenso merklich verringert.

Andere Ziele und Vorteile werden offensichtlich werden bei der Durchsicht der folgenden detaillierten Beschreibung und der Ansprüche.

vJ /_ -t «t ν-/ sJ KJ

Die hierin ausgedrückten Prozentsätze, beides in der Beschreibung und den Ansprüchen, sind gedacht und ausgedrückt als Gewichtsprozentsätze der gesamten Zusammensetzung, auf die sie bezogen sind.

Zur Illustration der vorausgehend beschriebenen Probleme, die beim Gebrauch von polaren Pigmenten in Wasser-in-Öl-Emulsionsemailen auftreten, wurde ein glänzendes weißes Email bereitet, das die folgende Zusammensetzung hatte:

Titandioxid .. 11,0%

vinyltoluol-modifiziertes Alkydharz 14,7 %

VM & P-Naphtha 14,5 %

aliphatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel, Siedebereich 150 bis 200⁰C (300° bis 400⁰F) 19,6 %

Xylol ' 7,5 %

Pigmentdispergiermittel 0,2 %

Antiabsetzmittel 1,8%

Kratzfestigkeitsmittel 0,3 %

Trocknungskatalysator 0,1 %

Sorbitantrioleat

(Span 85, HLB 1,8) 0,25 %

Polythylenglycolmonooleat

(Mapeg 200 MO, HLB 8,0) 0,05 %

Wasser 30,0 %

100,0 %

Dieses Email wurde in eine Aerosol-Dose gepackt mit einem Treibmittel, ein Gemisch aus Propan und Isobutan, in dem Verhältnis von 30 % Treibmittel und 70 % Email. Wenn man von dem Behälter auf eine Testplatte versprühte, produziert das Email einen Glanz mit e;Lner Ablesung von ungefähr 80, wenn er auf einem 60°-Glanzmesser gemessen wurde.

Jedoch war nach viertägiger Lagerung in dem Aerosolbehälter der Glanz des Emails, das von dem Aerosol-Behälter versprüht wurde, vermindert auf etwa 25 Einheiten. Die Untersuchung der Testplat-

BAD

ten zeigte, daß die Verminderung an Glanz auf die Ausflockung von Pigmentpartikeln während der Lagerung zurückzuführen war, was aus der Unfähigkeit der bekannten Pigmentdispergiermittel resultierte, jedes Pigmentpartikel genügend einzukapseln.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können die vorstehend beschriebenen Probleme der Ausflockung von polaren Pigmenten in Wasser-in-Öl-Emulsionsanstrichfarben gelöst werden durch die Verwendung von Kuppelmitteln, die von Titan hergeleitet sind.

Beispiel 1

Glänzendes weißes Email, das stabile Glanzcharakteristiken hat und unter Verwendung von Isopropyl-tri (dioctylphosphato)- titanat als Pigmentdispergiermittel:

Titandioxid 12,2 %

vinyltoluol-modifiziertes Alkydharz 16,1 %

aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel ,
Siedebereich 155 bis 174⁰C (311 bis 344°F) 28,3 %

VM & P-Naphtha 10,4 %

Ethylenglycolbutyletheracetat 1,4 %

Isopropyl-tri (dioctylphosphato)-

titanat (KR 12). 0,05 %

Antiabsetzmittel ' 0,35 %

Kratzfestigkeitsmittel 0,10 %

Trocknungskatalysatoren 0,30 %

Sorbitantrioleat (Span 85, HLB 1,8) 0,32 %

Polyethylenglycolmonooleat

(Mapeg 200 MO, HLB 8,0) 0,08 %

Wasser 30,4 %

100,0 %

Beispiel 2

Glänzendes rotes Email, das stabile Glanzcharakteristiken hat und unter Verwendung von Tetraoctyloxytitan-di-(ditridecylphosphit) als Pigmentdispergiermittel:

JZ ^O ^ U 12- - -

Toluidinrot 1,7 ^!

acrylsäure-modifiziertes Alkydharz 14,1 ^!

aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel ,

Siedebereich 155 bis 174⁰C (311 bis

344°F) 34,2 '

VM & P-Naphtha 12,8 ■ Xylol 3,7 ä

Isophoron 1,5 ^!

