DE1246916B

DE1246916B - Mattierend wirkender Zusatz zu UEberzugsmitteln

Info

Publication number: DE1246916B
Application number: DEP31724A
Authority: DE
Inventors: Craig Whiting Larson
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1963-02-11
Filing date: 1963-05-02
Publication date: 1967-08-10
Also published as: NL292048A; BE631378A; GB993376A; SE319256B

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 22 g-10/01 ZZ {₍y

Nummer: 1246916

Aktenzeichen: P 31724 IV c/22 g

Anmeldetag: 2. Mai 1963

Auslegetag: 10. August 1967

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In der Technik sind viele Mattierungs- und Trübungsmittel für Lacke, insbesondere Nitrocelluloselacke, bekannt, z. B. entwachster Schellack, Kunstwachs, Naphthalin, Zinkweiß, Tonerde, Kaolin, Kieselgur, Talkum, Kieselsäure-Aerogel, Acetylcellulose, Benzylcellulose, Chlorkautschuk.

Es ist auch bekannt, feinkristallines Polyäthylen als Mattierungsmittel für Mattlacke zu verwenden. Um befriedigende Ergebnisse zu erzielen, mußten dabei jedoch verhältnismäßig große Mengen dieses feinkristallinen Polymeren in den Lack eingearbeitet werden. Außerdem ließ die Härte und die Kratzfestigkeit der auf diese Weise hergestellten Lacküberzüge zu wünschen übrig.

Es bestand daher die Aufgabe, mattierend wirkende Zusätze zu finden, die gegenüber den bekannten Zusätzen besondere technische Wirkungen hinsichtlich der in den Lacküberzügen erzielbaren physikalischen Eigenschaften ermöglichen.

Nach der Erfindung verwendet man Polypropylen in feinverteilter Form als mattierend wirkenden Zusatz zu gegebenenfalls pigmentierten lösungsmittelhaltigen oder wäßrigen Überzugsmitteln.

Es war nicht vorauszusehen, daß der erfindungsgemäße Einsatz von feinverteiltem Polypropylen an Stelle des feinkristallinen Polyäthylens eine sprunghafte Verbesserung der Eigenschaften entsprechender Lacküberzüge mit sich bringen würde. Besonders günstig wirkt sich diese Verbesserung dahin aus, daß zur Erzielung des gleichen Mattierungseffektes wesentlich geringere Mengen an Polypropylen erforderlich sind als bei der Einarbeitung von feinkristallinem Polyäthylen. Mehr als 4O°/o Polyolefin lassen sich vergleichsweise einsparen. Darüber hinaus erwiesen sich die mit feinverteiltem Polypropylen hergestellten Lacküberzüge als wesentlich kratz- und druckfester.

Die Neigung zur Schmutzansaöunlung an der Anstrichoberfläche wird herabgesetzt; auch läßt sich deren Widerstandsfähigkeit gegen Abkreiden, Schrammenbildung sowie Mattwerden bei Belichtung erhöhen. Der Anstrichoberfiäche kann auch eine besonders ästhetische Musterwirkung verliehen werden. Diese Vorzüge lassen sich ohne Beeinträchtigung von Flexibilität, Haftfestigkeit oder Haltbarkeit erreichen. Auch läßt sich die beim Aufspulen walzlackierter nachverformbarer Metallbänder auftretende Fleckenbildung herabsetzen.

Für die Erfindung läßt sich Polypropylen jeder Herkunft anwenden, falls seine Zerkleinerung bis zur gewünschten Teilchengröße möglich ist. Teilchengröße und Teilchengrößenverteilung in den erfin-Mattierend wirkender Zusatz zu Überzugsmitteln

Anmelder:

E. I. du Pont de Nemours and Company,

Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dr.-Ing. Th. Meyer und Dr. J. F. Fues,
Patentanwälte, Köln, Deichmannhaus

Als Erfinder benannt:

Craig Whiting Larson, Lansing, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 11. Februar 1963 (257 744)

dungsgemäßen Anstrichmassen hängt in erster Linie von der gewählten Rezeptur und dem Anwendungsgebiet ab. Für allgemeinen Gebrauch soll das feinverteilte Polypropylen einen mittleren Teilchendurchmesser bis etwa 35 Mikron haben und mit solcher Teilchengrößenverteilung vorliegen, daß keine Teilchen mit einem Durchmesser oberhalb 75 Mikron vorhanden sind. Wünscht man besondere Mustereffekte, so sollen die Einzelteilchen mittlere Durchmesser von etwa 17 Mikron besitzen, während für nicht gemustertes Aussehen die Teilchen mittlere Durchmesser unterhalb 17 Mikron aufweisen sollen. Die untere Grbnze für die Teilchengröße ist bedingt durch den Feinheitsgrad, auf welchen das Polypropylen gebracht; werden kann. Zur Erzielung befriedigender Glätte und Qualität des Lackanstriches ist für die meisten Anwendungsgebiete eine möglichst einheitliche Teildhengrößenverteilung wünschenswert.

