DE3323271C2

DE3323271C2 -

Info

Publication number: DE3323271C2
Application number: DE3323271A
Authority: DE
Inventors: Hiromichi Higaki; Nobuyuki Yokohama Kanagawa Jp Miyazaki
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1982-06-28
Filing date: 1983-06-28
Publication date: 1991-11-07
Also published as: KR840004930A; DE3323271A1; JPS6216141B2; HK23687A; US4503097A; JPS594473A; GB2122630B; KR900002862B1; GB8316766D0; MY8700395A; GB2122630A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung eines Deckanstrichs auf einem Zement-Basis material gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Materialien auf Zementbasis, wie Betonmaterialien, Asbesttafeln, Calciumsilikatmaterialien oder Verputz materialien, werden auf dem Gebiet der Baustoffe in weitem Umfang verwendet. Es ist ein Verfahren zur Aus bildung eines Deckanstrichs bekannt, bei dem ein gehärteter Anstrichmittelfilm aus einem Deckanstrich material auf einem derartigen Material auf Zementbasis gebildet wird, wobei zwischen dem Basismaterial und dem Anstrichmittelfilm eine Zwischenschicht angeordnet ist. Dabei wird in erster Linie der Zweck verfolgt, ein prächtiges Aussehen zu verleihen.

Als derartige Deckanstrichmaterialien hat man herkömm licherweise einen Acrylurethanlack, einen Acrylmelamin lack, einen Polyesterlack, oder einen thermoplastischen Acrylharzlack verwendet. Bei Verwendung dieser Deckanstrichmaterialien treten jedoch verschiedene Probleme auf. So bilden sich beispielsweise leicht Risse oder Blasen in dem Anstrichfilm aus den Deckan strichmaterialien, oder es kommt in extremen Fällen zu einer Ablösung oder zu einem Abblättern des Anstrichs, und zwar durch Ausschwitzung eines Alkalis aus dem Basismaterial oder durch die Wirkung von Sonnenlicht, Wind und Regen, was zu einer Beeinträchtigung des Aus sehens führt. Es besteht somit ein Nachteil dahin gehend, daß das Aufbringen des Deckanstrichmaterials häufig wiederholt werden muß.

Von der Erfindung wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, um die obigen Probleme zu vermeiden. Dabei wurde festgestellt, daß die Dauerhaftigkeit des Schlußanstrichs in bemerkenswerter Weise verbessert werden kann durch Verwendung eines Deckanstrichmate rials, welches zusammengesetzt ist aus einer Masse mit einem Gehalt eines bestimmten, spezifischen, fluorierten Polymeren. Die vorliegende Erfindung beruht auf diesen Beobachtungen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Ausbildung eines Deckanstrichs auf einem Zement-Basis material geschaffen, umfassend die Ausbildung eines gehärteten Anstrichfilms aus einem Deckanstrichmaterial auf dem Zement- Basismaterial, wobei zwischen dem Zement-Basismaterial und dem gehärteten Anstrichfilm mindestens eine Zwischenschicht aus einem herkömmlichen Lackmaterial, ausgewählt aus einem Epoxyharz, einem Phenolalkydharz, einem synthetischen Kautschuk, einem Ethylenvinylacetat- Copolymerisat, einem Vinylchlorid-Copolymerisat, einem Vinylchlorid-Copolymerisatsol und einem Urethan-modifi zierten Epoxyharz, vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß man als Deckanstrichmaterial eine Masse einsetzt, welche, in einem Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert,
100 Gewichtsteile eines lösungsmittellöslichen, fluo rierten Polymerisats mit Härtungsstellen, ausgewählt aus Hydroxyl-, Epoxy-, Carboxyl-, Säureamid- und Estergruppen, ungesättigte Bindung, aktives Wasserstoffatom und Halogen atom, und mit einer Intrinsic-Viskosität von 0,05 bis 2,0 dl/g, bestimmt bei 30°C in Tetrahydrofuran,
0,1 bis 100 Gewichtsteile eines Härtungsmittels und
5 bis 500 Gewichtsteile eines Farbstoffs umfaßt.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Deckanstrichmaterial eine Masse verwendet, die ein spezielles, fluoriertes Polymeres umfaßt. Das fluorierte Polymerisat weist Härtungsstellen auf und hat eine Intrinsikviskosität von 0,05 bis 2,0 dl/g, vorzugsweise von 0,07 bis 0,8 dl/g, bestimmt bei 30°C in Tetrahydro furan, und ist vom lösungsmittellöslichen Typ. Falls das Polymerisat keine Härtungsstellen aufweist, ist der damit erhaltene Anstrichfilm hinsichtlich seiner Dauerhaftigkeit schlecht. Falls die Intrinsikviskosität zu gering ist, leidet die mechanische Festigkeit des Anstrichfilms, und falls die Intrinsikviskosität zu hoch ist, muß die Konzentration der Lösung verringert werden, um die Viskosität der Masse zweckentsprechend einzustellen, wodurch die Verarbeitbarkeit beeinträchtigt ist. Ferner ist ein in Lösungsmitteln unlösliches Polymerisat für die Verwendung ungeeignet, da es schwierig ist, mit einem derartigen Polymerisat einen einheitliche Anstrichfilm auszubilden.

