DE1206591B - Verfahren zur Herstellung von Polymerisatemulsionen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C08f

Deutsche KL: 39 c - 25/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1206 591
D36212IVd/39c
30. Mai 1961
9. Dezember 1965

Eine Gruppe von Polymerisaten, deren Eigenschaften ihre Verwendung als Überzüge erlauben, z. B. als Latexfarben für Außenanstriche, sind die Mischpolymerisate von monovinylaromatischen Verbindungen, offenkettigen aliphatischen konjugierten Dienen und bzw. oder Acrylsäureestern. Die Latices von derartigen polymeren Stoffen haben jedoch nicht alle erwünschten Eigenschaften, die für eine befriedigende Latexfarbe erfoderlich sind.

Es ist bekannt, Vinylchlorid oder Gemische von Vinylchlorid mit anderen Monomeren in Suspension zu polymerisieren. Auch wurde bereits die Emulsionspolymerisation von Butadien und Styrol unter Verwendung bestimmter sulfonathaltiger Emulgatorsysteme beschrieben, wobei eigens darauf hingewiesen wurde, daß Emulsionsstabilisatoren, wie Polyvinylalkohol, Methylcellulose und Agar-Agar, in dem dortigen System unwirksam sind. Diese Feststellung wurde durch das erfindungsgemäße Verfahren widerlegt. Nach einem anderen Verfahren werden beständige Latices von Styrol-Butadien-Mischpolymerisaten hergestellt unter Verwendung von Sulfonat-Emulgiermitteln als Dispersionssystem bei der Polymerisation.

Eine Verwendung von Celluloseäthern kommt lediglich dann in Betracht, wenn dem Polymerlatex später Pigmentteilchen zugesetzt werden, für die der Celluloseäther als Dispergiermittel wirkt.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Polymerisatemulsionen durch Emulsionspolymerisation von monovinylaromatischen Monomeren, aliphatischen konjugierten Dienen und/oder Alkylacrylaten und -methacrylaten oder Gemischen dieser Monomeren in Wasser unter Verwendung eines anionischen Emulgiermittels, gegebenenfalls in Gegenwart von Kettenübertragungsmitteln, gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Dispergiermittel Methylcellulose oder eine Hydroxyalkylalkylcellulose mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen in der Hydroxyalkylgruppe und 1 bis 2 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe in einer Menge von 0,5 bis 5% des Gemisches der Monomeren zusetzt, wobei die Methylcellulose bzw. die Hydroxyalkylalkylcellulose einen Viskositätsgrad von 10 bis 100 cP und eine Gelbildungstemperatur in wäßriger Lösung aufweist, die unterhalb der verwendeten Polymerisationstemperatur liegt.

Die monomeren Substanzen, die zu den verbesserten Latices führen, bestehen aus Butadien, einem monovinylaromatischen Monomeren und bzw. oder Acrylsäureestern. Mit monovinylaromatischen Monomeren sind solche gemeint, in denen eine Vinylgruppe direkt an einen aromatischen Kern mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen gebunden ist. Derartige Monomere können Verfahren zur Herstellung von
Polymerisatemulsionen

Anmelder:

The Dow Chemical Company,

Midland, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:

Carl Leroy Dibert, Hemlock, Mich.;

Dudley Allan Taber, Midland, Mich.;

Robert Joseph Pueschner,

St. Louis, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

^a5 V. St. v. Amerika vom 31. Mai 1960 (32546),
vom 17. Juni 1960 (36 759)

auch alkyl- oder halogensubstituierte Verbindungen sein. Beispiele für diese Monomeren sind p-Methylstyrol, m-Äthylstyrol, ο,ρ-Dimethylstyrol, o,p-Diäthylstyrol, p-Chlorstyrol, Isopropylstyrol, o-Methyl-p-isopropylstyrol und ο,ρ-Dichlorstyrol. Mit der Bezeichnung sollen ferner Monomerengemische von Styrol mit oc-Methylstyrol oder einem der obigen Monomeren gemeint sein. Wegen ihrer Billigkeit und ihrer Fähigkeit zur Bildung erwünschter Polymerisate und aus anderen Gründen werden Styrol und Vinyltoluol bevorzugt als monovinylaromatische Monomere verwendet. Mit der Bezeichnung »Acrylsäureester« sind Monomere der folgenden allgemeinen Formel gemeint:

