DE1928611A1

DE1928611A1 - Dilatanter Latex,Beschichtungsprodukte hieraus,hiermit beschichtete Substrate und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1928611A1
Application number: DE19691928611
Authority: DE
Inventors: Skinner Earl Leroy
Original assignee: Sherwin Williams Co
Current assignee: Sherwin Williams Co
Priority date: 1968-06-07
Filing date: 1969-06-06
Publication date: 1969-12-11
Also published as: DE1928611C3; ES368086A1; GB1217446A; DE1928611B2; NL6908158A; FR2010317A1

Description

The Sherwin-Williams Company 101 Prospect Avenue, N. W. Cleveland, Ohio 44101, USA

Dllatanter Latex, Beschichtungsprodukte hieraus, hiermit beschichtete Substrate.und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen dilatanten Latex, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er mittels einer Emulsionspolymerisation erhalten ist, die in Anwesenheit eines mehrwertigen Alkohols (d. h. eines Alkohols mit mehreren Hydroxylgruppen)durchgeführt ist, der in Wasser löslich ist und in dem das Latex-Polymerprodukt nicht oder im wesentlichen nicht löslich ist. Die Monomerprodukte, aus denen der Latex hergestellt ist, umfassen ein Paar aliphatischer mono-ungesättigter Ester und eine geringe Menge einer aliphatischen mono-ungesättigten Karbonsäure. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin neue Beschichtungsprodukte auf Latex-Basis, bei denen der flüssige Anteil durch die erfindungsgemäßen dilatanten Latices gebildet wird, sowie mit solchen Beschichtungsprodukten beschichtete Substrate und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Seit schon einiger Zeit werden verschiedene Arten von Latices als Vehikel bzw. flüssiger Anteil für Beschichtungsprodukte wie Lacke verwendet. Die primäre Entwicklung bei der Verwendung dieser Produkte als Vehikel lag auf dem Gebiet der Innenanstriche wie Wandfarben« In jüngerer Vergangenheit wurden Weiterentwicklungen bei dem Einsatz verschiedener Latices als Vehikel für die Herstellung von Außenfarben bzw. für Beschichtungsprodukte gemacht, die dem Wetter ausgesetzt werden sollen. Eine Schwierigkeit, die in bezug auf die Verwendung solcher Beschichtungsprodukte auftrat, besteht darin, daß die Person, die solche Be-

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Schichtungsprodukte auf die zu beschichtenden Oberflächen aufbringt, dazu neigt, die Farbe bzw. das Beschichtungsprodukt in einem zu großen Umfang zu "bearbeiten", was zu dem Auftrag eines Filmes führt, der in bezug auf die Haltbarkeit etwas schlechter ist oder nicht die genügende Abdeckung bringt, einfach weil die aufgetragene Schicht zu dünn ist. Dies trifft insbesondere für die sogenannten "tixotropen" Latex-Beschichtungsprodukte zu, die sich einer großen Popularität erfreuen, weil sie nicht von dem Pinsel oder der Auftragrolle abtropfen, wenn man sie aus dem Farbtopf zu der zu bemalenden Wand oder Oberfläche bewegt. Da solch ein Farbprodukt auf dem Pinsel durch "bearbeiten" des Pinsels Scherkräften unterworfen wird, resultieren seine rheologischen Eigenschaften darin, daß es dünner v/ird und daher leichter verteilt werden kann. Hört der Einfluß der Scherkräfte auf, verwandelt sich das Beschichtungsprodukt wieder in eine mehr feste, nicht fließende Masse und neigt nicht mehr dazu, vom Pinsel oder der Rolle abzutropfen oder von der gerade bemalten Oberfläche abzulaufen. Im Handel erhältliche Farblatices sind nicht-dilatant und in einigen Fällen thixotrop.

