Verfahren zur Herstellung von wässrigen Dispersionen von Vinylesterhomo- oder copolymerisaten Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von wässrigen Dispersionen von Vinylesterhomo- oder copolymerisaten, insbeson dere von synthetischem Latex oder Polyvinylestern, die als Bindemittel für wasserfeste Anstrichfarben geeignet sind.
Die Verwendung von wässrigen Dispersionen was serunlöslicher Harze insbesondere Polyvinylacetet, auf dem Gebiet der abwaschbaren Anstrichfarben ist in folge der zahlreichen davon abgeleiteten Vorteile, wie z. B. Wirtschaftlichkeit, Einfachheit in de Verwendung und Sicherheit bei der Handhabung, sehr gebräuchlich geworden.
Für die oben erwähnte Verwendung ist es not wendig, danss die wässrigen Dispersionen von Vinyl- esterhomo- oder copolymerisaten, wie z. B. Polymere oder Mischp.olymerisate von Vinylacetat mit Acrylaten, Maleaten, Fumaraten, höheren Vinylestern, besondere Merkmale aufweisen.
So müssen sie einen hohen Gehalt an Feststoffen und, was ihre Pigmente betrifft, ein möglichst hohes Bindevermögen aufweisen, damit man Anstrichfarben mit einem hohen Pigmentgehalt erzielt, die jedoch gute Beständigkeits- und Dauerhaftigkeitsmerkmale zeigen.
Erforderlich sind auch eine genügend niedrige Vis kosität, um die Auftragung zu erleichtern, eine hohe mechanische Beständigkeit, Beständigkeit gegenüber Gefrieren und Auftauen, der Beigabe von Salzen und Variationen des pH-Wertes, sowie eine sehr kleine Teilchengrösse, um eine homogene Anstrichfarbe zu erzielen. Ferner müssen die erzielten Farbschichten besonders wasserfest sein.
Das Zusammentreffen all dieser Merkmale ist ge wöhnlich schwer zu erreichen, und man. begnügt sich daher im allgemeinen mit einem Kompromiss, der dazu führt, dass man annehmbare Polyvinylester-Dispersio- nen erzielt, auch wenn sie irgendeinem der oben ange gebenen Merkmale nicht ganz entsprechen. Es ist z.
B. bekannt, dass die Gegenwart grosser Mengen von Schutzkolloiden immer erwünscht ist, da solche Produkte im allgemeinen eine gute Stabilität verleihen, doch wird dadurch andererseits die Wasser beständigkeit der Farbschicht weitgehend vermindert, während die Viskosität übermässig zunimmt und die Teilchen enorm anschwellen.
Andererseits führt das vollständige Eliminieren der Schutzkolloide zu entgegengesetzten Ergebnissen, wobei die Beständigkeit (die mechanische, sowie Ge frieren und Auftauen, der Beigabe von Salzen und Variationen des pH-Wertes gegenüber) ernstlich beein trächtigt wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung wässriger Dispersionen von Polyvinylestern, wie z. B. Polyvinylacetat oder Mischpolymerisate von Vinylacetat mit andern Mono meren, wie z.
B. Acrylaten, Maleaten, Fumaraten, höheren Vinylestern, die alle oben erwähnten Merk male aufweisen und die sich besonders dazu eignen, um bei der Herstellung von Farben mit einem hohen Gehalt an Feststoffen und guter Abwaschbarkeit, Beständigkeit, Gefriererz und Tauen gegenüber und Auftragungsfähig- keit verwendet zu werden.
Dieser Gegenstand wird durch das erfindungsge- mässe Verfahren zur Herstellung von wässrigen Dispersionen von Vinylesterhomo- oder -copolymerisa- ten erzielt, und welches Verfahren dadurch gekenn zeichnet ist, dass Vinylester allein oder im- Gemisch mit anderen Monomeren in wässriger Disperson in Gegenwart eines Schutzkolloid-Emulgierungsmittel- Systems polymerisiert werden,.
das aus a)- einem Schutzkolloid, b) nicht ionischen Emulgierungsmitteln und c) anionischen Emulgierungsmitteln besteht, die resp. aus:
a) Zellulosederivaten b) Verbindungen der Formel
EMI0002.0001
worin R ein Alkylradikal mit 7-12 Kohlenstoffatomen und n eine ganze Zahl vom Wert 13 bis 17 ist, und c) Verbindungen oder Gemischen von Verbindun gen der Formeln.
EMI0002.0005
worin R ein Alkylradikal mit 8 bis 16 Kohlenstoffato- men ist, ausgewählt sind.
Das Schutzkolloid wird vorteilhafterweise in Men gen von 0.2 bis 0.8 Gew. 0/ o, berechnet auf das Ge samtgewicht der Dispersion, verwendet. Die besten Ergebnisse werden mit Mengen von 0.3 bis 0.6 Gew. % erzielt. Während das nicht ionische Emulgie- rungsmittel in Mengen von 0.8 bis 1.6
Gew.%, insbe- sondere zwischen 1 und 1.4 Gew. %, verwendet wird, variieren die Mengen des anionischen Emulgierungs- mittels zwischen 0.1 und 2 Gew. %,
vorzugsweise zwi- schen 0.5 und 1 Gew. %, wobei die genannten Ge- wichts-%-Angaben gleichfalls auf das Gesamtgewicht der Dispersion bezogen sind.
Dank der gleichzeitigen Verwendung der drei oben angegebenen Zustände in den jeweiligen Verhältnissen ist es möglich, Dispersionen von Polyvinylestern zu erzielen, die eine niedrige Viskosität, einen hohen Fest stoffgehalt, sehr kleine Teilchen, eine grosse mechani sche Festigkeit und eine grosse Festigkeit der Beifü gung von Säuren, alkalischen Hydroxyden und Salzen gegenüber aufweisen. Solche Dispersionen eignen sich insbesondere für wasserfeste Anstrichfarben, die dann gegenüber Gefrieren und Auftauen, sowie Wasser be ständig und leicht aufzutragen sind.
Folgende Beispiele sollen die vorliegende Erfin dung besser verständlich machen.