Tetraoctyloxytitan-di (ditridecyl-

phosphit) (KR 46B) 0,01

Antiabsetzmittel 0,4 7

Kratzfestigkeitsmittel · 0,27

Trocknungskatalysatoren 0,11

Sorbitantrioleat (Span 85, HLB 1,8) 0,28

Polyethylenglycolmonooleat

(Mapeg 200 MO, HLB 8,0) 0,06

Wasser 30,8 -,

100,0 % Beispiel 3

Glänzendes blaues Email, das stabile Glanzcharakteristiken hat und unter Verwendung \on Isopropyl-tri (dioctylpyrophosphato)-titanat als Pigmentdispergiermittel:

Phthalocyanin blau 1,6%

styrpl-modifiziertes Alkydharz 11,6 %

aromatisches Kohlenwasserstoffharz 5,8 %

aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel ,
Siedebereich 155 bis 174°C (.311 bis 344⁰F) 34,4 %

VM & P-Naphtha 6,2 %

Toluol 5,8 %

Xylol 2,0 %

Isophoron 1,6%

Isopropyl-tri (dioctylpyrophosphato)-

titanat (KR 38S) 0,01 %

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Antiabsetzmittel O,49 %

Kratzfestigkeitsmittel 0,25 %

Trocknungskatalysatoren 0,10 %

Sorbitantrioleat (Span 85, HLB 1,8) 0,29 %

Polyethylenglycolmonooleat 0,06 % (Mapeg 200 MO, HLB 8,0)

Wasser 29,8 %

100,0 % Beispiel 4

Glänzendes braunes Email, das stabile Glanzcharakteristiken hat und unter Verwendung von Tetra-(2,2-diallyoxymethyl-i-butoxy)-titan-di (di-tridecyl)-phosphit als Pigmentdispergiermittel:

Eisenoxid 3,4 %

Epoxyesterharz 17,4%

aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel ,
Siedebereich 155 bis 174⁰C (311 bis 344⁰F) 26,0 %

Xylol 20,4 %

Isophoron 1,4%

Antiabsetzmittel 0,47 %

Anti-Skinningmittel 0,01 %

Tetra (2,2-diallyoxymethyl-i-butoxy)-

titan-di (di-tridecyl) phosphit (KR 55) 0,01 %

Trocknungskatalysatoren 0,70 %

Sorbitantrioleat (Span 85, HLB 1,8) 0,26 %

Polyethylenglycolmonooleat
(Mapeg 200 MO, HLB 8,0) 0,05 %

Wasser 29,9 %

100,0

Beispiel 5

Glänzendes grünes Email mit stabilen Glanzcharakteristiken und unter Verwendung von Isopropyl-tri-(dioctylpyrophosphato)-titanat als Pigmentdispergiermittel:

O Z. M- HJOU

Phthylocyaningrün 1,6%

vinyltoluol- und acrylsäure-modifizier-

tes Alkydharz 11,6 %

aromatisches Kohlenwasserstoffharz 5,8 %

aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel,

Siedebereich 155 bis 174⁰C (311 bis 344°F) 34,4 %

VM & P-Naphtha 6,2 %

'Toluol 5,8 %

Xylol 2,0 %

Isophoron 1,6%

Isopropyl-tri (dioctylpyrophosphato)-

titanat (KR 38S) 0,01 ?

Antiabsetzmittel 0,49 ?