Wie gefunden wurde, kann die verminderte Haltbarkeit und ungenaue Beschichtung dadurch kontrolliert werden, daß als das Iatex"-Vehikel ein dilatanter Latex verwendet wird oder ein solcher Latex einen Teil des Latex-Vehikels bildet;. Ein dilatanter Latex hat so ziemlich die entgegengesetzten rheologischen Eigenschaften wie ein thixotropes Beschick- tungsprodukt. Thixotropie ist die Neigung eines flüssigen. Produktes, seine Viskosität zu vermindern, wenn Scherkräfte angreifen oder das Produkt bearbeitet wird, wo gegenüber Dilatanz die Neigung eines flüssigen Körpers ist, seine Viskosität mit Erhöhung der angreifenden Scherkräfte bzw. Verstärkung seiner Bearbeitung zu steigern. Diese.Qualität ist bei Latexfarbprodukten erwünscht, um eine Zontrollmöglichkeit einzubauen, so daß Latexfarben im allgemeinen

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und Außenanstrichfarben Im besonderen nicht in derart dünnen ScMahten aufgetragen' werden, die dann die notwendige Dauerhaftigkeit oder Dickkraft nicht■-haben·.. Bearbeitet die das Beechiehtungsprodukt auftragende Person das Produkt zu stark, um es weiter zu verteilen, so bewirkt die verstärkte Bearbeitung des Materials auf dem Pinsel und in dem aufgetragenen "'J¹IIm-" eine Erhöhung seiner Viskosität. Die derartige Besehlchtungsprodukte auftragende Person "ermüdet" und gibt die Bearbeitung des Produkts in bestimmtem Umfang unter Be- vorzugung eines einfacheren Arbeitens auf und trägt neue tfarbuiasse aus dem !farbbehälter auf. Hierdurch wird eine bessere Dauerhaftigkeit und Dickkraft erzielt.

Die Eigenschaft der Dilatanz ist wohl bekannt* Es wird hierzu Bezug genommen auf E. B.. Fischer "Colloid -■ ^: " Dispersions" 1950, Seiten 1.98 bis 205, wo diese Eigenschaft diskutiert wird. · ' .: ' ■ '

Es wurde nunmehr gefunden, daß die Eigenschaft der Dilatanz einem in Emulsion polymerlsierten Latex dadurch verliehen werden kann, daß die Polymerisation in .Anwesenheit eines Produktes durchgeführt wird, das in Wasser löslich 1st, aber für das Latex-Polymer im wesentlichen keine lösenden Eigenschaften hat und somit das Latex-Polymer praktisch nicht löst.. Vorzugsweise Ist dieses Produkt erfindungsgemäß ein:-mehrwertiger Alkohol,: d. h. ein-Alkohol mit mehreren Hydroxylgruppen;.. Wird die lateK-PolymerlSÄtiansreaktlon. In iaiwesenheit eines? erheblichen, Anteils eines sioiehen· wass^rlasiLichem mehrwertigem JJÜfeaasls d^irchgefülirt_r zeigt Michst iibe^r^s^henderweise⁵ der rjeBUiltlerende latex die-EigeiEscsiiaft der:¹ Dilätsns» Hiernaefc &aim d©r· Ijate3£ alleirte order¹ ±n SsmöinaMom mit arideren: iaiiißaes als¹ VeMkBl fUr -.-■ BesehlerlEfeu^Egsstoffe ve^ewendiet .werieal·,, die ijir die;. Ämmnäxmg beeT ölerflac?hen; bestimmii siiöi» iie; smBmL_t, d?v h» Jtem fetter

lie im Inaereatt voaa; .läitmeja, sielt fee--'

- 3 -r-

schäften der Dilatanz gekennzeichnet.

In den beigefügten Darstellungen wird folgendes gezeigt ι

In Pig. 1 ist der Schergrad gegen die Scherkraft für., einen im Handel erhältlichen Latex des Acryltyps gezeigt, der üblicherweise zur Herstellung von Latexfarben eingesetzt wird und ein pseudoplastisches Verhalten zeigt.

Fig. 2 zeigt eine entsprechende Aufzeichnung für den dilatanten Latex des nachfolgenden Beispiels I.

