CH437602A - Use of phosphoric acid esters as a surface-active additive to aqueous dispersions of thermoplastic resins - Google Patents

Use of phosphoric acid esters as a surface-active additive to aqueous dispersions of thermoplastic resins

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CH437602A
CH437602A CH257665A CH257665A CH437602A CH 437602 A CH437602 A CH 437602A CH 257665 A CH257665 A CH 257665A CH 257665 A CH257665 A CH 257665A CH 437602 A CH437602 A CH 437602A
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phosphoric acid
acid esters
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CH257665A
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Advance Prod Gmbh
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    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/06Phosphorus compounds without P—C bonds
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    • C07F9/09Esters of phosphoric acids
    • C07F9/091Esters of phosphoric acids with hydroxyalkyl compounds with further substituents on alkyl
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Description

  

  
 



  Verwendung von Phosphorsäureestern als oberflächenaktiver Zusatz zu wässrigen Dispersionen thermoplastischer Harze
Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Phosphorsäureestern als oberflächenaktiver Zusatz zu Emulsionen bzw. Dispersionen thermoplastischer Harze, wie sie normalerweise für   Emulsionsfarben    auf Wasserbasis zur Oberflächenbeschichtung verwendet werden.



   Die gemäss der Erfindung verwendbaren Phosphorsäureester sind solche, in denen mindestens eine Estergruppe aus Polyalkylenglykolen bzw. deren Mono äthern oder -estern gebildet ist und die anderen Estergruppen beispielsweise Alkyl-, Aryl- und/oder Alkylarylgruppen sind.



   Als Polyalkylenglykole. kommen z. B. in Betracht: Polyäthylenglykole der Formel    HO(C2H4O)0CH2CH2OH      inden    = 2 bis 15 ist und Polypropylenglykole der Formel
EMI1.1     
 in der n = 2 bis 15 und R eine Methylgruppe und R' Wasserstoff ist oder umgekehrt.



   Für die Polyalkylenglykolmonoäther können als Alkohole, die in direkter Ätherbindung an das Polyalkylenenglykol gebunden sind, beispielsweise folgende genannt werden: Methanol, Äthanol, Butanole,   2-Athyl-    hexylalkohol, Benzylalkohol, Phenol, Cresole, Diacetonalkohol; letztere sind unter den Bezeichnungen  DO WANOLE ,  CARBITOLE  und  CELLOSOLVE  im Handel.



   Die gemäss der Erfindung zu verwendenden Phosphorsäureester können durch ein- oder mehrstufige Veresterungsmethoden gewonnen werden, wobei die Komponenten in entsprechendem molekularem Verhältnis, vorzugsweise in einem Lösungsmittel und in Gegenwart von Kondensationskatalysatoren, erhitzt und das Reaktionswasser sowie das Lösungsmittel und etwa überschüssige Reaktionskomponenten abdestilliert wer den. Die Verbindungen sind im allgemeinen wasserlöslich oder zumindest in Wasser leicht dispergierbar. Die Wasserlöslichkeit ist normalerweise abhängig von der Kettenlänge der Polyalkylenglykole, wobei höherer Säurestoffgehalt die Löslichkeit begünstigt, und zum anderen von endständigen Äthergruppen, die vorzugsweise aus wasserlöslichen Alkoholen zu bilden sind.



   Nach bekannten fachmännischen Grundsätzen können die genannten Komponenten in solchem Verhältnis zusammengestellt werden, dass die Wasserraffinität erreicht wird.



   Im folgenden Beispiel wird zunächst eine geeignete Herstellungsweise verwendbarer Phosphorsäureester und dann ihre erfindungsmässige Verwendung in einer wässrigen, Pigment enthaltenden Harzemulsion beschrieben.



   Beispiel
310 g   Triphenylphosphite    wurden in Gegenwart von 3 g Natriummethylat mit 350 g Methoxypolyäthylenglykol 350 gerührt. Das Gemisch wurde auf 1700 erhitzt und unter einem Druck von 5-10 mm ein Mol Phenol abgetrieben. Nach Abkühlen des Reaktionsgemisches wurden 300 g kaltes Wasser zugefügt. Hierauf wurden 10 g Natriumcarbonat und anschliessend 34 g (1 Mol) Wasserstoffperoxyd unter äusserer Kühlung langsam zugegeben.