Als fluoriertes Polymerisat können sowohl ein Additions polymerisat als auch ein durch Kondensationspolymerisation erhaltenes Polymerisat eingesetzt werden. Als Polymerisat, welches durch Additionspolymerisation erhalten wird, sei erwähnt ein Polymerisat oder Copolymerisat, das durch Additionspolymerisation einer fluorhaltigen, ungesättigten Verbindung erhalten wird und das Härtungsstellen, wie Hydroxylgruppen, Epoxygruppen, Carboxylgruppen, Säureamidgruppen, Estergruppen, ungesättige Bindungen, aktive Wasserstoffatome oder Halogenatome, enthält. Als Polymerisat, welches durch Kondensationspolymerisation erhalten wird, sei erwähnt ein Epoxyharz mit fluor haltigen, bifunktionellen Gruppen oder ein Kodensations produkt eines fluorhaltigen Diols, einer dibasischen Säure, eines dibasischen Säureanhydrids oder eines Diisocyanats, welches Esterbindungen, Urethanbindungen oder Harnstoffbindungen enthält.

Als ein derartiges fluoriertes Polymerisat kann ein Poly merisat vom Additionspolymerisations-Typ, wie ein Copolymerisat eines Fluorolefins, mit einem Kohlenwasser stoff-Typ-Vinyläther bevorzugt verwendet werden, und zwar unter dem Gewichtspunkt der Wetterfestigkeit und der mechanischen Eigenschaften des gehärteten Anstrich films sowie seiner Verfügbarkeit.

Als Fluorolefin-Vinyläther-Copolymerisat, das bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendet wird, sei erwähnt ein Copolymerisat, welches 30 bis 70 Mol-% Fluorolefineinheiten und 70 bis 30 Mol-% Vinylätherein heiten umfaßt. Tetrafluoräthylen und Chlortrifluor äthylen seien als bevorzugte Fluoräthylenkomponente erwähnt, und ein Alkylvinyläther mit einem Gehalt einer geradkettigen, verzweigten oder cyclischen Alkylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen sei als bevorzugte Vinyl ätherkomponente erwähnt.

Als Comonomeres, welches die Härtungsstellen in ein der artiges Copolymerisat einführt, wird vorzugsweise ein Vinyläther mit einem Gehalt einer funktionellen Gruppe, wie Hydroxyalkylvinyläther, oder ein Glycidylvinyläther verwendet. Ein derartiges Copolymerisat enthält vorzugs weise nicht mehr als 30 Mol-% der Hydroxyalkylvinyl äther- oder Glycidylvinyläther-Einheiten.

