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Patent Searching and Data


Title:
POWDER PAINT COMPOSITION WHICH CAN BE REDISPERSED IN WATER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/173571
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a powder paint composition containing a) at least one polymer powder which can be redispersed in water, b) pigment and filler, and c) optionally further additives, characterised in that the polymer powder which can be redispersed in water a) is a mixed polymer stabilised with polyvinyl alcohol and based on a1) 50 to 95 wt% vinyl acetate, a2) 1 to 30 wt% ethylene, a3) 0 to 20 wt% vinyl ester of long-chain, optionally branched C3 to C12 carboxylic acids, a4) 0 to 10 wt% further ethylenically unsaturated comonomers copolymerisable therewith, the values in wt% adding up to 100 wt.%, and contains, as polyvinyl alcohol, a mixture of at least one polyvinyl alcohol with a degree of hydrolysis of 80 to 95 mol% and a viscosity according to the Höppler principle (4% aqueous solution, Höppler method at 20°C, DIN 53015) of 1 to 5 mPas and at least one polyvinyl alcohol with a degree of hydrolysis of 80 to 95 mol% and a viscosity according to the Höppler principle of 6 to 40 mPas.

Inventors:
BEMERT LADA (DE)
BONIN KLAUS (DE)
KOTSCHI UDO (DE)
WEITZEL HANS-PETER (DE)
ZEH HARALD (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/055032
Publication Date:
September 03, 2020
Filing Date:
February 28, 2019
Export Citation:
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Assignee:
WACKER CHEMIE AG (DE)
International Classes:
C09D5/03; C09D131/04; C08L29/04
Domestic Patent References:
WO2016092047A12016-06-16
WO2006061139A12006-06-15
WO2006058655A12006-06-08
WO2000047682A12000-08-17
Foreign References:
EP1593721A12005-11-09
DE4300319C11994-01-27
DE19751553A11999-07-29
DE102004022405A12005-12-15
Other References:
TIZ-FACHBERICHTE, vol. 109, no. 9, 1985, pages 698
Attorney, Agent or Firm:
SCHUDERER, Michael et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Pulverfarben-Zusammensetzung enthaltend a) mindestens ein in Wasser redispergierbares Polymerpulver, b) Pigment und Füll stoff, und c) gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass das in Wasser redispergierbare Polymerpulver a) ein mit Polyvinylalkohol stabilisiertes Mischpolymerisat ist, auf der Basis von al) 50 bis 95 Gew.-% Vinylacetat, a2) 1 bis 30 Gew.-% Ethylen, a3) 0 bis 20 Gew.-% Vinylester von langkettigen, gegebenenfalls verzweigten C3- bis Ci2-Carbonsäuren, a4) 0 bis 10 Gew.-% weiterer damit copolymerisierbarer ethylenisch ungesät tigter Comonomere, wobei sich die Angaben in Gew.-% jeweils auf 100 Gew.-% aufaddieren, und als Polyvinylalkohol ein Gemisch aus mindestens einem Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol-% und einer Viskosität nach Höppler (4 %-ige wässrige Lösung, Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015) von 1 bis 5 Pas und mindestens einem Polyvinylalkohol mit einem Hydrolyse- grad von 80 bis 95 Mol-% und einer Viskosität nach Höppler von 6 bis 40 mPas enthalten ist.

2. Pulverfarben-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Mischpolymerisat auf der Basis von 80 bis 95 Gew.-% Vinylacetat und 5 bis 20 Gew.-% Ethylen, und gegebenen falls noch Hilfsmonomere a4) enthalten ist

3. Pulverfarben-Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Mischpolymerisat auf der Basis von 60 bis 85 Gew.-% Vinylacetat al) , 1 bis 30 Gew.-% Ethylen a2) und 10 bis 20 Gew.-% Vinylester a3) von langkettigen, gegebenenfalls ver zweigten C3- bis Ci2-Carbonsäuren, und gegebenenfalls noch Hilfs monomere a4) enthalten ist.

4. Pulverfarben-Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das in Wasser redispergierbare Polymerpulver einen Polyvinylalkohol -Anteil von 2 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Mischpolymerisats, hat.

5. Pulverfarben-Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Wasser redispergierbares Polymerpulver a) mit erhöhtem Polyvinylalkohol -Anteil von 20 bis 30 Gew.-%, alleine oder im Gemisch mit einem in Wasser redispergierbaren Polymerpulver a) mit geringerem Polyvinylalkohol -Anteil in der Pulverfarben-Zusammensetzung verwendet wird.

6. Pulverfarben-Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Pulverfarben-Zusammensetzung ein oder mehrere hydraulische Bindemittel enthält. 7. Pulverfarben-Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Pulverfarben- usammensetzung ein oder mehrere Stellmittel enthält.

8. Verfahren zur Herstellung einer Pulverfarben-Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einzel nen Bestandteile in Form deren feinteiligen Pulver in einem Pul vermischer miteinander vermischt werden.

