Farbe auf Basis mindestens einer Polymerdispersion Farben auf Basis mindestens einer Polymerdispersion die aus einer Kunststoffdispersion, Pigmenten und Füllstoffen bestehen, sind im Stand der Technik ein weit verbreitetes Beschichtungssystem zum Beschichten von Untergründen aller Art, insbesondere im Baube- reich auf Innen-und Außenwände. Das Eigenschaftsbild der Dispersion, aber auch der daraus hergestellten Fertigprodukte, wird überwiegend vom jeweiligen Poly- merisat geprägt. Bisher werden derartige Dispersions- farben üblicherweise durch an und für sich bekannte Auftragsmittel, wie Walzen oder Pinsel, auf den Un- tergrund aufgebracht. Im Stand der Technik ist es bisher auch schon bekannt, derartige Dispersionsfar- ben mittels einer Sprühpistole zu verarbeiten.

Es hat sich dabei gezeigt, dass bei der Verarbeitung von Dispersionsfarben mit einer Spritzpistole, insbe-

sondere der dabei entstehende Nebel in Form von fei- nen Tröpfchen, Schwierigkeiten bei der Verarbeitung bereitet. Zum einen führt der entstehende Nebel dazu, dass keine exakten Beschichtungen, d. h. das keine Beschichtungen realisierbar sind, bei denen ein scharf abgegrenztes Sprühbild realisiert werden kann und zweitens führt der dabei entstehende Nebel auch zu gesundheitlichen Problemen, da die bei den übli- chen Spritzverfahren mit den bekannten Dispersions- farben des Standes der Technik entstehenden feinen Nebel mit Größen < 15 ym zu gesundheitlichen Belas- tungen des verarbeitenden Personals führt.

Ausgehend hiervon, ist es die Aufgabe der vorliegen- den Erfindung, eine Farbe auf Basis mindestens einer Polymerdispersion vorzuschlagen, die es ermöglicht, dass die Farbe möglichst nebelfrei mit einer Spritz- pistole verarbeitet werden kann.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Schutzanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.

Die erfindungsgemäße Farbe, nachfolgend Dispersions- farbe genannt, besteht demnach aus einer Polymerdis- persion, Pigmente, Füllstoffe, einem Verdicker sowie Dispergiermittel und Additive, wobei die Viskosität dieser Dispersionsfarbe auf 2,0 bis 5 102 m Pa/s eingestellt ist. Die Viskosität wurde dabei bei einer Schergeschwindigkeit von 30. 000-l/s mit der Kapillarrheometrie gemessen. Ei- ne derartige Bestimmungsmethode der Viskosität ist z. B. beschrieben in R. W. Whorlov : Rheological Tech- niques, Verlag Elis Horwood, New York, 1992.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, ist es für die Dis-

persionsfarbe wesentlich, dass der in Anspruch 1 an- gegebene Bereich für die Viskosität eingehalten wird.

Es hat sich gezeigt, dass nur eine Dispersionsfarbe mit einer derartigen Zusammensetzung und einer derar- tigen Viskosität beim Verarbeiten mit einer Spritz- pistole zu Tröpfchen führt, die eine bestimmte Min- destgröße nicht unterschreiten wodurch ein abgegrenz- tes Sprühbild erzeugt wird. Die erfindungsgemäße Far- be hat weiterhin den Vorteil, dass dadurch ein Einat- men von Sprühnebel weitestgehend vermieden wird.

Bei der erfindungsgemäßen Dispersionsfarbe ist dabei darauf zu achten, dass die in Anspruch 1 angegebene Zusammensetzung in Bezug auf die Polymerdispersion eingehalten wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass 2-20 Gew.-% Polymerdispersion gerechnet als Feststoffanteil, 2-35 Gew.-% Pigmente, 5-60 Gew.-% Füllstoffe mit einem Partikeldurchmesser <BR> von 0, 1-200 pm, 0,1-3 Gew. -% Verdicker, 0,1-2<BR> Gew. -% Dispergiermittel sowie maximal bis 5 Gew.-% Additive enthalten sind. In Versuchen konnte die An- melderin zeigen, dass es ganz besonders bevorzugt ist, wenn die Viskosität im Bereich von 3,5 bis 5- 102 m Pa/s liegt.