<I>Beispiel 1</I> In einer 2-Liter-4-Halsflasche mit Rückflusskühler, Rührwerk, Thermometer und Scheidetrichter für die Zuleitung der Zusatzstoffe wurde eine Emulsionspoly- merisation unter Verwendung folgender Bestandteile ausg<U>e</U>führt:
EMI0002.0070
Gewichtsteile
<tb> - <SEP> monomeres <SEP> Vinylacetat <SEP> 525
<tb> - <SEP> Hydroxyäthylzellulose
<tb> (Natrosol <SEP> 250 <SEP> L, <SEP> durch <SEP> die
<tb> Firma <SEP> Hercules <SEP> Powder
<tb> Company <SEP> hergestellt) <SEP> 5
<tb> - <SEP> Äthylenoxydkondensat <SEP> vom
<tb> Typus <SEP> 2) <SEP> mit <SEP> einem <SEP> Molekular gewicht <SEP> von <SEP> 1000 <SEP> und <SEP> R <SEP> =
<tb> ein <SEP> geradkettiges <SEP> Alkylradikal
<tb> mit <SEP> 10 <SEP> Kohlenstoffatomen <SEP> 12
EMI0002.0071
Gewichtsteile
<tb> - <SEP> ein <SEP> anionisches <SEP> Emulgierungs mittel <SEP> vom <SEP> Typus <SEP> 3) <SEP> in <SEP> einem
<tb> Gemisch <SEP> von <SEP> 85 <SEP> 0/a <SEP> A <SEP> und <SEP> 15 <SEP> % <SEP> B;
<tb> R <SEP> = <SEP> geradkettiges <SEP> Alkylradikal
<tb> mit <SEP> 12 <SEP> Kohlenstoffatomen
<tb> (bekannt <SEP> unter <SEP> dem <SEP> eingetragenen
<tb> Warenzeichen <SEP> Dowfax <SEP> 2A1,
<tb> durch <SEP> die <SEP> Firma <SEP> Dow <SEP> Chemical
<tb> Company <SEP> hergestellt) <SEP> 8
<tb> - <SEP> <B>K2S208 <SEP> 0,7</B>
<tb> - <SEP> NasP04 <SEP> 0,6
<tb> - <SEP> Wasser <SEP> 365
<tb> - <SEP> katalytische <SEP> Lösung
<tb> - <SEP> Wasser <SEP> 60
<tb> - <SEP> K2S20s <SEP> 0,6
<tb> - <SEP> NasP04 <SEP> 1,4 In der Praxis wurde zuerst das Wasser, dann die Hydroxyäthylcellulose, die Emulgierungsmittel, das Kaliumpersulfat,
das Natriumphosphat und 25 % des Monomeren in den Kolben eingeführt. Der Inhalt des Kolbens wurde erhitzt, und das übrige Monomer sowie die katalytische Lösung wurden beigefügt, wenn die Temperatur 70 C erreichte.
Nach ca. 4 Stunden wurden das Monomer und die katalytische Lösung, deren Zuführungsgeschwindigkeit so reguliert war, dass sie. mit der Zuführungsdauer des Monomeren zusammenfiel, gänzlich beigemengt, und die Temperatur des Salzbades erreichte ein Maximum (85 + 90 C).
Auf dieser Stufe konnte die Polymerisation als ab geschlossen betrachtet werden; deshalb wurde der In halt des Kolbens für dessen Entleerung, die bei der Temperatur der Dispersion (25 -;- 30 C) erfolgte, zweckmässig abgekühlt.
Die Merkmale der gemäss der obigen Beschreibung hergestellten Dispersion von Polyvinylacetat gehen aus der nachfolgenden Tabelle hervor:
EMI0002.0089
- <SEP> Gehalt <SEP> an <SEP> Feststoffen
<tb> in <SEP> % <SEP> 55,0
<tb> - <SEP> Viskosität <SEP> (Viskosimeter
<tb> nach <SEP> Brookfield <SEP> vom
<tb> Typus <SEP> HAT, <SEP> bei <SEP> 20 C,
<tb> 50 <SEP> U/min., <SEP> Spindel <SEP> Nr.
<SEP> 2) <SEP> 300 <SEP> cps
<tb> - <SEP> Wasserbeständigkeit <SEP> sehr <SEP> gut <SEP> (nur <SEP> eine <SEP> leichte
<tb> der <SEP> Schicht <SEP> Tendenz <SEP> zum <SEP> Trübwerden)
<tb> - <SEP> Beständigkeit
<tb> gegenüber <SEP> Verdünnung <SEP> 99,400/0
EMI0003.0001
- <SEP> mechanische <SEP> beständig <SEP> (nach <SEP> 50-minü Beständigkeit <SEP> tigern <SEP> Rühren <SEP> mittels <SEP> eines
<tb> bei <SEP> 10 <SEP> 000 <SEP> Umdrehungen
<tb> in <SEP> der <SEP> Minute <SEP> arbeitenden
<tb> Rührwerks)
<tb> - <SEP> Beständigkeit <SEP> der <SEP> beständig <SEP> (nach <SEP> Beigabe
<tb> Beifügung <SEP> von <SEP> Salzen,
<SEP> zu <SEP> 100g <SEP> Dispersion <SEP> von
<tb> Säuren <SEP> und <SEP> alkalischen <SEP> 100 <SEP> ml <SEP> einer <SEP> 5 <SEP> %igen
<tb> Hydroxyden <SEP> gegenüber <SEP> wässrigen <SEP> Lösung <SEP> von
<tb> Salz, <SEP> Säure <SEP> oder <SEP> alkali schem <SEP> Hydroxyd). Wie man sieht, wies die Dispersion eine sehr nied rige Viskosität auf, der Inhalt an Feststoffen war hoch und die Schicht sehr wasserfest.
Die Grösse der Teilchen, die durch indirekte Mes sung der Beständigkeit gegenüber Verdünnung, d. h. der Beständigkeit gegenüber Sedimentation, bestimmt wurde (je kleiner die Teilchen sind, desto grösser ist die Beständigkeit gegenüber Sedimentation und gegen über Verdünnung dessen maximaler Wert mit 100 0/0 angegeben ist), war sehr klein.
Es wurde ebenfalls fest gestellt, dass die mechanische Beständigkeit gross war (die Dispersion gerann nicht, selbst wenn sie mittels eines bei 10 000 Umdrehungen in der Minute laufen den Rührwerks 50 Minuten mechanisch gerührt wurde) und dass die Beständigkeit der Zuführung von Salzen, Säuren, alkalischen Hydroxyden usw.
gegenüber ausge- zeichnet war (die Beigabe von 5 %igen Lösungen der oben genannten Bestandteilen in Mengen von 100 ml auf 100 g Dispersion führte nicht zu einer Gerinnung dieser letzteren). Durch die einfache Beigabe von 2 Teilen Äthylenglycol auf 100 Teile Dispersion wurde die Beständigkeit gegenüber Gefrieren und Auftauen in vollkommener Weise erzielt.
Die Dispersion war beständig, selbst wenn sie 5 X einer Temperatur von -12 C ausgesetzt wurde, wobei sie zwischenhinein immer wieder auf Raumtemperatur gebracht wurde.
Mit der gemäss der obigen Beschreibung dargestell ten Dispersion wurde folgende, einen sehr hohen Gehalt an Feststoffen aufweisende wasserfeste Anstrichfarbe <U>hergest</U>e<U>llt:</U>
EMI0003.0024
<U>G</U>ewichtsteile
<tb> - <SEP> Dispersion <SEP> 300
<tb> - <SEP> Schutzkolloid
<tb> (Hydroxyäthylcellulose) <SEP> 7
<tb> - <SEP> H20 <SEP> 79
<tb> - <SEP> Dispergierungsmittel <SEP> (Geropon <SEP> T36,
<tb> Geronazzo, <SEP> Mailand) <SEP> 3
<tb> - <SEP> Benetzungsmittel
<tb> (Lecithin <SEP> aus <SEP> Sojabohnen) <SEP> 8
<tb> - <SEP> NH3 <SEP> (32 <SEP> 0/<B>9</B>) <SEP> 1
<tb> -.