RO

H₂C = C-C-OR'

worin R Wasserstoff, eine Methyl- oder Äthylgruppe und R' eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Cyclohexyl- oder Arylgruppe ist. Bei-

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3 4

spiele für Kombinationen von Monomeren, die beim verwendet. Gegebenenfalls können auch andere beerfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, sind kannte Katalysatoren einschließlich komplexe Kata-

die folgenden in allen Mengenverhältnissen: lysatoren, wie die sogenannten Redoxkatalysatoren,

die aus einer Kombination eines Oxydationsmittels

Butylacrylat — Styrol, _{5 m}j_t einem Reduktionsmittel bestehen, verwendet

Äthylacrylat — Styrol, werden.

Butylacrylat — Vinyltoluol, Der Emulgator, der einen Teil des Dispergiermittel-

Butylacrylat Dichlorstyrol systems bildet, das zur Herstellung der Latices von

Äthylacrylat -Dichlorstyrol, , Mischpolymerisaten von monovinylaromatischen Mo-

^{J J J} ίο nomeren verwendet wird, sollte em anionisches Netz-

Butylacrylat — Vinyltoluol — Acrylnitril, _{mittel sein ffierzu} gehören z. B. die Alkylarylsulfonate,

Butylacrylat — Methylmethacrylat, die Alkalialkylsulfate, die Seifen u. a. Ein Beispiel

Äthylacrylat — Cyclohexylacrylat. für eine Gruppe ist das Alkylnaphthalinsulfonat.

Andere brauchbare Emulgiermittel sind ein N-Octa-

Auch Homopolymerisate von 2-Äthylhexylacrylat, *5 decyldinatriumsulfosuccmat oder ein Alkylarylsul-

Äthylacrylat oder Styrol werden nach dem Verfahren fonat. Andere Arten von brauchbaren anionischen

der Erfindung hergestellt. Emulgiermitteln sind bekannt. Gemische von anioni-

Mit offenkettigen aliphatischen konjugierten Dienen sehen und nichtionischen Emulgiermitteln können

sind z. B. Butadien-1,3, 2-Methylbutadien-l,3, 2,3-Di- auch zur Herstellung des Latex verwendet werden.

methylbutadien-1,3, Piperylen, 2-Neopentylbutadien-l,3 20 Typische Beispiele für brauchbare nichtionische ober-

und andere Kohlenwasserstoffhomologe von Butadien flächenaktive Mittel, die verwendet werden können,

und andere Kohlenwasserstoffhomologe von sind ein Isooctylphenylpolyäthoxyäthanol und ver-

Butadien-1,3 und außerdem substituierte Diene, wie schiedene substituierte Polyglykole, z. B. das aus

2-Chlorbutadien-l,3, 2-Cyanbutadien-l,3, substituierte 1 Mol Cerylalkohol, 1 Mol Styroloxyd und 16 Mol

geradkettige konjugierte Pentadiene, geradkettige und 25 Äthylenoxyd hergestellte.

verzweigte Hexadiene, gemeint. Die Butadien-1,3-Koh- Das Emulgiermittel wird gewöhnlich in einer

lenwasserstoffe und insbesondere Butadien-1,3 werden Menge von etwa 1 bis 5 Gewichtsprozent, auf das

wegen ihrer Fähigkeit zur Bildung besonders er- Gewicht des Monomeren bezogen, angewendet. Wenn

wünschter Polymerisate in Verbindung mit den mono- weniger als 1% verwendet wird, werden die Beständig-

vinylaromatischen Monomeren bevorzugt. 3° keit des Latex, seine Verwendbarkeit als Überzugs-

Obgleich erfindungsgemäß die genannten Mono- material und andere Eigenschaften desselben stark

nieren in allen Mengenverhältnissen verwendet werden beeinträchtigt. Wenn mehr als 5% verwendet werden,

können, haben die an der Luft trocknenden filmbil- wird gewöhnlich keine entsprechende Zunahme der

denden Latices dieser Monomeren die größte Bedeu- Vorteile mehr erzielt, und der erhaltene Latex kann

tung als Überzugsmassen. Diese filmbildenden La- 35 eine derartige Neigung zum Schäumen haben, daß er

tices sind diejenigen, bei denen der Latex bei Raum- sich nicht mehr als Überzugsmasse verwenden läßt,

temperatur Filme bildet, wenn er auf einer undurch- Die günstige Menge an Emulgiermittel läßt sich leicht

lässigen Unterlage abgeschieden und an der Luft durch einfache Vorversuche ermittlen. Wenn Mengen

trocknen gelassen wird. Die Mengenverhältnisse der von mehr als etwa 40 Gewichtsprozent Acrylsäure-