Aus stofflicher Sicht ist es bei der erfindungsgemä- ßen Dispersionsfarbe bevorzugt, wenn die Polymerdis- persion ausgewählt ist aus Polymeren die aus bestimm- ten Monomeren aufgebaut ist. Geeignete Monomere sind beispielsweise Carbonsäurevinylester mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, insbesondere Vinylacetat, Vi- nylpropionat und Carbonsäurevinylester mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen in der Carbonsäurekomponente, wei- terhin N-Vinylpyrrolidon und dessen Derivate, ethyle- nisch ungesättigte Carbonsäuren, deren Ester, deren Amide oder deren Anhydride, weiterhin a-Olefine, ins-

besondere Ethylen und Propylen sowie Acrylnitril. Be- sonders bevorzugt ist die Verwendung ethylenisch un- gesättigter Carbonsäuren, insbesondere von Acryl-und Methacrylsäure, weiterhin von ethylenisch ungesättig- ten Carbonsäureestern, insbesondere von Acryl-und Methacrylsäureestern mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest. Der Alkoholrest der Ester kann aus linearen oder verzweigten Alkylketten, Cycloaliphaten oder Aromaten bestehen, die zusätzlich mit Hydro- xylgruppen, Halogenatomen oder Epoxidgruppen modifi- ziert sein können. Besonders bevorzugt ist auch der Einsatz von Styrol und Styrolderivaten.

Für die Pigmente können an und für sich die aus dem Stand der Technik bekannten Pigmente eingesetzt wer- den. Beispiele hierfür sind Titandioxid, Eisenoxid, Chromoxid, Kobaltblau, Phtalocyaninpigmente, Spinell- pigmente sowie Nickel und Chromtitanate. Es können auch organische Pigmente wie Azopigmente, Chinacri- donpigmente und/oder Dioxazinpigmente eingesetzt wer- den. Bei den Pigmenten hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn Titandioxid eingesetzt wird.

Als Füllstoffe kommen insbesondere Silikate, Carbona- te, Flussspatsulfate und Oxide in Frage. Besonders bevorzugt bei den Füllstoffen sind Kaolin, Glimmer, Talkum und Kalziumcarbonat. Es ist auch bevorzugt, wenn die vorstehend erwähnten Füllstoffe in Form ei- ner Mischung verwendet werden. Es hat sich gezeigt, dass es besonders günstig ist, wenn die Füllstoffe einen Durchmesser von 0, 1 bis 200, besonders bevor- zugt von 0,1 bis 100 um aufweisen. Die Auswahl der Partikelgröße der Füllstoffe ist offensichtlich auch für Einstellung der Viskosität wichtig. Es ist hier- bei auch möglich, neben einer monomodalen Teilchen- größenverteilung eine bimodale Teilchengrößenvertei- lung einzusetzen. Eine weitere bevorzugte Variante

zur Steuerung der Viskosität der erfindungsgemäßen Farbe besteht darin, dass die Oberflächen der Füll- stoffpartikel funktionalisiert werden. Unter funktio- nalisierten Füllstoffpartikeln gemäß der vorliegenden Erfindung werden solche verstanden, bei denen die funktionellen Gruppen sowohl über eine kovalente Bin- dung oder auch durch einfache Wechselwirkungen die an die Oberfläche gebunden sind. Es können auch nach- träglich behandelte Partikel z. B. mit einer Hydrophobierungsschicht eingesetzt werden.

Bei der erfindungsgemäßen Farbe ist es weiterhin we- sentlich, dass ein Verdicker eingesetzt wird. Der Verdicker wird gemäß der vorliegenden Erfindung mit 0,1-3 Gew. -% eingesetzt. Aus stofflicher Sicht sind bei den Verdickern insbesondere alle im Stand der Technik bekannten Polycarboxylatverdicker möglich.

Beispiele hierfür sind Polycarboxylate, Urethanverdi- cker, Polysaccharide und Celluloseether.

Die erfindungsgemäße Dispersionsfarbe kann selbstver- ständlich wie bisher aus dem Stand der Technik schon bekannt, Additive in einer Menge bis zu 5 Gew.- ent- halten. Beispiele für derartige Additive sind Disper- giermittel, Stabilisatoren, Entschäumer, Konservie- rungsmittel und/oder Hydrophobierungsmittel.

Wesentlich ist nun, dass die Dispersionsfarbe, wie vorstehend beschrieben, ausgezeichnet geeignet ist, um sie mittels eines Spritzverfahrens zu verarbeiten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dabei so vorge- gangen, dass die Dispersionsfarbe aus einem Reservoir bevorzugt einem Farbgebinde über eine Fördereinheit und einer Verbindungsleitung zu einer Airless-Pistole geführt wird. Wichtig dabei ist, dass der Spritzdruck der dabei eingestellt wird, 50-135 bar bevorzugt 70-

80 bar, gemessen an der Pistole, beträgt. Dadurch werden offensichtlich alle charakteristischen Größen die für eine Zerstäubung wichtig sind, wie Düsen- durchmesser d, Lamellendicke l, mittlere Austrittsge- schwindigkeit u, die Viskosität, sowie die Oberflä- chenspannung a und die Dichte p günstig beeinflusst.

Damit ergeben sich für das Verfahren im Schnitt grö- ßere Tröpfchen verglichen mit an und für sich bekann- ten Airless-Verfahren sowie sehr hohe Auftragswirkungsgrade bis zu 99 %.