Pig. 3 zeigt eine entsprechende Aufzeichnung für den dilatanten Latex des nachfolgenden Beispiels II.

"Fig. 4 zeigt eine entsprechende Aufzeichnung für den dilatanten Latex des nachfolgenden Beispiels III.

;:eui'iX.C'ü o.ic i;rf inäüiig"
Kurz gesagt,/einen in Emulsion polymerisierten dilatanten Latex, der aus einer wässerigen Dispersion eines Polymeren aus einem ersten aliphatischen mono-ungesättigten Ester mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen im MoIeMiI, einem zweiten und vom ersten unterschiedlichen aliphatischen mono-ungesättigten Ester mit 5 bis 13 Kohlenstoffatomen im Molekül und 1 bis Gew.$ (bezogen auf das G-eBamtgewicht der Monomeren) einer aliphatischen mono-ungesättigten !Carbonsäure mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen. Dieses Polymer produkt wird in einem wässerigen Medium gebildet, das 1 bis 20 Gew.$ {bezogen auf das Gewicht der Monomerprodukte) an einem wasserlöslichen mehrwertigen Alkohol enthält. Das so hergestellte Polymer ist in dem mehrwertigen Alkohol praktisch unlöslich.

Polymere, von denen gefunden wurde, daß sie gang.besonders als Latex-Beschichtungsprodukte mit zu Dilatanz hinneigenden rheologiscnen Eigenschaften geeignet sind, sind Mischpolymerisate aus mindestens 2 ungesättigten aliphatischen Estern

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!Γ

und mindestens einer ungesättigten aliphatischen Monocarbon-• säure von niedrigem Molekulargewicht.

Die Ester sind vorteilhaft von zwei verschiedenen Gruppen abgeleitet, obwohl sie nicht notwendigerweise von verschie-"denem Molekulargewicht sein müssen. Die Natur der Ungesättigtheit ist äthylenische Ungesättigtheit und kann in dem Ester sich entweder in dem Säure-Molekülteil oder in dem Alkohol-Molekülteil befinden. Einer der Ester ist aus der Gruppe der ungesättigten Ester mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen ausgewählt. Solche Ester leiten sich von zwei Verbindungstypen ab, wobei der eine Typ die Struktur eines Esters einer ungesättigten aliphatischen Monocarbonsäure und eines gesättigten Alkohols hat und der andere Typ sich von einem Ester einer gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure und einem ungesättigten Alkohol ableitet. Diese beiden Gruppen umfassen die Alkylacrylate und Alkylchloracrylate wie Methylacrylat , Methylmethacrylat , Methyl-alpha-chloracrylat , Äthylacrylat, Ä'thyl-alphachloracrylat, n-Propylacrylat, Isopropylacrylat, n-Butylacrylat, tert.-Butylacrylat, Äthylmethacrylat usw.; die Vinylalkoholester aliphatischer Monocarbonsäuren mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen wie z. B. Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat. Diejenigen Ester, died,, ß-Doppelbindung aufweisen, sind erfindungsgemäß bevorzugt·

Die zweite Gruppe der Ester ist aus der Gruppe der ungesättigten Ester mit 5 bis 13 Kohlenstoffatomen im Molekül ausgewählt» Obwohl zwischen der ersten und der zweiten Gruppe von Verbindungen bis zu einem gewissen Grad Überlappung in bezug auf den Bereich der Kohlenstoffzahl gegeben ist, wird die Auswahl von der Erfindung umfaßt, solange der aus der zweiten Gruppe ausgewählte Ester von dem aus der ersten, vorstehend genannten Gruppe gewählte Ester unabhängig von der Gleichheit oder Ungleichheit der Kohlenstoffzahl im Molekül verschieden ist. So kann als Ester aus der

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ersten Gruppe Methylmethacrylat und als Ester aus der zweiten Gruppe Äthylacrylat eingesetzt werden. Die zweite Gruppe der erfindungsgemäß eingesetzten^r"Bster umfaßt daher diejenigen Ester der ersten Gruppe mit 5 Ms 7 Kohlenstoffatomen und zusätzlich Pentylacrylat, Hexylaerylat, 2-Äthylhexylacrylat,n-Octylacrylat, Decylaorylat sowie die entsprechendenA.-Chloracrylate; Vinylcap-roat, Vinylcaprylat, Vinylcaprat, die Vinylalkoholester gemischter aliphatischer gesättigter Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen usw.

