191502. lajstromszámú szabadalom • Speciális töltőanyag- masszát tartalmazó, vízes bázisú bevonóanyag főleg belső téri épületrészek felületkezelésére és festésére
1 191 502 2 a szerves kötőanyag vagy az egyik szerves kötőanyag-komponens szerepét töltötte be, és a bevonóanyag szervetlen kötőanyagot nem tartalmazott. A korábbi közlemények (például az 53 832 sz. német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírás) a butadién-latexet a poli(vinil-észterek)kel egyenrangú, azokat helyettesíteni képes szerves kötőanyagként említik. A szakirodalom azt is közli (Paint Vamish Production 47, 31 /1957/), hogy a butadién-latexből hidrofób jellegű bevonatok képződnek. Mindezek alapján arra számíthattunk, hogy ha az ismert, kötőanyagként gipszet és poli(vinil-acetát)ot tartalmazó bevonóanyagokhoz butadién-latexet is adunk, a kialakult bevonat a butadién-latexet nem tartalmazó bevonatoknál nagyobb mértékben lesz víztaszító (ami rontja a bevonat szellőzését és páradiffúzióját), a bevonat egyéb tulajdonságai azonban nem változnak. Rendkívül meglepő az a felismerésünk, hogy ha a butadiénlatexet a töltőanyag-masszába bedolgozva használjuk fel, mind a bevonóanyag, mind pedig az abból készített bevonat sajátságai jelentősen javulnak. Ezeknek a jelenségeknek a pontos kolloidkémiai magyarázatát nem ismerjük, feltételezzük azonban, hogy a butadién-latex finom burkolatot képez a szervetlen töltőanyag-szemcséken, és ez a finom bevonat közvetítő szerepet tölt be a töltőanyagszemcsék és a bevonóanyag egyéb komponensei között. Feltételezzük továbbá, hogy a finom butadién latex-burkolat a gipsz-szemcsék szolvátburkát felhasítja, és összeépül a gipsz-szemcsékkel, ami azt eredményezi, hogy a bevonat gyorsan szárad, ugyanakkor azonban jól terül. A bevonat rugalmasságának fokozódása feltehetően szintén a finom butadién-latex burkolat és a gipsz-szemcsék összeépülésével magyarázható. A leírásban és az igénypontban a „butadiénlatex” megjelölésen butadién homopolimert, butadién akrilsawal, metakrilsawal, akrilsav-észterekkel és metakrilsav-észterekkel képezett kopolimerjeit és ezek keverékeit értjük. A találmány szerinti bevonóanyag a poli(vinilacetát)ot rendszerint 45-65 tömeg % szárazanyagtartalmú vizes diszperzió formájában tartalmazza. A bevonóanyag a falfestékek előállításához használt tetszőleges pigmentet tartalmazhat; a pigmentek közül példaként a titán-dioxidot, a vörös, barna és fekete vas-oxidot és a króm(III)-oxidot említjük meg. A bevonóanyag gombaölőszerként az ilyen készítményekben szokásosan felhasznált fungicid hatóanyagot, például pentaklór-fenol-nátriumot, hexametilén-tetramint vagy formaldehidet tartalmazhat. A nedvesítőszerrel szemben támasztott egyetlen követelmény az, hogy ionos legyen. Ezek a nedvesítőszerek a falfesték-gyártásban szokásosan használt, ismert anyagok, amelyek közül példaként a nátrium-hexameta-foszfátot említjük meg. A töltőanyag-masszában szereplő kovasavgél célszerűen nagy fajlagos felületű szilícium-dioxid (Aerosil) lehet. A találmány szerinti bevonóanyagokat a következőképpen állítjuk elő: Első lépésben a töltőanyag-masszát alakítjuk ki az egyedi komponensek összekeverésével. Előnyösen úgy járunk el, hogy a szilárd töltőanyag-komponensek vizes szuszpenziójába adagoljuk a butadién-latexet; adott esetben azonban a butadién-latexbe előre bekeverhetjük a szilárd töltőanyag-komponensek egy részét. Az így kapott töltőanyag-masszát a bevonóanyag további szervetlen szilárd komponenseinek (gipsz, pigment, adott esetben perlit) vizes szuszpenziójához adjuk, majd a homogén keverékbe adagoljuk a bevonóanyag szerves komponenseit [poli(vinil-acetát), metil-cellulóz, karboxi-metil-cellulóz]. Az adott esetben jelenlévő habzásgátlót, nedvesitőszert és/vagy gombaölőszert a vizes szuszpenzióban feloldva, a vizes poli(vinil-acetát) diszperzióhoz keverve, a töltőanyaghoz adva vagy önmagában adagolva egyaránt bejuttathatjuk a készítménybe. A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. Az 1. példában a töltőanyag-masszák előállítását és öszszetételét, a 2-8. példában a bevonóanyag előállítását és összetételét közöljük. A 9. példa összehasonlításként szolgál. A példákban feltüntetett mennyiségek egyúttal tömeg%-ot is jelölnek. Az 1. példában feltüntetett viszkozitási értékek 20 °C-on, 50 fordulat/perc sebességű keverésnél meghatározott RTV Brookfield viszkozitási adatok. 1. példa „A” töltőanyag-massza 50 kg vízhez hozzáadunk 10 kg mészkőlisztet, majd 2,5 kg bentonitot erőteljes keverés közben. A megfelelő homogenitás elérése után adagoljuk lassú, legalább tíz perces keverés közben 35 kg butadién-latex (butadién-sztirol kopolimer; viszkozitása 85 MPa • s) és 2,5 kg kovasavgél (Aerosil) keverékét. A butadién-latex és a kovasavgél keverékének előállítása során a kovasavgélhez tömegére számítva 0,2 tömeg% „Aditol W” nedvesítőszert (hosszúszénláncú, zsírsav-típusú anionos felületaktív anyag; gyártja a Hoechst AG) adunk, majd a kovasavgél t horgonykeverős, lassú fordulatszámú keverőberendezésben 15-25 perc alatt összekeverjük a butadién-latexszel. Ezzel az eljárással állítjuk elő a következő összetételű töltőanyag-masszákat : „B” töltőanyag-massza : 40 kg víz 5 kg mészkőliszt 5 kg kaolin 5 kg bentonit 40 kg butadién-latex (butadién- akrilsav kopolimer, viszkozitása 90 MPa • s) 5 kg kovasavgél (Aerosil) „C” töltőanyag-massza: 40 kg víz 5 kg mészkőliszt 5 kg perlit 5 kg bentonit 40 kg butadién-latex (butadién-metil-akrilát kopolimer, viszkozitása 87 MPa • s) 5 kg kovasavgél (Aerosil) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3