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Verfahren zur Herstellung eines Anstrichmittels für wasserfest
Anstriche
In der deutschen Auslegeschrift Nr. 1, 050942 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Anstrichmittels für Innenanstriche unter Verwendung von Kreide als Pigment beschrieben, das darin besteht, als Binde- mittel wässerige Lösungen von Amiden der Polyacryl- und/oder Polymethacrylsäure zu verwenden. Die damit hergestellten Innenanstriche besitzen zwar eine ausgezeichnete Wischfestigkeit, sind aber nicht wasserfest, was bei Innenanstrichen durchaus erwünscht ist, weil man diese dann mit Wasser von der Wand abwaschen. kann. Als Aussenanstriche sind sie jedoch nicht geeignet.
Es wurde nun gefunden, dass man zu wasserfesten Anstrichen kommt, wenn man als Anstrichmittel
Erdalkalihydroxyd enthaltende Suspensionen der Pigmente in wässerigen Lösungen von Amiden der Poly- acryl-und/oder Polymethacrylsäure verwendet. Die Erdalkalihydroxyde können als solche eingesetzt werden ; man kann aber auch andere Erdalkaliverbindungen verwenden, die in wässeriger Lösung Erd- alkalihydroxyde bilden. Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Kreide als Pigment beschränkt.
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B.halten wurden.
Da man nach der Art der angewendeten Polymerisationsmethoden aus monomeren Acryl- säure- oder Methacrylsäureamiden wasserlösliche oder nur in Wasser quellbare Produkte erhalten kann, muss man bei der Auswahl der erfindungsgemäss zu verwendenden Amide der polymeren Carbonsäuren darauf achten, dass diese eine für die erfindungsgemässen Zwecke ausreichendeQuellbarkeit oder Löslich- keit besitzen, d. h. dass sie in der jeweils anzuwendenden Konzentration, die sich aus der Menge an polymerem Carbonsäureamid und der Menge an Wasser errechnet, eine homogene Lösung bzw. Auf- quellung liefern.
Der Polymerisationsgrad der zu verwendenden Amide der polymeren Carbonsäuren hat einen gewissen
Einfluss auf deren Verwendbarkeit für die erfindungsgemässen Zwecke. Ein Mass für den Polymerisations- grad ist der k-Wert nach Fikentscher (Cellulose-Chemie 13 [1932], S. 60). Der k-Wert lässt sich aus den bei der Messung der Viskosität einer Lösung des Polymeren und der Viskosität des reinen Lösungs-
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cWerten die relative Viskosität z nach der Formel
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Hieraus errechnet sich der k-Wert nach der Formel
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Es wird in diesem Zusammenhang noch auf Meyer-Mark :"Makromolekulare Chemie", 2. Auflage, leipzig 1950], S. 120, hingewiesen.
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Es hat sich gezeigt, dass zur Erzielung eines wischfesten Anstriches ein k-Wert von wenigstens 30 notwendig ist. Vorzugsweise wird man Amide polymerer Carbonsäuren verwenden, deren k-Wert zwischen 60 und 118 liegt.
Zur Herstellung der erfindungsgemässen Anstrichmittel lassen sich deren Bestandteile in beliebiger Reihenfolge mischen. So kann man beispielsweise die festen Bestandteile der Anstrichmittel, vorzugsweise in feinpulveriger Form, mischen und dann diese Mischung durch Zusatz von Wasser in eine streichfähige Suspension verwandeln. Man kann aber auch zunächst eine wässerige Lösung des polymeren Amids herstellen und dann die übrigen Bestandteile des Anstrichmittels in diese wässerige Suspension einarbeiten.
Diese zuletzt beschriebene Methode hat darum eine besondere praktische Bedeutung, weil die Polymerisation der Amide ungesättigter Carbonsäuren vielfach in wässeriger Lösung ausgeführt wird, wobei die polymeren Amide im Wasser gelöst bleiben. Daher kann man mit besonderem Vorteil diese wässerigen Lösungen ohne jede Aufarbeitung weiter verwenden. Zu diesem Zweck gibt man entweder zu einer wässerigen Aufschlämmung des jeweils verwendeten Pigments eine wässerige Lösung des polymeren Carbonsäureamids oder man arbeitet das jeweils zu verwendende Pigment in die bei der Herstellung der Amide polymerer Carbonsäuren anfallenden viskosen wässerigen Lösungen ein, wobei man zweckmässigerweise durch mechanische Bearbeitung für eine gute Homogenisierung sorgt.
