CZ112394A3

CZ112394A3 - Use of a multistage latex and process for preparing thereof

Info

Publication number: CZ112394A3
Application number: CZ941123A
Authority: CZ
Inventors: Victoria Anne Demarest; Donald Alfred Winey; Grandpre Mark Peter De; Otto Carl Ziemann
Original assignee: Rohm & Haas
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1994-05-05
Publication date: 1994-12-15
Also published as: FI942123A0; CA2122310A1; AU5939894A; IL109304A0; ZA942632B; NZ260295A; EP0623659A3; HU9401437D0; CN1097781A; BR9401888A; FI942123A; EP0623659A2; NO941613D0; TW264508B; JPH0770215A

Description

Tento vynález se týká ví cestupňovéhó latáXu: Tento vynález se rovnáž týká způsobu výroby tohoto vícestupňového latexu. Popsaný vícestupňový latex je obecné používán jako pojivo.

Oblast techniky

Venkovní vodou ředitelné nátěry, jako jsou například vodou plnéné nátěrové hmoty, počasí jako dešti, ředitelné impregnační laky a impregnační jsou vystaveny řadě extrémních vlivů plískanicím a sněhu. Termínem impregnační lak (sealer), jak je užíván v tomto dokumentu, se rozumí čirá, neplněná nátěrová hmota s polymerním pojivém, která je nanášena na podklad, jako například na dřevo, beton nebo sádru, aby chránila jeho povrch a zlepšila jeho vzhled. Termín impregnační plněná nátěrová hmota (rendering), jak je užíván v tomto dokumentu, se vztahuje na nepigmentovanou nátěrovou hmotu, sestávající hlavně z latexového pojivá a z dekorativního plniva.

Při zmíněných povětrnostních podmínkách jsou laky a barvy ve styku s vodou po dlouhá časová období. Protože jsou tyto nátěrové hmoty ředitelné vodou, mají tendenci bělet, často velmi podstatně. Toto bělení je esteticky nežádoucí.

Slovní spojení odolnost proti bělení vodou jak je užíváno v tomto dokumentu, se týká odolnosti proti bělení při styku s vodou. K bělení vodou jsou zvláště náchylné nepigmentováné povlaky, jako jsou impregnační laky a impregnační plněné nátěrové hmoty, protože bělení je u nich znatelné a nepěkné na pohled. ZvláStě závažné je bělení v těch případech, kdy se jedná o impregnační laky, které podkladech a impregnační zabarvenými plnivy.

Cílem tohoto vynálezu je zlepšení jsou naneseny na tmavě zbarvených plněné nátěrové hmoty s tmavě iolnosti proti ě lení

9322

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je použití vícestupňového latexu jako součásti nátěrových hmot, aby byla zlepšena odolnost proti bělení vodou u povlaků připravených za použití těchto nátěrových hmot.

Předmětem tohoto vynálezu je dále zpfisob výroby vícestupňového latexu polymeraci alespoň jednoho vinylického polymeru v prvém stupni vícestupňové polymerace a následující polymeraci alespoň jednoho vinylického polymeru v druhém stupni, přičemž polymerace v obou stupních je prováděna při pH nižším než 6,0.

Je-li v nátěrových hmotách používán vícestupňový latex, je dosahována dobrá odolnost proti bělení. Dále je dosahován dobrý poměr odolnosti proti bělení a a vlastností potřebných u aplikací, kde je požadována pružnost.

Překvapivě bylo zjištěno, že použití vícestupňového latexu v nátěrových hmotách poskytuje lepší výsledky, než použití buď jednostupňového latexu o tomtéž celkovém složení nebo směsi separátně připravených jednostupňových latexů. Slovním spojením jednostupňový latex” se rozumí latex, u kterého složení monomerní směsi v průběhu polymerace není měněno.

íilmotvorných vlastností

Vícestupňový latex je výhodou používán jako pojivo v nátěrových hmotách ředitelných vodou. V preferovaném provedení tohoto vynálezu jsou těmito nátěrovými hmotami impregnační laky a impregnační plněné nátěrové hmoty.

Vícestupňový latex sestává z latexových částeček, z nichž každá obsahuje alespoň dva odlišné polymerační stupně. Přítomností odlišných polymeračních stupňů v částečkách latexu je míněna skutečnost, že složení monomerních jednotek v každém stupni je různé, v důsledku čehož mohou být měněny vlastnosti jednotlivých stupňů, jako např. Τ». Vícestupňový latex je připravován vícestupňovou polymeraci. Vícestupňovou polymeraci” se rozumí polymerace, pří které postupně polymerují dvě nebo více monomerních směsí odlišného složení. Polymerační techniky, používané pro přípravu vícestupňových latexů, jsou dobře známými výrobními postupy.

9322 například jádro/slupka, kde a slupka je druhý polymerační a heterogenní struktury, řadu oddělených domén kterými jsou částečky umožňuje

Elektronové

Protože vysokomolekulární polymerů různého složení nejsou obvykle kompatibilní, většina vícestupňových polymerů obsahuj© částečky, které jsou tvořeny alespoň dvěma odliěnými stupni. Tyto částečky mohou mít řadu moríologických konfigurací, jako jádro je prý polymeračni stupeň stupeň, inverzní jádro/slupka, kde jádro je druhým polymeračním stupněm a slupka je prvým polymeračním stupněm, struktury jádro/slupka kde slupka obklopuje jádro neúplně (někdy nazývané laločnaté nebo jahoda) kde jeden polymeračni stupeň vytváří uvnitř druhého polymeračniho stupně, interpenetrujlcích sítí. Horíolcgické struktury mohou být sledovány raznými známými způsoby. Jednou z používaných technik je transmisní elektronová mikroskopie, používající zbarvování v těch případech, kde to rozeznání rozdílu vzhledu jednotlivých stupňů mikrografy některých vícestupňových latexů podle tohoto vynálezu ukazují, že druhý polymeračni stupeň vytváří oddělené domény ve stupni prvém.

S výhodou je Τ-» prvého polymeračni ho stupně nížiSí, než Te· druhého polymeračniho stupně. T₉ je teplota skelného přechodu určitého polymeračniho stupně, která může být přibližně vypočtena pomocí Foxovy rovnice :

1/T»_C pot ym. A/B / N] = w_A/ •i 9 E mo nom, A ] + Wb/T^c mn o n m . B J + Wbj/Tst mo r> o m. H3 >

kde Wn je hmotnostní zlomek monomeru N. Τ» prvého polymeračniho stupně je zpravidla 0 °C až —30 °C a T₉ druhého stupně je s výhodou O °C až 80 °C. S výhodou je Τ» druhého stupně 30 °C až 60 °C, a výhodněji je T<, druhého stupně od 45 °C do 60 °C. Vícestupňový latex zpravidla sestává z 50 až 90 hmot.% prvého polymeračniho stupně a 5 až 50 hmot.% druhého polymeračniho stupně. S výhodou obsahuje vícestupňový latex 75 až 90 hmot. 56 polymeru prvého stupně a 25 až 10 hmot.% polymeru druhého stupně. Výhodněji obsahuje vícestupňový latex 75 až 80 hmot.% polymeru prvého stupně a 25 až 20 hmot.% polymeru druhého stupně.

Vícestupňový latex je připravován adiční polymerací alespoň

9322 jednoho vinylického monomeru v každém stupni vícestupňové polymerace. Jako monomery mohou být užity akryláty a methakryláty včetně methylakrylátu, ethylakrylátu, deeylakrylátu, methylmethakrylátu, butylmethakrylátu, isobutylmethakrylátu, isobornylmethakrylátu, hydroxyethylakrylátu, hydroxyethylmethakry1átu, hydroxypropylmethakrylátu, N,N-dimethy1-aminoethylmethakrylátu, terč.buty1-aminoethylmethakrylátu, akrylamid a substituované akrylamidy, methakrylamid a substituované methakry1amidy, styren butadien, akry lonitri 1 a substituované styreny, vinylestery, vinylétery a vinylacetát a jiné nebo methakrylonitri1.