   Es entstand eine wässrige Lösung, welche, neben Triphenylphosphat, als erfindungsgenaue Phosphorsäureester   Diphenylmonomethoxypolyäthylenglykolphos-    phat und   Monophenyl-bis-(Methoxypolyäthylenglykol)-    Phosphat enthielt.



   Um bei Verwendung dieser Phosphorsäureester den Einfluss auf die Beständigkeit eines Anstrichs gegen Wasserfleckenbildung und wiederholte Emulsionsbilbildung bei Berührung mit Wasser zu bestimmen, wurden folgende Vergleichsversuche angesetzt:  
Vergleichs- Phosphor mischung säureester enthaltende
Mischung Wasser 135 135   Tamol   731 >     (25 O/o) 4 2 Rutil   TiO2    175 175 Ton 100 100 Calciumcarbonat 150 150 Polyglykol 1200 3 3 Phosphorsäureester 10 wurden gemischt, dann wurde zugegeben Methylcellulose 20/oiger Lösung 200 200 Diäthylenglykol 15 15 Butadienstyrolcopolymerisat
Emulsion 290 290  Tergitol   NP-X >     10  Wasser 30 30   Tamol  der Rohm  &  Haas Company ist ein oberflächenaktives Mittel.    Tergitol      NP-X     der Carbide and Carbon Chemical Co.

   ist ein Alkylphenyläther des Poly äthylenglykols.



   Mit beiden Farben wurden, wie unten beschrieben, Tafeln für die Scheuerprüfung hergerichtet. Die Tafel mit der Vergleichsmischung war nach 500 Durchgängen vollständig zerstört. Die Beschichtung aus der Phosphorsäureester enthaltenden Mischung zeigte eine dermassen verbesserte Scheuerfestigkeit, dass nach etwa 1500 Durchgängen noch keine Schäden feststellbar waren.



  Ausserdem wurde eine gewisse Feuerfestigkeit erzielt.



   Die Scheuerprüfung wurde wie folgt vorgenommen: Von den obigen Mischungen wurden Filme der Prüffarbe auf eine ebene   Glastafel    von 16,51 x 44,45 cm mittels einer auf 0,1524 mm Abstand eingestellten Rakel aufgetragen.



   Nach Herstellung der Beschichtung wurden die Tafeln unter strenger Kontrolle der Temperatur und der Feuchtigkeitsbedingungen bei   25O    C und 50   O/o    relativer Feuchtigkeit 7 Tage lang getrocknet. Nach dieser Trocknungszeit wurden die Tafeln einer Prüfung mittels der   Gardner-Straight- line -Waschechtheitsprüfmaschine    mit einer Ein-Pfund-Bürste unterworfen.



   Vor der Prüfung wurde die Bürste während 30 Minuten in Wasser und anschliessend während 5 Minuten in eine 0,5   0/obige     Ivory -Seifenlösung eingetaucht. Die Tafeln wurden dann unter Verwendung zusätzlicher    Ivory -Seifenlösung    als Waschflüssigkeit gescheuert.



  Die Prüfung wurde so lange fortgesetzt, bis deutliche Schäden auftraten, jedoch im allgemeinen nicht über 2000 Scheuergänge hinaus.   



  
 



  Use of phosphoric acid esters as a surface-active additive to aqueous dispersions of thermoplastic resins
The invention relates to the use of phosphoric acid esters as a surface-active additive to emulsions or dispersions of thermoplastic resins such as are normally used for water-based emulsion paints for surface coating.



   The phosphoric acid esters which can be used according to the invention are those in which at least one ester group is formed from polyalkylene glycols or their mono ethers or esters and the other ester groups are, for example, alkyl, aryl and / or alkylaryl groups.



   As polyalkylene glycols. come z. B. into consideration: Polyethylene glycols of the formula HO (C2H4O) OCH2CH2OH indene = 2 to 15 and polypropylene glycols of the formula
EMI1.1
 in which n = 2 to 15 and R is a methyl group and R 'is hydrogen or vice versa.



   For the polyalkylene glycol monoethers, the following alcohols, which are bonded to the polyalkylene glycol in a direct ether bond, can be mentioned, for example: methanol, ethanol, butanols, 2-ethylhexyl alcohol, benzyl alcohol, phenol, cresols, diacetone alcohol; the latter are sold under the names DO WANOLE, CARBITOLE and CELLOSOLVE.



