PREPARATION OF WATER-DILUTABLE COATINGS FOR MINERAL OR BITUMINOUS SUBSTRATES

Abstract: 1. Process for producing water dilutable, coatings for mineral and bituminous substrates, particularly for the production of road markings and facade coatings, wherein a blend of (A) at least 30 % by weight, preferably 50-75 % by weight of a physically drying polymer of the type of acryl and/or vinyl copolymers, chloro- or cyclised rubber or bituminous substances, (B) 10-50, preferably 15-25 % by weight of an oxidising alkyd resin, water soluble through salt formation with bases or acids and/or an acryl and/or vinyl copolymer and/or an epoxy-amine adduct, and, optionally ; (C) 15-35, preferably 20-30 % by weight of a plasticiser, optionally after addition of an organic, preferably water-immiscible solvent is transferred into a homogeneous phase, is emulsified in 80-250, preferably 90-120 % by weight (calculated on the resin solids used) of water and the salt-forming groups of component (B) are neutralised with bases or acids, the ratio between the sum of components (A) + (C) and component (B) lying between 8.5 : 1 and 1.5 : 1, preferably 6.5 : 1 and 3 : 1, characterised in that as component (A) organic polymers not dilutable with water of the tye of acryl and/or vinyl copolymers containing 0.5 to 5 % by weight in the molecule of monomeric constituents carrying basic groups are used alone or in conjunction with chlororubber or cyclised rubber or bituminous masses.

Description: Verfahren zur Herstellung wasserverdünnbarer Beschic- tungsmittel für mineralische und bituminöse Untergründe Die EP-A1-0133949 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung wasserverdünnbarer Beschichtungsmittel für mineralische und bituminöse Untergründe, insbesonders für die Herstellung von Strassenmarkierungen und die Beschichtung von Fassaden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine Mischung aus (A) 30 - 90, vorzugsweise 50 - 75 Gew.-% eines physikalisch trocknenden Polymeren,vom Typ der Acrylpolymeren oder -copolymeren, Vinylpolymeren oder -copolymeren, Chlor- oder Cyclokautschuk oder bituminösen Massen, (B) 10 - 50, vorzugsweise 15 - 25 Gew.-% eines nach Salzbildung mit Basen bzw. Säuren wasserlöslichen, oxidativ trocknenden Alkydharzes und/oder eines Acryl und/oder eines Vinylcopolymeren und/oder eines Epoxid Amin-Adduktes und gegebenenfalls (C) 15 - 35, vorzugsweise 20 - 30 Gew.-% eines Weich machungsmitels, gegebenenfalls nach Zusatz eines organischen, vorzugsweise nichtwassermischbaren Lösungsmittels in eine homogene Phase überführt, in 80 - 250, vorzugsweise 90 - 120 Gew.-% (bezogen auf das eingesetzte Festharz) Wasser emulgiert und die salzbildenden Gruppen der Komponente (B) mit Basen bzw. Säuren neutralisiert, wobei das Verhältnis zwischen der Summe der Komponenten (A) + (C) und der Komponente (B) zwischen 8,5 : 1 und 1,5 : 1, vorzugsweise zwischen 6,5 : 1 und 3 : 1 liegt. Weiters können als Komponente (B) auch durch Salzbildung wasserlösliche Alkydharze eingesetzt werden, welche durch gesättigte Fettsäuren modifizierte