Das oben erwähnte Copolymerisat kann hergestellt werden, indem man eine Copolymerisation einer Mischung von Monomeren in einem vorbestimmten Verhältnis in Gegenwart oder Abwesenheit eines Polymerisationsmediums unter Ver wendung eines Polymerisationsstarters oder unter Anwen dung einer Polymerisationsstarterquelle, wie mit ionisierender Strahlung, durchführt.

Ein Härtungsmittel, wie eine polyfunktionelle Verbindung, welche gegen über den Härtungsstellen des fluorierten Polymerisats reaktiv ist, wird der das fluorierte Polymerisat enthaltenden Masse in einem Mengenverhältnis von 0,1 bis 100 Gew.-Teilen, vorzugsweise 0,5 bis 50 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Polymerisats, einverleibt. Ferner kann gegebenenfalls ein Härtungshilfsmittel oder ein Härtungskatalysator einverleibt werden.

Im Falle eines fluorierten Polymerisats mit Hydroxyl gruppen als Härtungsstellen wird beispielsweise ein Diisocyanat oder ein Titanalkoxid bevorzugt als Härtungs mittel verwendet, um eine Masse zu erhalten, welche bei Normaltemperatur härtbar ist. Falls es erwünscht ist, eine hitzehärtbare Masse zu erhalten, kann ein Melamin- Härtungsmittel, ein Urethanharz-Härtungsmittel oder ein mehrbasige Säure-Härtungsmittel, welches herkömmlicher weise bei einem hitzehärtbaren Acryllack eingesetzt wird, in effektiver Weise verwendet werden. Als Melamin- Härtungsmittel seien erwähnt butyliertes Melamin, methyliertes Melamin oder ein epoxymodifiziertes Melamin. Der Grad der Modifikation kann ausgewählt werden innerhalb eines Bereichs von 0 bis 6, abhängig von dem speziellen Anwendungszweck. In gleicher Weise kann der Selbstkondensationsgrad je nach Wunsch ausgewählt werden. Als Harnstoffharz seien erwähnt methylierter Harn stoff oder butylierter Harnstoff. Als mehrbasige Säure- Härtungsmittel ist eine langkettige, aliphatische Dicarbonsäure, eine aromatische, mehrbasige Carbonsäure oder deren Anhydrid oder ein Blockpolyisocyanat brauch bar. Falls ein Melamin-Härtungsmittel oder Harnstoff- Härtungsmittel verwendet wird, ist es möglich, die Härtung durch einen Zusatz eines sauren Katalysators zu erleichtern. Im Falle eines fluorierten Polymerisats mit Epoxygruppen als Härtungsstellen sind beispielsweise ein Amin, eine Carbonsäure, ein Phenol oder ein Alkohol als Härtungsmittel brauchbar. In diesem Fall ist als Härtungshilfsmittel eine Polyhydroxyverbindung, insbe sondere ein nichtaromatisches Diol, brauchbar.

Es ist erwünscht, daß ein derartiges Härtungssystem in Abhängigkeit von der Natur des Basismaterial in zweck entsprechender Weise ausgewählt wird. Beispielsweise wird ein Normaltemperaturhärtungssystem bevorzugt einge setzt für die Applikation an Ort und Stelle, wie im Falle des Deckanstrichs einer Betonstruktur. Ein hitzehärtendes System kann ohne Schwierigkeiten dann angewendet werden, wenn die Applikation in einer Farbrik durchgeführt wird, wie im Falle des Deckanstrichs von Asbestschiefer tafeln.

Ein Farbstoff wird der Masse in einer Menge von 5 bis 500 Gew.-Teilen, vorzugsweise von 10 bis 200 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des fluorierten Polymerisats, einver leibt. Der Farbstoff dient nicht nur dazu, ein prächtiges Aussehen zu verleihen, sondern auch dazu, das Eindringen von ultravioletter Strahlung des Sonnen lichts durch dessen Abschirmeffekt zu verhindern, wo durch die Beeinträchtigung der Zwischenschicht verhindert wird und die Dauerhaftigkeit des Deckanstrichs ver bessert wird.