Kratzfestigkeitsmittel 0,25 %

Trocknungskatalysatoren 0,10 %

Sorbitantrioleat (Span 85, HLB 1,8) 0,29 %

Polyethylenglycolmonooleat

(Mapeg 200 MO, HLB 8,0) 0,06 I

Wasser 29,8 %

100,0

Die Zusammensetzung von Beispiel 1 wurde bereitet durch erst Vermischen des Titanats, des Pigments, des Pigmentdispergiermittels , des Antiabsetzmittels und eines Teils des Harzes und Lösungsmittels in einem Mischbehälter, wie an sich bekannt. Das Mischen wurde fortgesetzt, bis das Pigment bis zu einem geeigneten Grad der Feinheit dispergiert war. Danach wurde der Rest des Harzes und des Lösungsmittels hinzugefügt zusammen mit dem Kratzfestigkeitsmittel(mar resistance agent) und dem Trocknungskatalysator. Wenn das Mischen vollendet war, wurde der öldispergierbare Emulgator, HLB 1,8, in das Email eingerührt mit einem Intensivmischer vom Homogenisiertyp. Nach 5 Minuten Mischen wurde eine Lösung von Wasser und der wasserdispergierbare Emulgator, HLB 8,0, in das Email unter konstantem Mischen hineingegossen. Diese zwei Emulgatoren erzielten, wie zuvor beschrieben, einen Gesamtemulgatorsystemwert von 80%x1,8 + 20%x8/0 = 3,04.

BAD

Die Wasser-in-Öl-Emulsion wurde innerhalb von 5 bis 10 Minuten gebildet.

Die Zusammensetzungen der Beispiele 2 bis 5 wurden auf ähnliche Weise hergestellt. Jede der Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 5, wenn sie mit dem Pinsel aufgestrichen oder kombiniert mit einem Kohlenwasserstofftreibmittel, das in der kontinuierlichen Phase mischbar ist und versprüht von Aerosol-Behältern, ergab einen Emailüberzug (enamel coating) mit einem anfänglichen Glanz von 70 bis 80 Einheiten. Nach dreimonatiger Lagerung blieb der Glanz eines jedenüber 70 Einheiten.

Die vorliegende Erfindung schlägt den Gebrauch von irgendeinem, von Titan hergeleiteten Kuppelmittel vor, welches als Pigmentdispergiermittel fungieren kann. Zusätzliche Titanatkuppelmittel, die sich als besonders nützlich erwiesen haben, schließen ein Di (dioctylphosphato)-ethylen-titanat (KR 212), Titan-di-(dioctylpyrophosphat)-oxyacetat (KR 138S) und Di (dioctylpyrophosphato)-ethylen-titanat (KR 238S). Die hierin durch die Bezeichnung KR identifizierten Titanate sind Produkte der Kenrich Petrochemicals, Inc.

Es wurde weiter gefunden, daß Aminsalze von pyrophosphatotitanabgeleiteten Kuppelmitteln nicht nur polare Emailpigmente vorteilhafterweise dispergieren, wie vorstehend beschrieben, sondern daß sie auch als einziger Emulgator für das Wasser-in-öl-Emulsionsemail dienen können. Solche Phosphatoamine schließen ein 2-Dimethylamino-methylpropanol, Dimethylaminopropylmethacrylamid, acrylsäurefunktionelle Amine und Triethylaminderivate von Titan-di (dioctylpyrophosphat)-oxyacetat, Titan-di (butyl, octylpyrophosphat)-di (dioctyl, hydrogenphosphit)-oxyacetat, Di-(dioctylpyrophosphato)-ethylen-titanat, Di (butyl, methyl-pyrophosphato)-ethylen-titanat-di (dioctyl, hydrogenphosphat) oder andere, von Titan hergeleitete Kuppelmittel.

In der bevorzugten Form härtet das Phosphatoaminsalz, das hier in Beispiel 6 beschrieben ist, zu einem unlöslichen Zustand in

η- <-:· -j vj υ

•--16

dem trockenen EmaÜfilm und ergibt den zusätzlichen Vorteil der Beständigkeit gegen Auslaugen, wenn der Emailfilm bzw. die Emailschicht der Feuchtigkeit ausgesetzt ist.