9. Verfahren zur Herstellung einer Pulverfarben- Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestandteile b) und c) der Pulverfarben-Zusammensetzung zusammen mit der wässrigen Dispersion des Mischpolymerisats zur Herstellung des in Wasser redispergierbaren Polymerpulvers a) vermischt wer den, und diese wässrige Mischung anschließend sprühgetrocknet wird.

10. Verwendung einer Pulverfarben-Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis 7 zur Herstellung von wässrigen Dispersionsfarben.

Description:
IN WASSER REDISPERGIERBARE PULVERFARBEN-ZUSAMMENSETZUNG

Die Erfindung betrifft eine Pulverfarben- Zusammensetzung, Verfahren zu deren Herstellung und die Verwendung der Pulverfarben-Zusammenset- zung zur Herstellung von Dispersionsfarben.

Kunstharzdispersionsfarben oder umgangssprachlich Dispersionsfarben gehören wegen ihrer einfachen Verarbeitbarkeit, den universellen Gestaltungsmöglichkeiten (Farbgebung, Effekte) und aus Gründen des Um- weltschutzes (Vermeidung von Lösemittelemissionen) zu der am meisten verwendeten Produktgruppe der Lacke und Farben. Die Hauptanwendung von Dispersionsfarben ist die als Wandfarbe im Innenbereich und im Außenbereich . Dispersionsfarben sind bei geschlossenem Behälter lange haltbar. Doch ist der Behälter erst einmal geöffnet, gelangen schnell Keime in die Dispersionsfarbe, was zu deren biologischem Abbau und zur Schimmel bildung führen kann. Zum Schutz vor bakteriellem Befall werden bei Dispersionsfarben daher Konservierungsmittel wie Isothiazolinone ein- gesetzt, welche insbesondere bei Allergikern Reizungen und Hautirri tationen hervorrufen können. Alternativ dazu wird in der Dispersi onsfarbe ein stark alkalischer pH-Wert von bis zu pH = 13 einge stellt. Solche stark alkalisierten Dispersionsfarben können ebenfalls zu Reizungen und Schädigung der Haut führen. Es sind deshalb aufwän- dige Vorkehrungen zum Arbeitsschutz erforderlich.

Mit der Verwendung einer trockenen Pulverfarbe, deren Zusammensetzung bis auf den Wasseranteil der Zusammensetzung der Dispersionsfarbe entspricht, könnten die obengenannten Nachteile überwunden werden. Bei einer wasserfreien Pulverfarbe ist kein Schutz vor Verkeimung während der Lagerung erforderlich. Deshalb können Lagerung und Transport einer trockenen Pulverfarbe in einem wesentlich breiteren Tempe raturintervall und über einen wesentlich längeren Zeitraum als bei wässrigen Dispersionsfarben-Formulierungen erfolgen. Ein weiterer Vorteil beim Transport einer Pulverfarben- usammensetzung ist der, dass sich das Gewicht der Farbe um den Wasseranteil reduziert. Von Vorteil ist auch, dass mit einer Pulverfarben-Zusammensetzung bei deren Verarbeitung die erforderliche Menge an wässriger Dispersions farbe hergestellt werden kann, und der Rest der Pulverfarbe weiterhin aufbewahrt werden kann. Das Volumen von zu entsorgenden Farbresten wird damit effektiv reduziert.

In der DE 4300319 CI wird ein wasserlösliches Farbpulver beschrieben aus dem unter Zugabe von Wasser eine Dispersionsfarbe hergestellt werden kann. Als Bindemittel wird ein Copolymer aus Vinylacetat und Ethylen vorgeschlagen. Die WO 2000/047682 Al beschreibt eine Trocken pulver-Zusammensetzung, welche nach Zumischung von Wasser, als Be schichtungsmittel für Gipsplatten-Wandpanele eingesetzt werden kann. Bindemittel ist ein Vinylacetat-Ethylen-Copolymer . In der DE 19751553 Al werden wässrige Dispersionen und in Wasser redispergierbare Poly merpulver, welche ein vernetzbares Polymerisat mit mehrfach ethyle- nisch ungesättigten Monomereinheiten enthalten, als Bindemittel für Dispersionsfarben und Pulverfarben und Putz beschrieben. Aus der DE 102004022405 Al ist die Verwendung von mit Schutzkolloid stabilisier ten Mischpolymerisaten in Form deren wässrigen Polymerdispersionen o- der in Wasser redispergierbaren Polymerpulver in zementfreien oder zementarmen Beschichtungsmitteln bekannt.