Es ist wichtig, daß das Polypropylen in der Anstrichmasse der Erfindung Größe und Gestalt der Teilchen beibehält. Man kann es daher in alle Anstrichmassen einarbeiten, die dieser Forderung entsprechen. In den Massen dürfen keine Lösungsmittel vorliegen, die Polypropylen unter den für Anwendung und Lagerung gewählten Bedingungen in erheblichem Maß auflösen.

Das neue Mattierungsmittel eignet sich besonders für Lacke, die aus Polymeren und Acrylsäure- oder Methacrylsäurebasis bestehen. In Frage kommen aber auch alkyd- und melamin- oder harnstofformaldehydmodifizierte Alkyd-Emaillelacke, wäßrige Emulsions-

709 620/539

farben, Nitrocelluloselacke, Vinylharzlacke und Öllackfarben.

Die mit den erfindungsgemäßen Überzugsmassen erhaltenen Anstriche zeichnen sich durch niedrige Lichtreflexion aus. Sie eignen sich daher besonders zum Lackieren von Automobiiinstrumentenbrettern, weil sie die Blendwirkung der Windschutzscheiben herabsetzen. Auch für Tarnanstriche sowie für Anwendungsgebiete, bei denen es auf geringe Oberflächenreflexion und hohe Verschleißfestigkeit ankommt, haben sie sich sehr bewährt. Beispiele: Malerei-Leinwände, Küchenanstriche, Möbellackierungen.

Die anzuwendenden Mengen an Polypropylen hängen natürlich von dessen Teilchengröße, dem gewünschten Mattierungsgrad, der gewählten Rezeptur, der zu lackierenden Unterlage und ähnlichen Faktoren ab. Daher läßt sich keine für alle Gebrauchszwecke gültige genaue Mengenangabe machen. Gewöhnlich wird Polypropylen in Mengen von 0,5 bis 90%, insbesondere 5 bis 65·/», bezogen auf die Gesamtmenge an vorliegenden Feststoffen, eingearbeitet.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wählt man Konzentrationen von 10 bis 50%.

Die Zerkleinerung der Polypropylenteilchen auf die gewünschte Teilchengröße kann in Kugelmühlen vorgenommen werden, wonach die gewünschte Teilchenverteilung durch Absieben eingestellt wird. In Sonderfällen muß man noch ein oberflächenaktives Mittel zugeben, um eine richtige Benetzung der Teilchen sicherzustellen.

Die Anstrichmassen können mit in der Lackindustrie üblichen Methoden wie Aufstreichen, Aufspritzen oder Aufwalzen aufgetragen werden; besondere Vorrichtungen sind nicht erforderlich.

Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Die Ansätze wurden mit Hilfe der üblichen Mahl- und Mischtechnik hergestellt; das Polypropylen wurde zugefügt und die Mischung bis zur Ausbildung einer einheitlichen Dispersion verrührt. Soweit nichts anderes angegeben, sind alle Mengenangaben als Gewichtsangaben anzusehen.

Methanol 1,50%

Äthylenglycolmonoäthylätheracetat 2,83 %

Butylalkohol 6,31 %

Hochsiedendes aromatisches Lösungsmittel 5,45 %

Polypropylen;

mittlerer Durchmesser: 7 Mikron 10,76%

Diese Emaille wurde auf Spritzviskosität verdünnt und auf Metallblech aufgespritzt, das vorher zur Sicherstellung der Haftfestigkeit mit einer geeigneten Grundierung versehen oder einer gleichwertigen Behandlung unterworfen worden war. Der erhaltene bis 50 Mikron dicke Film wurde dann 30 Minuten bei 132° C im Ofen getrocknet.

Der Anstrich zeigte extrem niedrige Oberflächenreflexion. Er ist hart, schrammenfest, korrosionsbeständig und flexibel.