Dann setzt man ein Erdalkalihydroxyd zu oder eine Substanz, die mit Wasser ein Erdalkalihydroxyd bildet, und verwendet den Anstrich in an sich bekannter Weise. Man kann aber auch die oben erwähnte viskose Paste als solche in den Handel bringen und sie, falls erwünscht, auf die erforderliche Viskosität verdünnen. Dieser Paste bzw. aufstrichfertigen Aufschlämmung kann dann das Erdalkalihydroxyd unmittelbar vor dem Anstrich zugesetzt werden. Die so erhaltenen Anstrichmittel sind überraschenderweise längere Zeit beständig ; auch bei mehrtägig-m Stehen wurde keine Beeinträchtigung des Anstrichmittels oder der damit hergestellten Anstriche beobachtet.
Als Erdalkalihydroxyd kommt in erster Linie Calciumhydroxyd in Frage, das in jeder beliebigen Form, vorzugsweise aber in Form des beim Bauen immer vorhandenen, als wässerige Paste vorliegenden gelöschtenKalkes verfügbar ist. Statt dessen können aber auch dieHydroxyde des Strontiums oder Bariums verwendet werden oder die entsprechenden Oxyde, die sich in Berührung mit Wasser in die entsprechenden Hydroxyde umwandeln. Ausserdem sind auch andere Verbindungen brauchbar, die mit Wasser Erdalkalihydroxyde bilden, beispielsweise das Calciumeyanamid.
Die Erdalkalihydroxyde können in den erfindungsgemässen Anstrichmitteln das alleinige Pigment darstellen. Sie können aber auch zusammen mit andern inerten Pigmentstoffen verwendet werden, die den Anstrich bei Abwesenheit der Erdalkalihydroxyde nicht wasserbeständig machen. Hiezu gehören beispielsweise Kreide oder beliebige andere farbige'oder nichtfarbige Pigmente. Bei Verwendung inerter Pigmente soll die Menge an Erdalkalihydroxyd wenigstens 20, vorzugsweise wenigstens 25-30 Gew.-' des Gesamtgewichtes ausmachen. Selbstverständlich kann man die Menge des Erdalkalihydroxyds darüber hinaus bis zur alleinigen Verwendung des Erdalkalihydroxyds als Pigment beliebig steigern.
Die Mindestmenge des anzuwendenden wasserlöslichen Amids der polymeren Carbonsäuren liegt im allgemeinen bei 0, 05 Gew. -'fo, vorzugsweise bei 1 Gew.-, bezogen auf das Pigment einschliesslich Erdalkalihydroxyd. Die Wasserfestigkeit wird verbessert, wenn man grössere Mengen einsetzt, die beispielsweise bis zu 4 oder 5 Gew.-% gehen können. Selbstverständlich kann man die Menge der anzuwendenden wasserlöslichen Amide der polymeren Carbonsäuren noch erhöhen, jedoch wird man über Mengen von 6 bis 8 Gew.-% kaum hinausgehen.
In der eingangs erwähnten deutschen Auslegeschrift sind auch trockene anrührfertige Anstrichmittel beschrieben, die bereits das Pigment und das polymere Carbonsäureamid enthalten. Diese anrührfertigen Anstrichmittel lassen sich auch für den erfindungsgemässen Zweck verwenden, wenn man vor oder nach dem Anrühren mit Wasser das Erdalkalihydroxyd zusetzt. Man kann aber auch das Erdalkalihydroxyd in die anrührfertigen Anstrichmittel einarbeiten. Dies kann durch einfaches Zumischen der pulverförmigen Erdalkalihydroxyde oder ihrer Bildungskomponenten geschehen, man kann aber auch die Erdalkalihydroxyde oder ihre Bildungskomponenten in einer Form anwenden, in der sie mit den übrigen Bestandteilen der anrührfertigen Mischung, insbesondere mit dem Polyacrylsäureamid, einen möglichst geringen Kontakt haben.