Rovněž mohou použity karboxylové kyseliny s vinylickými funkčními například i takonová, kyselina methakrylová, kyselina kyselina maleinová a kyselina hmot.Sá, vztaženo na koncentraci síťovadla jako diallylmaleát, skupinami jako je akrylová, kyselina fumarová v koncentracích do 5 polymerního pojivá.

Vícestupňové polymery mohou obsahovat například allylmethakrylát, divinylbenzen, vícefunkční akryláty a methakryláty včetně butylendiakrylátu, dietylengdykoldimethakrylátu a trimethy1olpropantrimethakry1átu. Jak prvý, tak druhý stupeň vícestupňového latexu, mohou být zesilovány. Množství síťovadla, které může být obsaženo v jednotlivých stupních, je včak omezeno nároky na íilmotvornost

1atexů.

Monomery v emulzi íikovány každém ze stupňů vícestupňového latexu mohou být pomoci aniontových, kationtových a neiontových povrchově aktivních látek nebo dispergačních činidel, nebo jejich kompatibilními směsemi, přičemž se používá například 0,05 až 5 hmot.% povrchové aktivní látky nebo dispergačního činidla, vztaženo k hmotnosti monomeru. Vhodnými kationtovými dispergačními činidly jsou laurylpyridiniumchlorid, cetyl— dimethylaminoacetát, alkyIdimethylbenzylamonimumchlorid, ve kterých má alkylová skupina 8 až 18 uhlíkových atomů. Vhodnými aniontovými dispergačními činidly jsou například sulíáty alkalických kovů a vyšších alkoholů jako je laurylsulíát sodný, arylalkylsulfonáty alky1sulí oj antarany sulfáty nebo jako isoprópylbenzensulíonát draselný, alkalických kovů, ary1alky1polyethoxyethy1 sulfonáty alkalických kovů jako je

9322 reakční terč.-oktylíenoxypolyethoxyethyl sulfát s 1 až 5 oxyethylenovými skupinami. Vhodnými neiontovými dispergačními činidly jsou například alky1fenoxypólyethoxyethanoly, deriváty ethylenoxidu a karboxylových kyselin s dlouhými řetězci, jako je kyselina laurová, kyselina myristová, kyselina palmitová a kyselina olejová, nebo směsi kyselin jako jsou směsi kyselin nacházející se v taliovém oleji, obsahující 6 až 60 oxyethylenových jednotek, vyšSích alkoholů jako oktylalkoholu, produkty decylalkoholu, 1aury1alkoholu nebo četylalkoholu, obsahující 6 až 60 oxyethy1©nových jednotek a blokové kopolymery, obsahující ethylenoxidové bloky, kombinované s jedním nebo dvěma hydroíobními propy1 epoxidovými bloky. Vysokomolekulární polymery jako hydroxyethylcelulóza, polyakrylové kyselina, methylcelulóza a pólyvinylalkohol mohou být užity jako stabilizátory emulze a ochranné koloidy.

Ačkoliv je známo, Že v pro použití při emulzních polymeracích je vhodné velké množství emulgátorů, je rovněž známo, že odolnost proti bělení vodou je závislá na typu a koncentraci těchto látek. Například ty emulgátor,', které obsahují dlouhé pólyethy 1 enoxidové bloky jako jsou polyethylenoxidové bloky obsahující více než asi 10 ethylenoxidových jednotek, působí zvláětě nepříznivě z hlediska odolnosti proti bělení, bez ohledu na to, zda jsou neiontové, aniontové nebo kationtové povahy. Takovými emulgátory je povrchově aktivní látka Triton^Robchodní známka Union Carbide), fterosol^R A 103 (Aerosol sapsaná

X-405 (Triton je zapsaná povrchově aktivní látka obchodní známka American

Cyanamid) a povrchově aktivní látka Alipal^R ΞΡ-120 (Alipal je zapsaná obchodní známka GAF Chemicals Corp.). Pro dosažení zlepšené odolnosti proti bělení vodou jsou výhodné emulgátory, které obsahují krátké bloky pólyethy1enoxidu, například bloky obsahující nižéí počet ethylenoxidových jednotek než 10, nebo emulgátory neobsahující polyethylenoxid. Takovými emulgátory jsou Siponate⁸ DS-4 (Siponate je zapsaná obchodní známka Alcolac, Ltd.), Alipal⁸ CO 436 (Alipal je zapsaná obchodní známka GAF Chemical Corp.), Aerosol⁸ OT (Aerosol je zapsaná obchodní známka American Cyanamide) a laurylsulíát sodný. Je známo, že emulgátory musí být pečlivě voleny a jejich koncentrace

9322 minimalizovány, protože mohou snižovat odolnost proti bělení vodou.

Iniciace emulzní rozkladem radikály polymerace může být prováděna tepelným prekurzorft volných radikálů, schopných vytvářet vhodné pro iniciaci adiční polymerace, kterými jsou například persíran amonný nebo persíran draselný. Tyto prekurzory volných- radikálů mohou být též použity jako oxidační složka redoxsystómu, který dále obsahuje složku redukční jako je metabisulíit draselný, thiosulíát sodný sodný. Kombinace prekurzoru nebo íormaldehydvolných radikálů zde redoxsystémem, může být na hmotnost sulí oxy1át a redukčního ahrnují ersíran

Polymerační smés, které mají být připraví stupně může být reakční směs určitou dobu a/nebo může být činidla, nazývaná použita v koncentracích od 0,01 3» do 5 %, vztaženo použitých monomerů. Příklady redoxsystémů terč.-buty1hydroperoxid/í ormaldehydsulíoxy lát sodný;

železitý nebo amonný/pyrosiřičitan sodný nebo hydrosiřičitan sodný. Teplota polymerace může být od 20 °C do 95 °C.

Každý stupeň vícestupňového polymeračního procesu zahrnuje tepelnou nebo redoxní iniciaci polymerace.

která obsahuje bud celé množství monomerů, podrobeny polymeraci, v určitém stupni, nebo jejich část, se připraví za použití monomerů, vody a emulgátorft. Oddělené se roztok iniciátoru ve vodě. Emulze monomerů a roztok iniciátoru mohou být během polymerace v kterémkoliv stupni vícestupňového procesu dávkovány do polymerační nádoby společně. Reakční nádoba může rovněž na počátku obsahovat očkovací emulzí a dále může obsahovat počáteční dávku iniciátoru polymerace. Teplota obsahu reakční nádoby může být řízena chlazením, kterým se odvádí teplo vyvíjené při polymeraci, nebo zahříváním reakční nádoby. Po ukončení přidávání emulze nebo emulzí monomerů prvého udržována při určité teplotě po před polymeraci druhého, ' případně dalSích stupňů přidána daláí dávka iniciátoru. Podobně může být po ukončení přidávání monomerní emulze nebo emulzí posledního stupně reakční směs udržována při určité teplotě po určitou dobu a/nebo může být před ochlazením na teplotu místnosti přidán daláí iniciátor polymerace. S výhodou je vícestupňovým postupem postup dvojstupňový. Preferovanou dvojstupňovou polymeraci je

9322 polymerace, při které je druhý stupeň připravován jednorázovým postupem, iniciovaným redoxsystémem. Jednorázovým postupem se rozumí takový postup, při kterém se monomer přidá do reakční nádoby najednou.

