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EP3759177A1 - Beschichtung auf dispersionsbasis - Google Patents

Beschichtung auf dispersionsbasis

Info

Publication number
EP3759177A1
EP3759177A1 EP19713680.7A EP19713680A EP3759177A1 EP 3759177 A1 EP3759177 A1 EP 3759177A1 EP 19713680 A EP19713680 A EP 19713680A EP 3759177 A1 EP3759177 A1 EP 3759177A1
Authority
EP
European Patent Office
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dispersion
weight
based coating
coating according
polymer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19713680.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thorsten Ehrhardt
Roger Kabel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meffert AG Farbwerke
Original Assignee
Meffert AG Farbwerke
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Filing date
Publication date
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Application filed by Meffert AG Farbwerke filed Critical Meffert AG Farbwerke
Publication of EP3759177A1 publication Critical patent/EP3759177A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
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    • C09D5/02—Emulsion paints including aerosols
    • C09D5/024—Emulsion paints including aerosols characterised by the additives
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    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
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    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2206—Oxides; Hydroxides of metals of calcium, strontium or barium

Definitions

  • the present invention relates to a dispersion-based coating using calcium hydroxide for pH control.
  • Pure silicate dyes are two-component colors that contain no organic components.
  • the two main components are water glass and water glass resistant pigment and fillers.
  • Dispersion silicate dyes according to DIN 18363 contain, in addition to the water glass and the pigment / filler mixture, up to 5% by weight of organic constituents, based on the total amount.
  • Emulsion paints usually contain resin dispersions for setting. In order to ensure a sufficient Lagerstabili ity require emulsion paints Topfkonser multungsstoff, in which case the use of isothiazolinones is common. These can cause irritation and irritation of the skin in susceptible persons.
  • the publication DE 10 2016 002 221 A1 describes a combination of 1 to 15% by weight of pigment with 30 to 60% by weight of filler, 1 to 25% by weight of polymer, 0.1 to 3.5% by weight.
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2014 013 455 A1 finally describes a preservative-free dispersion paint based on siliconate, the proportion of the silicic acid being between 0.5 and 5%, preferably between 1 and 3%, and thus no preservatives are required in the still good ones Storage stability of over 6 months, even if the silicone additive is in the lower range.
  • the object of the present invention is to formulate a Beschich tion on a dispersion basis covering the entire gloss range of the dispersion coatings, this is free of preservatives and at the same time has a very good shelf life and processing properties.
  • the inventive coating on Dispersionsba sis has a pH of 10.5-12 and contains based on the total recipe the following components: a) 0.1 to 30% by weight of pigment, b) 15 to 65% by weight of filler, c) 1 to 35% by weight of polymer, d) 0.01 to 1% by weight of calcium hydroxide e) 5 to 70% by weight of water.
  • the coating according to the invention contains on dispersion basis 0.1 to 30 wt .-% pigment.
  • a pigment here are various substances in question.
  • the pigment is selected from the group consisting of titanium dioxide, iron oxide yellow, bismuth vanadate, rutile tin zinc, quinacridones, iron oxide red, phthalocyanine blue, dioxazine, cobalt blue, ultramarine blue, phthalocyanine green, chrome oxide green, cobalt green, color black, iron oxide black, pyrazolo quinazolone, monoazo pigment and mixtures thereof.
  • the coating according to the invention contains 10 to 65% by weight of filler based on dispersion.
  • filler consisting of dolomite, barium sulfate, feldspar, quartz, calcium carbonate, mica, kaolin, calcined kaolin, talc, diatomaceous earth and mixtures.
  • the dispersion-based coating contains 1 to 35% by weight of polymer, based on the total recipe.
  • the information relating to the content of polymer relate in each case to the polymer as a solids content.
  • the polymer is preferably added during the preparation in the form of a dispersion.
  • the polymer of the coating according to the invention preferably comprises at least one polymer and / or copolymer based on at least one monomer selected from the group consisting of acrylic acid, acrylic acid derivatives, acrylic esters, methacrylic acid, methacrylic acid derivatives, methacrylic acid esters, styrene, styrene derivatives, N-vinylpyrrolidone, acrylonitrile , Vinyl acetate, vinyl propionate, ethylenically unsaturated carboxylic acids, ethylenically unsaturated carboxylic acid esters, ethylenically unsaturated carboxylic acid anhydrides, ethylenically unsaturated carboxylic acid amides and carboxylic acid vinyl esters.
  • Dispersionsba sis may also contain as further additives dispersants, wetting agents, thickeners, stabilizers, defoamers and / or Hydropho b istsstoff.
  • thickeners are alcohol alkoxylates, ethylene oxide-propylene oxide copolymers, maleic anhydride-diisobutylene copolymers, polyacrylic and polymethacrylic acid and salts thereof, methylcelluloses, carboxymethylcelluloses, hydroxymethylcelluloses, polyurethanes, alkali metal phosphates and salts of modified phosphoric acids , as well as their mixtures.
  • defoamers are polyglycols, triglycerides, polysiloxane-polyether copolymers and silicone oils.
  • water repellents are in particular oligomeric and polymeric siloxanes and silicone resins.
  • the coating according to the invention on Dispersionsba sis is suitable for a variety of uses. In particular, it is suitable for use in the interior and / orjonbe rich and on different substrates.
  • the dispersion-based coating thus obtained covers the entire gloss range of the dispersion coatings, is free from preservatives and also has a very good shelf life and processing properties.

