DE202015008955U1

DE202015008955U1 - Dekorative Dispersionsfarbe

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Publication number: DE202015008955U1
Application number: DE202015008955.0U
Authority: DE
Original assignee: Koh-L-Noor Hardtmuth A S; Koh-L-Noor Hardtmuth AS
Current assignee: Koh-L-Noor Hardtmuth A S; Koh-L-Noor Hardtmuth AS
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2016-05-27
Anticipated expiration: 2025-02-06
Also published as: SK500352016U1; CZ26674U1; SK7762Y1; EP2905316A1

Abstract

Die dekorative Dispersionsfarbe zeichnet sich dadurch aus, dass Sie Folgendes enthält a) gelartiges Dispersionsumfeld, dass eine Dispersion von 2 bis 25 % Gewichtsanteile des modifizierten synthetischen Schichtsilikats und 0,1 bis 15 % des Gewichtsanteils des organisch modifizierten Smektit enthält, wobei der Rest bis 100 % des Gewichtsanteils Wasser bildet, eventuell weitere gängig verwendete Zusatzstoffe von Dispersionsfarben und darin dispergierte b) zwei oder mehrere Bestandteile a) unterschiedlich gefärbter Dispersonsanteile verschiedener Farben in Tropfenform mit einer unabhängigen Durchschnittsgröße von 0,5 bis 5 mm, die Dispersion enthalten 5 bis 50 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse, des organischen Kopolymers, das Terpolymer Vinylacetat/Akrylsäure/Vinylversatat ist, 0,1 bis 30 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse, des Farbpigments und 0,01 bis 10 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse, nicht ionisches Surfactant, das einen Wert des hydrophilen-lipophilen Gleichgewichts von 10–15 hat, wobei der Rest des Gewichtsanteils bis 100 % Wasser bildet, eventuell weitere gängig verwendete Zusatzstoffe von Dispersionsfarben, und wo auf 1 Gewichtsanteil des Bestandteiles a) 0,1 bis 5 Gewichtsanteile der Bestandteile b) entfallen, wo die Mischung der Bestandteile a) und b) nicht während der Lagerung für eine Zeit von mindestens sechs Monaten eintritt und wo die angeführten zwei oder mehrere verschieden gefärbten Dispersionsanteile der Bestandteile b) ihre Unvermischbarkeit teilweise auch beim Auftragen auf den Untergrund beibehalten.