Substanzen, die die Filmbildung erlauben, schwanken 40 ester oder mehr als etwa 15 Gewichtsprozent des offen-

mit den einzelnen Monomeren und sind dem Fach- kettigen aliphatischen konjugierten Diens in dem

mann bekannt. Polymerisationsgemisch enthalten sind einschließlich

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in jeder solcher Gemische, die nur Acrylsäureester enthalten,

bekannten Weise sowohl schubweise als auch konti- hat es sich als sehr vorteilhaft für die Herstellung eines

nuierlich als Emulsionspolymerisation ausführen. 45 brauchbaren Latex erwiesen, ein Kettenübertragungs-

Gewöhnlich muß bei der Emulsionspolymerisation mittel in Verbindung mit dem Emulgiermittel und dem

gerührt werden, um die Dispersion herzustellen und speziellen Celluloseäther zu verwenden, aus denen das

während der Polymerisation aufrechtzuerhalten. Die Dispergiermittelgemisch besteht. Beispiele für der-

in jedem Fall verwendete Rührgeschwindigkeit hängt artige Kettenübertragungsmittel sind Laurylmercap-

in erster Linie von den Gegebenheiten der Polymeri- 50 tan, tert.-Dodecylmercaptan, Tetrachlorkohlenstoff

sationsvorrichtung ab. Gewöhnlich wird das gerade und Diisopropyldixanthogen. Kombinationen und

zur Bildung und Aufrechterhaltung der Dispersion Gemische derartiger Kettenübertragungsmittel können

notwendige Maß an Rührung bevorzugt. auch verwendet werden.

Die Katalysatoren, die üblicherweise bei der Emul- Wie erwähnt, ist es bei denjenigen Polymerisationssionspolymerisation verwendet werden, sind wasser- 55 gemischen, die große Mengen an Acrylsäureestern lösliche Perverbindungen, Gemische von wasser- enthalten, sehr vorteilhaft, ein Kettenübertragungslöslichen und monomerlöslichen Perverbindungen mittel zuzusetzen, um einen brauchbaren Latex zu und andere Verbindungen mit ähnlichem Zerfall- erhalten. Wenn das Kettenübertragungsmittel bei mechanismus. Beispiele für wasserlösliche Kataly- solchen Gemischen fortgelassen wird, wird bei der satoren sind Wasserstoffperoxyd, Kaliumpersulfat. 60 Emulsionspolymerisation häufig eine übermäßige Kleine Mengen von monomerlöslichen Stoffen, z. B. Menge an Vorkoagulat gebildet, bisweilen kann sogar organische Peroxyde einschließlich Benzoylperoxyd eine vollständige Koagulation in dem Polymerisa- und Lauroylperoxyd, werden auch in Verbindung tionsgefäß eintreten. Die Konzentration des Kettenmit dem wasserlöslichen Katalysator verwendet. Ein Übertragungsmittels schwankt mit der Wirksamkeit Gemisch von etwa 0,1 bis 1 Gewichtsprozent Kalium- 65 des jeweils verwendeten Mittels und mit der Menge persulfat und 0 bis 1% Benzoylperoxyd, auf das Ge- und der Natur des verwendeten Acrylsäureesters. Die wicht des Monomeren bezogen, stellt einen besonders günstigste Menge ist in jedem Fall diejenige, die minwirksamen Katalysator dar und wird daher bevorzugt destens zur Herstellung des gewünschten brauchbaren