<SEP> Äthylenglycol <SEP> 20
<tb> - <SEP> Silikonhaltiges
<tb> Schaumverhütungsmittel <SEP> 2
EMI0003.0025
Gewichtsteile
<tb> - <SEP> Ti02 <SEP> 290
<tb> - <SEP> Talk <SEP> 35
<tb> - <SEP> CaCOs <SEP> 197
<tb> - <SEP> feingemahlener <SEP> Glimmer <SEP> 58 Diesem Gemisch wurden vorerst einmal nur 50 0/0 der vorgesehenen Menge der Polyvinylacetatdispersion beigemengt;
das ganze wurde in einem Mischgerät gemischt, worauf die Verfeinerung erfolgte, in dem es zweimal mit einer Dreizylinderreibmaschine behandelt wurde. Dann wurden die übrigen 50 % der Polyvinyl- acetatdispersion hinzugefügt.
Die so erzielte Anstrichfarbe hatte folgende Merk male:
EMI0003.0042
- <SEP> Gehalt <SEP> an <SEP> Feststoffen <SEP> 77%
<tb> - <SEP> Viskosität <SEP> (Viskosimeter
<tb> nach <SEP> Drage, <SEP> 64 <SEP> U/min.,
<tb> bei <SEP> 20 C) <SEP> 20 <SEP> 000 <SEP> cps
<tb> - <SEP> Beständigkeit <SEP> (im <SEP> Ofen
<tb> beschleunigt, <SEP> 20 <SEP> Tage
<tb> bei <SEP> 60 C) <SEP> unverändert
<tb> - <SEP> Beständigkeit <SEP> gegenüber
<tb> Gefrieren <SEP> und <SEP> Auftauen <SEP> ausgezeichnet
<tb> (bei-12'C) <SEP> nach <SEP> 5 <SEP> Zyklen
<tb> - <SEP> Auftragungsfähigkeit <SEP> nach
<tb> Verdünnung <SEP> bis.
<SEP> zu <SEP> 50 <SEP> 0/0
<tb> als <SEP> Feststoff <SEP> sehr <SEP> gut
<tb> - <SEP> Beständigkeit <SEP> gegenüber
<tb> Waschbarkeit
<tb> (Waschbarkeitsvorrichung
<tb> nach <SEP> Gardner) <SEP> sehr <SEP> gut
<tb> - <SEP> Bindevermögen <SEP> auf <SEP> einer
<tb> Zement <SEP> Asbest-Platte
<tb> (Heftpflasterversuch) <SEP> sehr <SEP> gut Die gemäss der vorliegenden Erfindung erhaltene Dispersion von Polyvinylacetat wies sehr gut ausge glichene Merkmale auf.
Ändert man den Typus und die Konzentration des Schutzkolloid-Emulgierungsmittel-Systems, so erhält man Dispersionen mit solchen Eigenschaften, dass es nicht möglich ist, eine die oben erwähnten Eigenschaf ten aufweisende wasserfeste Anstrichfarbe damit herzu stellen.
<I>Beispiel 2</I> Es wurde unter denselben Versuchsbedingungen wie in Beispiel 1 unter Verwendung einer Dispersion mit derselben Zusammensetzung wie in jenem Beispiel gearbeitet, ausgenommen, dass nur 1 Gewichtsteil des in Beispiel 1 erwähnten Äthylenoxydkondensats ver wendet wurde. Man erhielt eine mechanisch unbestän dige Polyvinylacetatdispersion, die infolgedessen zur Herstellung von Wasserfarben mit einem hohen Gehalt an Feststoffen ungeeignet war, da bei ihrer Vermi schung mit den Pigmenten und bei der Verfeinerung sichtbare Klumpen auftraten.
<I>Beispiel 3</I> Es wurde unter den in Beispiel 1 angegebenen Ver suchsbedingungen unter Verwendung einer gemäss Bei spiel 1 zusammengesetzten Dispersion gearbeitet, aus genommen, dass die Hydroxyäthylzellulose nicht mehr das unter der Handelsbezeichnung Natrosol 250 L be kannten Produkt der Hercules Powder Company, son dern dasjenige der Union Carbide Company, das unter dem Namen Cellosize WP09 verkauft wird, war.
Die erzielte Dispersion unterschied sich nicht wesentlich von der gemäss Beispiel 1 erhaltenen, und ihre Verwendung war daher möglich, um eine die oben erwähnten Merkmale aufweisende wasserfeste An strichfarbe herzustellen.
<I>Beispiel 4</I> Es wurde unter den in Beispiel 1 angegebenen Ver suchsbedingungen unter Verwendung einer gemäss Bei spiel 1 zusammengesetzten Dispersion gearbeitet, aus genommen, dass 10 Gewichtsteile Hydroxyäthylzellu- lose (Natosol 250 L der Hercules Powder Company) und 1 Gewichtsteil des in Beispiel 1 angeführten Äthy- lenoxydkondensats verwendet wurden, erhielt man eine Dispersion,
die mechanisch beständig war und deshalb ohne Klumpenbildung mit den Pigmenten vermischt und verfeinert werden konnte.
Die Viskosität war jedoch viel höher als diejenige der Dispersion in Beispiel 1 (300 cps bei einem Gehalt an Feststoffen von 55 % gegen 3000 cps bei gleichem Feststoffgehalt), so dass die Aufarbeitung, um eine An strichfarbe mit einem hohen Feststoffgehalt, unmöglich geworden war.
<I>Beispiel 5</I> Es wurde unter den in Beispiel 1 angegebenen Ver suchsbedingungen unter Verwendung einer wie in Bei spiel 1 zusammengesetzten Dispersion gearbeitet, aus genommen, dass 30 Gewichtsteile Hydroxyäthylcellu- lose (Natrosol 250 L) und 1 Gewichtsteil in Beispiel 1 angeführtes Äthylenoxydkondensat verwendet wurden.
Eine solche Zunahme des Schutzkolloidgehalts ver besserte die Beständigkeit dermassen, dass es möglich war, eine vollständige Stabilität gegenüber Gefrieren und Auftauen zu erzielen. Die Teilchen waren jedoch bedeutend grösser geworden (Festigkeit gegenüber Ver- dünnung gleich 80 %, gegen 99.4 0/0),
die Viskosität hatte bedeutend zugenommen (rund 4000 cps bei einem gleichen Feststoffgehalt ) und die Wasserfestig keit der Schicht war viel schlechter geworden. Eine solche Dispersion konnte deshalb nicht dazu dienen, wasserfeste Anstrichfarbe gemäss Beispiel 1 herzustel len.