Die Ester der ersten und zweiten Gruppe sind in monomerer Form in dem der Emulsionspolymerisation zu unterwerfenden Reaktionsgemisch in einem Molverhältnis von etwa 3 : 1 bis etwa 1 : 10 anwesend.

Wird vorstehend und nachfolgend von "Estern" gesprochen, so ist es vorteilhaft, die Alkoholhälfte uud die Carbonsäurehälfte so zu spezifizieren, als sei sie von einem Alkohol bzw. von einer Carbonsäure abgeleitet. Die Art und Weise, in der der Ester hergestellt ist, ist für die vorliegende Erfindung nicht wichtig. Die Definition "mit der Struktur eines Esters einer ungesättigten aliphatischen Monocarbonsäure und eines gesättigten Alkohols" soll beispielsweise den Ester selbst unabhängig von seiner Herstellungsmethode definieren.

Der dritte erfindungsgemäß wesentliche Bestandteil des Monomeren-Gemischs ist mindestens eine aliphatische ώ,,Β-■ono-ungesättigte Carbonsäure mit 3 öder 4 Kohlenstoffatomen wie Acrylsäure, Methacrylsäure,^-Chloracrylsäure, ß-Chloracrylsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure, Chlorcrotonsäure und Chlorisocrotonsäure.

Werden ausgewählte Mitglieder jeder der vorstehend definierten Klassen von Monomerprodukten unter üblichen

Emulsionspolymerisationsbedingungen interpolymerisiert, so haben die resultierenden Polymerisate nicht die Eigenschaft der Dilatanz. Wird dem Emulsionspolymerisationsgemisch neben den Monomerprodukten, oberflächenaktiven Stoffen, Katalysatoren, Reaktionsauslösern und Wasser, die üblicherweise bei solchen Reaktionen eingesetzt werden, zusätzlich 1 bis 25 Gew.^ eines wasserlöslichen mehrwertigen Alkohols, der für das Polymerisat praktisch kein Lösungsmittel ist, verwendet, so hat der resultierende Latex die Eigenschaft der Dilatanz. Spezielle Beispiele für solche mehrwertigen Alkohole sind Äthylenglycol, IJiäthylenglycol, Propylenglycol, Tetramethylenglycol, Hexamethylenglycol, Ii, N, SPIP-Tetrakis-( 2-hydroxypropyl)-ethylendiamin, Dipropylenglycol, Bis~(4—hydroxypropoxyphenyl)-dimethylmethan, Neopentylglycol usw.

Zusätzlich zu den vorstehend definierten wesentlichen Bestandteilen können sehr niedrige Prozentmengen, d. h. 1 bis Gew.$ (bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren) an speziellen Monomerprodukten beigefügt werden. Solche speziellen Monomerprodukte sind z* B# Diacetonacrylamid, Äthylenglycoldimethacrylat, N-Methylolacrylamid, Acrylamid, Glycidylmethacrylat, 2~Hydroxy-äthylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Dimethylamino-äthyl-methacrylat und tert.-Butylaminoäthylmethacrylat.

In einigen Fällen erwies es sich als vorteilhaft, zusätzlich sehr geringe Mengen im Bereich von 0,1 bis 1 Gew.?S eines Terdickungsmittels auf der Basis eines teilweise hyärolysierten Polyvinylalkohols dem Polymerisationssystem beizufügen. Die unerwähnten speziellen zusätzlichen Monomer— produkte und die Verdickungsmittel sind _v aber für die Herstellung geeigneter dilatanter Latiees nicht wesentlich.