Beispiel 2

Mattlack für Automobilinnenanstriche
auf Acrylsäurebasis

Ruß 2,11%

Kationisch oberflächenbehandelte Mont-

morilloniterde 0,75%

Polymethylmethacrylat (entsprechend
USA.-Patentschrift 2 934 509) mit einer
relativen Viskosität von 1,165 22,22%

Butylbenzylphthalat 7,67%

2%ige Siliconlösung als Verlaufmittel .. 0,24%

Aceton 12,03%

Xylol 21,72%

Toluol 23,33%

Äthylenglycolmonoäthylätheracetat 2,76%

Polypropylen;

mittlerer Durchmesser: 7 Mikron 7,17 %

Beispiel 1

Hitzehärtbarer Emaille-Mattlack für Automobilinnenanstriche auf Acrylsäurebasis

Molybdatorange

Kastanienbraun-Pigment

Poröses Kieselsäure-Aerogel von leichtem

Gewicht

Hitzehärtbares Polymerisat
(ein aus 30 Teilen Styrol, 30 Teilen Methylmethacrylat, 26 Teilen Laurylmethacrylat, 12 Teilen Hydroxyäthylmethacrylat und 2 Teilen Methacrylsäure erhaltenes Mischpolymeres, das in einer 5 :1 1-Xylol-Butanol-Lösung bei 55% Feststoff eine Gardner-Holdt-

Viskosität Z aufweist)

Mit 43% Sojaöl modifiziertes Alkydharz Butyliertes Harnstoff-Formaldehyd-Harz Butyliertes Melamin-Formaldehyd-Harz

Xylol

Hochsiedendes aromatisches Lösungsmittel (leichtbenzinartiges, hydriertes Erdöldestillat)

Der Lack wurde mit geeigneten Verdünnungsmitteln auf Spritzviskosität verdünnt und dann auf ein in geeigneter Weise vorbehandeltes Automobilinstrumentenbrett gespritzt, so daß ein 20 bis 51 Mikron dicker Film entstand.

Der Anstrich kann dann entweder an der Luft oder Minuten lang bei 149° C im Ofen getrocknet werden, wonach ein Deckanstrich vorliegt, der sich durch geringe Oberflächenreflexion auszeichnet und außer-1,50% dem hart und kratzfest ist.

9,30% 3,37% 55

20,19% 2,54% 1,25% 4,31% 7,37%

23,32% 60

Beispiel 3

Wäßrige Emulsion eines Mattlackes
für Innenanstriche

Magnesiumsilicat 2,29%

Titandioxyd 3,79%

Feingemahlenes klassiertes Vermiculit .. 10,79%

Eisenoxydgelb 0,43%

Ruß 0,73%

Eisenoxydrot 0,30%

Acrylatharzemulsion als Bindemittel
(Mischpolymerisat aus der Emulsions-Polymerisation von 33 Teilen Methylmethacrylat und 67 Teilen Äthylacrylat) 18,53%

Claims

5 6

Methylcellulose 400OcP 4,33% dicke von etwa 20 bis 51 Mikron entsteht. Dieser

Äthylenglycol 0,45 % ^ze'gt geringe Oberflächenreflexion, fühlt sich fein-

Propylenglycol 009% kräuselig an und besitzt gute Kratzfestigkeit. Man

XT ». η ι Ι! \' \ ^'r,r>«/ kann den Anstrich an der Luft oder 20 Minuten lang

Natnum-Polycarboxylat 0,29 % _{5 bei einer Temperatur von 149}o _{c trocknen}.

Phenylquecksilberoleat 0,04%

Polyacrylsäure 0,05% Patentanspruch:

Wasser 49,12% Verwendung von Polypropylen in feinverteilter

Polypropylen· Form als mattierend wirkender Zusatz zu gege-

mittlerer Durchmesser: 7 Mikron 8,50V. ¹⁰ tenenfelb Pigmentierten lösungsmittelhaltigen

oder wäßrigen Uberzugsmitteln.

Man kann diese Anstrichmasse durch Aufstreichen

oder nach einer Verdünnung mit Wasser durch Auf- In Betracht gezogene Druckschriften:

spritzen auf entsprechend vorbereitete Unterlagen Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 059 134;

aufbringen, beispielsweise auf Putz, Holz, Metalle 15 A. Kraus, Handbuch der Nitrocelluloselacke,

oder Kunststoff, so daß ein Anstrich mit einer Film- Teil 2,1952, S. 290 bis 292.

3ei der Bekanntmachung der Anmeldung sind drei Aufspritzmuster ausgelegt worden.

709 620/539 7. «7 O Bundesdiuckerei Berlin