Vorteilhaft ist es, wenn als Fördereinrichtung eine Membranpumpe eingesetzt wird. Es hat sich weiterhin als günstig erwiesen, wenn die Verbindungsleitung z.

B. in Form eines Schlauches, beheizbar ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Dispersionsfarbe vom Reservoir, d. h. vom Farbgebinde durch die För- dereinheit zum Zerstäuber im Wesentlichen unabhängig von der Umgebungstemperatur geführt werden kann.

Günstig ist es hierbei, wenn die Temperatur im Be- reich von 27-40 °C, insbesondere von 30-38 °C einge- stellt wird. Das Verfahren muss dabei so geführt wer- den, dass die vorstehend genannten Temperaturen bei der Spritzpistole erreicht wird. Dadurch wir sicher- gestellt, dass die überragenden Eigenschaften der Dispersionsfarbe wie vorstehend erläutert, erhalten bleibt.

Überraschend hierbei ist es insbesondere, dass trotz der beim Verfahren eingesetzten hohen Drücke und der Temperatur die positiven physikalischen Eigenschaf- ten, d. h. insbesonders die hohe Viskosität im We- sentlichen nicht beeinträchtigt wird.

Als weiterhin günstiger Faktor hat es sich erwiesen, wenn die eingesetzte Airless-Pistole mit einer Dop-

peldüse ausgerüstet ist. Die Anordnung der Ausgestal- tung der Doppeldüsen sollte dabei so gewählt sein, dass sich die Spritzstrahlen in Längsrichtung über- schneiden. Hierzu sind die Doppeldüsen in Form von zwei in Reihe angeordneten schlitzartigen Düsenöff- nungen als besonders günstig anzusehen.

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der vorstehend beschriebenen Dispersionsfarbe zum Auf- bringen der Farbe mittels eines Airless-Verfahrens.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Rahmenre- zeptur und den Fign. 1 bis 5 näher erläutert.

Fig. 1 zeigt dabei den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- rens ; Fig. 2 zeigt den Vergleich der erfindungsgemäßen Farbe mit einer Farbe des Standes der Tech- nik in Bezug auf die mittlere Tropfengröße ; Fig. 3 zeigt die Viskosität der erfindungsgemäßen Farbe in zwei Verdünnungsstufen mit einer Farbe des Standes der Technik in einem vor- bestimmten Scherratenbereich ; Fig. 4 zeigt wiederum den Vergleich einer Farbe des Standes der Technik mit der erfindungs- gemäßen Farbe in Bezug auf die Volumenver- teilung der gebildeten Tröpfchen sowie die Anzahl der Tröpfchen und Fig. 5 zeigt eine Auswertung von Spritzbildern ei- ner erfindungsgemäßen Farbe und einer Farbe des Standes der Technik.

Nachfolgend ist eine Rahmenrezeptur einer erfindungs- gemäßen Farbe wiedergegeben, die nachfolgend mit NESPRI"bezeichnet wird.

NESPRI-Rahmenrezept Gewichts- prozent Bindemittel 12 - Acrylharz, in Dispersion - Silikonharz, in Dispersion Pigmente Titandioxid 12 Füllstoffe 41 - Kaolin - Glimmer - Talkum - Caiciumcarbonate Dispergiermittel 0, 4 - Polycarboxylate Verdickungsmit-0, 4 tel - Polycarboxylate Additive 1, 6 Konservierungs-0, 1 mittel - Wasser32, 5

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtung be- steht aus einem mit 1 bezeichneten Reservoir in Form eines Farbgebindeeimers. Die Dispersionsfarbe wird dabei aus dem Farbgebindeeimer 1 über eine Zuleitung 5 mittels einer Membranpumpe als Farbfördereinrich- tung transportiert. Wesentlich beim Verfahren ist nun, dass die mittels der Membranpumpe aus dem Farb- gebinde 1 entnommene Farbe über eine Verbindungslei- tung 3 zur Airless-Pistole 4 geführt wird, wobei die