Description

Bereich Technik
Die technische Lösung betrifft die dekorative Dispersionsfarbe, deren Bestandteile im Gelmedium unterschiedlich gefärbt und dispergiert sind. Das Ergebnis ist eine pastenartige Masse die unterschiedlich gefärbte Teilchen enthält, die sich untereinander nicht vermischen.
Gegenwärtiger Stand der Technik
Das Angebot an künstlerischen und dekorativen Farben ist in der heutigen Zeit sehr breitgefächert. Gemäß dem Rohstoff, auf dem diese Farben basieren (Bindemittel), werden sie in mehrere Kategorien aufgeteilt. Die Ölfarbe ist eine langsam trocknende Masse, bestehend aus im trocknenden Öl suspendierten Pigmentteilchen, am häufigsten Leinen. Bei Temperafarben wird das Pigment durch eine Emulsion mit dem emulsierenden System gebunden. Im Unterschied zu Ölfarben sind die Temperafarben matter, sie können mit Wasser verdünnt werden und trocknen schneller. Durch ihre Eigenschaften ähneln sie den Gouachefarben, wo eine kolloide Lösung aus Guaran als Bindemittel verwendet wird oder Akrylfarben.
Akrylfarben sind der neueste Farbentyp der Kunstmalerei. Es handelt sich um eine Art einer Dispersionsfarbe auf der Basis von Polyakrylharz. Vor dem Trocknen sind diese Farben wasserlöslich, ihr Film ist im Gegensatz dazu wasserbeständig. Neben der Akryldispersion können auch Dispersionen aus anderen Polymeren, z. B. Vinylacetat, Styrol und ihren Copolymeren als Bindemittel verwendet werden.
US 2009/263673 A1 betrifft den primären Dispersionsbelag, der Smektitlehme für eine stärkere Haftung des Dekorationsanstriches auf Gipskartonplatten enthält.
US 2005/209369 A1 betrifft das Gemisch des Wasserprimer der Copolymere enthält, geschichtetes Silikat, Surfactant und/oder Farbmittel oder Pigmente zum Einsatz bei der Herstellung von flexografischen Druckplatten mit höherer Haftung und größerer Beständigkeit gegen Wasser/Lösungsmittel.
EP 1 479 736 A1 gewährt Primerbeläge für die Inhibition der Korrosion, die Smektitlehm als Kationen-Ionenewandlermatrize enthalten.
JP H08 217968 A betrifft das Verdickungsmittel zur Beeinflussung der Viskosität verschiedener Systeme auf Wasserbasis, die Smektit und wasserlösliches Polyurethanharz zur Erreichung der Thixotropie und langanhaltendem Glanz bei kolloiden Dispersionsanstrichen enthalten.
EP 0 287 085 A2 sorgt für einen Pigmentbelag aus Silikondispersion der Smektit als Verdickungsmittel und Äthylen-Vinylchlorid Copolymer zur Erreichung der Hydrophobierung und einer besseren Wasserbeständigkeit des Belages enthält.
Keines der zitierten Dokumente beschreibt die dekorative Dispersionsfarbe, wobei in zwei oder mehreren unterschiedlich farbigen Dispersionsphasen der Bestandteile eine Vermischung während der Applikation verhindert wird um unterschiedliche Farbeffekte am Substrat in Abhängigkeit von der Intensität und der Pinselrichtung zu erreichen.
Alle diese Farben sind nur in den einzelnen Farbtönen erhältlich, die perfekt miteinander vermischt werden können, wodurch ein homogener Farbton entsteht. Diese Eigenschaft wird z.B. für Zwischenfarbtöne genutzt. Für einige dekorative Techniken ist diese Tatsache jedoch limitierend.
Auf dem Gebiet der Malerei und Dekoration wäre es jedoch wünschenswert ebenfalls Farben zur Verfügung zu haben, die nach der Applikation keinen homogenen Anstrich bilden, sondern am Untergrund für verschiedenfarbige Effekte sorgen. In so einem Fall müsste jedoch eine bestimmte Stufe der Unvermischbarkeit der Bestandteile erreicht werden, da es bereits bei der Herstellung einer groben Dispersion aus zwei andersfarbigen Bestandteilen der bekannten Farbtypen, auch wenn diese Bestandteile die Form eines Gels haben, zu einer spontanen Vermischung der Bestandteile bereits bei der Lagerung vor der eigentlichen Verwendung kommt.
Kern der technischen Lösung
Die technische Lösung betrifft dekorative Dispersionsfarben, die zumindest zwei verschiedene Farbbestandteile enthalten. Die gegenständige Farbe ist daher ein Typ eines sich nicht miteinander vermischenden mehrfarbigen Mittels.
Sie besteht aus zwei wesentlichen Bestandteilen: einem farblosen gelartigen Dispersionsmittel und zwei oder mehreren Dispersionsanteilen mit unterschiedlicher Farbe, die in diesem gelartigen Umfeld verstreut sind. Die angeführte Dispersionsfarbe behält die Eigenschaft der Unvermischbarkeit nicht nur bei der Lagerung, aber auch teilweise bei der Applikation am Untergrund, was neue Möglichkeiten im Bereich der Malerei und Dekoration eröffnet.
Die Herstellung der dekorativen Dispersionsfarbe besteht dann aus dem schrittweisen Vermischen verschiedenfarbiger Anteile in das im Vorhinein vorbereitete gelartige Dispersionsumfeld.
Die dekorative Dispersionsfarbe enthält laut der technischen Lösung daher