Alkydharze und/oder ölfreie Polyester sind. Es wurde nun gefunden, dass man Bindemittel mit verbesserter Dispersionsetabilität erhält, wenn man als Komponente (A) Polymere einsetzt, welche in geringer Menge basische Gruppen aufweisende Monomerbausteine enthalten. Die Erfindung betrifft demgemäss ein Verfahren zur Herstellung wasserverdUnnbarer Beschichtungsmittel für mineralisch und bituminöse Untergründe,insbesonders für die Herstellung von Strassenmarkierungen und die Beschichtung von Fassaden, wobei man eine Mischung aus (A) 30 - 90, vorzugsweise 50 - 75 Gew.-% eines physikalisch trocknenden Polymeren,vom Typ der Acrylpolymeren oder -copolymeren, Vinylpolymeren oder -copolymeren, Chlor- oder Cyclokautschuk oder bituminösen Massen, (B) 10 - 50, vorzugsweise 15 - 25 Gew.-% eines nach Salzbildung mit Basen bzw. Säuren wasserlöslichen, oxidativ trocknenden Alkydharzes und/oder eines Acryl und/oder eines Vinylcopolymeren und/oder eines Epoxid- Amin-Adduktes und gegebenenfalls (C) 15 - 35, vorzugsweise 20 - 30 Gew.-% eines Weich machungsmitels, gegebenenfalls nach Zusatz eines organischen, vorsugswei- se nichtwassermischbaren Lösungsmittels in eine homogene Phase überführt, in 80 - 250, vorzugsweise 90 - 120 Gew.-% (bezogen auf das eingesetzte Festharz) Wasser emulgiert und die salzbildenden Gruppen der Komponente (B) mit Basen bzw. Säuren neutralisiert, wobei das Verhältnis zwischen der Summe der Komponenten (A) + (C) und der Komponente (B) zwischen 8,5 : 1 und 1,5 : 1, vorzugsweise zwischen 6,5 1 und 3 : 1 liegt und ist dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente (A) nichtwasserverdünnbare organische Polymere vom Typ der Acryl- und/oder Vinylcopolymeren, welche 0,5 bis 5 Gew.-% basische Gruppen aufweisende Monomerbausteine im Molekül enthalten, allein oder zusammen mit Chlor- oder Cyclokautschuk oder bituminöse Massen einsetzt. Es wird angenommen, dass durch diese Massnahme die Verträglichkeit mit der Komponente (B) verbessert wird und dadurch die Stabilität der Dispersion sowohl unter ungünstigen Bedingungen, als auch über längere Zeiträume positiv beeinflusst wird. Als basische Monomere, welche bei der Herstellung der erfindungsgemäss eingesetzten Acryl- bzw. Vinylcopolymeren verwendet werden können, zählen vorzugsweise die Ester der Acryl- bzw. Methacrylsäure mit sekundären oder tertiären Alkanolaminen, wie tert. Butylaminoethyl (meth) acrylat, 2-llydroxypropylamino-2-hydroxy-propyl (meth)acrylat, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dibutylaminopropyl(meth)acrylat, N, N-Dihydroxyethyl- aminoethyl (meth)acrylat oder N,N-Di-2-hydroxypropylami- no-2-hydroxypropyl(meth)acrylat sowie andere Homologe oder Isomere dieser Verbindungen. Diese Monomeren werden in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomere, eingesetzt. Die Herstellung der Copolymere erfolgt nach einer üblichen, dem Fachmann bekannten Methode der Lösungspolymerisation. Als Komponente (B) werden die in der EP-A1-0133949 beschriebenen wasserlöslichen Alkydharze bzw. Polyesterharze eingesetzt. Bevorzugte Harze dieser Gruppe sind