Beispiel 6

Glänzendes weißes Email mit stabilen Glanzcharakteristiken und unter Verwendung der acrylsäure-funktionellen Aminsalze Di-(butyl, methylpyrophosphato)-ethylen-titanat-di-(dioctyl, hydrogenphosphat) (KR 262A) als Pigmentdispersionsmittel und Emulgator:

Titandioxid 12,2 %

vinyltoluol-modifiziertes Alkydharz 16,1 %

aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel
Siedebereich 155 bis 174°C (311 bis 344°F) 28,3 %

VM & P-Naphtha 10,8 %

Ethylenglycolbutyletheracetat 1,4 %

Aminsalz von Pyrophosphato-titanat
(wie oben) 0,05 %

Antiabsetzmittel 0,35 %

Kratzfestigkeitsmittel 0,1 %

Trocknungskatalysatoren 0,3 %

Wasser 30,4 &

100,0

Beispiel 7

Glänzendes weißes Email mit stabilen Glanzcharakteristiken und unter Verwendung des acrylsäure-funktionellen Aminsalzes Di-(dioctylpyrophosphato)-ethylen-titanat (KR 238A) als Pigmentdispergiermittel und Emulgator:

Titandioxid 12,2 %

vinyltoluol-modifiziertes Alkydharz 16,1 %

aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel
Siedebereich 155 bis 174⁰C (311 bis 344°F) 28,3 %

VM & P-Naphtha __ 10,8 %

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Ethylenglycolbutyletheracetat * 1,4 %

Aminsalz von Pyrophosphato-titanat

(wie oben) 0,05 '■

Antiabsetzmittel 0,35 ■

Kratzfestigkeitsmittel 0,1 %

Trocknungskatalysatoren 0,3 %

Wasser 30,4 %

100,0 %

Die Zusammensetzungen der Beispiele 6 und 7 wurden wie zuvor beschrieben bereitet unter Auslassung des früher angewandten Emulgiermittels und lieferte stabile Emulsionen und überzüge mit einem Glanz von über 70 Einheiten nach dem Mischen und nach langer Lagerung.

Zusätzliche Vorteile bei der Verwendung von titan-abgeleiteten Kuppelmitteln und Aminsalzen davon wurden gefunden bei Halbglanz- und matten Emailen und genau so gut bei Glanzzusammensetzungen. Es wurde gefunden, daß die Additive der vorliegenden Erfindung die Pigmentstärke und somit die Deckkraft der verschiedenen Emaile einschließlich solcher unter Verwendung relativ nichtpolarer Pigmente, wie z. B. Rußschwarz, wesentlich verbessern. Diese Verbesserung wurde gezeigt an einer Signierfarbzusammensetzung, die hauptsächlich bei der Herstellung von Linien, Zahlen und anderen Indices auf Gras oder Pflasterung. Es liegt in der Natur seines Gebrauchs, daß die Deckkraft dieses Produkts von höchster Wichtigkeit ist.

Beispiel 8

Weiße Bodenmarkierungsfarbe unter Verwendung von Isopropyl-tri-(dioctylphosphato)-titanat als Pigmentdispergiermittel:

Titandioxid 11,34 %

Calciumcarbonat 2,59 %

aromatisches Kohlenwasserstoffharz 14,09 %

Toluol 15,00 %

aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel

Siedebereich 155 bis 174°C (311 bis 344⁰F) 4,45

Antiabsetzmittel 1,02

Trocknungskatalysator 0,22

Isopropyl-tri (dioctylphosphato)-titanat

(KR 12) 0,05

Sorbitantrioleat (Span 85, HLB 1,8) 0,24

Polyethylenglycolmonooleat

. (Mapeg 200 MO, HLB 8,0) 0,06

Wasser 50,94

100,0 %

Wie vorstehend beschrieben, kann die Markierungsfarbe vorteilhafterweise mit einem Aminsalz von Pyrophosphatotitanat als Pigmentdispergiermittel und als einziger Emulgator hergestellt werden und ergibt ein stabiles Wasser-in-Öl-Emulsionemail mit einer stark erhöhten Deckkraft.