Zu diesem Zweck kann man die Erdalkalihydroxyde granulieren oder sie mit einer vorzugsweise festen wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren inerten Substanz mischen oder überziehen.
Derartige Substanzen sind beispielsweise feste wasserlösliche Polyglykoläther, feste wasserlösliche Poly-
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B.dass sie durch achtstündige dauernde Berieselung noch nicht heruntergespült wurden, während einfache Kalkanstriche oder polyacrylamidgebundene Kreideanstriche ohne Erdalkalihydroxydzusatz schon nach 15 Minuten Bewässerungszeit abgewaschen waren. Über mehrere Monate durchgeführte Bewitterungsproben mit Anstrichen zeigten, dass die Festigkeit der Anstriche mit der Zeit noch zugenommen hatte. Während es einige Zeit nach dem Trocknen noch möglich war, einen feuchten, aber an sich berieselungsfesten Anstrich abzureiben, war dies bei älteren Anstrichen nicht mehr möglich.
Dieses Verhalten muss als sehr überraschend angesehen werden, denn die Erdalkalihydroxyde bewirken in der anstrichfertigen wässerigen Aufschlämmung des Pigments keinerlei erkennbare Veränderung. Die Verfestigung des Anstriches muss daher auf eine Reaktion zurückzuführen sein, die erst im getrockneten Anstrich vonstatten geht.
Beispiel l : In Form einer wässerigen Paste vorliegender gelöschter Kalk, wie er beim Bauen üblicherweise verwendet wird, wird mit so viel einer 80/0igen wässerigen Lösung eines Polyacrylsäureamids versetzt, dass auf 100 Gew. -Teile Calciumhydroxyd 1 - 6 Gew. -Teile Polyacrylsäureamid vorhanden sind. Das Polyacrylsäureamid hatte einen k-Wert von 70, der, wie oben beschrieben, bestimmt worden war.
Die erhaltene Suspension kann durch Verdünnen mit Wasser auf die jeweils gewünschte Verstreichbarkeit eingestellt werden. Es werden Zementplatten mit dieser Farbe gestrichen, die dann zu den Berieselungsund Bewitterungsproben verwendet werden.
Beispiel 2 : 70 Gew.-Teile einer für Innenanstriche verwendeten Kreide werden mit 35 Gew.Teilen Wasser angeteigt. Zu dieser Paste gibt man 30 Gew.-Teile einer zijgen Lösung von Polyacrylsäureamid mit einem k-Wert von 120 und setzt 30 Gew.-Teile Calciumhydroxyd in Form des in Beispiel 1 erwähnten gelöschten Kalkes zu. Die mit diesem Anstrichmittel hergestellten Aussenanstriche haben die oben beschriebenen Eigenschaften.
Beispiel 3 : 50 Gew.-Teile Titandioxyd werden in ZSGew.-Teilen Wasser angeteigt und mit 30 30 Gew. -Teilen einer lüloigen wässerigen Lösung von Polyacrylsäureamid (mittlerer k-Wert 110) versetzt. Es wird gut durchgemischt und dann werden unter weiteremDurchmischen 50 Gew. -Teile Calcium- hydroxyd in Form des in Beispiel 1 erwähnten gelöschten Kalkes und weitere 10 Gew.-Teile Wasser zugesetzt. Das so erhaltene Anstrichmittel ist sehr gut verstreichbar und zeigt eine ausgezeichnete Deckkraft und Resistenz gegenüber fliessendem Wasser.
Beispiel 4 : Zur Herstellung eines trockenen, anrührfertigen Anstrichmittels mischt man 67 Gew.-
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ein gebrauchsfertiges Anstrichmittel durch Verrühren von 1 Gew.-Teil des trockenen Gemisches mit 0, 57 Gew.-Teilen Wasser. Man rührt die Suspension gut durch und lässt sie zweckmässigerweise vor dem Verarbeiten etwa 50 Minuten stehen. Sie ist dann gut verstreichbar und zeigt ausgezeichnete Deckkraft.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines Anstrichmittels für wasserfesteAnstriche, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Erdalkalihydroxyd oder eine mit Wasser ein Erdalkalihydroxyd bildende Verbindung, ein Pigment. Amide der Polyacrylsäure und/oder der Polymethacrylsäure und Wasser in beliebiger Reihenfolge innig mischt.