Verbindungsleitung 3 in Form eines beheizten Schlau- ches ausgebildet ist. Dies ist symbolisch durch die in Fig. 3 abgebildeten Strukturen zu erkennen. Beim Verfahren ist wesentlich, dass das Verfahren so ge- führt wird, dass ein Spritzdruck gemessen an der Air- less-Pistole 4 von 55-135 bar bevorzugt von 70-80 bar eingestellt wird. Weiterhin ist es wichtig, dass zur Sicherstellung der physikalischen Eigenschaften die Farbe in der Verbindungsleitung 3, d. h. in dem Schlauch so temperiert wird, dass der Viskositätsbe- reich nicht wesentlich durch den Arbeitsdruck und die Umgebungstemperatur beeinflusst wird. Hierzu ist es erforderlich, eine Temperierung durchzuführen mit der Maßgabe, dass die Temperatur gemessen an der Airless- Pistole im Bereich von 27-40°, besonders bevorzugt im Bereich von 30-38 °C liegt. Sofern diese Bedingungen eingehalten werden, ist eine optimale Tropfengrößen- bildung erreicht. Wesentlich ist weiterhin, dass die Airless-Pistole 4 über eine Doppeldüse verfügt. Die Doppeldüse ist dabei von der Geometrie und der Anord- nung so zu wählen, dass sich Spritzstrahlen in Längs- richtung überschneiden. Als günstig hat es sich hier- bei erwiesen, wenn die Doppeldüse in Form von zwei in Reihe angeordneten schlitzartigen Düsenöffnungen aus- gebildet ist.

Fig. 2 zeigt den Vergleich des Mittelwertes Dvlo der erfindungsgemäßen Farbe NESPRI6 mit einer Farbe des Standes der Technik. Wie Fig. 2 zeigt, weist die er- findungsgemäße Farbe in allen untersuchten Druckbe- reichen 55,75 und 135 bar den Farben des Standes der Technik in Bezug auf den Mittelwert Dvlo deutlich überlegen. Der Mittelwert Dvlo ist dabei so definiert, dass 10 % des Gesamtvolumens in Tröpfchen vorliegen, die kleiner oder gleich dem angegebenen Wert sind. Im Vergleich zu den Farben des Standes der Technik grö-

ßere Mittelwerte Dvio auf d. h. eine deutliche Redukti- on der Feinanteile. Die Tröpfchengröße ist in ym (0- 80) angegeben.

Fig. 3 zeigt den Vergleich der erfindungsgemäßen Far- be NESPRI 6 in zwei Verdünnungen, nämlich mit 10 und 5 % wiederum mit einer Farbe des Standes der Technik in Bezug auf die Scherviskosität in Abhängig- keit eines vorgegebenen Scherratenbereiches. Wie aus der Figur deutlich hervorgeht, zeigt die erfindungs- gemäße Farbe im Scherratenbereich zwischen 1 Eo' und 1,5 E0t5 deutlich höhere Viskositäten. Dies wirkt sich positiv beim vorstehend beschriebenen Spritzver- fahren aus.

Fig. 4 zeigt einerseits in 4a, die Volumenverteilung der Farbe NESPRI6 und einer Farbe des Standes der Technik und die Fig. 4b zeigt die Anzahl der Tröpf- chen wiederum für die beiden vorstehend erwähnten Farben. Die Definition von Dvio und Dvso entspricht der der unter Fig. 1 angegebenen, wobei bei Fig. 4b) die Tröpfchenanzahl abgebildet ist.

Fig. 5 zeigt die Auswertung der Spritzbilder hin- sichtlich des Oversprays. Ausgewertet wurden dabei nicht die Tröpfchen sondern das durch das Sprühen er- zeugte Spritzbild. Fig. 5 zeigt dabei die überlegenen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Farbe, wenn ein Auftrag mittels des beanspruchten Verfahrens erfolgt.

Die abgebildete'Graphik nach Fig. 5a zeigt dabei das Spritzbild mit einer Farbe des Standes der Technik.

Aus der Graphik sind dabei sowohl die Anzahl der auf dem Spritzbild ausgewerteten Spritzer sowie dessen Abstand von der gedachten Null-Linie und der Radius zu erkennen. Aus Fig. 5a wird dabei deutlich, dass die Farben des Standes der Technik einen Overspray

durch sehr viele kleine Farbpunkte erzeugen, die im Wesentlichen zwischen 20 und 40 ßm liegen.

Überraschenderweise gelingt es nun mit der erfin- dungsgemäßen Farbe diesen Overspray nahezu vollstän- dig zu eliminieren. Sowohl aus der graphischen Dar- stellung wie aus der darüber angeordneten Aufnahme des Sprühbildes wird deutlich, dass durch die erfin- dungsgemäße Farbe in Verbindung mit dem Auftragsver- fahren eine nahezu vollständige Beseitigung des Oversprays erreicht wird.

Aus Fig. a) ist deutlich zu erkennen, dass der Durch- messer der Tröpfchen, die mit der erfindungsgemäßen Farbe realisiert werden, deutlich größer ist, unter den gleichen Versuchsbedingungen wie diejenigen die mit einer Farbe des Standes der Technik, erreicht werden. Noch deutlicher wird der Unterschied, wenn die Anzahl der Tröpfchen wie in Fig. 4b zu erkennen berücksichtigt wird. Daraus geht hervor, dass die er- findungsgemäße Farbe hier im Beispiel NESPRI6 eine Nebelbildung um bis zu 85 % reduziert.