Beispiel 9

Weiße Bodenmarkierungsfarbe unter Verwendung des acrylsäurefunktionellen Aminsalzes von Di-(butyl,methyIpyrophosphato)-ethylen-titanat-di-(dioctyl, hydrogenphosphat) (KR 262A) als Pigmentdispergiermittel und Emulgator:

Titandioxid 11,34 %

Calciumcarbonat 2,59 %

aromatisches Kohlenwasserstoffharz 14,34 %

Toluol 15,00 %

aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel ,
Siedebereich 155 bis 174°C (311 bis 344°F) 4,50 %

Antiabsetzmittel 1,02 %

Trocknungskatalysator 0,22 %

Aminsalz von Pyrophosphato-titanat (wie oben) 0,05 %

Wasser . 50,94 %

100,0 %

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Wie mit allen vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen ist die Verwendung eines Wasser-in-öl-Emulsionstitanatdispersionsemails besonders wünschenswert bei solchen Bodenmarkierungszusammensetzungen, da eine erhöhte Bedeckung und Deckkraft gegenüber den traditionellen Lösungsharzemailen erhalten wird, durch den Ge^- brauch eines von Titan abgeleiteten Kuppelmittels und Derivaten davon, und zwar bei geringen Kosten, die aus dem Einschluß von erheblichen Mengen an Wasser in der Zusammensetzung resultieren.

Jede der in den Beispielen 1 bis 9 beschriebenen Zusammensetzungen, gleichgültig ob durch einen Pinsel angewandt oder von einem Aerosol-Behälter versprüht, liefert einen polaren pigmentierten Emailüberzug, der mit einer Wasser enthaltenden Anstrichfarbe bislang nicht erreichbar war.

Zusätzlich können die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung einschließen die Harze. Lösungsmittel, Emulgatoren und andere Inhaltsstoffe, identifiziert in den Wasser-in-öl-Emulsionsüberzugszusammensetzungen identifiziert in den anhängigen Patentanmeldungen von Gus W. Leep and Morris J. Root mit der Bezeichnung "Überzugszusammensetzung" und von Gus W. Leep und Gary L. Bolt mit der Bezeichnung "Lösungsmittelharzemulsionsglanzüberzugs-Zusammensetzung", beide am gleichen Tag eingereicht, und die Beschreibungen dieser werden hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Unterlagen gemacht.

Claims

Patentansprüche

Lösungsmittelharzemulsionsemail-Zusammensetzung für ein Substrat, gekennzeichnet durch

- eine kontinuierliche Ölphase, die ein lösungsmittellösliches Harz, geeignet zum Bilden eines Überzugs auf dem Substrat, einschließt, und ein verdampfbares Lösungsmittel,

- eine wirksame Menge eines Emulgatorsystems mit einem Hydrophil/lipophil-Gleichgewicht von etwa zwei bis sechs,

- Wasser, das durch die ganze Ölphase dispergiert ist,

- ein Pigment, das durch die ganze Zusammensetzung dispergiert ist, und

- eine wirksame Menge eines titan-abgeleiteten Kuppelmittels als ein Pigmentdispergiermittel, wobei im wesentlichen kein Verlust an Glanz der emailahnliehen

MarlinMraßc 24 D-2800 Bremen 1 Telefon (0421) 32 80 37 Telecopierer · Telex 02 44 020 fepal A