a) ein gelartiges, folgende gelierende Mittel enthaltendes, Dispersionsumfeld: 2 bis 25 % Gewichtsanteile von synthetisch modifiziertem Schichtsilikat und 0,1 bis 15 % Gewichtsanteile von organisch modifiziertem Smektit, wobei der Rest des Gewichtsanteils bis 100 % Wasser bildet, eventuell weitere gängig verwendete Zusatzstoffe von Dispersonsfarben, und darin dispergierte
b) zwei oder mehrere Bestandteile a) unterschiedlich gefärbter Dispersonsanteile verschiedener Farben in Tropfenform mit einer unabhängigen Durchschnittsgröße von 0,5 bis 5 mm, die Dispersion enthalten 5 bis 50 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse, der organischen Copolymere, 0,1 bis 30 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse, des Farbpigments und 0,01 bis 10 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse, der nicht ionischen flächenaktiven Substanz wobei der Rest des Gewichtsanteils bis 100 % Wasser bildet, eventuell weitere gängig verwendete Zusatzstoffe von Dispersionsfarben, und wo auf 1 Gewichtsanteil des Bestandteiles a) 0,1 bis 5 Gewichtsanteile des Bestandteiles oder der Bestandteile entfallen b).

Die Basis/das Bindemittel der Farbe bildet eine Wasserdispersion auf Basis der Copolymere. Diese wird mit Pigmenten oder Pigmentpasten in die gewünschten Farbtöne gefärbt. Ergebnis ist ein gefärbte Paste. Zur Unterstützung der gegenseitigen Unvermischbarkeit der einzelnen Farbtöne, sowohl beim Mischen, als auch bei der Applikation, wird diesem Farbbestandteil neben weiteren Zusätzen ebenfalls ein oberflächenaktiver Stoff hinzugefügt (nicht ionische flächenaktive Substanz).
Die nicht ionische flächenaktive Substanz wird zum Beispiel aus Stoffen gewählt, die gängig in Branchen verwendet werden, die einen Wert des hydrophilen-lipophilen Gleichgewichtes von 10 bis 15 haben. Als Beispiel kann der Zusatz von 0,2 % des Gewichtsanteils der nicht ionischen flächenaktiven Substanz Alfa-(Phenylmethyl)-Omega-((1,1,3,3-Tetramethylbutyl)Phenoxy)Poly(Oxy-1,2-Ethandiol) angeführt werden.
Gemäß der Erfindung ist die Dispersion des Terpolymers Vinylascetat/Akrylsäure/ Vinylversatat die geeignete Wasserdispersion des organischen Terpolymers. Noch geeigneter ist die verwendete Wasserdispersion mit einem Wassergehalt von 30 bis 70 % des Gewichtsanteils, insbesondere mit einem 50 % Gewichtsanteil.
Wenn man also zum Beispiel in der geeigneten Ausführung dem Bestandteil b) 20 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse, des organischen Kopolymers hinzugibt, bedeutet dies, dass man auf 100 g des Bestandteiles b) 40 g des Suspension des organischen Kopolymers hinzugibt, die eine Konzentration von 50 % des Gewichtsanteils hat.
In der weiteren geeigneten Ausführung hat die verwendete Wasserdispersion des Polymers eine Viskosität von 500 bis 1000 mPas, mit einem Vorteil von 750 mPas.
Die gelartige Dispersionsumgebung wird durch eine Dispersion des modifizierten synthetischen geschichteten Silikats im Wasser mit einem Gehalt von 2 bis 25 %, am besten 8 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse gebildet. Am besten wird das synthetische geschichtete Silikat so modifiziert, damit es mit dem Wasser ein klares thixotropes Gel bildet.
In der geeigneten Ausführung ist das modifizierte geschichtete Silikat ein Silikat mit einer Durchschnittsgröße der Teilchen von 35 bis 55 μm, insbesondere 45 μm.
Um die Stabilität des gesamten Systems zu steigern wird der Silikatlösung auch organisch modifiziertes Smektit mit einer Größe der Teilchen von 1 bis 5 μm, insbesondere 3 μm hinzugefügt, das die rheologischen Eigenschaften des Gels reguliert. Der Gehalt des organisch modifizierten Smektit im Bestandteil a) beträgt in der geeigneten Ausführung 1 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse.