Aby se dosáhlo snížení molekulové hmotnosti polymerního pojivá, přidávají se někdy do polymerační směsi přenosová činidla včetně merkaptanft, polymerkaptanů, alkoholů sloučenin. Může být užito od 0 hmot.% do halogenovaných 3 hmot. % C4 ~Cz o nebo esterů molekulových kyseliny průměry stupňů, měřené gelovou přednost postupu a polymerací části částeček latexu, být použita pro latexu je dávána latexu dávkováním emulze. Při takových částečky o menší ve1 i kost

150 nm,

Výhodně j š í a1kylmerkaptanů, merkaptopropionové merkaptopropionové kyseliny. Váhové hmotnosti jednotlivých polymeračních chromatografií, se pohybují v rozmezí 100 000 až 10 000 000.

Z dosavadního stavu techniky je dobře známo, že je různými technikami možno dosáhnout řízení velikost přičemž kterákoliv z těchto technik může vícestupňový latex. V případě vícestupňového vytváření částeček prvého stupně monomerní polymeracích zpravidla vznikají konečné velikosti, jako například o velikosti nižší než 150 nm.

Výhodné je, pokud velikost částeček, měřená přístrojem na měření velikosti částeček Brookhaven BI-90 pracujícím na principu rozptylu světla, je nižší než 250 nm částeček vícestupňového latexu je velikost nižší než a z hlediska získání latexů se zvýšenou odolnosti proti bělení je nejvýhodnějši velikost částeček vícestupňového latexu okolo 100 nm. Dosažení oblasti nízkých velikostí částeček vícestupňového latexu je omezeno pouze podmínkami přípravy malých částeček, jako je například koncentrace emulgátoru, která na druhé straně může nepříznivě ovlivňovat odolnost proti bělení vodou.

bělení vodou vícestupňového

Odolnost proti ovlivňována pH během polymeračního procesu.

latexu je Při provádění celé nulové koncentrace dvoj stupňové polymerace za mírné nebo neutralizačních přísad, při pH nižším než 5,0, může být získán vícestupňový latex s vynikající odolností proti bělení. Je-li však v důsledku pufrování násady před počátkem polymerace nebo neutralizace prvého stupně na pH kolem 7,0 prováděna emulzní

9322 polymerace při pH vyšším než přibližně 6,0, dochází ke snížení odolnosti proti bělení vodou. pH během druhého stupně polymerace velmi významně ovlivňuje odolnost proti bělení vícestupňového latexu. Je možné provádět polymeraci v prvém stupni při vysokém pH, například při pH vyšším než 7,0, a poté snížit pH druhého stupně polymerace na hodnotu nižší než například 6,0. Preferovaným způsobem je provádění celé polymerace při pH nižším než 6,0.

Při přípravě vícestupňového latexu a/nebo při jeho následujícím použití lze použít adjuvans, která mohou být přidána během polymerace nebo po ní, a kterými jsou odpěňovače v koncentracích 0,001 až 0,1 hmot:%, vztaženo k hmotnosti sušiny latexu, egalizační prostředky v koncentracích 0,001 až 0,1 hmot.^, vztaženo k hmotnosti sušiny latexu, antioxidanty v koncentracích 0,1 až 5 hmot.X, vztaženo k hmotnosti sušiny latexu, koalescenční Činidla jako například rozpouštědla Butyl Carbitol^R a Butyl Cellosolve^R (v obou případech zapsané obchodní známky Union Carbide) v koncentracích 0 až 20 hmot.X, vztaženo na hmotnost sušiny latexu a konzervační činidla v koncentraci 5 až 250 ppm, vztaženo na hmotnost latexu.

Vícestupňový latex může být použit k přípravě velkého množství vodou ředitelných nátěrových hmot, u kterých je vyžadována odolnost proti bělení vodou. S výhodou jsou těmito nátěrovými hmotami impregnační laky a impregnační plněné nátěrové hmoty. Vícestupňové latexy mohou být rovněž použity pro celou řadu jiných aplikací jako jsou například tmely a těsnicí prostředky, lepidla a leštidla na podlahové krytiny.

Vodou ředitelné nátěrové hmoty mohou být nanášeny na řadu substrátů například na dřevo, papír, lepenku, kov, sklo, keramiku, sádru, štukovou omítku, asíalt, plasty a beton. Zvláště mohou být impregnační laky a impregnační plněné nátěrové hmoty používány na různé stavební materiály jako například vnější izolační systémy a systémy povrchové úpravy, dřevo, dřevovláknité desky, lepenku, beton, kámen, jako například mramor, břidlici a žulu, zdivo, sádru, štukovou omítku, podlahové dlaždice a desky, např. z neměkčeného a měkčeného PVC, z kamene, dlažební kostry, střešní tašky a krycí materiály. Vnějšími izolačními

9322 systémy a systémy povrchové úpravy jsou míněny systémy sestávající z podkladu, lepidla, izolace, základového nátěru, vrchního nátěru a impregnačního laku.

Vodou ředitelné nátěrové hmoty na bázi vícestupňového latexu obsahuji 3 až 100 hmot.% vícestupňového latexu. Přesněji vyjádřeno mohou impregnační laky obsahovat až 100 hmot.& vícestupňového latexu a impregnační plněné nátěrové hmoty mohou obsahovat 3 až 40 hmot.% vícestupňového latexu. Dalšími aditivy vodou ředitelných nátěrových hmot mohou být koalescenční činidla, plastifikátory, smáčedla, modiíikátory tokových vlastnosti, odpěňovače, povrchově aktivní látky, vosky, zahuštovadla, biocidy, pigmenty, nastavovací plniva, dekorativní plniva, barviva a dispergační činidla. Je známo, že tato aditiva musí být uvážlivě volena, protože mohou ovlivňovat odolnost proti bělení vodou ředitelných nátěrových hmot, v důsledku zvýšení citlivosti nátěrů na bázi těchto nátěrových hmot k působení vody.

V preferovaném provedení ředitelnými nátěrovými hmotami tohoto vynálezu jsou vodou impregnační laky a impregnační plněné nátěrové hmoty. Impregnační laky a impregnační plněné nátěrové hmoty podle tohoto vynálezu mohou být nanášeny různými obvyklými technikami, jako stříkáním pomocí stlačeného vzduchu, stříkáním bez použití stlačeného vzduchu, elektrostatickým nanášením, nanášením štětcem, válečkem a hladítkern.

Následující příklady slouží pouze k ilustraci tohoto vynálezu, nikoli však k jeho omezení.

Příklady provedení vynálezu

Zkušební metody

Charakterizace stupně bělení vodou dále popsaných polymerů byla provedena nanesením filmů jednotlivých latexů na černou plastikovou podložku (vinyl Laneta páper) pomocí tyčinky z vinutého drátu č. 40. Film byl vy tvrzen při 24 °C a 55 ít relativní vlhkosti po dobu 24 hod. a poté byl ponořen za teploty

9322 místnosti do destilované vody. Zbělení filmu bylo měřeno za použití reflektometru 45°/O° Paciíic Scientiíic. Čím vyšší je bezrozměrné reflektometrické číslo, tím bělejší je ponořený íilm a tím horší je odolnost proti bělení vodou příslušného latexu.

Příklad 1

Příprava vícestupňového latexu očkovanou polymerací iniciovanou redoxsystémem

V následujícím příkladu byla emulze monomerů prvého stupně (označená ME-I) připravena smísením 366,8 g deionizované (DI) vody, 7,5 g Siponate^R DS—4, 913,1 g butylakrylátu, 501,1 g methylmethakrylátu a 21,5 g methakrylové kyseliny. Emulze druhého monomeru (zde označená jako ME-II) byla připravena smísením 113 g DI vody, 2,5 g SiponateR DS-4, 91,4 g butylakrylátu, 380,0 g methylmethakrylátu a 7,2 g methakrylové kyseliny.