<I>Beispiel 6</I> Es wurde unter den in Beispiel 1 erwähnten Bedin gungen unter Verwendung einer gemäss jenem Beispiel zusammengesetzten Dispersion gearbeitet, ausgenom men, dass 8 Gewichtsteile des anionischen Emulsions- mittels vom Typus 3A, worin das Radikal R 12 Koh- lenstoffatome aufwies, verwendet wurden. Die auf diese Weise hergestellte Dispersion unter schied sich nicht wesentlich von der gemäss Beispiel 1 erhaltenen, und sie konnte daher verwendet werden, um eine die bereits erwähnten Merkmale aufweisende Wasserfarbe zu erzielen.
<I>Beispiel 7</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 1 aufweisende Dispersion hergestellt, ausgenommen, dass statt des anionischen Emulgie- rungsmittels vom Typus Nr. 3 ein solches beigemengt wurde, das folgender Formel entsprach:
EMI0004.0065
worin R ein Alkylradikal mit 12 Kohlenstoffatomen in Mengen von 8 Gewichtsteilen war.
Die so erzielte Dispersion wies folgende Merkmale auf:
EMI0004.0068
- <SEP> Feststoffgehalt <SEP> in <SEP> o/0 <SEP> 54,3
<tb> - <SEP> Viskosität <SEP> (Viscosi meter <SEP> nach <SEP> Brook field <SEP> vom <SEP> Typus <SEP> HAT,
<tb> bei <SEP> 20 C, <SEP> 50 <SEP> U/min.
<tb> Spindel <SEP> Nr.
<SEP> 2) <SEP> 330 <SEP> eps
<tb> - <SEP> Wasserbeständigkeit
<tb> der <SEP> Schicht <SEP> sehr <SEP> gut
<tb> - <SEP> Beständigkeit <SEP> gegen über <SEP> Verdünnung <SEP> <B>98,51/0</B>
<tb> - <SEP> mechanische
<tb> Beständigkeit <SEP> Die <SEP> Dispersion <SEP> gerann
<tb> - <SEP> Beständigkeit <SEP> dem <SEP> '
<tb> Gefrieren <SEP> und
<tb> Auftauen, <SEP> gegenüber <SEP> Die <SEP> Dispersion <SEP> gerann
<tb> - <SEP> Beständigkeit <SEP> der
<tb> Beifügung <SEP> von <SEP> Salzen, <SEP> Die <SEP> Dispersion <SEP> gerann,
<tb> Säuren <SEP> und <SEP> alkali- <SEP> ausser <SEP> wenn <SEP> alkalische
<tb> schen <SEP> Hydroxyden <SEP> Hydroxyde <SEP> und <SEP> Borax
<tb> gegenüber <SEP> beigefügt <SEP> wurden.
Obwohl sie eine niedrige Viskosität und sehr kleine Teil chen aufwies, hatte die mit dem anionischen Emulgie- rungsmittel vom Typus Nr. 4 erzielte Dispersion derart negative Merkmale, dass es nicht möglich war, sie zur Herstellung von wasserfesten Anstrichfarben zu verwen den, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind. Die Disper sion war mechanisch unbeständig und konnte deshalb nicht mit Pigmenten vermischt und verfeinert werden. Ferner war sie Wasserstoffionen und Salzen gegenüber zu empfindlich.
<I>Beispiel 8</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine gemäss Beispiel 1 zusam mengesetzte Dispersion hergestellt, ausgenommen, dass nur 3 Gewichtsteile Hydroxyäthylzellulose (Natrosol 250 L) verwendet wurden. Die so erzielte Dispersion wies eine Viskosität von 250 cps und einen Feststoffgehalt von 55 % auf und war mechanisch beständig;
es war daher möglich, eine An strichfarbe mit einem hohen Feststoffgehalt und ausge zeichneten Leistungen zu erzielen, wie sie in Beispiel 1 beschrieben wurde.
<I>Beispiel 9</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine wie in Beispiel 1 zusamm- gesetzte Dispersion hergestellt, ausgenommen, dass 6 Gewichtsteile Hydroxyäthylzellulose (Natrosol 250 L) verwendet wurden.
Die in dieser Weise hergestellte Dispersion, die eine niedrige Viskosität (350 cps) und einen Feststoff- gehalt von 55 % aufwies, war mechanisch beständig, weshalb es möglich war, eine Anstrichfarbe mit einem hohen Feststoffgehalt und ausgezeichneten Leistungen zu erzielen, wie sie in Beispiel 1 beschrieben wurde.
<I>Beispiel 10</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine gemäss Beispiel 1 zusam mengesetzte Dispersion hergestellt, ausgenommen, dass 10 Gewichtsteile des nicht ionischen Emulgierungsmit- tels vom Typus Nr. 2 verwendet wurden.
Die auf diese Weise hergestellte Dispersion unter schied sich nicht wesentlich von der gemäss Beispiel 1 erzielten, weshalb es möglich war, die die oben erwähn ten Merkmale aufweisende Anstrichfarbe zu erzielen.
<I>Beispiel 11</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine gemäss Beispiel 1 zusam mengesetzte Dispersion hergestellt, ausgenommen, dass 16 Gewichtsteile des nicht ionischen Emulgierungsmit- tels vom Typus Nr. 2 verwendet wurden.
Die auf diese Weise hergestellte Dispersion unter schied sich nicht wesentlich von der gemäss Beispiel 1 erhaltenen, abgesehen von einer geringen Abnahme der Beständigkeit gegenüber Verdünnung infolge einer leichten Zunahme der Teilchengrösse wegen der Ver mehrung des nicht ionischen Emulgierungsmittels. Es war indessen möglich, eine einen hohen Feststoffgehalt und ausgezeichnete Merkmale aufweisende Anstrichfarbe zu erzielen.
<I>Beispiel 12</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine gemäss Beispiel 1 zusam mengesetzte Dispersion hergestellt, ausgenommen, dass 6 Gewichtsteile des anionischen Emulgierungsmittels vom Typus Nr. 3 verwendet wurden.
Die auf diese Weise hergestellte Dispersion unter schied sich nicht wesentlich von der gemäss Beispiel 1 erhaltenen, weshalb es möglich war, die die oben er wähnten Merkmale aufweisende Anstrichfarbe zu er zielen.
<I>Beispiel 13</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine gemäss Beispiel 1 zusam mengesetzte Dispersion hergestellt, ausgenommen, dass 10 Gewichtstiele des anionischen Emulgierungsmittels vom Typus Nr. 3 verwendet wurden. Die auf diese Weise hergestellte Dispersion unter schied sich nicht wesentlich von der gemäss Beispiel 1 erhaltenen, weshalb es möglich war, die die oben Grwähn- ten Merkmale aufweisende Anstrichfarbe zu erzielen.
<I>Beispiel 14</I> Es wurde unter den bereits erwähnten Bedingungen gearbeitet und eine gemäss Beispiel 1 zusammenge setzte Dispersion hergestellt, ausgenommen, dass das Vinylacetat zu 30 % durch ein aus dem Butylester der Maleinsäure bestehendes Comonomeres ersetzt wurde.