nach Salzbildung wasserverdünnbare anionische, vinylund/oder acrylmodifizierte Alkydharze, deren Carboxylgruppen zu mindestens 80 % aus einpolymerisierten Einheiten von a,ss-ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäuren stammen. Folgende Materialien werden in den Beispielen eingesetzt: KOMPONENTE (A): Physikalisch trockende Beschichtuns mittel P 2 : handelsübliches, pulverförmiges Vinylchlorid/Vinyl acetat-Copolymerisat, Viskosität (20%ig in Methylethylketon) 40 t 10 xPa.s (z. B. HOSTAFLEX n 131, HOECHST AG) P 3 : handelsüblicheys,perlenförmiges Vinyltoluol/Acryl säureester-Copolyaerisat, Viskosität (30 %ig in Xylol) ca. 60 mPa.s (z. B. HOSTAFLEX LP 685 n, HOECHST AG) P 5 : handelsübliches, thermoplastisches Acrylharz, 80 sig in Xylol, empfohlen als Alleinbindemittel für Btrassenmarkierfarben mit guter Dauerelastizi tät (z. B. VIACRYL SC 126, VIANOVA KUNSTHARZ AG) P 6 : handelsu"bliches, niedrigviskoses, intern plastifi viertes PVC-Mischpolymerisat für chemikalienbe-- ständige Anstrichs; Viskosität (20 %ig in Toluol) 20 - 30 mPa.s (z. B. HOSTAFLEX CM 620, HOECHST AG) P 10: In bekannter Weise durch Lösungspolymerisation hergestelltes Copolymerisat aus Vinyltoluol, Isobutylmethacrylat und N,N-Dimethylaminoethyl acrylat (69/29/2); 60 %ig in Xylol; Grenzviskosi- tätszahl (CHCl3) : 37 ml/g. P 11: In bekannter Weise durch Lösungspolymerisation hergestelltes Copolymerisat aus n-Butylacrylat, Styrol und tert.-Butylaminomethylmethacrylat P 10: In bekannter Weise durch Lösungspolymerisation hergestelltes Copolymerisat aus Vinyltoluol, Isobutylmethacrylat und N,N-Dimethylaminoethyl- acrylat (69/29/2); 60 sig in Xylol; Grenzviskosi- tätszahl (CHCl3) : 37 ml/g. P 1t: In bekannter Weise durch Lösungspolymerisation hergestelltes Copolymerisat aus n-Butylacrylat, Styrol und tert.-Butylaminomethylmethacrylat 49,5/19,6/ 0,9); 70 %ig in Xylol; Grenzviskosiätts zahl (CHCl3) : 30 ml/g. KOMPONENTE (B): Wasserlösliches Harz W 1 : handelsübliches, wasserlösliches, oxidativ trock nendes Alkydharz auf Basis spezieller nichtgilben der Fettsäuren; Lieferform: neutralisiert, 65sig in einem Lösungsmittelgemisch; Viskosität (verdünnt mit Butylglykol auf 50 %) 110 - 170 s DIN 53211/20 C (z. B. RESYDROL VWA 24 L, VIANOVA KUNSTHARZ AG) W 6: In einem mit Rührwerk, Kühler, Thermometer und Zugabegefässen ausgestatteten Reaktionsgefäss werden 450 Tis einer konjugierten technischen Linolsäure mit 280 Tlen Pentaerythrit, 230 Tlen p-tert.-Butyl benzossäure und 180 Tlen Phthalsäureanhydrid auf 220 C erhitzt und bei dieser Temperatur unter azeotroper Entfernung des Reaktionswassers (Schlepp mittel Xylol) bis zu einer Säurezahl von weniger als 4 mg KOH/g verestert. Nach Verdünnung des Ansatzes mit Xylol auf einen Festkbrpergehalt von 80 % werden 88 Tle dieser Vorproduktlösung mit 38 Tlen Xethoxipro- panol verdünnt und auf 120-C erwärmt. Bei 120 C werden innerhalb von 9 Stunden sowohl eine Mischung aus 10 Tlen Vinyltoluol, 10 Tlen Butylacrylat und 10 Tlen Methacrylsäure, als auch eine zweite Mischung aus 2 Tlen tert.