Do pětilitrové čtyřhrdlé varné baňky (zde dále uváděné jako kotlík), opatřené míchadiem, teploměrem, topným tělesem a zpětným chladičem, bylo nadávkováno 1264,2 g deionizované (DI) vody. Voda v kotlíku byla pod dusíkovou atmosférou zahřáta na 52 oc, poté bylo zahřívání přerušeno a bylo přidáno 3,2 g SiponateR DS-4 a 656,4 g emulze monomerů ME-I s 15,9 g vymývací vody. Teplota v kotlíku poklesla na 45 °C. Dále byly v pořadí, ve kterém jsou uvedeny, přidány tyto reakční složky: 6,2 g 0,15 * vodného roztoku FeSO.4.7¾ O, 0,83 g persíranu amonného v 39,4 g DI vody, a 0,57 g redukčního činidla Lykopon^R v 73,0 g DI vody. V průběhu kratší doby než 5 min. byl zaznamenán vývoj tepla a po přibližně 15 minutách bylo dosaženo maxima polymerační teploty rovného 84 ®C. Obsah kotlíku byl stabilizován 34,1 g SiponateR DS-4 a 10,9 g DI vody použité pro promytí . Dalších 15,1 g SiponateR DS—4 bylo přidáno do zbývající nepoužité emulze ΜΕ—I. Zatímco byl kotlík ochlazován, aby bylo dosaženo teploty nižší nebo rovné 83 °C, byla během 120 min. nadávkována do kotlíku zbývající emulze ΜΕ—I a roztok 1,72 g persíranu amonného v 95,8 g DI vody. Když dávkování bylo ukončeno, nádoba, ve které

9322 byla emulze nadávkována

ME-I, byla vypláchnuta 28,7 g vody, která byla nato do kotlíku. Směs v kotlíku byla ponechána pomalu chladnout na 75 °C a bylo přidáno 1,6 g 29% vodného amoniaku ve

4.8 <3 DI vody. Poté co teplota směsi se dalším samovolným chladnutím snížila na 70 °C, byly přidány další reakění složky v dále uvedeném pořadí: 1,6 g 1% vodného roztoku FeSO^.7H2O,

2.8 g roztoku terč.-buty1hydroperoxidu se 70 % aktivitou v 7,9 g DI vody a 1,4 g íormaldehydsulíoxylátu sodného ve 31,9 g DI vody. Směs byla udržována při 70 °C dalších 15 minut a poté bylo přidáno 0,16 g diethy1hydroxy1aminu ve 4,8 g DI vody. Takto připravený prvý stupeň byl potom ponechán ochladit na 60 °C a do kotlíku byla nadávkována emulze ME-II spolu s 9,1 g vymývací DI vody. Po pětiminutové míchání byly v pořadí, které je uvedeno, přidány tyto reakění složky: 0,61 g % aktivitou v 3,1 g DI vody a terč.-butylhydroperoxidu se 0,41 g íormaldehydsufoxylátu sodného v 7,5 g DI vody. Během pěti minut stoupla v důsledku polymerace maximální teplota v kotlíku na 74 °C. Pět minut po dosažení teploty bylo přidáno 0,61 g roztoku terc.—buty1hydroperoxidu se 70 % aktivitou v 3,1 g DI vody a dále 0,41 g íormaldehydsulíoxylátu sodného v 7,5 g DI vody. Směs byla v průběhu 15 minut ponechána vychladnout na 65 ⁰C a poté bylo přidáno dalších 0,61 g roztoku terč.-butylhydroperoxidu se 70 % aktivitou v 3,1 g DI vody a 0,41 g íormaldehydsulíoxy1átu sodného v 7,5 g DI neutrál izadní amoniaku ve příkladu 1

63,6BA/34, 9MMA/1,5MAA 19,1BA/79,4MMA/1,5MAA -14 °C a vypočtený vody. Po uplynutí třiceti minut . bylo přidáno činidlo, kterým bylo 11,0 g 29% vodného roztoku

22,0 g DI vody. Konečné složení reakční směsi bylo: 75 % polymeru prvého stupně o složení a 25 % polymeru druhého stupně o složení Vypočtený polymeru prvého stupně byl

Τ-» polymeru druhého stupně by1 6 0 ⁰ C.

Vlastnosti připraveného latexu jsou uvedeny v tabulce 1.

Srovnávací pokus A: Jednostupňový latex téhož složení jako latex připravený postupem podle příkladu 1

Bylo postupováno stejně jako příkladu i, emulze ME-II

9322 a ME-I však byly spojeny a bylo tak získána jednostupňová směs o celkovém složení 52,2BA/46, 03MMA/1, 5MAA. Srovnávací vzorek A měl totéž celkové složení a průměrný T® jako vzorek připravený postupem podle příkladu 1 a byl jednostupňovým latexem. Polymerace byla prováděna stejně jako v příkladu 1, avšak s delší dobou (18% min.) dávkování složek a bez použití iniciace druhého stupně. Vlastnosti připraveného latexu jsou uvedeny v tabulce 1.

Srovnávací pokus B: Směs 75 : 25 polymerů prvého stupně a druhého stupně, připravených postupem podle příkladu 1

Příprava polymeru prvého stupně postupem podle příkladu 1

Terminací polymerace prováděné postupem podle příkladu 1 na konci prvého stupně byl připraven latex o stejném složení jako bylo složení polymeru prvého stupně příkladu 1, t.j. 63,6BA/34,9MMA/1,5MAA. Získaný latex měl pH 2,6, velikost částeček 119 nm, viskozitu 0,170 Pa.s a sušinu 41,5 hmot.%.

Příprava polymeru druhého stupně postupem podle příkladu 1

Postupem podle příkladu 1 byl připraven latex o stejném složení jako bylo složení polymeru druhého stupně příkladu 1, t.j. 19,1 BA/79,4 MMA/1,5 MAA. Získaný latex měl _PH 3,4, velikost Částeček 111 nm, viskozitu 0,01 Pa.s a sušinu 40,3 hmot.%.

Odděleně připravené příkladu 1 byly smíseny přikladu 1 příkladu 1 příkladu 1 polymery prvého a druhého stupně ve stejném poměru jako dva stupně smísením 30,95 g latexu prvého polymerační ho stupně s 10,32 g latexu druhého polymeračniho stupně Sušina získaných 100 g latexu sestávala ze 75 hmot.% prvého stupně příkladu 1 a 25 hmot.% druhého stupně příkladu 1. Tak byl získán srovnávací latex B, který byl dále neutralizován 29% vodným roztokem amoniaku na pH 8,9. Výsledky srovnání zbělení vodou tohoto vzorku se vzorkem připraveným podle postupu popsaného v přikladu 1 jsou uvedeny v tabulce 2.

9322

Srovnávací vzorek C: obchodná dostupný latex

Bylo provedeno srovnání s jedostupňovým obchodná dostupným latexem. který je používán pro přípravu impregnačních laků a impregnačních plněných nátěrových hmot. Srovnávací vzorek C měl vyěáí Te než byl T_& produktu získaného postupem popsaným v příkladu 1. Vlastnosti připraveného latexu jsou uvedeny v tabulce 1.

Srovnávací vzorek D: obchodně dostupný latex

Bylo provedeno srovnání s obchodně dostupným vícestuphovým latexem. který není určen pro zlepšení odolnosti proti bělení vodou. Srovnávací vzorek D měl nižší průměrný Τ» a vyšší velikost částeček. než vícestupňový latex podle tohoto vynálezu. Vlastnosti připraveného latexu jsou uvedeny v tabulce 1.