Es bestand die Aufgabe eine Pulverfarben-Zusammensetzung zur Verfü gung zu stellen, bei deren Verwendung zur Herstellung von Dispersi onsfarben, Beschichtungsmittel erhalten werden, mit denen Anstriche mit hoher Nassabriebsfestigkeit und hoher Deckkraft erhalten werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Pulverfarben-Zusammensetzung ent haltend a) mindestens ein in Wasser redispergierbares Polymerpulver, b) Pigment und Füllstoff, und c) gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass das in Wasser redispergierbare Polymerpulver a) ein mit Polyvinylalkohol stabilisiertes Mischpolymerisat ist, auf der Basis von al) 50 bis 95 Gew.-% Vinylacetat, a2) 1 bis 30 Gew.-% Ethylen, a3) 0 bis 20 Gew.-% Vinylester von langkettigen, gegebenenfalls verzweigten C 3 - bis Ci 2 -Carbonsäuren, a4) 0 bis 10 Gew.-% weiterer damit copolymerisierbarer ethylenisch ungesättigter Comonomere, wobei sich die Angaben in Gew.-% jeweils auf 100 Gew.-% aufaddieren, und als Polyvinylalkohol ein Gemisch aus mindestens ei- ne Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol-% und einer Viskosität nach Höppler (4 %-ige wässrige Lösung, Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015) von 1 bis 5 mPas und mindestens einem Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol-% und einer Viskosität nach Höppler von 6 bis 40 mPas enthalten ist.

In Wasser redispergierbare Polymerpulver-Zusammensetzungen (Dispersi onspulver) werden im Allgemeinen durch Trocknung der entsprechenden wässrigen Dispersionen eines Basispolymerisats hergestellt. Die Herstellung der wässrigen Dispersion des Basispolymerisats erfolgt vor- zugsweise mittels radikalisch initiierter Emulsionspolymerisation von einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren. Die damit erhaltene wässrige Dispersion des Basispolymerisats wird anschließend, vorzugsweise in Gegenwart von einer Trocknungshilfe (im Allge meinen ein Schutzkolloid) , beispielsweise mittels Sprühtrocknung, ge- trocknet. Gegebenenfalls können während oder nach der Trocknung noch Antiblockmittel oder weitere Additive zugegeben werden. Aufgrund des Schutzkolloidanteils wird zum einen beim Trocknungsvorgang verhin dert, dass die Polymerteilchen irreversibel verkleben, da die Poly merteilchen von den Schutzkolloid-Teilchen umhüllt werden. Zum ande- ren bewirkt diese Schutzkolloid-Matrix, welche sich beim Dispergieren der PolymerpulverZusammensetzung in Wasser wieder auflöst, dass die Polymerpartikel wieder mit der Partikelgröße der Ausgangsdispersion in der wässrigen (Re) dispersion vorliegen (TIZ-Fachberichte, 1985,

Vol . 109 (9) , 698) .

Das in Wasser redispergierbare Polymerpulver (Dispersionspulver) a) wird mittels radikalisch initierter wässriger Emulsionspolymerisation der Comonomere al) , a2) , gegebenenfalls a3) und gegebenenfalls a4) und anschließender Trocknung der damit erhaltenen wässrigen Disper- sion des Mischpolymerisats erhalten. Im Allgemeinen werden 50 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 95 Gew.- %, besonders bevorzugt 80 bis 95 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomere, Vinylacetat al) copolymerisiert . Im All- gemeinen werden 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, je weils bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomere, Ethylen a2) copo lymerisiert .

Geeignete Vinylester a3) von langkettigen, gegebenenfalls verzweigten C 3 - bis Ci2-Carbonsäuren sind Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinyl-2- ethylhexanoat , Vinyllaurat, 1-Methylvinylacetat , Vinylpivalat , Vinyl - ester der Neodecansäure, und Vinylester von alpha-verzweigten Mono carbonsäuren mit 5 bis 12 C-Atomen, beispielsweise VeoVa9 R oder Ve- oVal0 R (Handelsnamen der Firma Resolution) oder VERSA10 R (Handelsname der Wacker Chemie AG) . Besonders bevorzugt sind Vinyllaurat, Vinyles ter der Neodecansäure und die Vinylester von alpha-verzweigten Car bonsäuren mit 9 oder 10 C-Atomen (VeoVa9 R , VeoVal0 R oder VERSA10 R ) . Im Allgemeinen werden 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomere, der Vinylester a3) copolymerisiert.