-Butalperbenzoat und 10 Tlen Methoxipropanol gleichmässig zugegeben. Nach Beendi gung der Zugabe wird der Ansatz weitere 5 8tunden bei 1200C gehalten. Die Barsslbsung weist einen Festkörpergehalt von 61 %, eine Säurezahl von 64 mg KOH/g und eine Grenzviskositätszahl (CHCl3, 20 C) von 9 ml/g auf. KOMPONENTE (C): Weichmachungsmittel WM 1: Weichmachungsmittel auf basis Chlorparaffin (e. B. HORDAFLEX LC 40 flüssig, HOECHST AG); beispiele 12 - 17: Die Harzmischungen werden in der in der Tabelle 1 B angegebenen Zusammensetzung gemäss den im Stammpatent gemachten Angaben hergestellt. Tabelle 1 B beispiel K O M P O N E N T E zusätzl. Wasser Neutra (A) (B) (C) Lösungs- lisation mittel mittel 12 50,4 Pil 16 W6 21 WM1 5,5 TB 100 1,0 A 12,6 P2 51 X 13 80 P10 11 W6 -- 6,3 CX 120 2,3 A 8,9 P6 52 MIBK 14 63 P10 16 W1 21 WM1 59 TB 100 1,3 A 15 63 P11 16 W6 21 WM1 43 T 100 0,9A 16(V) 63 P3 16 W1 21 WM1 43 T 88 1,9 A 17(V) 63 P5 16 W6 21 WM1 2,4 CX100 1,8 A 22 MIBK (V) = Vergleichevereuch Tb Testbenzin X Xylol CI Cyclohexanon MIBK Methylisobutylketon A Ammoniaklösung (konz.) In der Tabelle 2 B sind die Zusammensetzungen der aus den Bindemittelkombinationen gemäss Tabelle 1 ss hergestellten Überzugsmittel angegeben. Tabelle 2 B Harzlsg. aus (a) (b) (c) (d) (e) (f) gem.TAB 1B Beisp. 257,5 12 6 2 100 80 210 60 280,5 13 6 2 100 40 140 120 260,3 14 6 2 50 - 250 - 50(g) 243,9 15 6 2 100 80 110 - 232,9 16 (V) 6 2 100 80 200 70 226,2 17 (V) 6 2 100 80 200 70 (a) handelsübliches Netzmittel, 10%ige waBrige Lösung auf Basis N-Polyphosphat (z. B. CADGON, BENCKISER- KNAPPSACK) (b) handelsübliches Netzmittel auf Basis eines Ammonium- salzes einer niedermolekularen Polyacrylsäure, 30 % Festgehalt (z. B. Additol XW 330, VIANOVA KUNSTHARZ AG) (c) Titandioxid Rutil-Type (d) Silicat-Füllstoff, durchschnittliche Teilchengr5sse 2 - 15 m (z. B. CELITE 281, JOHNS-Manville) (e) Calcit Püllstoff, ca. 5 pm mittlere Korngrosse (f) Calcit Püllstoff, ca. 15 m mittlere Korngrösse (g) Eisenoxidrot TAB 9 B zeigt die Ergebnisse von Prüfungen bei verschiedenen Verwendungsarten der erfindungsgemässen Produkte. Dabei werden die gemäss GAB 2 B hergestellten Überzugs mittel mit Wasser auf die Verarbeitungsviskosität eingestellt. Die Ausprüfung erfolgt, soweit nicht anders angegeben, auf Asbestzementplatten bei Trockenfilmschichten von ca. 150 pm, nachdem die beschichteten Platten 7 Tage bei Raumtemperatur gelagert wurden. Tabelle 3 B B ANWEN- VERARBEIT- Durchtrock- SPANPROBE GITTERSCHNITT KUGELSTRAHL- LAGERPRÜFUNG DUNG BARKEIT (a) nung ca. DIN 53155 DIN 53151 VERSUCH 14Tge/ 2 Monate/ 250 m Nassfilm DIN 53154 40 C RT KUGELN 12 STRA i.O. 17 min. 1 Gt 2 9000 OP LT 13 FAS i.O. 44 min. 2 Gt 2 6000 LT LT 14 FAS i.O./LS 34 min. 2 Gt 2 9000 KL KL 15 STRA i.O. 31 min. 1 - 2 Gt 2 9000 KL KL 16(V) STRA i.O./LP 35 min. 3 Gt 3 6000 ST, LP ST, LP 17(V) STRA völlige Trennung; nicht verarbeitbar STRA Strassenmarkierfarbe RT Raumtemperatur FAS Fassadenfarbe KL klar (a) geprüft nach 14 Tagen Lagerung bei Raumtemperatur OP Opaleszenz i.O. in Ordnung LT leichte Trübung LP leichte Phasentrennung ST starke Trübung Tabelle 4 B B WASSERLAGERUNG