Abgesehen von einer leichten Viskositätszunahme unterschied sich die auf diese Weise hergestellte Dispersion nicht wesentlich von der gemäss Beispiel 1 erhaltenen, weshalb es möglich war, die die oben er wähnten Merkmale aufweisende Anstrichfarbe zu erzie len, wobei auf die Beigabe eines Weichmachers absicht lich verzichtet wurde, da der Butylester der Maleinsäure als innerer Weichmacher wirkte.
<I>Beispiel 15</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine gemäss Beispiel 1 zusam mengesetzte Dispersion hergestellt, ausgenommen, dass statt Hydroxyäthylcellulose (Natrosol 250 L) ein ande res Schutzkolloid (CMC 7L), eine Carboxymethylzellu- lose der Hercules Powder Company (USA), in einer Menge von 5 Gewichtsteilen beigemengt wurde.
Die auf diese Weise hergestellte Dispersion wies die erforderlichen Merkmale nicht auf, da sie deutlich zum Absetzen im Laufe der Zeit neigte. Diese Neigung ist auf die Einführung des Schutzkolloids zurückzuführen, das für eine übermässige Zunahme der Teilchengrösse und für die Bildung von Klumpen verantwortlich ist. Eine solche Merkmale aufweisende Dispersion konnte daher nicht verwendet werden, um Wasserfarben ge- mäss Beispiel 1. zu erzielen.
<I>Beispiel 16</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine gemäss Beispiel 1 zusam mengestellte Dispersion hergestellt, ausgenommen, dass nur 1 Gewichtsteil Hydroxyäthylzellulose (Natrosol 250 L) verwendet wurde.
Die auf diese Weise hergestellte Dispersion wies eine niedrige Viskosität (150 cps) und einen Feststoff- gehalt von 55 % auf. Sie erwies sich als mechanisch unbeständig und eignete sich daher nicht zur Herstel lung von wasserfesten Anstrichfarben mit einem hohen Feststoffgehalt. Da sie zusammen mit den Pigmenten verfeinert werden musste,
entstanden mehr oder weni ger grosse Klumpen während der Bearbeitung.
<I>Beispiel 17</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine gemäss Beispiel 1 zusam mengesetzte Dispersion hergestellt, ausgenommen, dass 12 Gewichtsteile Hydroxyäthylzellulose (Natrosol 250 L) verwendet wurden.
Die auf diese Weise hergestellte Dispersion war mechanisch beständig, doch eignete sie sich infolge ihrer hohen Viskosität (3500 cps bei einem Feststoff gehalt von 55 o/a gegen 300 cps bei der gemäss Beispiel 1.erzieltera;.Dispersion),nicht.zur Herstellung, von-was- serfesten Anstrichfarben mit= einem hohen Feststoffge- halt.
<I>Beispiel 18</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine - gemäss Beispiel 1 zusam mengesetzte Dispersion-hergestellt, ausgenommen, dass an Stelle des nicht ionischen Emulgierungsmittels vom Typus Nr. 2 12 Gewichtsteile eines anderen nicht ioni schen -Emulgierungsmittels beigemengt wurden, das fol gende Formel aufwies:
EMI0006.0013
worin R- ein geradkettiges -Alkylradikal mit 9 Kohlen stoffatomen und n eine Zahl im Wert von 200 bis 220 ist..
Bei der auf diese Weise= hergestellten Dispersion wurde eine Zunahme des Durchmessers der Teilchen beobachtet, was zu schlechteren Merkmalen der Schicht führte, namentlich weniger Zusammenhang, so dass man weniger wasserfeste Anstrichfarbe erhielt. Die Dispersion eignete sich deshalb nicht zur Herstel lung von Merkmale gemäss Beispiel 1- aufweisenden wasserfesten Anstrichfarben.
<I>Beispiel 19 -</I> Es wurde- unter den - bereits beschriebenen- Bedin gungen gearbeitet-und-.eine-gemäss Beispiel 1 zusam-- mengesetzte Dipersiow hergestelit; ausgenommen;
dass 0.5 Gewichtsteile-des -anionisehen. Emulgierungsmittels- vom Typus Nr. 3 verwendetwurden: Diese--Dispersion gerann-während -ihrer Herstellung= infolge der-ungenügendeirStabilisierung der- Teilehen.: <I>Beispiel 20</I> Es wurde unter den bereits beschriebenen Bedin gungen gearbeitet und eine gemäss Beispiel 1 zusam mengesetzte Dispersion hergestellt;
ausgenommen, dass 25 Gewichtsteile des- anionischen Emulgierungsmitteis vom Typus-Nr: 3 verwendet wurden.
Die auf -diese -Weise- erzielte Dispersion wies -gröl- sere Teilchen auf, was zu schlechteren-Merkmalen der Schicht und infolgedessen zu weniger wasserfesten Anstrichfarben führte.
Darüberhinaus wies- die- Dispersion, schlechtere rheologische Merkmale- auf,- so dass die mit einer-sol- eben- Dispersion hergestellte wasserfeste-- Anstrichfarbe tropfte, was bei den unter Verwendung der Dispersion von Beispielen 1 hergestellten- wasserfesten Anstrich- farben nicht der Fall war: Die theologischen Merk male jener Dispersion , sind - nämlich am geeignetsten; um wasserfeste Anstrichfarben herzustellen, die sich gut auftragen lassen.
Process for the preparation of aqueous dispersions of vinyl ester homopolymers or copolymers The present invention provides a process for preparing aqueous dispersions of vinyl ester homopolymers or copolymers, in particular synthetic latex or polyvinyl esters, which are suitable as binders for waterproof paints.
The use of aqueous dispersions what water-insoluble resins, especially polyvinyl acetate, in the field of washable paints is due to the numerous advantages derived therefrom, such. B. Economy, ease of use and safety in handling, have become very common.
For the above-mentioned use, it is necessary that the aqueous dispersions of vinyl ester homo- or copolymers, such as. B. Polymers or mixed polymers of vinyl acetate with acrylates, maleates, fumarates, higher vinyl esters, have special features.
For example, they must have a high solids content and, as far as their pigments are concerned, the highest possible binding capacity in order to obtain paints with a high pigment content which, however, show good resistance and durability characteristics.
A sufficiently low viscosity to facilitate application, high mechanical resistance, resistance to freezing and thawing, the addition of salts and variations in the pH value, and a very small particle size to achieve a homogeneous paint color are also required. Furthermore, the color layers obtained must be particularly waterproof.
The meeting of all these features is usually difficult to achieve, and man. is therefore generally content with a compromise which leads to the fact that acceptable polyvinyl ester dispersions are obtained, even if they do not entirely correspond to any of the characteristics indicated above. It is Z.
B. known that the presence of large amounts of protective colloids is always desirable, since such products generally give good stability, but on the other hand, the water resistance of the paint layer is largely reduced, while the viscosity increases excessively and the particles swell enormously.
On the other hand, the complete elimination of the protective colloids leads to opposite results, with the resistance (the mechanical, as well as freezing and thawing, the addition of salts and variations in the pH value) is seriously impaired.