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Abstract

Dargestellt und beschrieben wird eine Beschichtung auf Dispersionsbasis enthaltend, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersionsfarbe, a) 0,1 bis 30 Gew.-% Pigment, b) 5 bis 65 Gew.-% Füllstoff, c) 1 bis 35 Gew.-% Polymer, d) 0,01 bis 1 Gew.-% Calciumhydroxid, e) 5 bis 70 Gew.-% Wasser, wobei der pH Wert der Dispersionsfarbe von 10,5 bis 12 beträgt. Die Beschichtung auf Dispersionsbasis eignet sich für die Verwendung im Innen und/oder Außenbereich.

Description

Beschichtung auf Dispersionsbasis
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtung auf Dispersionsbasis unter Verwendung von Calciumhydroxid zur pH-Wert Kontrolle.
Reinsilikatfärben sind zweikomponentige Farben, die keine organischen Bestandteile enthalten. Die beiden Hauptkom ponenten sind Wasserglas und wasserglasbeständige Pigment und Füllstoffe .
Dispersions-Silikatfärben nach DIN 18363 enthalten zusätzlich zum Wasserglas und der Pigment/Füllstoff Mischung noch bis zu 5 Gew.-% organische Bestandteile bezogen auf die Gesamtmenge .
Dispersionsfarben enthalten üblicherweise Kunstharz dispersionen zur Abbindung. Um eine ausreichende Lagerstabili tät zu gewährleisten benötigen Dispersionsfarben Topfkonser vierungsmittel, wobei hier die Verwendung von Isothiazolinonen gängig ist. Diese können bei vorsensibilisierten Personen Rei zungen und Hautirritationen hervorrufen.
Aus der Veröffentlichung EP 1297079 Al ist eine kon servierungsmittelfreie Dispersionsfarbe bekannt, die einen Wasserglasanteil von max. 2 Gew.-% enthält und dabei eine La- gerstabilität von mindestens 6 Monaten besitzen soll. Der ge ringe Anteil an Wasserglas übernimmt dabei sowohl die Funktion für die Konservierung wie auch als Stabilisator.
Aus der Druckschrift DE 10 2016 002 221 Al ist eine Kombination von 1 bis 15 Gew.-% Pigment mit 30 bis 60 Gew.-% Füllstoff, 1 bis 25 Gew.-% Polymer, 0,1 bis 3,5 Gew.-% Alkali- metallalkylsilikonat und 25 bis 70 Gew.-% Wasser in einer Dis persionsfarbe mit einem pH-Wert von 10 bis 12 offenbart, die ebenfalls im Wesentlichen frei von Konservierungsmitteln ist, eine gute Lagerfähigkeit aufweisen und gut verarbeitbar sein soll. Hierbei wird angeführt, dass das eingesetzte Alkalime- tallalkylsilikonat im offenbarten Verhältnis zum Einen den pH- Wert der Dispersionsfarbe wunschgemäß stabilisiert und zum An deren zu einer gute Vereinbarkeit der Farbbestandteile führt.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2014 013 455 Al schließlich beschreibt eine konservierungsmittelfreie Dis persionsfarbe auf Silikonatbasis , wobei der Anteil des Siliko- nates zwischen 0,5 und 5%, bevorzugt zwischen 1 und 3% beträgt und so keine Konservierungsstoffe erforderlich sind bei den noch guter Lagerstabilität von über 6 Monaten, selbst wenn der Silikonatzusatz im unteren Bereich liegt.
Ausgehend vom aufgezeigten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Beschich tung auf Dispersionsbasis zu formulieren, die den kompletten Glanzbereich der Dispersionsbeschichtungen abdeckt, hierbei frei von Konservierungsmitteln ist und gleichzeitig eine sehr gute Lagerfähigkeit und Verarbeitungseigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn zeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausführungen der Erfindung auf.
Die erfindungsgemäße Beschichtung auf Dispersionsba sis weist einen pH-Wert von 10,5-12 auf und enthält bezogen auf das Gesamtrezept folgende Bestandteile: a) 0,1 bis 30 Gew.-% Pigment, b) 15 bis 65 Gew.-% Füllstoff, c) 1 bis 35 Gew.-% Polymer, d) 0,01 bis 1 Gew.-% Calciumhydroxid e) 5 bis 70 Gew.-% Wasser.