7. Verfahren zur Herstellung einer Lösungsmittelharzemulsionsemail-Zusammensetzung, gekennzeichnet durch die Stufen: Vermischen eines verdampfbaren Lösungsmittels, eines filmbildenden Harzes, das in dem Lösungsmittel löslic ist, eines öldispergierbaren Emulgators mit einem Hydrophil lipophil-Gleichgewicht von etwa 0,5 bis etwa 5,0, eines Pigments und eines titan-abgeleiteten Kuppelmittels, wodurcl ein Gemisch hergestellt wird; dann Vermischen dieses Gemischs mit Wasser und einem wasserdispergierbaren Emulgator mit einem Hydrophil/lipophil-Gleichgewicht von etwa 5,0 bis 12,0, wodurch die Lösungsmittelharzemulsion hergestellt wird, wobei der öldisperg'ierbare Emulgator und der wasserdispergierbare Emulgator gemeinsam eingeschlossen sind innei halb eines Emulgatorsystems, wobei das titan-abgeleitete Kuppelmittel ein Pigmentdispergiermittel ist, wodurch im wesentlichen kein Verlust an Glanz der. emailähnlichen Überzugszusammensetzung auftritt, nachdem die emailähnliche über Zugszusammensetzung (enamel composition) getrocknet und gehärtet worden ist unter Bildung eines Überzugs auf einem Werkstück.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Acrylharz, ein Alkydharz, ein ölmodifiziertes Polyurethanpolymer, ein Epoxyesterharz, ein aromatisches Kohlenwasserstoffharz, ein aliphatisches Kohlenwasserstoffharz, ein vinyltoluol-modifiziertes Alkydharz, ein acrylsäure-modifiziertes Alkydharz, ein Lösungsvinylharz und/oder ein Siliconharz ist.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichn« daß das Lösungsmittel einen Siedebereich von zwischen etwa 40 und etwa 210⁰C (100 bis 500⁰F) hat.

0 . Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichne daß das Lösungsmittel Toluol, Xylol, Naphtha, ein Keton, ein Ester, ein Glycoläther und/oder ein Alkohol ist.

OOPy

Überzugszusammensetzung auftrat, nachdem die emailähnliche Überzugszusammensetzung getrocknet und gehärtet worden ist unter Bildung des Überzugs auf dem Substrat.

2. Lösungsmittelharzemulsionsemail-Zusammensetzung für ein Substrat, gekennzeichnet durch

- eine kontinuierliche Ölphase, die ein. lösungsmittellös liches Harz zur Bildung eines Films auf dem Subtrat einschließt, und ein verdampfbares Lösungsmittel,

- eine wirksame Menge eines Minsalzes von einem pyrophosphatotitan-abgeleiteten Kuppelmittel als ein Pigmentdispergiermittel und als ein Emulgiermittel und

- Wasser, das durch die ganze Ölphase dispergiert ist.

bzw. Email-

3. Emailähnliche/Überzugszusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet , daß das Harz ein Acrylharz, Alkydharz, ein ölmodifiziertes Polyurethanpolymer, ein Epoxyesterharz, ein aromatisches Kohlenwasserstoffharz, ein aliphatisches Kohlenwasserstoffharz, ein vinyltoluol-modifiziertes Alkydharz, ein acrylsäure-modifiziertes Alkydharz, ein Lösungsvinylharz und/oder ein Siliconharz ist.

4. Emailähnliche Überzugszusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Lösungsmittel einen Siedebereich von zwischen etwa 40 und 210⁰C (100 bis 500⁰F) hat.

5. Emailähnliche Überzugszusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Lösungsmittel Toluol, Xylol, Naphtha, ein Keton, ein Ester, ein Glycolether und/oder ein Alkohol ist.

6. Eine emailähnliche Überzugszusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Lösungsmittel einen Siedebereich von zwischen etwa 40 und 210⁰C (100 bis 500⁰F) hat.

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11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel einen Siedebereich von zwischen etwa 4 0 und etwa 210⁰C (100 bis 500⁰F) hat.

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