9322

Tabulka 1

Vlastnosti latexů připravených podle postupu popsaného v příkladu 1 a srovnávacích vzorků A až D

latex	pH	velikost částeček (nm)	viskozita (Pa. s)“·	sušina (hmot.%)
příklad 1	vícestupňový 1 atex	8, 9	130	0,082	46,4
srovnávací vzorek A	j ednostupňový latex téhož složení jako Příklad 1	8,9	125	0,030	46,1
srovnávací vzorek B	smés 75 : 25 prvého a druhého stupně příkladu 1	8,9	119(75%) 111(25%)	0,130	41,3
srovnávací vzorek C	obchodně získaný latex	9,5	123-135	0,177	50,0
srovnávací vzorek D	obchodně získaný latex	9,0	340	0,184	55,0

a-Brookf ieldův viskozimetr °C, télísko č. 3, ot./min.

zbělení vodou polymeru připraveného podle postupu příkladu 1 (vícestupňový latex), srovnmávacího srovnávacího vzorku B (směs 75 : 25 polymerů prvého přikladu 1) a srovnávacích vzorků C a D latexy) je uvedeno v tabulce 2. Tento odolnost proti bélení vodou byla tohoto vynálezu lepší, než celkovým složením, lepší než

Srovnání popsaného v vzorku A, a druhého stupně podle (oba obchodné dostupné přiklad ukázal, že u vícestupňového latexu podle u jednostuprtového latexu s týmž u směsi polymerů prvého a druhého, stupně vícestupňového latexu a lepší než u srovnávacích obchodné získaných latexů.

9322

Tabulka 2

Zbělení vodou u latexů připravených podle postupu uvedeného v příkladu 1 a u srovnávacích vzorků latex zbělení vodou⁴· za dobu 48 hod.

(reílektometrické číslo)

příklad 1	vícestupňový latex	2,7
srovnávací vzorek A	j ednostupňový latex téhož složeni jako příklad 1	7,0
srovnávací vzorek B	směs 75 : 25 prvého a druhého stupně příkladu 1	19,9
srovnávací vzorek C	obchodně získaný latex	3,8
srovnávací vzorek D	obchodně získaný latex	19,3

e- čím je vyšéí toto číslo, tím je intenzivnější zbělení íilmu a horši odolnost íilmu proti bělení vodou

Příklady 2 až 13

Vliv hmotnostního poměru stupňů a T<, stupňů na zbělení vodou

Při zachování postupu popsaného v příkladu 1 byly měněny násady prvého a druhého stupně dále uvedeným způsobem a tím byla získána složení s poměry prvého polymeračního stupně ke druhému polymeračnímu stupni rovnými 75 : 25, 30 : 20, 85 : 15. Dále byly měněny stupňů od -30 °C do -14 ^aC pro prvý polymerační stupeň a od +30 °C do +60 °C pro druhý polymerační stupeň. V následujících tabulkách jsou všechny údaje v gramech j sou

9322 použity tyto zkratky: APS = persíran amonný, BA - buty1akrylát, DS-4 = Siponate^R DS-4, MAA = kyselina methakrylová, MMA = = methylmethakrylát, ME = emulze monomerů, Aq. - vodný, SSF = íormaldehydsulíoxylát sodný, t-BHP - terč.-butylhydroperoxid se 70 % aktivitou.

9322 příklad

3 4 5 reakč. směs prvého stupně:

ME-I : deionizovaná Hz 0	366,	8	391,2	415,7	366,8
DS-4	7,	5	8,0	8,5	7,5
BA	1109,	8	1183,8	1257,8	1109,8
MMA	304,	4	324,7	345,0	304,4
MAA	21,	5	23,0	24, 4	21,5
vymývací H2 0	28,	8	30,6	32,5	28,7
současně dávkované iniciátory (coíesd):
APS/deioniz. Hz 0	1,72/95	, 8	1,83/102	1,95/109	1,72/95,8
t--BHP/deioniz . Hz 0	2,80/7,	9	3,00/8,4	3,17/9,0	2,80/7,9
SSF/deioniz. Hz 0	1,44/31	, 9	1,54/34, 0	1,63/36, 1	1,44/31,9
dodatečná (neutralizační) přísada:
29% vod.roztok
NH4 OH/ de i oni z . Hz 0	1,62/4,	8	1,62/4, 8	1,84/5,4	1,62/4,8

reakč. směs druhého stupně:

ME-II: deionizovaná	Hz 0	113,0	90,4	67,8	113,0
DS —4		2,5	2,0	1? 5	2,5
BA		91,4	73,1	54, 8	16 2,7
MMA		380,0	304, 0	228,0	308,7
MAA		7,2	5,7	4, 3	7,2
vymývací Hz O		28,8	30,6	32, 5	28,7
iniciátory:
t-BHP/deioniz.	Hz 0	0,61/3,1	0,49/2,5	0,37/1,9	0,61/3,1
SSF/deioniz. Hz 0	0,41/7,5	0,33/6,0	0,25/4, 5	0,41/7,5

9322

pří klad	6	7	8	9
reakč. směs prvého stupně:
ME-I: deionizovaná Hz O	391,2	415,7	366,8	391,2
DS-4	8,0	8,5	7,5	8,0
BA	1183,8	1257,8	913,1	974, 0
MMA	324,7	345,0	501,1	534, 5
MAA	23,0	24,4	21,5	23,0
vymývací Hz 0	30,6	32,5	28,7	30,6
iniciátory :
APS/deioniz. Hz 0	1,84/102	1,95/109	1,72/95,8	1,84/102
t-BHP/deioniz. H2 0	3,00/8,4	3,17/9,0	2,80/7,9	3,00/8,4
SSF/deioniz. Hz 0	1,54/34,0	1,63/36,1	1,44/31,9	1,54/34, i
dodatečná (neutralizační) přísada:
29% vod.roztok
NHjOH/deioniz. Hz 0	1,73/5,1	1,84/5,4	1,62/4, 8	1,73/5,1
reakč. směs druhého stupně
ΜΕ—II: deionizovaná Hz 0	90,4	67,8	113,0	90,4
DS-4	2,0	1,5	2,5	2,0
BA	130,2	97,6	91,4	73,1
MMA	247,0	185,2	380,0	304, 0
MAA	5,7	4,3	7,2	5,7
vymývací Hz 0	7,3	5,5	9,1	7,3
iniciátory:
t—BHP/deioniz . Hz O	0,49/2,5	0,37/1,9	0,61/3,1	0,49/2,
SSF/deioniz. Hz 0	0,33/5,0	0,25/4, 5	0,41/7,5	0,33/6,

9322

př-iklad	10	11	12	13
reakč . směs prvého stupně :
ME-I : de ionizovaná H2 0	415,7	366,8	391,2	415,7
DS-4	8,5	7,5	8,0	8,5
BA	1034,9	913,1	974, 0	1034,9
MMA	567,9	501,1	534,5	567,9
MAA	24,4	21,5	23,0	24,4
vymývací H2 0	32,5	28,7	30,6	32,5
iniciátory :
APS/deioniz. Hz O	1,95/109	1,72/95,8	1,84/102	1,95/109
t-BHP/deioniz. Hz 0	3,17/9,0	2,80/7,9	3,00/8,4	3,17/9,0
SSF/deioniz. Hz 0	1,63/36,1	1,44/31,9	1,54/34, 0	1,63/9,0
dodatečná (neutralizační) přísada:
29?S vod. roztok
NH4 OH/deioniz . Hz 0	1,84/5,4	1,62/4, 8	1,73/5,1	0,84/' 5,4
reakč. směs druhého stupně
ME-II: deionizovaná H2O	67,8	113,0	90,4	67,8
DS-4	1,5	2,5	2,0	1,5
BA	54, 8	162,7	130,2	97,6.
MMA	228,0	308,7	247,0 '	185,2
MAA	4, 3	7,2	5,7	4, 3
vymývací Hz 0	5,5	9,1	7,3	5,5
iniciátory:
t —BHP/'de i oni z . H2 O	0,37/1,9	0,61/3,1	0,49/2,5	0,37/1,8
SSF/deioniz. Hz 0	0,25/6,0	0,41/7,5	0,33/6,0	0,25/4,5

Vlastnosti latexů připravených v příkladech 2 až 13 jsou uvedeny v tabulce 3.