Überraschend hat sich gezeigt, dass durch Kombinati on geeigneter Polymere mit Calciumhydroxid Beschichtungen in einem Glanzbereich stumpfmatt (85°<5) bis glänzend (60°>60) formuliert werden können. Oberflächen, auf die die die erfin dungsgemäße Beschichtung appliziert wurde, zeigen einen guten Beschichtungsverlauf und einen sehr homogenen Gesamteindruck. Auch ohne Zusatz von Topfkonservierer konnte kein mikrobiolo gischer Befall festgestellt werden. Zudem haben die verwende ten Mengen an Calciumhydroxid haben bei Verwendung geeigneter Polymere überraschenderweise keinen negativen Einfluss auf die Lagerstabilität.
Erfindungsgemäß enthält die erfindungsgemäße Be schichtung auf Dispersionsbasis 0,1 bis 30 Gew.-% Pigment. Als Pigment kommen hierbei verschiedene Substanzen in Frage. Be vorzugt ist das Pigment ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Eisenoxidgelb, Bismutvanadat, Rutil-Zinn- Zink, Chinacridone, Eisenoxidrot, Phthalocyaninblau, Dioxazin, Kobaltblau, Ultramarinblau, Phthalocyaningrün, Chromoxidgrün, Kobaltgrün, Farbruss, Eisenoxidschwarz, Pyrazolo-Chinazolon, Monoazopigment und Mischungen davon.
Durch die Verwendung der angeführten Pigmente können weiße und farbige Beschichtungsstoffe hergestellt werden, die im Wesentlichen das ganze Farbspektrum abdecken.
Neben den Komponenten Pigment, Polymer, Calciumhyd roxid und Wasser enthält die erfindungsgemäße Beschichtung auf Dispersionsbasis 10 - 65 Gew.-% Füllstoff. Bevorzugt wer- den Füllstoffe bestehend aus Dolomit, Bariumsulfat, Feldspat, Quarz, Calciumcarbonat, Glimmer, Kaolin, kalziniertes Kaolin, Talkum, Diatomeenerde und Mischungen.
Erfindungsgemäß enthält die Beschichtung auf Disper sionsbasis 1 bis 35 Gew.-% Polymer, bezogen auf die Gesamt Re zeptur. Die Angaben bezüglich des Gehalts an Polymer beziehen sich jeweils auf das Polymer als Feststoffanteil . Bevorzugt wird das Polymer bei der Herstellung jedoch in Form einer Dis persion zugegeben.
Als Polymer kommen verschiedene Polymere in Frage. Bevorzugt enthält das Polymer der erfindungsgemäßen Beschich tung mindestens ein Polymer und/oder Copolymer auf Basis von mindestens einem Monomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylsäure, Acrylsäurederivate, Acrylsäureester, Methac- rylsäure, Methacrylsäurederivate, Methacrylsäureester, Styrol, Styrolderivate, N-Vinylpyrrolidon, Acrylnitril, Vinylacetat, Vinylpropionat, ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren, ethyle- nisch ungesättigte Carbonsäureester, ethylenisch ungesättigte Carbonsäureanhydride, ethylenisch ungesättigte Carbonsäureami de und Carbonsäurevinylester.
Die erfindungsgemäße Beschichtung auf Dispersionsba sis kann zudem als weitere Additive Dispergier-, Netz-, Verdi ckungsmittel, Stabilisatoren, Entschäumer und/oder Hydropho bierungsmittel enthalten.
Beispiele für Verdickungsmittel sind Alkohol- alkoxylate, Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymere, Maleinsäure- anhydrid-Diisobutylen-Copolymere, Polyacryl- und Polymethac- rylsäure und deren Salze, Methylcellulo- sen, Carboxymethyl- cellulosen, Hydroxymethylcellulosen, Polyurethane, Alkalime tallphosphate und Salze modifizierter Phosphorsäuren, sowie deren Mischungen.
Beispiele für Entschäumer sind Polyglykole, Trigly ceride, Polysiloxan-Polyether-Copolymere und Silikonöle. Beispiele für Hydrophobiermittel sind insbesondere oligomere und polymere Siloxane und Silikonharze.
Die erfindungsgemäße Beschichtung auf Dispersionsba sis ist für verschiedenste Verwendungen geeignet. Insbesondere eignet sie sich für die Verwendung im Innen- und/oder Außenbe reich und auf unterschiedlichen Substraten.
Die Erfindung wird im Folgenden zur Veranschauli chung durch ein Formulierungs-Beispiel erläutert, dieses ist bewusst nicht limitierend sondern als mögliche Aus führungs form zu verstehen.
Formulierungsbeispiele für die erfindungsgemäße Beschichtung auf Dispersionsbasis, matt und glänzend:
Die so beschaffene Beschichtung auf Dispersionsbasis deckt den kompletten Glanzbereich der Dispersionsbeschichtun gen ab, ist hierbei frei von Konservierungsmitteln und weist zudem eine sehr gute Lagerfähigkeit und Verarbeitungseigen schaften auf.