The present invention therefore provides a process for the preparation of aqueous dispersions of polyvinyl esters, such as. B. polyvinyl acetate or copolymers of vinyl acetate with other mono mers such.
B. acrylates, maleates, fumarates, higher vinyl esters, which have all the features mentioned above and which are particularly suitable for the production of paints with a high content of solids and good washability, resistance, freeze ore and thawing and applicability. ability to be used.
This object is achieved by the inventive method for the preparation of aqueous dispersions of vinyl ester homo- or copolymers, and which method is characterized in that vinyl esters alone or in a mixture with other monomers in aqueous dispersion in the presence of a protective colloid Emulsifier system are polymerized.
which consists of a) - a protective colloid, b) non-ionic emulsifiers and c) anionic emulsifiers, the resp. out:
a) cellulose derivatives b) compounds of the formula
EMI0002.0001
where R is an alkyl radical having 7-12 carbon atoms and n is an integer from 13 to 17, and c) compounds or mixtures of compounds of the formulas.
EMI0002.0005
where R is an alkyl radical having 8 to 16 carbon atoms.
The protective colloid is advantageously used in quantities of 0.2 to 0.8% by weight, calculated on the total weight of the dispersion. The best results are achieved with amounts of 0.3 to 0.6% by weight. While the non-ionic emulsifier in amounts of 0.8 to 1.6
% By weight, in particular between 1 and 1.4% by weight, is used, the amounts of the anionic emulsifying agent vary between 0.1 and 2% by weight,
preferably between 0.5 and 1% by weight, the stated weight% data also being based on the total weight of the dispersion.
Thanks to the simultaneous use of the three conditions given above in the respective proportions, it is possible to achieve dispersions of polyvinyl esters which have a low viscosity, a high solid content, very small particles, a great mechanical strength and a great strength of the addition of Acids, alkaline hydroxides and salts. Such dispersions are particularly suitable for water-resistant paints, which can then be applied constantly and easily to freeze and thaw, as well as water.
The following examples are intended to make the present invention easier to understand.
<I> Example 1 </I> In a 2-liter, 4-neck bottle with a reflux condenser, stirrer, thermometer and separating funnel for the feed of the additives, an emulsion polymerization was carried out using the following components :
EMI0002.0070
Parts by weight
<tb> - <SEP> monomeric <SEP> vinyl acetate <SEP> 525
<tb> - <SEP> hydroxyethyl cellulose
<tb> (Natrosol <SEP> 250 <SEP> L, <SEP> through <SEP> die
<tb> Company <SEP> Hercules <SEP> Powder
<tb> Company <SEP> manufactured) <SEP> 5
<tb> - <SEP> Ethylene oxide condensate <SEP> from
<tb> Type <SEP> 2) <SEP> with <SEP> a <SEP> molecular weight <SEP> of <SEP> 1000 <SEP> and <SEP> R <SEP> =
<tb> a <SEP> straight-chain <SEP> alkyl radical
<tb> with <SEP> 10 <SEP> carbon atoms <SEP> 12
EMI0002.0071
Parts by weight
<tb> - <SEP> a <SEP> anionic <SEP> emulsifying agent <SEP> of the <SEP> type <SEP> 3) <SEP> in <SEP> one
<tb> Mixture <SEP> of <SEP> 85 <SEP> 0 / a <SEP> A <SEP> and <SEP> 15 <SEP>% <SEP> B;
<tb> R <SEP> = <SEP> straight-chain <SEP> alkyl radical
<tb> with <SEP> 12 <SEP> carbon atoms
<tb> (known <SEP> entered under <SEP> the <SEP>
<tb> Trademark <SEP> Dowfax <SEP> 2A1,
<tb> by <SEP> the <SEP> company <SEP> Dow <SEP> Chemical
<tb> Company <SEP> manufactured) <SEP> 8
<tb> - <SEP> <B> K2S208 <SEP> 0.7 </B>
<tb> - <SEP> NasP04 <SEP> 0.6
<tb> - <SEP> water <SEP> 365
<tb> - <SEP> catalytic <SEP> solution
<tb> - <SEP> water <SEP> 60
<tb> - <SEP> K2S20s <SEP> 0.6
<tb> - <SEP> NasP04 <SEP> 1,4 In practice, first the water, then the hydroxyethyl cellulose, the emulsifying agents, the potassium persulfate,
the sodium phosphate and 25% of the monomer were introduced into the flask. The contents of the flask were heated and the remaining monomer and catalytic solution were added when the temperature reached 70 ° C.
After about 4 hours, the monomer and the catalytic solution, the feed rate of which was regulated so that they. coincided with the feeding time of the monomer, completely added, and the temperature of the salt bath reached a maximum (85 + 90 C).
At this stage, the polymerization could be viewed as completed; Therefore, the contents of the flask for emptying it, which took place at the temperature of the dispersion (25 -; - 30 C), was appropriately cooled.
The characteristics of the polyvinyl acetate dispersion prepared according to the description above are shown in the table below:
EMI0002.0089
- <SEP> content <SEP> of <SEP> solids
<tb> in <SEP>% <SEP> 55.0
<tb> - <SEP> Viscosity <SEP> (viscometer
<tb> to <SEP> Brookfield <SEP> from
<tb> Type <SEP> HAT, <SEP> at <SEP> 20 C,
<tb> 50 <SEP> rpm., <SEP> spindle <SEP> no.
<SEP> 2) <SEP> 300 <SEP> cps
<tb> - <SEP> water resistance <SEP> very <SEP> good <SEP> (only <SEP> a <SEP> light
<tb> of the <SEP> layer <SEP> tendency <SEP> to <SEP> becoming cloudy)
<tb> - <SEP> resistance
<tb> compared to <SEP> dilution <SEP> 99.400 / 0
EMI0003.0001
- <SEP> mechanical <SEP> resistant <SEP> (after <SEP> 50-minute resistance <SEP> tiger <SEP> stirring <SEP> using <SEP> a
<tb> at <SEP> 10 <SEP> 000 <SEP> revolutions
<tb> in <SEP> of the <SEP> minute <SEP> working
<tb> agitator)
<tb> - <SEP> resistance <SEP> the <SEP> resistant <SEP> (after <SEP> addition
<tb> Adding <SEP> of <SEP> salts,
<SEP> to <SEP> 100g <SEP> dispersion <SEP> of
<tb> acids <SEP> and <SEP> alkaline <SEP> 100 <SEP> ml <SEP> of a <SEP> 5 <SEP>%
<tb> Hydroxides <SEP> versus <SEP> aqueous <SEP> solution <SEP> of
<tb> salt, <SEP> acid <SEP> or <SEP> alkaline <SEP> hydroxide). As can be seen, the dispersion had a very low viscosity, the solids content was high and the layer was very waterproof.
The size of the particles determined by indirect measurement of the resistance to dilution, i.e. H. the resistance to sedimentation was determined (the smaller the particles are, the greater the resistance to sedimentation and to dilution, the maximum value of which is given as 100 0/0), was very small.