5 6

Latexproduktes erforderlich ist. Diese günstige Kon- löslichen Celluloseäther wirken jedoch meistens unzentration läßt sich leicht durch einfache Vorversuche abhängig von der Teilchengröße des Latex, ermitteln. Die Theologischen Eigenschaften eines Latex sind Es wurde gefunden, daß bei der erfindungsgemäßen häufig von großer Bedeutung für den Wert eines Herstellung der Latices die Polymerisationstemperatur 5 Latex für einen bestimmten Verwendungszweck. Bei oberhalb 6O⁰C liegen und bevorzugt in den Bereich der Herstellung von Latexfarben bestimmt z.B. die von 70 bis 80⁰C fallen muß. Bei Anwendung von Fließfähigkeit des Latexträgers in erheblichem Maße tieferen Temperaturen tritt eine unvollständige Poly- viele der Eigenschaften der Farbe, wie Pinseltropfen merisation oder eine übermäßige Vorkoagulation oder oder Verlaufen. Bei den bisher bekannten Latices beides ein. Bei höheren Temperaturen als etwa 80⁰C io von Mischpolymerisaten monovinylaromatischer Vertreten während der Polymerisation Schwierigkeiten bindungen war es gewöhnlich notwendig, nach der durch den erhöhten Dampfdruck der flüchtigen Be- Polymerisation eine sehr sorgfältige Stabilisierung standteile ein. vorzunehmen, um einen befriedigenden Latexträger

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren zugesetzten für die Herstellung von Farben zu erhalten. Die

Dispergiermittel sind durch Gelbildungstemperaturen 15 Theologischen und anderen Eigenschaften der erfin-

gekennzeichnet, die unterhalb der bei der Poly- dungsgemäß hergestellten Latices sind jedoch ideal

merisation verwendeten Temperatur liegen, und sind für die Herstellung von Überzugsmassen, wie Latex-

Methylcellulseäther und Hydroxyalkylalkylcellulose farben. Es ist wichtig, daß diese Eigenschaften über

mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe längere Zeit konstant bleiben. Die Farbmischungen

und 2 bis 3 Kohlenstoffatomen in der Hydroxyalkyl- 2° und anderen Überzugsmassen auf Grundlage der

gruppe mit einem Viskositätsgrad von 10 bis 100 cP. erfindungsgemäß hergestellten Latices zeigen geringes

(Der Viskositätsgrad ist die Viskosität einer 2%igen Pinseltropfen, gutes bis ausgezeichnetes Verlaufen,

wäßrigen Lösung des Celluloseätners bei 20⁰C in gute Deckkraft und gute bis ausgezeichnete Wartezeit.

Centipoise.) Beispiele für derartige wasserlösliche Die erfindungsgemäß hergestellten Latices können

Celluloseäther sind Methylcellulose, Hydroxyäthyl- 25 mit den üblichen Zusätzen vermischt werden, z. B.

methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hy- Pigmenten, Farben, Füllstoffen, Stabilisatoren, Schutz-

droxyäthyläthylcellulose und Hydroxypropyläthylcel- mitteln, die gewöhnlich Farben, Klebmitteln und

lulose. Wegen ihrer Billigkeit und ihrer ungewöhnlich ähnlichen Massen zugesetzt werden. Außerdem können

guten Eigenschaften wird Methylcellulose bevorzugt. die Latices gegebenenfalls homogen mit anderen be-

Die Geliertemperatur und Löslichkeit in Wasser hän- 30 kannten Latices vermischt werden,

gen bekanntlich bei Celluloseäthern von dem Äther- Die Vorzüge des Verfahrens zur Herstellung der

substituenten, dem Grad der Substitution und der verbesserten Latices werden durch die folgenden

Art der Substitution ab. Ferner sind diese Eigenschaften Beispiele eingehender erläutert, wobei alle Teile und

mindestens in der Praxis von der Kettenlänge der ver- Prozentangaben Gewichteinheiten sind,

ätherten Cellulose abhängig. 35

Die speziellen Celluloseäther werden in einer Menge Beispiel 1 von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, auf das Gesamtgewicht an polymerisierbaren Bestandteilen in dem Ein Latex von Styrol und Äthylacrylat wurde nach Polymerisationsgefäß bezogen, eingesetzt. dem folgenden Verfahren hergestellt: Eine Ölphase

Gemische und Kombinationen von den genannten 4° wurde aus 67 Teilen Äthylacrylat, 33 Teilen Styrol,

Celluloseäthern mit verschiedenen Viskositätsgraden 5 Teilen Tetrachlorkohlenstoff, 2 Teilen Isooctyl-

im angegebenen Bereich können verwendet werden. phenylpolyäthoxyäthanol und 0,1 Teil Benzoylper-

Der Celluloseäther wirkt während und nach der oxyd hergestellt. Eine wäßrige Phsae wurde aus