Beispiele für weitere damit copolymerisierbare Comonomere a4) sind ethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren, vorzugsweise Ac rylsäure, Methacrylsäure und Fumarsäure; ethylenisch ungesättigte Carbonsäureamide und -nitrile, vorzugsweise Acrylamid und Acryl- nitril; Diester der Fumarsäure wie die Diethyl- und Diisopropylester , ethylenisch ungesättigte Sulfonsäuren und deren Salze, vorzugsweise Vinylsulfonsäure, 2 -Acrylamido- 2 -methyl-propansulfonsäure . Weitere Beispiele sind vorverne zende Comonomere wie mehrfach ethylenisch un- gesättigte Comonomere, beispielsweise Divinyladipat , Diallylmaleat , Allylmethacrylat oder Triallylcyanurat , oder nachvernetzende Comonomere, beispielsweise Acrylamidoglykolsäure (AGA) , Methylacrylamido- glykolsäuremethylester (MAGME) , N-Methylolacrylamid (NMA) , N-Methyl- olmethacrylamid (NMMA) , N-Methylolallylcarbamat , Alkylether wie der Isobutoxyether oder Ester des N-Methylolacrylamids , des N-Methylol- methacrylamids und des N-Methylolallylcarbamats . Geeignet sind auch epoxidfunktionelle Comonomere wie Glycidylmethacrylat (GMA) und Gly- cidylacrylat . Weitere Beispiele sind siliciumfunktionelle Comonomere, wie Acryloxypropyltri (alkoxy) - und Methacryloxypropyltri (alkoxy) - Silane, Vinyltrialkoxysilane und Vinylmethyldialkoxysilane , wobei als Alkoxygruppen beispielsweise Methoxy- , Ethoxy- und Ethoxypropylengly- kolether-Reste enthalten sein können, insbesonders Vinyltrimethoxy- silan und Vinyltriethoxysilan. Genannt seien auch Monomere mit Hyd- roxy- oder CO-Gruppen, beispielsweise Methacrylsäure- und Acrylsäure- hydroxyalkylester wie Hydroxyethyl- , Hydroxypropyl - oder Hydroxybuty- lacrylat oder -methacrylat sowie Verbindungen wie Diacetonacrylamid und Acetylacetoxyethylacrylat oder -methacrylat. Weitere Beispiele sind auch Vinylether, wie Methyl-, Ethyl- oder iso-Butylvinylether . Vorzugsweise werden die Hilfsmonomere a4) in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomere, co- polymerisiert . Bevorzugte Hilfsmonomere sind die ethylenisch ungesät tigten Mono- und Dicarbonsäuren wie Acrylsäure, Methacrylsäure und Maleinsäure (anhydrid) , die ethylenisch ungesättigten Sulfonsäuren und deren Salze wie Vinylsulfonsäure, die epoxidfunktionellen Comonomere wie Glycidylmethacrylat, die siliciumfunktionellen Comonomere wie Vinyltriethoxysilan, sowie Gemische der genannten Hilfsmonomere. Vorzugsweise werden keine mehrfach ethylenisch ungesättigte Comonomere copolymerisiert .

Besonders bevorzugt werden Mischpolymerisate von 80 bis 95 Gew.-% Vinylacetat und 5 bis 20 Gew.-% Ethylen, und gegebenenfalls noch Hilfs monomer a4). Besonders bevorzugt werden auch Mischpolymerisate von 60 bis 85 Gew.-% Vinylacetat al) , 1 bis 30 Gew.-% Ethylen a2) und 10 bis 20 Gew.-% Vinylester a3) von langkettigen, gegebenenfalls verzweigten

C 3 - bis Ci 2 -Carbonsäuren, gegebenenfalls noch Hilfsmonomere a4) . Die Angaben in Gew.-% addieren sich jeweils auf 100 Gew.-% auf.

Die Herstellung der wässrigen Dispersionen des Mischpolymerisats er- folgt nach dem Emulsionspolymerisationsverfahren, wobei die Polymeri- sationstemperatur im Allgemeinen 40°C bis 120°C, vorzugsweise 60°C bis 90°C beträgt und wobei bei einem Druck von im Allgemeinen 5 bis 100 bar abs . gearbeitet wird. Die Initiierung der Polymerisation er folgt vorzugsweise mit den für die Emulsionspolymerisation gebräuch- liehen Redox- Initiator-Kombinationen. Beispiele für geeignete Oxidationsinitiatoren sind die Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze der Peroxodischwefelsäure und Wasserstoffperoxid. Die genannten Initiatoren werden im Allgemeinen in einer Menge von 0,01 bis 2,0 Gew.-%, be zogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, eingesetzt. Geeignete Re- duktionsmittel sind beispielsweise Natriumhydroxymethansulfinat

(Brüggolit) , Brüggolit FF6 und (Iso- ) Ascorbinsäure . Die Reduktions mittelmenge beträgt vorzugsweise 0,01 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere. Die genannten Oxidationsmittel, insbesondere die Salze der Peroxodischwefelsäure , können auch alleinig als thermische Initiatoren eingesetzt werden.

Die Polymerisation erfolgt in Gegenwart von 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomeren, eines oder mehrerer, teilver seifter und niedermolekularer Polyvinylalkohole mit einem Hydrolyse- grad von jeweils 80 bis 95 Mol-% und einer Höppler-Viskosität, in 4

%-iger wässriger Lösung, von jeweils 1 bis 5 mPas (Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015) . Der Hydrolysegrad der teilverseiften und niedermolekularen Polyvinylalkohole beträgt vorzugsweise 85 bis 90 Mol-%, besonders bevorzugt 87 bis 89 Mol-%. Die Höppler-Viskosität in 4 %-iger wässriger Lösung, der teilverseiften und niedermolekularen

Polyvinylalkohole, beträgt vorzugsweise 2 bis 4 mPas (Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015) . Gegebenenfalls können auch teilver seifte und höhermolekulare Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von vorzugsweise 80 bis 95 Mol-% und einer Höppler-Viskosität in 4 %- iger wässriger Lösung von 6 bis 40 mPas (Methode nach Höppler bei