It was also found that the mechanical resistance was high (the dispersion did not curdle even if it was mechanically stirred for 50 minutes by means of an agitator running at 10,000 revolutions per minute) and that the resistance to the addition of salts, acids, alkaline hydroxides, etc.
was excellent (the addition of 5% solutions of the above-mentioned constituents in quantities of 100 ml to 100 g of dispersion did not lead to coagulation of the latter). By simply adding 2 parts of ethylene glycol to 100 parts of dispersion, the resistance to freezing and thawing was achieved in a perfect manner.
The dispersion was stable even when it was exposed 5 times to a temperature of -12 ° C., during which time it was brought back to room temperature.
The following water-resistant paint, which has a very high solids content, was produced with the dispersion presented in accordance with the description above: </U> e <U> llt: </U>
EMI0003.0024
<U> G </U> weight parts
<tb> - <SEP> dispersion <SEP> 300
<tb> - <SEP> protective colloid
<tb> (hydroxyethyl cellulose) <SEP> 7
<tb> - <SEP> H20 <SEP> 79
<tb> - <SEP> dispersing agent <SEP> (Geropon <SEP> T36,
<tb> Geronazzo, <SEP> Milan) <SEP> 3
<tb> - <SEP> wetting agent
<tb> (Lecithin <SEP> from <SEP> soybeans) <SEP> 8
<tb> - <SEP> NH3 <SEP> (32 <SEP> 0 / <B> 9 </B>) <SEP> 1
<tb> -.
<SEP> ethylene glycol <SEP> 20
<tb> - <SEP> Contains silicone
<tb> Antifoam agent <SEP> 2
EMI0003.0025
Parts by weight
<tb> - <SEP> Ti02 <SEP> 290
<tb> - <SEP> Talk <SEP> 35
<tb> - <SEP> CaCOs <SEP> 197
<tb> - <SEP> finely ground <SEP> mica <SEP> 58 Initially, only 50% of the intended amount of polyvinyl acetate dispersion was added to this mixture;
the whole was mixed in a mixer, followed by refinement by treating it twice with a three-cylinder grinder. Then the remaining 50% of the polyvinyl acetate dispersion was added.
The paint obtained in this way had the following features:
EMI0003.0042
- <SEP> content <SEP> of <SEP> solids <SEP> 77%
<tb> - <SEP> Viscosity <SEP> (viscometer
<tb> after <SEP> Drage, <SEP> 64 <SEP> rpm.,
<tb> at <SEP> 20 C) <SEP> 20 <SEP> 000 <SEP> cps
<tb> - <SEP> resistance <SEP> (in the <SEP> furnace
<tb> accelerated, <SEP> 20 <SEP> days
<tb> with <SEP> 60 C) <SEP> unchanged
<tb> - <SEP> Resistance to <SEP>
<tb> Freezing <SEP> and <SEP> Thawing <SEP> excellent
<tb> (at -12'C) <SEP> after <SEP> 5 <SEP> cycles
<tb> - <SEP> applicability <SEP> according to
<tb> dilution <SEP> up to.
<SEP> to <SEP> 50 <SEP> 0/0
<tb> as <SEP> solid <SEP> very <SEP> good
<tb> - <SEP> Resistance to <SEP>
<tb> washability
<tb> (washable device
<tb> according to <SEP> Gardner) <SEP> very <SEP> good
<tb> - <SEP> Binding ability <SEP> on <SEP> one
<tb> cement <SEP> asbestos plate
<tb> (adhesive plaster experiment) <SEP> very <SEP> good The dispersion of polyvinyl acetate obtained according to the present invention had very well balanced characteristics.
If the type and the concentration of the protective colloid-emulsifying agent system are changed, then dispersions are obtained with such properties that it is not possible to use them to produce a waterproof paint having the properties mentioned above.
<I> Example 2 </I> The same experimental conditions as in Example 1 were carried out using a dispersion with the same composition as in that example, except that only 1 part by weight of the ethylene oxide condensate mentioned in Example 1 was used. A mechanically unstable polyvinyl acetate dispersion was obtained, which was consequently unsuitable for the production of watercolors with a high solids content, since visible lumps occurred when they were mixed with the pigments and when they were refined.
<I> Example 3 </I> The test conditions specified in Example 1 were carried out using a dispersion composed according to Example 1, except that the hydroxyethyl cellulose is no longer the Hercules product known under the trade name Natrosol 250 L Powder Company, but that of the Union Carbide Company sold under the name Cellosize WP09.
The dispersion obtained did not differ significantly from that obtained in Example 1, and it was therefore possible to use it to prepare a waterproof paint having the above-mentioned characteristics.
<I> Example 4 </I> The test conditions specified in Example 1 were carried out using a dispersion composed according to Example 1, except that 10 parts by weight of hydroxyethyl cellulose (Natosol 250 L from Hercules Powder Company) and 1 Part by weight of the ethylene oxide condensate listed in Example 1 was used, a dispersion was obtained
which was mechanically stable and could therefore be mixed and refined with the pigments without clumping.
The viscosity, however, was much higher than that of the dispersion in Example 1 (300 cps with a solids content of 55% versus 3000 cps with the same solids content), so that work-up to a paint with a high solids content had become impossible.
<I> Example 5 </I> The test conditions specified in Example 1 were carried out using a dispersion composed as in Example 1, except that 30 parts by weight of hydroxyethyl cellulose (Natrosol 250 L) and 1 part by weight in Example 1 listed ethylene oxide condensate were used.
Such an increase in the protective colloid content improved the resistance to such an extent that it was possible to achieve complete stability against freezing and thawing. However, the particles had become significantly larger (strength against dilution equal to 80%, against 99.4 0/0),
the viscosity had increased significantly (around 4000 cps for the same solids content) and the water resistance of the layer had deteriorated much. Such a dispersion could therefore not be used to produce waterproof paint according to Example 1.
<I> Example 6 </I> The conditions mentioned in Example 1 were used using a dispersion composed according to that example, with the exception that 8 parts by weight of the anionic emulsifier of type 3A, in which the radical R 12 Koh - had carbon atoms were used. The dispersion prepared in this way did not differ significantly from that obtained in Example 1, and it could therefore be used to obtain a water-based paint having the aforementioned characteristics.
<I> Example 7 </I> The conditions already described were used and a dispersion having the same composition as in Example 1 was prepared, except that instead of the anionic emulsifying agent of type no. 3, one was added which corresponded to the following formula:
EMI0004.0065
wherein R was an alkyl radical having 12 carbon atoms in amounts of 8 parts by weight.
The dispersion obtained in this way had the following characteristics:
EMI0004.0068
- <SEP> Solid content <SEP> in <SEP> o / 0 <SEP> 54.3
<tb> - <SEP> viscosity <SEP> (viscosimeter <SEP> according to <SEP> Brook field <SEP> of the <SEP> type <SEP> HAT,
<tb> at <SEP> 20 C, <SEP> 50 <SEP> rpm.
<tb> spindle <SEP> no.