Falls die Menge des Farbstoffs zu gering ist, wird keine ausreichende Wirksamkeit erreicht. Andererseits führt eine zu große Menge zu einer Beeinträchtigung des Anstrichfilms und zu einer Verringerung der Dauerhaftig keit.

Als Farbstoff ist ein anorganisches Pigment, insbesondere ein calciniertes Pigment, unter dem Gesichtspunkt der Verhinderung der Entfärbung bevorzugt. Es kann jedoch auch ein Pigment vom organischen Typ, wie Phthalo cyaninblau, verwendet werden.

Bei der vorliegenden Erfindung dient die Zwischenschicht als Medium zur Vermittlung der Haftung des Anstrich films aus dem Deckanstrichmaterial mit dem Zementbasis material. Die Zwischenschicht dient darüber hinaus dazu, Hohlräume der Oberfläche des Basismaterials zu bedecken und die Ausschwitzung eines Alkalis aus dem Basis material zu verhindern. Für eine derartige Zwischenschicht können ein Epoxyharzlack, ein Phenolalkydharzlack, ein synthetischer Kautschuklack, welche herkömmlicherweise für einen derartigen Zweck eingesetzt werden, verwendet werden. Bevorzugt verwendet werden können ein Äthylen- Vinylacetat-Copolymerisatlack, ein Vinylchloridcopoly merisatsollack sowie ein urethanmodifizierter Epoxyharz lack.

Eine derartige Zwischenschicht muß nicht notwendiger weise als einzelne Schicht ausgebildet sein, welche das Basismaterial bedeckt, sondern kann eine vielschichtige Struktur aufweisen, wobei eine Basisschicht aus dem oben erwähnten Material in direktem Kontakt mit dem Basismaterial ausgebildet ist und eine zusätzliche Schicht aus einem Epoxyharzlack oder einem thermoplastischen Acrylharzlack, enthaltend Zement, darauf ausgebildet ist oder es kann eine musterbildende Schicht aus einem Epoxyharzlack oder einem thermoplastischen Acryllack mit einem Gehalt eines feinen, teilchenförmigen Materials, wie Kalksteinsand oder Silikasand, oder eines Füllstoffs, wie Ton oder Talkum, auf einer ähnlichen Basisschicht ausgebildet sein.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Deckanstrich mit überlegener Dauerhaftigkeit erhältlich. Demgemäß ist die vorliegende Erfindung äußerst brauchbar, insbe sondere auf dem Gebiet der keramischen Baumaterialien.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Ein weiße Anstrichmasse der folgenden Zusammensetzung wird hergestellt unter Verwendung eines fluorierten Polymerisats, welches Chlortrifluoräthylen, Cyclohexyl vinyläther und Hydroxybutylvinyläther in Molverhältnissen von 50, 40 bzw. 10% umfaßt und welches einen Hydroxylgruppenwert von 50 mgKOH/g aufweist und eine Intrinsikviskosität von 0,23 dl/g, bestimmt bei 30°C in Tetrahydrofuran, besitzt.


Gew.-Teile
das obige fluorierte Polymerisat
100
Titanoxid	42
Xylol/Methylisobutylketon (50/50) gemischtes Lösungsmittel	200

Zu der weißen Anstrichmasse werden 18 Gew.-Teile eines handels üblichen Isocyanat-Härtungsmittels gegeben und einheitlich vermischt. Mittels einer Spritzvorrichtung wird das auf diese Weise erhaltene Gemisch auf eine Schieferplatte mit einer Dicke von 6 mm aufgebracht, welche zuvor präpariert wurde durch Applizierung der folgenden Lacke unter Bildung einer Zwischenschicht mit einer Doppel schichtstruktur. Die beschichtete Schieferplatte wird eine Woche bei Zimmertemperatur stehengelassen und an schließend verschiedenen Tests im Hinblick auf die Eigenschaften des Anstrichfilms unterworfen. Bei keinem Test wurde eine Abnormität des Anstrichfilms beobachtet, und es wird festgestellt, daß der Deckanstrich eine überlegene Dauerhaftigkeit aufweist.

