CH630930A5 - Waessriger latex auf basis von copolymeren von vinylidenchlorid. - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen wässrigen Latex, der mindestens ein Copolymer aus Vinylidenchlorid, Vinylchlorid, mindestens einem Alkylacrylat mit 1-12 C-Atomen im Alkylrest und/oder mindestens einem Alkylmethacrylat mit 2-12 C-Atomen im Alkylrest, und mindestens einer aliphatischen a,ß-ungesättigten Carbonsäure enthält, sowie auf die Verwendung solcher Latices zum Beschichten von Substraten mit einem Schutzüberzug.
Aus dem Stand der Technik sind sehr viele wässrige Latices bekannt, die Copolymere aus Vinylidenchlorid und/oder Vinylchlorid, zusammen mit einem oder mehreren anderen, damit copolymerisierbaren Monomeren enthalten. Derartige
Latices wurden für die Verwendung zur Herstellung von Schutzüberzügen auf Substraten vorgeschlagen.
Es wurde nun gefunden, dass aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid in bestimmten relativen Mengenanteilen, zusammen mitbestimmten Comonomeren, ebenfalls in bestimmten relativen Mengenanteilen enthaltende wässrige Latices auf verschiedenen Substraten, insbesondere aus Metallen, beispielsweise Stahl, stabile Überzüge mit hervorragender Schutzwirkung, guter chemischer Beständigkeit und niedriger Wasserdampfdurchlässigkeit bilden und mit den meisten korrosionshemmenden Pigmenten verträglich sind.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit der im Patentanspruch 1 definierte wässrige Latex.
Im Copolymer des erfindungsgemässen Latex betragen die bevorzugten Mengenanteile, bezogen auf jeweils 100 Gewichtsteile der Gesamtheit von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid, 70-80 Gewichtsteile Vinylidenchlorid, 4-10 Gewichtsteile Alkylacrylat und/oder Alkylmethacrylat, und 1-4 Gewichtsteil(e) Carbonsäure.
2-Äthylhexylacrylat wird als Alkylacrylat bevorzugt. Weitere Beispiele für geeignete Alkylacrylate sind Methylacrylat und Butylacrylat. Als Allcylmethacrylate eignen sich z.B. Butylmethacrylat und 2-Äthylhexylmethacrylat.
Acrylsäure wird als Carbonsäure bevorzugt; weitere Beispiele für geeignete Carbonsäuren sind Methacryl-, Itacon-und Citraconsäure.
Die bevorzugten Copolymere leiten sich somit von Vinylidenchlorid, Vinylchlorid, 2-Äthylhexylacrylat und Acrylsäure ab.
Die Copolymerisation kann nach herkömmlichen Emulsionsmethoden durchgeführt werden, z.B. in einem wässrigen Medium unter Verwendung eines radikalbildenden Initiators und gewöhnlich in Anwesenheit eines oberflächenaktiven Mittels.
Bei einer bevorzugten Copolymerisationsmethode wird zumindest die Hauptmenge des Vinylchlorids (vorzugsweise das ganze Vinylchlorid) von Beginn der Umsetzung an zusammen mit einem Teil der übrigen Monomere im Reak-tionsgefäss vorgelegt, wobei die restlichen Monomeranteile (vorzugsweise in vermischter Form) im Verlauf der Reaktion zugeführt werden.
Die im erfindungsgemässen Latex enthaltenen Copolymere können nach derselben allgemeinen Methode hergestellt werden, welche in den Beispielen der GB-PS 1398 392 (betreffend bestimmte von Vinylidenchlorid, Vinylchlorid und mindestens zwei weiteren Monomeren abgeleitete Copolymere) beschrieben ist.
Der zu Beginn der Reaktion vorhandene Anteil der Alkylacrylat- und/oder -methacrylatkomponente im Reaktionsgemisch ist vorzugsweise geringer als der entsprechende Anteil in dem während der Umsetzung zugeführten Gemisch.
Der Copolymerlatex kann direkt als Überzugsmittel (oder als Komponente eines Überzugsmittels, z.B. eines Anstrichmittels) eingesetzt werden.
Das Copolymer ist vorzugsweise so beschaffen, dass die Mindest-Filmbildungstemperatur des Latex unterhalb des bei der Aufbringung auf ein Substrat herrschenden normalen Temperaturbereichs liegt. Somit beträgt die Mindest-Filmbildungstemperatur vorzugsweise weniger als 30°C, insbesondere -10 bis 20°C, speziell 6 bis 15°C.
Die nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung; Teil-und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern es nicht anders angegeben ist.
Beispiel 1
Ein wässriger Copolymerlatex mit einem Gehalt von 69,9% Vinylidenchlorid, 22,4% Vinylchlorid, 5,9% 2-Äthylhexylacrylat und 1,8% Acrylsäure wird durch Copolymerisation bei
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60°C in einem Autoklaven unter Verwendung von Lauryl-sulfat als oberflächenaktives Mittel, Ammoniumpersulfat als Initiator und Natriummetabisulfit als Aktivator hergestellt. Man verwendet 44,9 kg Vinylidenchlorid.