20°C, DIN 53015) alleine oder im Gemisch mit den teilverseiften und niedermolekularen Polyvinylalkoholen eingesetzt werden. Die genannten Polyvinylalkohole sind im Handel erhältlich und mittels dem Fachmann bekannter Verfahren zugänglich. Gegebenenfalls können zusätzlich noch geringe Mengen an Emulgatoren, beispielsweise anionische und/oder nichtionische Emulgatoren, bei der Polymerisation verwendet werden, beispielsweise 0,1 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomeren. Beispiele für anioni- sehe Emulgatoren sind Alkylsulfate mit einer Kettenlänge von 8 bis 18 C-Atomen, Alkyl- oder Alkylarylethersulfate mit 8 bis 18 C-Atomen im hydrophoben Rest und bis zu 40 Ethylen- oder Propylenoxideinheiten, Alkyl- oder Alkylarylsulfonate mit 8 bis 18 C-Atomen, Ester und Halbester der Sulfobernsteinsäure mit einwertigen Alkoholen. Beispiele für nichtionische Emulgatoren sind Ci2-Ci4-Fettalkoholethoxylate mit einem Ethoxylierungsgrad von 3 bis 20 Ethylenoxid-Einheiten, Vorzugs weise werden während der Polymerisation keine Emulgatoren verwendet, und auch keine Emulgatoren nachträglich zugegeben. Das in Wasser redispergierbare Polymerpulver (Dispersionspulver) a) wird mittels Trocknung der entsprechenden wässrigen Dispersionen des Mischpolymerisats hergestellt. Die Trocknung erfolgt mittels Sprühtrocknung in Gegenwart des Gemisches aus mindestens einem Polyvinyl alkohol mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol-% und einer Visko- sität nach Höppler von 1 bis 5 mPas, und mindestens einem Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol-% und einer Viskosität nach Höppler von 6 bis 40 mPas. Die Polyvinylalkohole werden dabei in einer solchen Menge eingesetzt, dass deren Gewichtsanteil im Dispersionspulver 2 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Misch- polymerisats beträgt. Das Mengenverhältnis des Anteils an niederviskosem Polyvinylalkohol zu höher viskosem Polyvinylalkohol beträgt von 1 : 50 bis 50 : 1, vorzugsweise von 1 : 10 bis 10 : 1.

Die Sprühtrocknung erfolgt mittels Zerstäubung im Sprühtrockner. Als Trocknungsgas wird im Allgemeinen Luft eingesetzt. Zur Beschleunigung der Trocknung wird das Trocknungsgas vorerwärmt, vorzugsweise auf eine Eintrittstemperatur von 130°C bis 210°C (Heißluft) . Im Allgemeinen wird noch Antiblockmittel zugegeben. Geeignete Antiblockmittel (Anti- backmittel) sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise Aluminiumsili- kate wie Kaolin, pyrogene Kieselsäure oder gefällte Kieselsäure oder Carbonate wie Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat. Die Antiblock mittel werden im Allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 7 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der polymeren Bestandteile (Mischpolymerisat und Polyvinylalkohole) der zu zerstäubenden Poly merisatdispersion eingesetzt. Gegebenenfalls kann das Antiblockmittel auch ganz oder teilweise dem fertig getrockneten Polymerpulver vor oder nach dessen Abscheidung vom Trocknungsgas zugegeben werden. Die Pulverfarben-Zusammensetzung enthält im Allgemeinen 5 bis 30

Gew.-%, vorzugweise 20 bis 30 Gew.-% von einem oder mehreren in Was ser redispergierbaren Polymerpulvern a) , jeweils bezogen auf das Ge samtgewicht der Pulverfarben-Zusammensetzung . Zur Optimierung der Viskosität und zur Optimierung der Deckkraft der mit den Pulverfarben erhältlichen Dispersionsfarben werden bevorzugt in Wasser redispergierbare Polymerpulver a) mit einem Polyvinylalko hol-Anteil von 10 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des Mischpolymerisats, in der Pulver- farben-Rezeptur verwendet. Diese in Wasser redispergierbaren Polymer pulver a) mit erhöhtem Polyvinylalkohol-Anteil von vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-% können alleine oder im Gemisch mit einem in Wasser redispergierbaren Polymerpulver a) mit geringerem Polyvinylalkohol -An teil in der Pulverfarben-Rezeptur verwendet werden.

Die Pulverfarben-Zusammensetzung kann auch ein oder mehrere hydraulische Bindemittel enthalten, beispielsweise Zement (Portland-, Alumi- nat-, Hütten-, Magnesia-, Phosphatzement) , Gips, Kalk und Wasserglas. Der Anteil an hydraulischem Bindemittel beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Pulverfarben-Zusammensetzung .