Polymerisation. Daher sollte der Celluloseäther der 98,5 Teilen Wasser, 1,5 Teilen wasserlöslicher Methylanfangs hergestellten Dispersion vor dem Einsetzen 45 cellulose, Viskositätsgrad 15 cP, 2,1 Teilen Alkyl-

einer nennenswerten Polymerisation zugesetzt werden. naphthalinsulfonat, 0,3 Teilen Kaliumpersulfat und

Wenn er dem Polymerisationsgemisch erst zugesetzt 0,3 Teilen Natriumbicarbonat hergestellt. Die beiden

wird, nachdem etwa 25% der Monomeren zu Poly- Phasen wurden zu einer Öl-in-Wasser-Emulsion emul-

merisat umgewandelt sind, kann der Celluloseäther giert. Die Polymerisation wurde durch Erwärmen

als Latexverdickungsmittel wirken und hierbei gewisse 50 der Emulsion auf 8O⁰C unter Rühren eingeleitet und

Vorteile bieten. Ein später Zusatz betrifft jedoch nicht 24 Stunden bei dieser Temperatur unter ständigem

das Verfahren der Erfindung. Es ist zweckmäßig, daß Rühren ablaufen gelassen. Nach Beendigung der

die Latices mit einem Polymerisatfeststoffgehalt zwi- Polymerisation wurde der entstandene Latex filtriert

sehen etwa 20 und 55 Gewichtsprozent hergestellt und enthielt etwa 50% Feststoffe, werden. Wenn sie erheblich weniger als etwa 20% 55

Festsubstanz enthalten, ist es schwierig, ununter- Beispiel 2 brochene, zusammenhängende Filme durch einfaches

Abscheiden und Trocknen zu erhalten. Ferner ist es Ein weiterer Latex wurde in gleicher Weise wie im unwirtschaftlich, Latices mit wesentlich weniger als Beispiel 1 hergestellt, nur bestand die monomere etwa 20% Feststoffgehalt herzustellen. Latices, die 60 Substanz aus 67 Teilen Butylacrylat und 33 Teilen wesentlich mehr als 55% Feststoffe enthalten, lassen Methylmethacrylat. Der erhaltene Latex hatte einen sich schwierig herstellen und sind meistens sehr Feststoffgehalt von 48,4%· Wenn eine Prpbefarbempfindlich gegenüber mechanischen Scherkräften. mischung mit diesem Latex hergestellt und untersucht Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf wurde, ergab sich ein gutes Verlaufen und eine gute irgendeinen bestimmten Feststoffgehalt begrenzt. 65 Trockenzeit.

Das Filmbildungsvermögen von Latices ist eine In gleicher Weise wurden Latices aus Styrol und

Funktion der Teilchengröße. Die beim erfindungs- anderen Acrylsäureestern hergestellt, die die gleichen

gemäßen Verfahren eingesetzten, speziellen wasser- Vorzüge hatten. Wenn z. B. Latices aus den Homo-

polymerisaten von Styrol, Äthylacrylat, Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat und den Mischpolymerisaten von Styrol und Alkylacrylaten und Vinyltoluol und Alkylacrylaten in allen Mengenverhältnissen hergestellt werden, haben sie gute Eigenschaften für die Herstellung von Überzugsmassen. Außerdem werden die Latices der Mischpolymerisate von Styrol und Phenylacrylat und von Butylacrylat und Äthyläthacrylat durch das erfindungsgemäße Verfahren verbessert.

Beispiel 3

Ein Latex aus Styrol und Butadien wurde nach dem folgenden Verfahren hergestellt: In 67 Teilen Styrol wurden 6,4 Teile Tetrachlorkohlenstoff als Kettenübertragungsmittel und 0,6 Teile Benzoylperoxyd als Teil des Katalysators gelöst. Ein zweites Gemisch wurde hergestellt, indem in 113,5 Teilen Wasser 1,5 Teile einer wasserlöslichen Methylcellulose mit 27,5 bis 32 % Methoxylsubstituenten und einem Viskositätsgrad von 15 cP und einer Gelbildungstemperatur bei dieser Konzentration von etwa 50⁰C, 1,8 Teile eines Alkylarylsulfonats, 0,3 Teile Kaliumpersulfat und unterschiedliche Mengen an verschiedenen Puffern gelöst wurden. Ein dritter Anteil bestand nur aus 33 Teilen Butadien. Das Verfahren begann damit, daß die Styrollösung mit der wäßrigen Lösung unter Rühren bei Raumtemperatur vermischt wurde. Das Butadien wurde dann zugesetzt und die Dispersion 24 Stunden bei 70⁰C polymerisieren gelassen. Befriedigende filmbildende Latices wurden in allen Fällen erhalten. In Tabelle I sind die verwendeten Puffer, die pH-Werte und der Feststoffgehalt der erhaltenen Latices angegeben.