9322

Tabulka 3

Vlastnosti latexů připravených podle příkladů 2 až 13

latex (příklad Č. )	prvý druhý	stupeřl/ stupeň	velikost částic (nm)	viskozita'⁰(Pa.s)	sušina (*)
Τ* («Ο	složení⁴ )
2	-30/+-60	75/25	104	0, 170	46,2
3		80/20	108	0, 106	46,1
4		85/15	106	0,142	45,8
5	—30/+30	75/25	103	0,230	46,1
5		80/20	110	0,138	46,0
7		85/15	108	0,078	45,4
8	-14/ + 60	75/25	108	0,064	46,1
9		80/20	105	0,094	46,0
10		8 5/15	97	0,170	45,8
11	-14/30	75/25	104	0,135	46,2
12		80/20	99	0, 160	46,0
13		8 5/15	99	0,126	45,7

«· hmotnostní %

Brookíieldův viskozimetr, 25 °C, ot. měrného tělíska: 50 ot./min. pH všech latexů přibližně 8,8

Srovnání stupně zbělení vodou u povlaků podle příkladů 2 až je uvedeno v tabulce 4. Odolnost proti bělení vodou vícestupňových polymerů podle tohoto vynálezu je ve všech případech podstatně lepší, než odolnost proti běleni vodou u srovnávacích vzorků, uvedených v tabulce 2. Tato vlastnost rovněž závisí na Τ» prvého a druhého stupně a na relativních platí, že čím je čím je vyšší Τ» je odolnost proti bělení že vícestupňové polymery zlepšenou odolností proti hmotnostních poměrech těchto stupňů. Obecně vyšší množství polymeru druhého ' stupně, a polymeru druhého stupně, tím lepší vodou. Tyto příklady rovněž ukázaly, podle tohoto vynálezu se vyznačují

9322 bělení vodou v Širokém rozmezí složení a Τ».

Tabulka 4

Zbělení vodou u latexů připravených podle příkladů 2 až 13

latex (příklad č. )	prvý stupeň/	zbělení vodou během 24 hod. (re f1ektometri cké číslo)
druhý	stupeň
Τ» (oC)	složení»· (%)
2	-30/+60	75/25	1,5
3		80/20	2,4
4		85/15	3,0
5	-30/+30	75/25	2,0
6		80/20	2,7
7		85/15	4, 9
8	-14/+60	75/25	1,3
9		80/20	1,3
10		85/15	1,5
11	-14/30	75/25	2,0
12		80/20	2,0
13		85/15	3,1

hmotnostní % čím vyšší je toto číslo, tím intenzivnější je zbělení íilmu a tím horší je odolnost filmu proti bělení vodou

Příklad 14

Příprava vícestupňového latexu tepelně iniciovanou očkovanou polymerací

V následujícím příkladu byla emulze monomerů prvého stupně (označená ΜΕ —I”) připravena smísením 366,8 gr deionizované (DI )

9322 vody, 7,5 g Siponate^R DS-4, 913,1 g buty lakry látu, 501,1 g methylmethakry1átu a 21,5 g methakrylové kyseliny. Emulze druhého monomeru (zde označená jako ME-II) byla připravena smísením 113 g Dl vody, 2,5 g Siponate^R DS-4, 91,4 g buty1akry1átu, 380,0 g methylmethakrylátu a 7,2 g methakrylové kyseliny.

Do pětilitrové čtyřhrdlé varné baňky (zde dále uváděné jako kotlík), opatřené míchadlem, teploměrem, topným tělesem a zpětným chladičem bylo nadávkováno 1264,2 g deionizované (Dl) vody, 35,4 g Siponate^R DS-4 a 2,36 g uhličitanu sodného. Voda v kotlíku byla pod dusíkovou atmosférou zahřáta na 80 °C, bylo přidáno 36,1 g ME~1 a 5,6 g Dl vymývací vody a teplota zároveň zvýšena na 83 °C. Po dosažení 85 °C bylo přidáno 6,5 g persíranu amonného v 90,4 g vody. V důsledku exotermní reakce stoupla v kotlíku teplota během 10 minut na 85 °C. Pět minut po dosažení maximální teploty bylo započato s dávkováním zbývajícího ME-I a roztoku 1,16 g persíranu amonného v 95,8 g Dl vody. Dávkování bylo ukončeno za 185 minut. Během této doby byla teplota v v kotlíku chlazením udržována na 83 °C. Po ukončení dávkování byla nádoba na ME~I vymyta 28,7 g Dl vody a tato vymývací voda byla nadávkována do kotlíku. Směs byly potom ponechána během 30 minut ochladit na 71 °C. Po dosažení 71 °C byly postupně, v jednominutových intervalech, přidány tyto reakční složky: 1,6 g 1% vodného roztoku FeSO4.7H2O, 2,8 g roztoku terč.—butylhydroperoxidu se 70 X aktivitou v 7,9 g Dl vody a 1,44 g formaldehydsulfoxylátu sodného v 31,9 g Dl vody. Po dalších patnácti minutách bylo dále přidáno 2,8 g roztoku terč.-butylhydroperoxidu se 70 % aktivitou a 1,44 g isoaskorbové kyseliny ve 31,9 g Dl vody. Po dalších patnácti minutách bylo přidáno 0,16 g diethy1hydroxy1aminu v 4,8 g Dl vody. Takto připravený prvý stupeň byl potom ponechán vychladnout na 60 °C a do kotlíku byla přidána emulze monomerů ΜΕ—II s 9,1 g vymývací Dl vody a 0,41 g formaldehydsulfoxylátu sodného v 7,5 g Dl vody. Během deseti minut se v důsledku exotermího polymeračniho procesu zvýšila teplota v kotlíku na 74 °C. Pět minut po dosažení maximální teploty byly postupně přidány roztoky 0,61 g terč.-butylhydroperoxidu se 70 % aktivitou v 3,1 g Dl vody a 0,41 formaldehydsulfoxylátu sodného v 7,5 g Dl vody. Směs byla

9322 v průběhu 15 minut ponechána vychladnout na 55 °C a bylo přidáno dalších 0,61 g roztoku terč.-butylhydroperoxidu se 70 % aktivitou v 3,1 g Dl vody a 0,41 g íormaldehydsulíoxylátu sodného v 7,5 g Dl vody. Po uplynutí třinácti minut byl přidán konečný neutralizační roztok, kterým byl roztok 15,0 g 29% vodného amoniaku ve 30,0 g Dl vody. Celkové složení latexu připraveného postupem popsaným v příkladu 14 bylo podobné jako u příkladu 1, t.j. 75% polymeru prvého stupně o složení 63,6BA/34,9MMA/1,5MAA a 25% polymeru druhého stupně o složení 19,1BA/79,4MMA/1,5MAA. Výsledné vlastnosti latexu jsou uvedeny v tabulce 5.