Bildung der Zwischenschicht

Erste Schicht: ein Anstrichfilm aus einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisatlack.

Zweite Schicht: ein Epoxyharz-Emulsionslack mit einem Gehalt an 60 Gew.-% Zement.

Test der Eigenschaften des Anstrichfilms

(1) Beschleunigter Bewitterungstest (gemäß JIS A-1415)

Sonnenschein-Bewetterungsmeter

Schwarzplattentemperatur

63°C

Feuchtigkeit 50% rel. Feuchtigkeit

Wasser wird kontinuierlich versprüht, und zwar während 12 min in jeder Stunde
(2) Aufwärm-Abkühl-Wiederholungstest (gemäß JIS A-6910)

Zyklus

Eintauchen in Wasser

18 h

Tieftemperaturlagerung (-20°C) 3 h

Hochtemperaturlagerung (50°C) 3 h
(3) Alkalifestigkeitstest
Eintauchen in eine gesättigte, wäßrige Löschkalklösung.
(4) Glanz
60°-60° Spiegelglanz.

Beispiele 2 bis 8 und Vergleichsbeispiele 1 und 2

Es werden Anstrichfilme mit den in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Zusammensetzungen hergestellt und den ver schiedenen Eigenschaftstests unterworfen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt. Aus den Ergebnissen geht hervor, daß die Deckanstriche für Zementbasismaterialien, die gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden, dem Deckanstrich, der gemäß herkömmlichen Verfahren erhalten wird, überlegen sind.

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3

Beispiel 9

Die Tests werden auf gleiche Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 25 Gew.-% Titanoxid und 25 Gew.-% calciniertes Gelbpigment anstelle von 42 Gew.-% Titanoxid verwendet werden. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind im wesentlichen die gleichen wie die des Beispiels 6. In diesem Fall ist die Farbdifferenz ΔE nach 4000 h des beschleunigten Bewetterungs tests so gering wie 2.

Claims

1. Verfahren zur Ausbildung eines Deckanstrichs auf einem Zement-Basismaterial, umfassend die Ausbildung eines gehärteten Anstrichfilms aus einem Deckanstrichmaterial auf dem Zement-Basismaterial, wobei zwischen dem Zement- Basismaterial und dem gehärteten Anstrichfilm mindestens eine Zwischenschicht aus einem herkömmlichen Lackmaterial, ausgewählt aus einem Epoxyharz, einem Phenolalkydharz, einem synthetischen Kautschuk, einem Ethylenvinylacetat- Copolymerisat, einem Vinylchlorid-Copolymerisat, einem Vinylchlorid-Copolymerisatsol und einem Urethan-modifi zierten Epoxyharz, vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß man als Deckanstrichmaterial eine Masse einsetzt, welche, in einem Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert,
100 Gewichtsteile eines lösungsmittellöslichen, fluorierten Polymerisats mit Härtungsstellen, ausgewählt aus Hydroxyl-, Epoxy-, Carboxyl-, Säureamid- und Estergruppen, ungesättigten Bindung, aktives Wasserstoffatom und Halogen atom, und mit einer Intrinsik-Viskosität von 0,05 bis 2,0 dl/g, bestimmt bei 30°C in Tetrahydrofuran,
0,1 bis 100 Gewichtsteile eines Härtungsmittels und
5 bis 500 Gewichtsteile eines Farbstoffs umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als das fluorierte Polymerisat mit Härtungsstellen ein Copolymerisat eines Fluorolefins mit einem Kohlen wasserstoff-Typ-Vinyläther einsetzt, das 30 bis 70 Mol-% Fluorolefineinheiten, 70 bis 30 Mol-% Vinyläthereinheiten und nicht mehr als 30 Mol-% Hydroxyalkyl-Vinyläthereinheiten oder Glycidylvinyläthereinheiten umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Härtung der Deckanstrichmasse bei Normaltempe ratur durchführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Härtungsmittel ein Diisocyanat oder ein Titan alkoxid einsetzt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Farbstoff ein anorganisches Pigment einsetzt.