Das entstandene Gel ist dünn und durch das hinzugefügte Smektit getrübt.
Ohne dass die Autoren wünschen an eine Theorie gebunden zu sein, geht man davon aus, dass die Platten dieses Silikats sich beim Vermischen mit Teilchen aus den farbigen Dispersionsanteilen umhüllen, um diese eine Schicht bilden und dadurch den Kontakt und ein gegenseitiges Vermischen der einzelnen Farbtöne verhindern.
Der Durchschnitt der Teilchen aus den Dispersionsanteilen beträgt unabhängig 0,5 bis 5 mm, geeignet sind 2 mm.
Die dekorative Dispersionsfarbe kann in der Zusammensetzung a) und/oder b) je nach Bedarf weitere gängige Zusätze enthalten, die unabhängig aus der Gruppe der löslichen Farbe, Pigment, mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel, Glycerol, organische oder anorganische Säure, Natrium- oder Kaliumhydroxid, Naturkautschuk, Carboxymethylcellulose, Mittel für Perleneffekt und Metallteilchen gewählt werden. Solche Zusätze müssen vom Fachmann ohne unangenehmes Experimentieren aufgrund seiner Erfahrungen gewählt werden.
Beispiel der Verwirklichung einer technologischen Lösung
Die Dispersionsfarbe besteht gemäß der technologischen Lösung aus einem farblosen Gellösung und einer unterschiedlich pigmentierten Farbe, die in dieser Lösung in Form von Tropfen zerstreut ist. Nach dem Mischen entsteht eine kompakte mehrfarbige Masse.
Zuerst wird die Basis des Farbbestandteiles vorbereitet, wo die Wasserdispersion des Polymers als Bindemittel verwendet wird. In 94,8 g der Wasserdispersion des Terpolymers Vinylacetat/Akrylsäure/Vinylversatat mit einem Wasseranteil von 65% und einer Viskosität von 750 mPas wurden sorgfältig 0,2 g des nicht ionischen Surfactants (aktiver Stoff Alfa-(Phenylmethyl)-Omega-((1,1,3,3-Tetramethylbutyl)Fenoxy)Poly(Oxy-1,2-Ethandiyl), hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht 12,6) beigemengt.
Es wurde immer 20 g der Basis 0,05–2 g rote, gelbe, grüne, blaue, event. anders pigmentierte Paste hinzugefügt (Trockenmasse je nach Farbe 40–60 % des Gewichtes, Glycerol 15–25 % des Gewichtes, der Rest Wasser), damit der gewünschte Farbton entsteht.
Die so vorbereiteten Farbbestandteile wurden als Dispersionsanteile einzeln langsam in die Gellösung als Dispersionsumgebung in einem Verhältnis von 45 % des Gewichtsanteils des Farbbestandteiles gegenüber 55 % des Gewichtsanteils der Gellösung gemischt. Diese wurde durch die Dispergierung von 8 g des pulverförmigen hydrophilen synthetischen modifizierten geschichteten Silikats mit einer Durchschnittsgröße der Bestandteile von 45 µm und 1 g des pulverförmigen hydrophilen organisch modifizierten Smektits mit einer Durchschnittsgröße der Teilchen von 3 μm unter intensivem Rühren in 91 g destilliertem Wasser zubereitet.
Die entstandenen Teilchen der Dispersionsfarbe mit einer Größe von 1 bis 2 mm in der farblosen gelartigen Dispersionsumgebung wurden auf ihre Stabilität bei der Lagerung getestet. Es wurde keine Vermischung der Bestandteile nach einer längeren Lagerung als von sechs Monaten festgestellt. Bei der vorsichtigen Applikation mit einem Pinsel auf einen Papieruntergrund sind je nach der Stufe und Richtung der Pinselstriche veränderte Farbeffekte entstanden.
Industrielle Nutzbarkeit
Die gelartigen Dispersionafarben können gemäß der technischen Lösung für verschiedene Zeichen- und Dekorationstechniken für saugfähige und nicht saugende Untergründe in Schulen für Zeichenstunden als auch im Hobbysortiment verwendet werden. Sie können einzeln oder in einem Set angeboten werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2009/263673 A1 [0004]
US 2005/209369 A1 [0005]
EP 1479736 A1 [0006]
JP 08217968 A [0007]
EP 0287085 A2 [0008]