FEUCHTSCHRANK FREIBEWIT- ANTRIEB-TEST WASSERDAMPF- UV.Test 7 Tage/25 C DIN 50017 TERUNG TABER-ABRASER DURCHLÄSSIG- "SUN-TEST"(c) 7 Tage 3 Monate (b) KEIT 0%/55 % Luft- 7 Tage feuchtigk.23 C 12 unverändert unverändert unverändert 55 - unverändert 13 1. Quellung unverändert unverändert - 1,5 g/mêh unverändert 14 unverändert unverändert unverändert - 1,5 g/mêh sehr geringe Aufhellung 15 1. Quellung 1. Quellung unverändert 47 - sehr geringe 16(V) unverändert 1. Quellung unverändert 45 - 17(V) k e i n e P r ü f u n g (b) Modell 503 (c) Xenonstrahler Beleuchtungs Abreib in mg nach 1000 Umdrehungen mit stärke: 150 klx, CS 10 CALIBRASE / 500 g Abstand ca. 230 mm Prüfstück Eisenblech mit 100 m Trockenfilm Bestrahlungsstärke: 830 W/mê Schnellbelichtungstischgerät der Fa. "Original Hanau/Heraeus"

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung wasserverdünnbarer Beschich tungsmittel für mineralische und bituminöse Untergrün de, insbesonders für die Herstellung von StraBenmar- kierungen und die Beschichtung von Fassaden, wobei man eine Mischung aus (A) 30 - 90, vorzugsweise 50 - 75 Gew.-% eines physika lisch trocknenden Polymeren,vom Typ der Acrylpolyme ren oder -copolymeren, Vinylpolymeren oder -copoly meren, Chlor- oder Cyclokautschuk oder bituminösen Massen, (B) 10 - 50, vorzugsweise 15 - 25 Gew.-% eines nach Salzbildung mit Basen bzw. Säuren wasserlöslichen, oxidativ trocknenden Alkydharzes und/oder eines Acryl- und/oder eines Vinylcopolymeren und/oder eines Epoxid-Amin-Adduktes und gegebenenfalls (C) 15 - 35, vorzugsweise 20 - 30 Gew.-% eines Weich machungsmitels, gegebenenfalls nach Zusatz eines organischen, vorzugs weise nichtwassermischbaren Lösungsmittels in eine homogene Phase überführt, in 80 - 250, vorzugsweise 90 120 Gew.-% (bezogen auf das eingesetzte Festharz > Wasser emulgiert und die salzbildenden Gruppen der Komponente (B) mit Basen bzw. Säuren neutralisiert, wobei das Verhältnis zwischen der Summe der Komponenten (A) + (C) und der Komponente (.3) zwischen 8,5 : 1 und 1,5 : 1, vorzugsweise zwischen 6,5 : 1 und 3 : 1 liegt, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente (A) nichtwasserverdünnbare organische Polymere vom Typ der Acryl- und/oder Vinylcopolymeren, welche 0,5 bis 5 Gew.-% basische Gruppen aufweisende Monomerbausteine im Molekül enthalten, allein oder zusammen mit Chlor- oder Cyclokautschuk oder bituminöse Massen einsetzt. 2. Wasserverdünnbare BeechichtungePittel nach Anepruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente (B) nach Salzbildung wasserverdünnbare, anionische, vinyl- und/oder acrylmodifizierte Alkydharze, deren Carboxylgruppen zu mindestens 80 % aus einpo lymerisierten Einheiten von &alpha;,ss-ungesättigten Mono- oder Dicarboneäuren stammen, einsetzt.

Inventors: KLINTSCHAR, GERFRIED, DR., LABENBACHER, ADOLF, MANGER, HANS, TULACS, LASZLO, D.I., ZUCKERT, BERTRAM, DR., Zückert, Bertram, Dr.
Applicants: VIANOVA KUNSTHARZ AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: C09D5
IPC codes: C09D133, C09D167, C08L15, C09D131, C09D5, C08L33, C09D127, C09D163, C09D125