115,5 kg Latex mit einem Feststoffgehalt von 53,8% und einer Mindest-Filmbildungstemperatur von 12°C werden aus dem Autoklaven gewonnen. Der Latex wird mit Ammoniak bis zum pH-Wert 7 neutralisiert und durch Zugabe von 0,2% «Thickener LN» (GAF Corporation, USA) verdickt und anschliessend mit Hilfe eines Meyer-Stabes Nr. 8 auf Flussstahl aufgebracht. Man lässt den Überzug über Nacht trocknen und bringt dann einen zweiten Überzug in derselben Weise auf. Das überzogene Stahlblech weist eine Schlagzähigkeit (Gardner Reverse Impact Tester; ASTM D 2794-69) von 57,6 kg/cm und ein hervorragendes Haftvermögen (GTO-Bewertung nach DIN 53151) auf. Ein entsprechend überzogenes Blech wird mit einem Kreuzschnitt bis zum Substrat durchgeritzt und in eine Salzsprühkammer (entsprechend BS 3900, Teil F4 «Exposure to Continuous Salt Spray») gegeben. Nach 4 Wochen zeigt sich am Kreuzschnitt weder eine Blasenbildung noch ein Rosten. Aus dem neutralisierten Latex hergestellte Giessfolien werden einem zweiwöchigen Wasserdampfdurchlässigkeitstest unterworfen. Die Wasserdampfdurchlässigkeit beträgt 34 g/m2/0,0254 mm/ Tag.
Ein auf eine Glasplatte gegossener Film zeigt nach 4 h langem Erhitzen auf 100°C keinerlei Verfärbung.
Beispiel 2
Man stellt analog Beispiel 1 einen wässrigen Copolymerlatex her, der 70,6% Vinylidenchlorid, 23,3% Vinylchlorid, 4% 2-Äthylhexylacrylat und 2% Acrylsäure enthält. Es werden 2134g Vinylidenchlorid eingesetzt.
Aus dem Autoklaven werden 5300 g Latex mit einem Feststoffgehalt von 49,9% gewonnen. Der Latex weist eine Min-dest-Filmbildungstemperatur von 15°C auf.
5 Beispiel 3
Man stellt einen wässrigen Copolymerlatex analog Beispiel 1 her, der 68,9% Vinylidenchlorid, 21,9% Vinylchlorid, 7,4% 2-Äthylhexylacrylat und 1,8% Acrylsäure enthält. Es werden 1885 g Vinylidenchlorid eingesetzt.
io Aus dem Autoklaven werden 5000 g Latex mit einem Feststoffgehalt von 42% (Gew./Gew.) gewonnen. Der Latex weist eine Mindest-Filmbildungstemperatur von 6°C auf.
Beispiel 4
15 Man stellt einen wässrigen Copolymerlatex analog Beispiel 1 her, welcher 68,1% Vinylidenchlorid, 21,6% Vinylchlorid, 8,7% Butylacrylat und 1,6% Acrylsäure enthält. Es werden 1702 g Vinylidenchlorid eingesetzt.
Aus dem Autoklaven werden 4685 g Latex mit einem Fest-20 stoffgehalt von 49,2% gewonnen. Der Latex weist eine Mindest-Filmbildungstemperatur von 18°C auf.
Vergleichsversuch Zum Vergleich wird ein Copolymerlatex gemäss Beispiel 1 hergestellt, wobei man jedoch folgende Monomeranteile einsetzt: 85% Vinylidenchlorid, 7% Vinylchlorid, 6% 2-Äthylhexylacrylat und 2% Acrylsäure (d.h., das Copolymere enthält 92,5 Gew.-Teile Vinylidenchlorid pro 100 Gew.-Teile der Gesamtheit von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid).
Ein auf eine Glasplatte gegossener Film des Copolymeren zeigt nach 4 h langem Erhitzen auf 100°C eine ausgeprägte Verfärbung.
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Claims (10)

630930 PATENTANSPRÜCHE
1. Wässriger Latex, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein Copolymer aus
(a) Vinylidenchlorid,
(b) Vinylchlorid
(c) mindestens einem Alkylacrylat mit 1-12 C-Atomen im Alkylrest und/oder mindestens einem Alkylmethacrylat mit 2-12 C-Atomen im Alkylrest, und
(d) mindestens einer aliphatischen, a,ß-ungesättigten Carbonsäure enthält, wobei im Copolymer der Mengenanteil Vinylidenchlorid 65-90 Gewichtsteile, der Mengenanteil Alkylacrylat und/oder -methacrylat 2-15 Gewichtsteile und der Mengenanteil Carbonsäure 0,2-8 Gewichtsteil
(e) pro 100 Gewichtsteile der Gesamtheit von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid betragen.
2. Latex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Copolymer der Mengenanteil Vinylidenchlorid 70-80 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Gesamtheit von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid beträgt.
3. Latex nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Copolymer der Mengenanteil Alkylacrylat und/oder Alkylmethacrylat 4-10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Gesamtheit von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid beträgt.
4. Latex nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Copolymer der Mengenanteil Carbonsäure 1-4 Gewichtsteil(e) pro 100 Gewichtsteile der Gesamtheit von Vinylidenchlorid und Vinylchlorid beträgt.
5. Latex nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkylacrylat im Copolymer 2-Äthylhexylacrylat ist.
6. Latex nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkylmethacrylat n-Butyl-methacrylat oder 2-Äthylhexylmethacrylat ist.
7. Latex nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonsäure im Copolymer Acrylsäure ist.
8. Latex nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Mindest-Filmbildungs-temperatur unterhalb 30°C, vorzugsweise im Bereich von -10 bis 20°C, insbesondere im Bereich von 6 bis 15°C, liegt.
9. Verwendung eines wässrigen Latex nach Anspruch 1 zum Beschichten von Substraten mit einem Schutzüberzug.
10. Verwendung nach Anspruch 9 zum Beschichten von Metallsubstraten mit einem Schutzüberzug.
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