In gleicher Weise wurde Vinyltoluol an Stelle von Styrol und 2-Methylbutadien an Stelle von Butadien verwendet. Es wurden Latices erhalten, die befriedigend als Grundsubstanzen für Überzugsmassen waren.

Beispiel 5

In gleicher Weise wie im Beispiel 3 wurden Latices aus Styrol und Butadien unter Verwendung verschiedener Konzentrationen der in diesem Beispiel angegebenen Celluloseäther hergestellt. Wenn keine Methylcellulose verwendet wurde, koaguliert^ entweder das Polymerisationsgemisch vollständig in dem Polymerisationsgefäß, oder es entstand ein unbeständiger Latex. Als Überzugsmassen befriedigende Latices wurden erhalten, wenn die Menge an Methylcellulose 1 bis 2 Gewichtsprozent der Monomeren betrug. Wenn 6 % Methylcellulose zugesetzt wurden, war die Polymerisation unvollständig, und es traten übermäßige Drücke auf.

In gleicher Weise wurde der Viskositätsgrad der Methylcellulose verändert, während die Konzentration bei etwa 1% gehalten wurde. Bei Viskositätsgraden zwischen 10 und 100 cP wurden befriedigende Latices erhalten. Wenn die Polymerisationen mit Methylcellulose von 1500 und 400OcP ausgeführt wurden, trat eine übermäßige Vorkoagulation ein. Das gleiche war der Fall, wenn die gleiche Menge Carboxymethylcellulose statt der Methylcellulose verwendet wurde. Ebenso wurden keine befriedigenden Latices gebildet, wenn die Methylcellulose durch eine Hydroxypropylmethylcellulose mit 19 bis 24% Methoxylgehalt und 4 bis 12% Hydroxypropoxylgehalt und einer Gelbildungstemperatur von mehr als 9O⁰C ersetzt wurde.

Tabelle I

35

Puffer

Borax J

Na₁P₂O₇ j

Na₃PO₄-12 H₂O

Na₂HPO₁

Natriumbenzoat

NaHCO₃

Ungepufferter Vergleich ...

Menge	pH
0,2	2,9
0,5	7,5
0,2	3,0
0,5	6,6
0,2	3,1
0,5	7,0
0,2	3,1
0,5	6,8
0,2	3,0
0,5	4,6
0,2	3,2
—	7,3

Feststoff gehalt

45,5 47,6 47,3 47,5 47,3 47,3 47,0 46,2

43,4 45,1

48,0 46,4

40

45

Beispiel 6

Die Wirkung des Kettenübertragungsmittels wurde demonstriert, indem das Verfahren von Beispiel 3 wiederholt wurde, wobei verschiedene Mengen an verschiedenen Kettenübertragungsmitteln an Stelle der 6,4 Teile Tetrachlorkohlenstoff verwendet wurden. Die Ergebnisse sind unten angegeben. Bei den Ergebnissen wird ein Latex, der den Mindestanforderungen für Überzugsmassen genügt, als gut bezeichnet. Bei Latices, die diesen Anforderungen nicht genügten, sind die Eigenschaften angegeben, in denen ihre Nachteile bestanden.

Tabelle II

55

Die obigen Ergebnisse zeigen die Verwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens innerhalb eines weiten Aciditätsbereiches.

Beispiel4

Latices wurden nach dem Verfahren von Beispiel 3 hergestellt, wobei nur unterschiedliche Mengenverhältnisse von Styrol und Butadien angewendet wurden. Der Prozentsatz an Styrol betrug in den einzelnen Ansätzen 60, 65, 67, 70 und 100%, wobei der Rest in jedem Fall allein aus Butadien bestand. In jedem Fall wurde ein befriedigender Latex erhalten.