Der so hergestellte Latex kann als solcher eingesetzt werden und bildet ein wertvolles Vehikel bzw. den flüssigen Anteil für Latexfarben. Die Zusammensetzung von Farben mit solchen

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Latices erfolgt nach, dem Fachmann bekannten Verfahrensweisen. Andererseits können die erfindungsgemäßen Latexprodukte als Zusatzstoff zu anderen, üblicherweise bei der Herstellung von Farben eingesetzten Latices eingesetzt werden, um den resultierenden Farben oder Beschichtungsprodukten die Eigenschaft der Dilatanz in einem vorbestimmten Umfang zu verleihen. Durch Mischen von latices, von denen einer ein erfindungsgemäßer dilatanter latex ist, kann der gewünschte
Grad an Dilatanz der Farbe verliehen werden, so daß die
Neigung des Anstreichers, eine Beschichtung zu dünn aufzutragen, zum größten Umfang überwunden wird.

Die folgenden Beispiele für die Herstellung der erfindungsgemäßen dilatanten latices dienen zur weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung. 'Andere Ausführungsbeispiele
kann der Fachmann leicht hieraus ableiten.

BEISPIEL I Gewichtsteile

(1) Destilliertes (oder deionisiertes) Wasser 150,0

(2) Äthylenglycol 150,0

(3) Octylphenylpolyäthoxyäthanol (70 Mol ÄthO) 10,0

(4) Isooctylphenylpolyäthoxyäthanol (5 Mol IthO) 20,0

(5) Butylacrylat 164,6

(6) Methylmethacrylat 135».4

(7) Methacrylsäure 8,0

(8) Eisen-(II)-aulfat-Lösung (0,3 g FeSo,'7H₅O

in 200 ml H₂O) ⁴ ^d 4,0

(9) Cumolhydroperoxid 2,0

(10) Hatriumsulphoxylat-Formaldehyd (KaHSO₂ ⁰OH₂O) 0,5

(11) Destilliertes Wasser 350,0

(12) Isooetylphenylpolyäthoxyäthanol (9-10 Mol ithO) 10,0

(13) Butylaorylat 164,6

(14) Jtetfcylaethaorylat 135,4

(15) Methaoryle&iire 8,0

— 8 —

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(1o) Eisen-(II)sulfatierung (siehe (8) ) 4,0

(17) Cumolhydroperoxid 2,O

(18) Natriumsulphoxylat-Formaldehyd in 10 ml H₂O 0,5

(19) NH4OH (handelsübliche wässerige Lösung) (auf pH 9,3)

In einem, mit einem Motor getriebenen Rührwerk, einem Thermometer und einem Rückflußkühler ausgerüsteten, für die Herstellung von Harzelf geeigneten Reaktionskolben werden die Produkte 1 bis 7 einschließlich eingegeben. Der leere Raum des Kolbens wird mit einem inerten Gas (Stickstoff) überschichtet und es wird 5 Minuten gerührt. Die Eisen-(II)sulfatlösung (8) wird hergestellt und zu dem das Glykol (Z ) enthaltenden Gemisch zugegeben. Sodann werden die Produkte (9) und (10) nacheinander zugegeben. Die Reaktion setzt ein und die maximale Temperatur von etwa 65° C wird innerhalb von 15 bis 30 Minuten erreicht. Nachdem die exotherme Reaktion beendet ist (nach etwa einer Stunde) und das Bad von selbst auf etwa 38° C abgekühlt ist, werden die Produkte (11) bis (15) zugefügt. Es wird eine neue Eisen-(II)sulfat-Lösung wie vorher hergestellt und zu der mit Mpnomerprodukt verdünnten Masse in dem Kolben zugefügt. Sodann werden die Produkte (17) und (18) zugefügt. Nach einer sehr kurzen Einleitungszeit beginnt die Reaktion abzulaufen und innerhalb von 15 bis 30 Minuten wird die maximale exotherme Temperatur von 65° G erreicht. Nachdem die exotherme Reaktion beendet ist und der Ansatz sich auf etwa 38° C oder weniger abgekühlt hat, wird das Produkt (19) zugefügt und das Rühren für weitere 10 bis 15 Minuten fortgesetzt. Der erhaltene latex kann gelagert oder direkt eingesetzt werden.