<SEP> 2) <SEP> 330 <SEP> eps
<tb> - <SEP> water resistance
<tb> the <SEP> layer <SEP> very <SEP> good
<tb> - <SEP> Resistance <SEP> to <SEP> dilution <SEP> <B> 98.51 / 0 </B>
<tb> - <SEP> mechanical
<tb> Resistance <SEP> The <SEP> dispersion <SEP> coagulated
<tb> - <SEP> resistance <SEP> dem <SEP> '
<tb> Freezing <SEP> and
<tb> Thawing, <SEP> opposite <SEP> The <SEP> dispersion <SEP> coagulated
<tb> - <SEP> resistance <SEP> der
<tb> Adding <SEP> of <SEP> salts, <SEP> The <SEP> dispersion <SEP> coagulated,
<tb> acids <SEP> and <SEP> alkaline- <SEP> except <SEP> if <SEP> alkaline
<tb> between <SEP> hydroxides <SEP> hydroxides <SEP> and <SEP> borax
<tb> opposite <SEP> were added <SEP>.
Although it had a low viscosity and very small particles, the dispersion obtained with the anionic emulsifying agent of type No. 4 had such negative characteristics that it was not possible to use it for the preparation of waterproof paints as described in Example 1 are described. The dispersion was mechanically unstable and could therefore not be mixed and refined with pigments. It was also too sensitive to hydrogen ions and salts.
<I> Example 8 </I> The conditions already described were used and a dispersion composed according to Example 1 was prepared, except that only 3 parts by weight of hydroxyethyl cellulose (Natrosol 250 L) were used. The dispersion obtained in this way had a viscosity of 250 cps and a solids content of 55% and was mechanically stable;
it was therefore possible to achieve a paint with a high solids content and excellent performances, as described in Example 1.
<I> Example 9 </I> The conditions already described were used and a dispersion composed as in Example 1 was prepared, with the exception that 6 parts by weight of hydroxyethyl cellulose (Natrosol 250 L) were used.
The dispersion thus prepared, which had a low viscosity (350 cps) and a solids content of 55%, was mechanically stable, and it was therefore possible to obtain a paint with a high solids content and excellent performances as in Example 1 was described.
<I> Example 10 </I> The conditions already described were used and a dispersion composed according to Example 1 was prepared, except that 10 parts by weight of the non-ionic emulsifying agent of type no. 2 were used.
The dispersion prepared in this way did not differ significantly from that obtained in Example 1, which is why it was possible to achieve the paint having the features mentioned above.
<I> Example 11 </I> The conditions already described were used and a dispersion composed according to Example 1 was prepared, with the exception that 16 parts by weight of the non-ionic emulsifying agent of type no. 2 were used.
The dispersion prepared in this way did not differ significantly from that obtained in Example 1, apart from a slight decrease in the resistance to dilution due to a slight increase in particle size due to the increase in the nonionic emulsifying agent. However, it was possible to obtain a paint having a high solid content and excellent characteristics.
<I> Example 12 </I> The conditions already described were used and a dispersion composed according to Example 1 was prepared, with the exception that 6 parts by weight of the anionic emulsifying agent of type no. 3 were used.
The dispersion prepared in this way did not differ significantly from that obtained in Example 1, which is why it was possible to achieve the paint having the characteristics mentioned above.
<I> Example 13 </I> The conditions already described were used and a dispersion composed according to Example 1 was prepared, except that 10 weights of the anionic emulsifying agent of type no. 3 were used. The dispersion produced in this way did not differ significantly from that obtained according to Example 1, which is why it was possible to obtain the paint having the characteristics mentioned above.
<I> Example 14 </I> The conditions already mentioned were used and a dispersion composed according to Example 1 was prepared, with the exception that 30% of the vinyl acetate was replaced by a comonomer consisting of the butyl ester of maleic acid.
Apart from a slight increase in viscosity, the dispersion produced in this way did not differ significantly from that obtained according to Example 1, which is why it was possible to obtain the paint having the features mentioned above, with the addition of a plasticizer was deliberately omitted, because the butyl ester of maleic acid acted as an internal plasticizer.
<I> Example 15 </I> The conditions already described were used and a dispersion composed according to Example 1 was prepared, except that instead of hydroxyethyl cellulose (Natrosol 250 L) another protective colloid (CMC 7L), a carboxymethyl cellulose loose from Hercules Powder Company (USA), in an amount of 5 parts by weight.
The dispersion prepared in this way did not have the required characteristics, as it had a marked tendency to settle over time. This tendency is due to the introduction of the protective colloid, which is responsible for an excessive increase in particle size and for the formation of lumps. A dispersion exhibiting such characteristics could therefore not be used in order to achieve watercolors according to Example 1.
<I> Example 16 </I> The conditions already described were used and a dispersion prepared according to Example 1 was prepared, except that only 1 part by weight of hydroxyethyl cellulose (Natrosol 250 L) was used.
The dispersion prepared in this way had a low viscosity (150 cps) and a solids content of 55%. It turned out to be mechanically unstable and was therefore not suitable for the production of waterproof paints with a high solids content. Since it had to be refined together with the pigments,
More or less large lumps arose during processing.
<I> Example 17 </I> The conditions already described were used and a dispersion composed according to Example 1 was prepared, with the exception that 12 parts by weight of hydroxyethyl cellulose (Natrosol 250 L) were used.
The dispersion produced in this way was mechanically stable, but due to its high viscosity (3500 cps with a solids content of 55 o / a against 300 cps with the one obtained according to Example 1;. Dispersion), it was not suitable for production. of -waterproof paints with = a high solids content.
<I> Example 18 </I> The conditions already described were used and a dispersion composed according to Example 1 was prepared, with the exception that instead of the non-ionic emulsifying agent of type No. 2, 12 parts by weight of another non-ionic emulsifying agent with the following formula:
EMI0006.0013
where R- is a straight-chain alkyl radical with 9 carbon atoms and n is a number from 200 to 220 ..
In the case of the dispersion prepared in this way, an increase in the diameter of the particles was observed, which led to poorer characteristics of the layer, namely less cohesion, so that less water-resistant paint was obtained. The dispersion was therefore not suitable for the production of features according to Example 1 having waterproof paints.
<I> Example 19 - </I> Work was carried out under the conditions already described and a dipersiow composed according to Example 1 was produced; except;
that 0.5 part by weight of the anion is seen. Emulsifying agents of type no. 3 were used: This dispersion coagulated during its production = as a result of the insufficient stabilization of the parts: <I> Example 20 </I> The conditions already described were used and one according to Example 1 prepared mixed dispersion;
except that 25 parts by weight of the anionic emulsifying agent of type no: 3 were used.
The dispersion obtained in this way had larger particles, which led to poorer characteristics of the layer and consequently to paints that were less water-resistant.
In addition, the dispersion had poorer rheological properties, so that the water-resistant paint produced with a dispersion dripped, which was not the case with the water-resistant paints produced using the dispersion of Examples 1 The case was: The theological characteristics of that dispersion are - namely, most suitable; to make waterproof paints that are easy to apply.