Kettenübertragungsmittel	Menge (°/o)	Latexzustand	gut
Laurylmercaptan	2	gut
Diisopropyldixanthogen ..	2	große Mengen an
	0,5	Restmono
		meren
tert.-Dodecylmercaptan .. ■		große Teilchen
	1,0	gut
	2,0	koaguliert
	0,0	sehr hohe
	3,2	'Viskosität
Tetrachlorkohlenstoff ·		gut
	4,8	gut
	9,6

Beispiel 7 Latices eines Polymerisates aus 67% Styrol und 33 %]3^utaclien wurden nach den folgenden Angaben hergestellt:

Tabelle III

(2) (3)

(5)

(6)

(J)

Benzoylperoxyd

Tetrachlorkohlenstoff

Diisopropyldixanthogen

Alkylnaphthalinsulfonat

Methylcellulose (15 cP)

K₂S₂O₈

NaHCO₃

Fumarsäure

Feststoffgehalt

Filtrierfähigkeit

pH

Viskosität (Krebseinheiten) ..
Gefrierbeständigkeit (viermal)

6,4

2,1 1,7 0,5 0,2

47,0

z. g.

3,6

735

koaguliert 3,0
0,5
2,1
1,7
0,5
0,2

47,6

z. g.

4,3

1000

koaguliert 3,0

0,5

2,1

1,7

0,5

0,2

2,0

47,2

z. g.

3,2

1020

gut

0,6

1,0 1,8 0,5 0,3

2,0

47,1

s.g.

2 Q

60 gut

0,75

1,0 2,0 0,5 0,5 0,5 1,0 47,6 s.g. 4.0 215 gut

Es wurde das gleiche Verfahren wie im Beispiel 3 angewendet. Nach der Polymerisation wurden die Latices filtriert, und die Filtrierbarkeit wurde als ziemlich gut (z. g.), gut (g) oder sehr gut (s. g.) bewertet. Der Festsubstanzgehalt des Latex wurde durch Eindampfen bestimmt, der pH-Wert des Latex wurde gemessen, und die Viskosität wurde mit einem Stornier-Viskosimeter bestimmt. Die Gefrier-Tau-Beständigkeit des Latex wurde ermittelt, indem der Latex gefroren und wieder aufgetaut wurde. Die Latices wurden beurteilt, nachdem dies viermal geschehen war. Die Polymerisationen wurden wiederholt, wobei die Methylcellulose aus der Mischung fortgelassen und dem polymerisierten Latex zugesetzt wurde. In diesem Falle war der Festsubstanzgehalt des Latex etwa der gleiche wie oben. Es war unmöglich, den Latex zu filtrieren, weil er zu viskos war. Der pH-Wert war etwa der gleiche. Werden aus den in der Tabelle angeführten Latices Farbmischungen hergestellt, so zeigen diese gegenüber Standardmischungen mit einem üblichen Styrol-Butadien-Latex vorteilhafte Eigenschaften, wie gutes Verlaufen und gute Deckkraft sowie günstige Wartezeiten und Abriebfestigkeit.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Polymerisatemulsionen durch Emulsionspolymerisation von monovinylaromatischen Monomeren, aliphatischen konjugierten Dienen und/oder Alkylacrylaten und -methacrylaten oder Gemischen dieser Monomeren in Wasser unter Verwendung eines anionischen Emulgiermittels, gegebenenfalls in Gegenwart von Kettenübertragungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man als Dispergiermittel Methylcellulose oder eine Hydroxyalkylalkylcellulose mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen in der Hydroxyalkylgruppe und 1 bis 2 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe in einer Menge von 0,5 bis 5% des Gewichtes der Monomeren verwendet, wobei die Methylcellulose bzw. die Hydroxyalkylalkylcellulose einen Viskositätsgrad von 10 bis 100 cP und eine Gelbildungstemperatur in wäßriger Lösung aufweist, die unterhalb der verwendeten Polymerisationstemperatur liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch von 15 bis 85 Gewichtsprozent des monovinylaromatischen Monomeren und 85 bis 15 Gewichtsprozent des aliphatischen konjugierten Diens, gegebenenfalls in Gegenwart von zusätzlich 1 bis 2 Gewichtsprozent Fumarsäure, polymerisiert.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 077 427; USA.-Patentschriften Nr. 2 528 469, 2 702 285, 715 115.

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