Der erhaltene latex ist sehr stabil nach Verdünnen mit Wasser (10 : 1), Wärmebehandlung in einem warmen Raum (49° C) während 4 Monaten und nach 5 Gefrier-Tau-Zyklen.

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AO

Der Latex hat einen Gehalt an nicht-flüchtigen Bestandteilen (NVM'= non-volatile matter) von 49,7 % - 0,5 5», einen pH von 9,3 und ein Gewicht von 8,97 US-Pfund pro US-Gallone (= 1,078 g/ccm). Beim Test auf einem Ferranti-Shirley-Viscosimeter
zeigt es die Eigenschaften der Dilatanz, wie in Pigur 2
wiedergegeben. Dilatanz zeigt sich, wenn die bei sich verminderndem Schergrad (RPM) aufgenommenen Messungen im allgemeinen eine größere Scherkraft zeigen, d, h. die Kurve
nach rechts von der von der Apparatur gezeichneten Kurve beim Verlauf in umgekehrter Richtung versetzt ist. Im Falle der entgegengesetzten Eigenschaft der Thixotropie würde die Umkehrkurve Werte links von der mi.t steigendem Schergrad gezeichneten Kurve zeigen.

BEISPIEL II

Gewichtsteile

(1) Destilliertes Wasser

(2) A'thylenglykol

(3) Octylphenylpolyäthoxyäthanol (70 Mol A'thQ)

(4) Isooctylphenylpolyäthoxyäthanol (5 Mol ÄthO)

(5) Äthylacrylat

(ό) Methylmethacrylat

(7) Methacrylsäure

(8) PeSO.-Lösung (siehe Beispiel I)

(9) Cumolhydroperoxid

(10) Natriumsulphoxylat-Formaldehyd

(11) Destilliertes Wasser 350,0

(12) Isooctylphenylpolyäthoxyäthanol (9- 10 Mol ÄthO) 10,0

(13) Äthylacrylat 195,3

(14) Methylmethacrylat 104,7

(15) Methacrylsäure 8,0

1	50,0
1	50,0
	10,0
	20,0
1	95,3
104,7




8,0
4,0
2,0
0,5

- 10 -

9 0 9 8 F ^Γ Ί 6 !

Ai

(16) FeSG,-Losung (siehe Beispiel I) 4,0

(17) Cumolhydroperoxid 2,0

(18) Natriumsulphoxylat-Formaldehyd 0,5

(19) NH₄OH (auf pH 9,3)

Die Verfahrensweise dieses Beispiels ist identisch mit der des Beispiels I. Der resultierende Latex ist wie der des . Beispiels I sehr stabil. Der Gehalt an nicht flüchtigen Bestandteilen (IiVM) beträgt 49,7 $> - 5 %, der pH beträgt 9,3 und das Gewicht pro US-Gallone beträgt 9,07 US-Pfund (= 1,084 g/ccm). Beim Test in einem Ferranti-Shirley-Viskosimeter zeigt sich die Eigenschaft der Dilatanz, wie in Figur 3 wiedergegeben.

BEISPIEL III

Die Zusammensetzung und Verfahrensweise ist die gleiche wie im Beispiel I, außer daß die Produkte (5), (6), (7), (13), (14) und (15) des Beispiels I wie folgt geändert sind:

Gewichteteile

(5) 2-Äthylhexylacrylat 120,0

(6) Methylmethacrylat 180,0

(7) Methacrylsäure 6,0

(13) 2-Äthylhexylacrylat 120,0

(14) Methylmethacrylat 180,0

(15) Methylacrylsäure 6,0

Der resultierende Latex ist dilatant und hat Eigenschaften ähnlich denjenigen der Produkte der vorstehenden Beispiele. Beim Test in einem Ferranti-Shirley-Viskosimeter zeigt er die Eigenschaft der Dilatanz wie in Figur 4 dargestellt.