Durch Zugabe von Zement oder Kalk zu der trockenen Formulierung kann auch gezielt und nach Bedarf der pH-Wert einer Pulverfarbe einge- stellt werden. Weitere Beispiele für Stellmittel sind Silikonate wie Kaliummethylsilikonate , Amine, Polyamine, und Polyethylenimine.

Es sind sowohl Formulierungen mit als auch ohne pH-Stellmittel mög lich .

Geeignete Pigmente und deren Mengenanteile in einer Pulverfarben-Re- zeptur sind dem Fachmann bekannt. Beispiele für Pigmente sind anorga nische Pigmente wie Titandioxid, Bariumsulfat, Bornitrid und Zinkoxid für weiße Dispersionsfarben, Eisenoxide wie Eisenoxidrot, Natrium- Aluminium-Sulfo-Silikat (Ultramarinblau Pigment Blue 29:77007). Der

Mengenanteil der Pigmente in der Pulverfarben-Zusammensetzung beträgt im Allgemeinen 1 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Pulverfarben-Zusammensetzung. Geeignete Füllstoffe sind beispielsweise Carbonate wie Calciumcarbo nat in Form von Kreide, Dolomit und Calcit. Geeignet sind auch Silikate wie Quarzmehl, Feldspat, Kaolin und Talkum. Geeignet sind auch Faserfüllstoffe wie Cellulosefasern. In der Praxis werden häufig Ge mische von Füllstoffen eingesetzt. Der Mengenanteil der Füllstoffe in der Pulverfarben-Zusammensetzung beträgt im Allgemeinen 20 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 60 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Ge samtgewicht der Pulverfarben-Zusammensetzung.

Gebräuchliche Zusatzstoffe c) in Pulverfarben-Zusammensetzungen sind Dispergiermittel, Netzmittel, Verdickungsmittel, Hydrophobierungsmit tel, Entschäumer, Filmbildehilfsmittel , Weichmacher, und Schutzkollo ide. Solche Zusatzstoffe sind im Handel erhältlich und deren Einsatz mengen sind dem Fachmann bekannt. Beispiele für Dispergiermittel und Netzmittel sind Natrium- und Kalium-Polyphosphate sowie Polyacrylsäuren und deren Salze. Diese werden im Allgemeinen in Anteilen von 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Pulverfarben-Zusammensetzung eingesetzt. Beispiele für Verdickungsmittel und Schutzkolloide sind Celluloseether wie Carboxymethylcellulose , Hydroxyethylcellulose , Stärke und Polyvinylalkohol. Bentonit ist ein Beispiel für ein anorganisches Verdickungsmittel. Die Verdickungsmittel und Schutzkolloide werden im Allgemeinen in einer Menge von jeweils 0,01 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Pulverfarben-Zusammensetzung eingesetzt.

Beispiele für Hydrophobierungsmittel sind Silane und Fettsäureester. Beispiele für Entschäumer sind Silikonöle, Polyglykole.

Beispiele für Fil bildehilfsmittel sind Esteralkohol-Gemische wie Texanol R .

Zur Herstellung der Pulverfarben-Zusammensetzung können die einzelnen Bestandteile in Form deren feinteiligen Pulver in einem Pulvermischer miteinander vermischt werden. Alternativ dazu kann auch so vorgegan gen werden, dass die Bestandteile b) und c) der Pulverfarben- Zusammensetzung zusammen mit der wässrigen Dispersion des Mischpolymeri sats zur Herstellung des in Wasser redispergierbaren Polymerpulvers a) vermischt werden, und diese wässrige Mischung anschließend sprüh getrocknet wird. Dabei wird eine Pulverfarben-Zusammensetzung erhalten, welche sich durch besonders gute Dispergierbarkeit in Wasser auszeichnet. Das zuletzt genannte Verfahren zeichnet sich durch die Reduktion der Staubbildung während der Herstellung der Pulverfarben- Zusammensetzung aus.

Die Pulverfarben-Zusammensetzung eignet sich zur Herstellung von wässrigen Dispersionsfarben. Dazu kann der Wasseranteil vorgelegt werden und die Pulverfarben-Zusammensetzung dem Wasser unter Rühren zugemischt werden, oder in umgekehrter Reihenfolge vorgegangen wer den, und gegebenenfalls anschließend homogenisiert werden.

Gegenüber wässrigen Dispersionsfarben zeichnet sich die erfindungsge mäße Pulverfarben-Zusammensetzung durch bessere Lagerstabilität aus. Die Pulverfarben-Zusammensetzung ist froststabil, hitzestabil, es kann kein Skinning auftreten, und der Zusatz von Biozid ist entbehrlich. Die Pulverfarben- Zusammensetzung hat im Vergleich zu wässrigen Dispersionsfarben einen reduzierten Verpackungsbedarf . Es ist keine Abpackung in Plastikeimern erforderlich. Bei der Verarbeitung der Pulverfarben- Zusammensetzung kann exakt die benötigte Menge an Dis persionsfarbe hergestellt werden. Die Verwendung der Pulverfarben-Zu- sammensetzung ist daher verbrauchsfreundlich und abfallfrei.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Er findung:

Folgende Dispersionspulver wurden zur Testung eingesetzt: Dispersionspulver 1 (DP 1) :

In Wasser redispergierbares Vinylacetat-Ethylen-Copolymerpulver (85,5 Gew.-% Vinylacetat und 14,5 Gew.-% Ethylen) mit 13 Gew.-%, bezogen auf VAE-Copolymer, eines Polyvinylalkohol-Gemisches * . Dispersionspulver 2 (DP 2) :

In Wasser redispergierbares Vinylacetat-Ethylen-VERSA10 R -Copolymer- pulver (53 Gew.-% Vinylacetat, 27 Gew.-% Ethylen und 20 Gew.-% VERSA10 R ) mit 12 Gew.-%, bezogen auf Copolymer, eines Polyvinylalko hol-Gemisches * .

Dispersionspulver 3 (DP 3) :

In Wasser redispergierbares Vinylacetat-Ethylen-VERSA10 R -Copolymer- pulver (69,3 Gew.-% Vinylacetat, 13,4 Gew.-% Ethylen und 17,3 Gew.-% VERSA10 R ) mit 14 Gew. -%, bezogen auf Copolymer, eines Polyvinylalko- hol -Gemisches* und 2 Gew.-%, bezogen auf Copolymer, eines Hydrophobierungsmittels (Silres R Powder D der Wacker Chemie AG) .

Dispersionspulver 4 (DP 4):

In Wasser redispergierbares Vinylacetat-Ethylen-VERSA10 R -Copolymer- pulver (69,3 Gew.-% Vinylacetat, 13,4 Gew.-% Ethylen und 17,3 Gew.-% VERSA10 R ) mit 13 Gew. -%, bezogen auf Copolymer, eines Polyvinylalko hol-Gemisches * .

Dispersionspulver 5 (DP 5) :

In Wasser redispergierbares Vinylacetat-Ethylen-Copolymerpulver (95 Gew.-% Vinylacetat und 5 Gew.-% Ethylen) mit 20 Gew.-%, bezogen auf VAE-Copolymer, eines Polyvinylalkohol -Gemisches * .

* Polyvinylalkoholgemisch mit einem Polyvinylalkohol mit einem Hyd- rolysegrad von 88 Mol-% und einer Höpplerviskosität von 4 mPas und einem Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad von 88 Mol-% und einer Höpplerviskosität von 13 mPas im Gewichtsverhältnis von 2 : 1.

Tabelle 1:

Pulverfarben-Zusammensetzung und Wasseranteil für Dispersionsfarbe:

Testmethoden :

Testung der Scheuerfestigkeit SF (Nassabriebsfestigkeit) der Dispersionsfarben:

Zur Bestimmung der Nassabriebsfestigkeit wurden die aus den Pulverfarben hergestellten Dispersionsfarben jeweils mit der Vliesmethode gemäß ISO 11998 getestet.

Die Dispersionsfarbe wurde jeweils mit einem Applikator in einer Schichtdicke von 300 p (naß) auf eine Leneta-Folie (PVC-Folie) auf getragen .

Anschließend wurde 72 Stunden bei Normklima (DIN 50014, 23 °C und 50 % relative Luftfeuchtigkeit) gelagert, dann 24 Stunden bei 50 °C und schließlich 24 Stunden bei Normklima gelagert.

Es resultierte eine Trockenschichtstärke von ca. 200 pm.

Dann wurde jeweils drei Teststreifen mit den Abmessungen 2,5 cm x 7,5 cm ausgeschnitten und anschließend gewogen.

Damit wurde die Scheuerprüfung mit 200 Zyklen durchgeführt und an schließend wieder gewogen. Aus der Farbdichte der gescheuerten Fläche und dem Massenverlust des Farbfilms wurde dann der Farbabtrag in pm errechnet .

Es wurde jeweils ein Mittelwert aus drei Messungen ermittelt.

Die Scheuerfestigkeit nach 200 Zyklen wird in Klassen bewertet:

Klasse 1 mit Abrieb kleiner 5 pm,

Klasse 2 mit Abrieb zwischen 5 pm und kleiner 20 pm,

Klasse 3 mit Abrieb zwischen 20 pm und kleiner 70 pm.

Messung der Brookfield-Viskositäten BF1, BF10 und BF100 der Dispersi onsfarben :

Die Messung der Brookfield-Viskosität der mit den Pulverfarben- Zusam mensetzungen hergestellten Dispersionsfarben erfolgte jeweils mit ei- nem Brookfieldviskosimeter BF 35, nach Temperierung auf 23°C, jeweils unter Verwendung der in der Bedienungsanleitung angegebenen Spindel, bei 1 Umdrehung pro Minute (BF1) , bei 10 Umdrehungen pro Minute (BF10 ) und bei 100 Umdrehungen pro Minute (BF100) .

Die Messungen erfolgten unmittelbar nach dem Abmischen der Dispersi- onsfarben (Tabelle 2) oder nach einer Lagerung von 1 Woche bei Norm klima (Tabelle 3) .