Příklady 15 až 18

Variace velikosti částic u vícestupňového latexu, připravovaného tepelně iniciovanou očkovanou polymerací

Stejným postupem jako v příkladu 14, avšak se změněnými navážkami ME-I, uhličitanu a změněnou distribucí mýdla prvého stupně byly připraveny vzorky 15 až 18 s rozdílnými velikostmi částic. V následující tabulce jsou všechny údaje v gramech.

reakční s1ožka	Příklad	č.
14	15	16	17	13
Naz CO3 - navážka v kotlíku	2,4	7,8	7,8	7,8	7,8
ΜΕ—I - navážka v kotlíku	36,1	72,2	120,4	120,4	245,0·
DS-4 - navážka v kotlíku	35,4	35,4	35,4	29,1	3,6
DS-4 - obsah v ME-I	3,7	3,7	3,7	10,5	35,5

DS—4 — SiponateR DS —4

9322

Příklady 19 až 21

Variace velikosti částic u vícestupňového latexu, připravovaného očkovanou polymerací iniciovanou redoxsystémem

Byl zachován postup a složení polymeru popsané v příkladu 1, byla však měněna množství Siponate^R DS-4 a v důsledku toho velikosti částeček latexu. V následující tabulce jsou všechny údaje v gramech.

navážka Siponate^R DS	-4	příklad	č.
1	19	20	21
do 1. dávky	ME-I	7,5	7,5	7,5	7,5
do 2. dávky	ME-I	15,1	15,1	6,7	2,0
do kotlíku,	1. dávka	3,2	3,4	12,0	16,7
do kotlíku.	2. dávka	34,1	33,9	33,7	33,7
do ME-II		2,5	2,5	2, 5	2,5
celková dávka	62,4	62,4	62,4	62,4

Vlastnosti latexů připravených podle shora uvedených příkladů jsou uvedeny v tabulce 5.

9322

Tabulka. 5

Vlastnosti latexů připravených podle příklade 14 a2 21

latex (příklad e. )	velikost částic (nm)	viskozita (Pa. s)“·	suSina (X)
tepelný rozklad iniciátoru
14	89	0,266	46,8
15	102	0,08	46,8
16	127	0,98	46,9
17	144	0,32	47,0
18	258	0,30	47,0
iniciace redoxsystémem
1	130	0,82	46,3
19	121	0,82	46,2
20	108	0,76	46,1
21	102	0, 80	46,2
« Brookíieldův viskozimetr, 25 °C, tělísko é. 30, 60 ot pH při polymeracích iniciovaných tepelným rozkladem asi 8,0, při iniciaci redoxsystémem asi 8,8	. / jn i n . iniciátoru
Hodnoty zbělení	vodou u la	texů připravených podle těchto
příkladů jsou uvedeny	v tabulce 6	Získané výsledky ukazují, že
jak u systémů, kde	iniciace je	prováděna termickým	rozkladem

iniciátoru, tak u systémů iniciovaných redoxsystémy, s velikostí částeček zbělení vodou stoupalo. Pro zlepéení klesáj ící odolnosti proti zbělení jsou výhodné velikosti částeček asi 150 nm.

9322

Tabulka 6

Zbělení vodou u latexů připravených podle příkladů 1 a 14 až 21

1 atex (příklad č. )	velikost částeček (nm)	zbělení vodou®· během 24 hod. (reflektometrické číslo)
tepelný rozklad iniciátoru
14	89	2,2
15	102	3,3
16	127	8,3
17	144	14, 3
18	258	30, 1
iniciace redoxsystémem
1	130	2, 2
19	121	1,8
20	108	1,4
21	102	0,9

® čím vySěí tím horší	j e i©	toto číslo, tím intenzivnější je	zbělení	filmu a
odolnost	íilmu proti	bělení vodou
Příklady 22	až	24
Vliv pH na	druhý stupeň	polymerace				•
Příklad 22							•
Do kotlíku bylo	nadávkováno 1100,6 g	prvého	stupně
při praveného	postupem	popsaným	v příkladu	1. Latex byl
žneutralizován	293í vodným roztokem	amoniaku na pH přibližně 8
a zahřát na	60	°C. Do tohoto latexu	byla přidána	monomerní	emulze
sestáváj ící	z	35,6 g	Dl vody, 0	,79 g Siponate^R DS-4,	28,3 g

butylakrylátu, 119,7 g methylmethakrylátu, 2,27 g methakrylová

9322 maximální iniciačního kyseliny. Následoval přídavek 2,9 g DI vymývací vody. pH reakční směsi, které bylo 5,7, bylo zvýšeno na 7,0 přídavkem vodného amoniaku. Po zahřátí na 55 °C byl druhý stupeň iniciován přídavkem 0,19 g roztoku terč.-butylhydroperoxidu se 70 % aktivitou v 0,91 g DI vody a 0,13 g íormaldehydsulíoxylátu sodného v 2,36 g DI vody. Heakčním teplem stoupla teplota během 25 minut na 75 °C, pH v této době bylo 7,2. V okamžiku dosažení teploty byla přidána druhá dávka obou roztoků systému. Reakční směs byla ponechána pomalu ochlazovat a dávkování iniciátoru bylo opakováno dvakrát v 30-ti minutových intervalech. Nakonec bylo pH zvýšeno přídavkem amoniaku na 8,8. Vlastnosti takto získaného latexu jsou uvedeny v tabulce 7.

Příklad 23

Postupem podle příkladu 22 bylo pH při iniciaci nastaveno na hodnotu 5,0 pomocí 29% vodného roztoku amoniaku. Heakčním teplem stoupla teplota během 15 minut z 54 °C na 74 °C a pH reakční směsi bylo poté rovno 5,8. Vlastnosti takto získaného latexu jsou uvedeny v tabulce 7.

Příklad 24

Postupem podle příkladu 22 bylo pH při iniciaci nastaveno na hodnotu 3,8 pomocí 29% vodného stoupla teplota během 7 minut z bylo v tomto okamžiku rovno latexu jsou uvedeny v tabulce 7 roztoku amoniaku. Heakčním teplem 54 °C na 74 °C a pH reakční směsi

4,3. Vlastnosti takto získaného

9322

Tabulka 7

Vlastnosti	latexů připravených	podle příkladů	22 až 24
1 atex (Příklad ž. )	PH při polymerací	velikost částic (nm)	viskozita (Pa.s)^	sušina (%)
22	7,2	127	20	42,8
23	5,8	128	30	45,9
24	4, 3	125	30	45, 6

pH během druhého stupně polymerace ^bBrookfieldův viskozimetr, 25 °C, tělísko č. 30, 60 ot./min.

pH všech latexů asi 8,7

Zbělení vodou u latexů připravených podle postupů popsaných v příkladu i a v příkladech 22 až 24 je uvedeno v tabulce 8. Protože pH v kotlíku během polymerace druhého stupně klesalo, odolnost proti bělení vodou vzrůstala. Při provádění polymerace tím způsobem, že pH během polymerace je nižší než asi 6, byly získány latexy se zvýšenou odolností proti bělení vodou.