Claims

Patentansprüche
1. Beschichtung auf Dispersionsbasis enthaltend
a) 0,1 bis 30 Gew.-% Pigment,
b) 5 bis 65 Gew.-% Füllstoff,
c) 1 bis 35 Gew.-% Polymer,
d) 0,01 bis 1 Gew.-% Calciumhydroxid sowie
e) 5 bis 70 Gew.-% Wasser.
2. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
sie etwa 0,1 bis 0,3 Gew.-% Calciumhydroxid enthält.
3. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
sie einen pH-Wert von 10,5 bis 12 aufweist.
4. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach einem der vorange gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Einstellung des pH-Wertes durch den Calciumhydroxid- Anteil erfolgt.
5. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach einem der vorange gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Additive Dispergier-, Netz-, Verdickungsmit tel, Entschäumer, Hydrophobierungsmittel und/oder Stabi lisatoren enthalten sind.
6. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdickungsmittel ausgewählt sind aus Alkoholalkoxyla- ten, Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymeren, Maleinsäurean- hydrid-Diisobutylen-Copolymeren, Polyacryl- und Polyme- thacrylsäuren und deren Salzen, Methylcellulosen, Carboxy- methylcellulosen, Hydroxymethylcellulosen, Polyurethanen, Alkalimetallphosphaten und Salzen modifizierter Phosphor säuren, sowie deren Mischungen.
7. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entschäumer ausgewählt sind aus Polyglykolen, Trigly ceriden, Polysiloxan-Polyether-Copolymeren und Silikon ölen.
8. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrophobiermittel ausgewählt sind aus oligomeren und polymeren Siloxanen und Silikonharzen.
9. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach einem der vorange gangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Pigment ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Eisenoxidgelb, Bismutvanadat, Rutil-Zinn- Zink, Chinacridone, Eisenoxidrot, Phthalocyaninblau, Dio- xazin, Kobaltblau, Ultramarinblau, Phthalocyaningrün, Chromoxidgrün, Kobaltgrün, Farbruss, Eisenoxidschwarz, Py- razolo-Chinazolon, Monoazopigment und Mischungen davon.
10. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach einem der vorange gangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Füllstoffe ausgewählt sind aus Dolomit, Bariumsulfat, Feldspat, Quarz, Calciumcarbonat, Glimmer, Kaolin, kalzi niertes Kaolin, Talkum, Diatomeenerde und Mischungen hier von .
11. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach einem der vorange gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Polymer der erfindungsgemäßen Beschichtung mindestens ein Polymer und/oder Copolymer auf Basis von mindestens einem Monomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ac rylsäure, Acrylsäurederivate, Acrylsäureester, Methacryl- säure, Methacrylsäurederivate, Methacrylsäureester, Sty rol, Styrolderivate, N-Vinylpyrrolidon, Acrylnitril, Vi nylacetat, Vinylpropionat, ethylenisch ungesättigte Car bonsäuren, ethylenisch ungesättigte Carbonsäureester, ethylenisch ungesättigte Carbonsäureanhydride, ethylenisch ungesättigte Carbonsäureamide und Carbonsäurevinylester enthält .
12. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach einem der vorange gangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sie in einer Ausbildung mit mattem Glanz
a) 05 bis 15 Gew.-% Pigment,
b) 50 bis 60 Gew.-% Füllstoff,
c) 5 bis 10 Gew.-% Polymer,
d) 0,05 bis 0,15 Gew.-% Calciumhydroxid,
e) 0,5 bis 2 Gew.-% Additive sowie
f) 25 bis 35 Gew.-% Wasser
enthält .
13. Beschichtung auf Dispersionsbasis nach einem der vorange gangenen Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer glänzenden Ausbildung a) 20 bis 30 Gew.-% Pigment,
b) 05 bis 10 Gew.-% Füllstoff,
c) 20 bis 35 Gew.-% Polymer,
d) 0,1 bis 0,5 Gew.-% Calciumhydroxid,
e) 2,0 bis 4,0 Gew.-% Additive sowie
f) 30 bis 40 Gew.-% Wasser
enthält .
EP19713680.7A 2018-03-02 2019-02-28 Beschichtung auf dispersionsbasis Withdrawn EP3759177A1 (de)

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