   The phosphoric acid esters to be used according to the invention can be obtained by single or multi-stage esterification methods, the components being heated in the appropriate molecular ratio, preferably in a solvent and in the presence of condensation catalysts, and the water of reaction as well as the solvent and any excess reaction components being distilled off. The compounds are generally water-soluble or at least easily dispersible in water. The solubility in water is normally dependent on the chain length of the polyalkylene glycols, with a higher acid content promoting solubility, and on the other hand on terminal ether groups which are preferably to be formed from water-soluble alcohols.



   According to known professional principles, the components mentioned can be put together in such a ratio that the water refinity is achieved.



   The following example first describes a suitable method of preparing usable phosphoric acid esters and then their use according to the invention in an aqueous, pigment-containing resin emulsion.



   example
310 g of triphenyl phosphites were stirred with 350 g of 350 g methoxypolyethylene glycol in the presence of 3 g of sodium methylate. The mixture was heated to 1700 and one mole of phenol was driven off under a pressure of 5-10 mm. After the reaction mixture had cooled, 300 g of cold water were added. 10 g of sodium carbonate and then 34 g (1 mol) of hydrogen peroxide were then slowly added with external cooling.



   An aqueous solution was formed which, in addition to triphenyl phosphate, contained diphenyl monomethoxypolyethylene glycol phosphate and monophenyl bis (methoxypolyethylene glycol) phosphate as phosphoric acid esters according to the invention.



   In order to determine the influence on the resistance of a paint against water staining and repeated emulsion formation when this phosphoric acid ester is used in contact with water, the following comparative tests were carried out:
Comparative phosphorus mixture containing acid esters
Mixture water 135 135 Tamol 731> (25 O / o) 4 2 rutile TiO2 175 175 clay 100 100 calcium carbonate 150 150 polyglycol 1200 3 3 phosphoric acid ester 10 were mixed, then methyl cellulose 20% solution 200 200 diethylene glycol 15 15 butadiene styrene copolymer was added
Emulsion 290 290 Tergitol NP-X> 10 Water 30 30 Tamol from Rohm & Haas Company is a surface active agent. Tergitol NP-X from Carbide and Carbon Chemical Co.

   is an alkylphenyl ether of poly ethylene glycol.



   As described below, both colors were used to prepare panels for the abrasion test. The panel with the comparison mixture was completely destroyed after 500 runs. The coating made from the mixture containing phosphoric acid ester showed such an improved rub resistance that no damage could be detected after about 1500 passes.



  In addition, a certain fire resistance was achieved.



   The abrasion test was carried out as follows: Films of the test color of the above mixtures were applied to a flat glass panel measuring 16.51 × 44.45 cm using a doctor blade set at a distance of 0.1524 mm.



   After the coating was made, the panels were dried under strict control of the temperature and humidity conditions at 250 ° C. and 50% relative humidity for 7 days. After this drying time, the panels were subjected to a test using the Gardner Straightline ™ wash fastness tester with a one-pound brush.



   Before the test, the brush was immersed in water for 30 minutes and then in a 0.5% Ivory soap solution above for 5 minutes. The panels were then scrubbed using additional Ivory® soap solution as a wash liquid.



  The test was continued until significant damage occurred, but generally not beyond 2000 scrubbing cycles.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verwendung von Phosphorsäureestem, in denen mindestens eine Estergruppe aus Polyalkylenglykolen bzw. deren Monoäthern oder -estern gebildet ist, als oberflächenaktiver Zusatz zu wässrigen Emulsionen bzw. PATENT CLAIM Use of phosphoric acid esters in which at least one ester group is formed from polyalkylene glycols or their monoethers or esters as a surface-active additive to aqueous emulsions or Dispersionen thermoplastischer Harze. Dispersions of thermoplastic resins. UNTERANSPRUCH Verwendung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Emulsionen bzw. Dispersionen zusätzlich Pigment enthalten. SUBClaim Use according to claim, characterized in that the emulsions or dispersions additionally contain pigment.
CH257665A 1959-07-03 1960-07-01 Use of phosphoric acid esters as a surface-active additive to aqueous dispersions of thermoplastic resins CH437602A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999046337A1 (en) * 1998-03-12 1999-09-16 Basf Aktiengesellschaft Aqueous polymer dispersion containing an emulsifier with phosphate groups

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1999046337A1 (en) * 1998-03-12 1999-09-16 Basf Aktiengesellschaft Aqueous polymer dispersion containing an emulsifier with phosphate groups

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