Claims

Die dekorative Dispersionsfarbe zeichnet sich dadurch aus, dass Sie Folgendes enthält a) gelartiges Dispersionsumfeld, dass eine Dispersion von 2 bis 25 % Gewichtsanteile des modifizierten synthetischen Schichtsilikats und 0,1 bis 15 % des Gewichtsanteils des organisch modifizierten Smektit enthält, wobei der Rest bis 100 % des Gewichtsanteils Wasser bildet, eventuell weitere gängig verwendete Zusatzstoffe von Dispersionsfarben und darin dispergierte b) zwei oder mehrere Bestandteile a) unterschiedlich gefärbter Dispersonsanteile verschiedener Farben in Tropfenform mit einer unabhängigen Durchschnittsgröße von 0,5 bis 5 mm, die Dispersion enthalten 5 bis 50 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse, des organischen Kopolymers, das Terpolymer Vinylacetat/Akrylsäure/Vinylversatat ist, 0,1 bis 30 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse, des Farbpigments und 0,01 bis 10 % des Gewichtsanteils, bezogen auf die Trockenmasse, nicht ionisches Surfactant, das einen Wert des hydrophilen-lipophilen Gleichgewichts von 10–15 hat, wobei der Rest des Gewichtsanteils bis 100 % Wasser bildet, eventuell weitere gängig verwendete Zusatzstoffe von Dispersionsfarben, und wo auf 1 Gewichtsanteil des Bestandteiles a) 0,1 bis 5 Gewichtsanteile der Bestandteile b) entfallen, wo die Mischung der Bestandteile a) und b) nicht während der Lagerung für eine Zeit von mindestens sechs Monaten eintritt und wo die angeführten zwei oder mehrere verschieden gefärbten Dispersionsanteile der Bestandteile b) ihre Unvermischbarkeit teilweise auch beim Auftragen auf den Untergrund beibehalten.
Die dekorative Dispersionsfarbe gemäß dem Anspruch 1, zeichnet sich dadurch aus, dass die Wasserdispersion des organischen Kopolymers des Bestandteiles b) einen Wasseranteil von 50 bis 80 % des Gewichtsanteils, insbesondere 65 % des Gewichtsanteils hat.
Die dekorative Dispersionsfarbe gemäß dem Anspruch 2, zeichnet sich dadurch aus, dass die Wasserdispersion des organischen Kopolymers des Bestandteiles b) eine Viskosität von 500 bis 1000 mPas, insbesondere 750 mPas hat.
Die dekorative Dispersionsfarbe zeichnet sich gemäß einiger der vorangegangenen Ansprüche dadurch aus, dass der Gehalt des organisch modifizierten Schichtsilikats des Bestandteiles a) 8 % des Gewichtsanteils beträgt.
Die dekorative Dispersionsfarbe zeichnet sich gemäß einiger der vorangegangenen Ansprüche dadurch aus, dass der Gehalt des organisch modifizierten Smektits des Bestandteiles a) 8 % des Gewichtsanteils beträgt.
Die dekorative Dispersionsfarbe zeichnet sich gemäß einiger der vorangegangenen Ansprüche dadurch aus, dass das nicht ionische Surfactant des Bestandteiles b) einen Wert des hydrophilen-lipophilen Gleichgewichtes von 12,6 hat.
Die dekorative Dispersionsfarbe zeichnet sich gemäß einiger der vorangegangenen Ansprüche dadurch aus, dass die weiteren gängigen Zusatzstoffe des Bestandteiles a) oder b) unabhängig aus der Gruppe der Konservierungsstoff, Regulator der Viskosität, pH Regulator, Farbzusatz, Regulator des Bruchindex, Regulator der Trübung, Stabilisator der Dispersion, Regulator der Geschwindigkeit der Trocknung, Regulator der Flexibilität, Härte und des Glanzes des Anstriches.
Die dekorative Dispersionsfarbe kann gemäß einiger der vorangegangenen Ansprüche, die sich dadurch auszeichnen, dass die weiteren Zusatzstoffe des Bestandteiles a) und/oder b) unabhängig aus der Gruppe der löslichen Farbe, Pigment, mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel, Glycerol, organische oder anorganische Säure, Natrium- oder Kaliumhydroxid, Naturkautschuk, Carboxymethylcellulose, Mittel für Perleneffekt und Metallteilchen gewählt werden.
Die dekorative Dispersionsfarbe zeichnet sich gemäß einiger der vorangegangenen Ansprüche, die sich dadurch auszeichnen, dass der Durchschnitt der Teilchen der Dispersionsanteile b) 2 mm betragen.