Die Viskosität wird jeweils in mPas angegeben.

Messung der Teilchengrößen Dn und Dw in der Dispersionsfarbe:

Die Messung der zahlenmittleren Teilchengröße Dn und der gewichts- mittleren Teilchengröße Dw der Dispersionsfarben erfolgte mittels La serbeugung mit dem Beckman Coulter Partikelgrößenmessgerät LS 13320 nach Gerätevorschrift, jeweils nach einer Lagerung bei Normklima über 24 Stunden nach Abmischung.

Die Partikel in der Dispersionsfarbe können sowohl die einzelnen Be standteile wie Füllstoff, Pigment oder Polymer sein, als auch deren Agglomerate mit variierender Zusammensetzung. Bestimmung der spezifischen Oberfläche SOF der Teilchen in der Dis persionsfarbe :

Die Bestimmung der spezifischen Oberfläche SOF, der in der Dispersi onsfarbe dispergierten Partikel, erfolgte mittels Berechnung ausge- hend von den bei der Messung der Teilchengröße erhaltenen Werte.

Die spezifische Oberfläche wird in m 2 /g Feststoff in der Dispersionsfarbe angegeben.

Bestimmung der Deckkraft der Dispersionsfarben:

Die Deckkraft wurde mit der in der „Richtlinie zur Bestimmung des Deckvermögens" des Verbandes der deutschen Lackindustrie, Ausgabe Juli 2002, beschriebenen Methode gemäß DIN EN 13300 ermittelt.

Die Dispersionsfarben wurden mit einem automatischen Filmapplikator, mit einer Rakel mit einer Spalthöhe von 150 pm und 225 pm, jeweils auf schwarz -weißen Kontrastkarten (Typ 3H der Firma Lenetta) mit Normfarbwert Y über Schwarz von 7 oder weniger und Normfarbwert Y über Weiß von 80 bis 90, aufgebracht.

Die so beschichteten Kontrastkarten wurden 24 Stunden bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit getrocknet und anschließend gewogen.

Aus der Auftragsmenge in g/m 2 und der Farbdichte wurde jeweils die Ergiebigkeit in m 2 /l berechnet.

Mit einem Colorimeter (Elrepho 450X von Datacolor) wurden die Norm farbwerte Y (Farbstandards) über der schwarzen und der weißen Basis gemessen und das "Kontrastverhältnis" in "%" berechnet.

Die so ermittelten Werte für das Kontrastverhältnis wurden in einem Diagramm gegen die entsprechende Ergiebigkeit (m 2 /l) aufgetragen. Durch Interpolation wurde die Ergiebigkeit E bei 7m 2 /l bei einem Kon trastverhältnis von 98 % bestimmt.

Je höher die Ergiebigkeit E, desto besser ist die Deckkraft.

Die Messergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

Tabelle 2 :

Polyvinylalkohol ist ein Schutzkolloid, das Dispergiereigenschaften in einer Farbformulierung teilweise übernimmt. Mit einem steigenden Anteil an Polyvinylalkohol im Dispersionspulver der Pulverfarben- Zu sammensetzung wird eine feinere Partikelverteilung von Füllstoffen und Pigmenten erreicht, was an der steigenden Größe der spezifischen Partikeloberfläche SOF und einer Verbesserung der Deckkraft E beobachtet werden kann (Vergleich von spezifischer Oberfläche SOF und Deckkraft E der Rezepturen mit Pulver DP 1 und Pulver DP 5) .

Die Modifizierung des Mischpolymerisats mit langkettigen Vinylester- Monomeren (DP 2, DP 3 , DP 4) bringt einen hydrophobierenden Effekt und kann die Eigenschaften einer Farbe hinsichtlich Anforderungen an wasserabweisenden Eigenschaften verbessern.

Die Modifizierung mit langkettigen Vinylestern bringt zusätzlich ei- nen verzögernden Effekt auf die Anquell-Eigenschaften eines Polymers in einer Farbformulierung, der indirekt über Viskositätsanstieg über die Zeit messbar ist (siehe Vergleich von Rezepturen mit DP 1 und DP 2 in Tabelle 3) . Tabelle 3 :

In der Rezeptur von Tabelle 4 wurde eine Dispersionsfarbe mit einer Pulverfarben-Zusammensetzung ohne Stellmittel (Zement, Kalk) herge stellt .

In der Pulverfarben-Rezeptur wurde das Dispersionspulver 1 (VAE mit relativ niederem Polyvinylalkohol -Gehalt) mit einem geringen Anteil von Dispersionspulver 5 (VAE mit relativ hohem Polyvinylalkohol -Ge halt abgemischt.

Tabelle 4:

Damit wurde eine deutliche Verbesserung der Deckkraft E erhalten: 98,6 % bei 7m 2 /l (zum Vergleich: DP 1 alleine in Tabelle 2: 91,8 % bei 7m 2 /l) .