Tabulka 8

Zbělení vodou u latexů připravených podle příkladů 1 a 22 až 24

1 atex (příklad č. )	pH při polymeraci	zbělení vodou během 24 hod.¹.(ref lektometrické číslo)
22	7,2	16,3
23	5,8	3,8
24	4,3	2,0
i	2,6	2,2

«čím vyšší je toto číslo, tím intenzivnější je zbělení filmu a tím horší je odolnost filmu proti běleni vodou

9322

Příprava impregnačních laků obsahujících vícestupňové latexy

Příklad 25

Impregnační laky byly připravovány úpravou sušiny latexu připraveného postupem podle příkladu 10 a srovnávacího vzorku C přídavkem vody na hodnotu 42% a následujícím pomalým přidáváním rozpouštědla Butyi Carbitol^R do latexu za míchání. Do latexu připraveného postupem podle příkladu 10 bylo přidáno 5 hmot.% Butyl Carbitolu^R, vztaženo na sušinu latexu. Srovnávací vzorek C má vyšší průměrný Τ» než latex připravený podle příkladu 10 a proto pro dosažení odpovídající filmotvornosti vyžaduje větší přídavek rozpouštědla Butyl Carbitol^R, než latex připravený podle příkladu 10. Po uplynutí 24 hodin bylo do každého latexu přidáno 0,14 hmot.% odpěňovače Nopco^R NXZ (Nopco je zapsaná obchodní známka Henkel Co.), vztaženo k hmotnosti latexu a směsi byly zředěny vodou na 25%. Bělení vodou impregnačních laků aplikovaných na povrchové vrstvy vnějších izolačních systémů byly stanoveny nanesením impregnačních laků na destičky z tmavě zbarvených povrchových vrstev vnějších izolačních systémů o rozměrech 7,62 cm x 15,24 cm. Každý impregnační lak byl nanesen ve dvou vrstvách a při celkové měrné hmotnosti filmu 366 g/m² . Prvý nátěr byl před nanesením druhého nátěru ponechán vysychat po dobu 24 hodin. Nátěry byly vytvrzovány po dobu 24 hodin při 24 °C a 55% relativní vlhkosti a potom ponořeny do destilované vody o teplotě místnosti. Za použití reílektometru 45°/0° Pacific Scienciíic byla měřena závislost zbělení filmu na Čase.

Zbělení vodou impregnačních laků připravených podle příkladu 10 a srovnávacího vzorku C jsou uvedena v tabulce 9. Odolnost proti bělení vodou povlaku připraveného podle příkladu 10, t.j. latexu podle tohoto vynálezu, byla podstatně lepší než odolnost proti bělení vodou impregnačního nátěru připraveného ze srovnávacího vzorku C, kterým je obchodně dostupný jednostupňový

1atex.

9322

Tabulka 9

Zbělení vodou připravených impregnačních laků

latex	zbělení vodou během 24 hod.¹(reílektometrické číslo)
Příklad 10	1,6
srovnávací vzorek C	9,1

^ačím vyšší je toto číslo, tím intenzivnější je zbělení filmu a tím horší je odolnost filmu proti bělení vodou

Příklad 26

Příprava impregnačních plněných nátěrových hmot s vícestupňovým latexem

Podle dále uvedených předpisů byly připraveny impregnační plněné nátěrové hmoty obsahující latex připravený postupem popsaným v příkladu 10 a srovnávací vzorek C. Takto připravené impregnační plněné nátěrové hmoty měly stejnou hmotnostní koncentraci polymeru a stejné konečné viskozity. Všechny údaje v následující tabulce jsou hmotnostní díly.

9322

s1ožka	příklad 10	srovnávací vzorek C
voda	102,4	133,6
zahušťovadlo na bázi celulózy	0,0	2,0
latex	371,9	340,7
odpěňovač	3,0	3,0
rozpouštědlo Butyl CarbitoP	8,5	17,5
hexy1englykol	10,0	10,0
29% vodný roztok amoniaku	1,0	1 , o
polyurethanovó zahušťovadlo	8,5	8,2
dekorativní plnivo	2500,0	2500,0

Filmy o tloušťce 1,6 mm byly nanešeny na černou plastikovou podložku (vinyl Laneta páper), vytvrzovány při 24 °C a vlhkosti vzduchu 55 rel.% po dobu 48 hodin a potom ponořeny za teploty místnosti do destilované vody. Zbělení vodou bylo měřeno za použití kvalitativní stupnice žádné - velmi mírné — mírné - značné.

Zběleni vodou připravených impregnačních plněných nátěrových hmot připravených za použití latexu podle příkladu 10 a srovnávacího vzorku C je uvedeno v tabulce 10. Odolnost proti bělení vodou impregnačních plněných nátěrových hmot, při jejichž přípravě byl použit vícestupňový' vynálezu, byla podstatně lepší, u impregnačních plněných nátěrových hmot připravených za použití srovnávacího vzorku C, kterým je jednostuphový obchodně dostupný

1atex.

latex ě. 10 podle než odolnost proti tohoto bělení

9322

Tabulka 10

Zbělení vodou připravených impregnačních plněných nátěrových hmot

latex	zbělení vodou během 24 hod . «	V
Příklad 10	žádné
srovnávací vzorek C	mírné

Claims

1 nebo 2, vyznačující povlak vzniká z vodné kompozice, vícestupňového latexu podle nároku 2, a tím. Že zmíněný vícestupňový latex působí jako pojivo.

1. Použití vícestupňového latexu jako složky nátěrové hmoty způsobující zlepšení odolnosti povlaků,připravených za použití této nátěrové hmoty, proti bělení vodou.

2. Použití podle nároku 1, vyznačující se tím, že zmíněný vícestupňový latex sestává z 50 až 95 hmotn.X, s výhodou z 75 až 90 hmotnA alespoň jednoho polymeru prvého stupně s T<, od 0 °C do -30 °C a z 5 až 50 hmotni, s výhodou z 20 až 25 hmot A alespoň jednoho polymeru druhého stupně s T<r od 0 °C do 80 °C, s výhodou od 45 °C do 60 °C.

3. Použití se t í m.

podle nároku že zmíněný obsahující 3 až 100 hmot.s»

4. Použití podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že že velikost částic zmíněného vícestupňového latexu je nižší než 250 nm, s výhodou nižší než 150 nm, a ještě výhodněji nižší než 100 nm.

5. Použití podle nároků 2, 3 nebo 4, vyznačuj ící se tím, Že každý stupeň zmíněného latexu je připravován adiční polymerací alespoň jednoho vinylického monomeru.

6. Způsob přípravy vícestupňového latexu uvedený v nárocích 2, 3, 4 nebo 5, vyznačující se tí m, že zahrnuje přípravu vícestupňového latexu polymerací v alespoň jednom prvém stupni alespoň jednoho vinylického monomeru, po které následuje polymerace v alespoň jednom druhém stupni alespoň jednoho vinylického monomeru, přičemž polymerace v obou stupních jsou prováděny při pH nižším než 6,0.

q q d o

7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že druhý stupeň vícestupňového latexu je připravován buď polymerací iniciovanou redoxsystémem, nebo jednorázovou polymerací iniciovanou redoxsystémem.

7 J Cj Li

8. Způsob podle nároků 6 nebo 7, vyznač se tím, že příprava prvého stupně vícestupňového zahájena nadávkováním a polymerací části prvé monomerní u j í c í latexu je emulze.

9. Použití podle nároku 3, vyznaču zmíněná vodná kompozice je impregnační nátěrová hmota, tmel, těsnicí materiál, pod1ahové kry t i ny.

jící se tím, že lak, impregnační plněná lepidlo nebo leštidlo na

10 . Způsob vytváření povlaku na podložce, v yznačuj í c í s e t í m, že spočívá V uvedení podlož ky do styku buď s vícestupňovým 1atexem, nebo s vodnou kompozicí pops anou v nárocích 2, 3, 4 nebo 5.

11. Způsob podle nároku 10,vyznačuj ící se tím, Že podložka je vybrána ze skupiny sestávající z kovu, keramiky, asfaltu, sádrových desek, plastů, cementových základních povlaků vnějších izolačních systémů a systémů povrchové úpravy, necementových základních povlaků vnějších izolačních systémů a systémů povrchové úpravy, vrchních povlaků vnějších izolačních systémů a systémů povrchové úpravy, dřeva, dřevovláknitých desek, lepenky, betonu, kamene, zdivá, sádry, štukové omítky, podlahových dlaždic, střešních tašek a krycích materiálů.