BEISPIEL 17

Die Zusammensetzung und die Verfahrensweise ist did gleiche wie in Beispiel I, auöer daß die Produkte (5), (6), (7), (13), -11-

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(H)	und (15) des Beispiels I wie folgt geändert sind:	Methacrylsäure	Gewichtsteile	Butylacrylat	Produkte (5), (6), (7),	Latex gemäß dem vorliegenden Beispiel enthielt in der	Eigenschaften ähnlich denjenigen	- 12 -	Latex war dilatant und
		Butylacrylat	30,0	Me thylme thac rylat	. Diese Produkte waren	Mischung der Monomerprodukte ein zusätzliches Produkt, nämlich	hergehenden Beispiele.	der Produkte der vor-
(5)	Butylacrylat	Butylmethacrylat	270,0	Methacrylsäure		Diacetonacrylamid. Der resultierende
(b) Butylmethacrylat	Methacrylsäure	6,0	) Diacetonacrylamid	Gewichtsteile	hat
(7)	resultierende Latex ist dilatant	30,0	164,6
' (13)	ähnlich denjenigen der Produkte der	270,0	135,4
(H)	BEISPIEL V	6,0	8,0
(15)	Die	und hat Eigenschaften	6,0
Der	wie	vorstehenden Beispiele.	164,6
(13)		135,4
wie	Zusammensetzung und die Verfahrensweise war die gleiche	8,0
	in Beispiel I, mit Ausnahme der	6,0
(5)	, (14) und (15) gemäß Beispiel I
(6)	folgt:
(7)
Butylac rylat
Me thyIme thac ry1at
Methacrylsäure
(7a) Diacetonacrylamid
(13)
(H)
(15)
(15a
Der

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Al

BEISPIEL YI

Die; Zusammensetzung und Verfahrensweise war die gleiche wie im Beispiel I, mit Ausnahme der Produkte (5), (o), (7), (13), (H) und (15) gemäß Beispiel I, die wie folgt wareni

Gewichtsteile

(5) Butylacrylat 164,ο

(6) Methylmethacrylat 135,4

(7) Methacrylsäure 8,0

(13) Butylacrylat 164,6

(14) Methylmethacrylat 135,4

(15) Methacrylsäure 8,0

Zur Einstellung des pH des erhaltenen Latex wurden zusätzlich zum Ammoniak 2,7 Gewichtsteile Ithylenimin verwendet. Der resultierende Latex war dilatant und hat Eigenschaften ähnlich derjenigen der Produkte der vorhergehenden Beispiele.

BEISPIEL YII

Dieses Beispiel wurde genau wie im Beispiel VI durchgeführt, außer daß Propylenimin anstelle des Ä'thylenimins verwendet wurde, und zwar in einer Menge von 5,0 Gewichtsteilen zusammen mit Ammoniak zur Einstellung eines pH von 7,0.

BEISPIEL VIII Gewichtsteile

(1) Destilliertes Wasser 30,0

(2) Äthylenglykol 150,0

(3) Entsalztes Natriumdodecylbenzolaulphonat 2,1

(4) Natriumborat 0,12

(5) Kaliumpersulphat 0,6

- 13 -

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/Pt

(6) Destilliertes Wasser

(7) Entsalztes Natriumdodecylbenzolsulphonat

(8) Nonylphenolpolyäthylenglykoläther

(9) Natriumborat (10)Kaliumpersulphat

(11) Vinylalkoholester von aliphatischen gesättigten Garbonsäuren mit 9-10 Kohlenstoffatomen

(12) Vinylacetat

(13) Acrylsäure

(14) Ammoniumhydroxid zur Einstellung dee pjl auf 7,0

360,0

2,9

2,4

»97,0

*7,0

Die Produkte (1) bis (4) einschließlich wurden in einen mi« einem Rührer ausgerüsteten und mit Stickstoff gespülten Reaktionskolben gegeben. Die wässerige lösung wurde auf 80° C erhitzt und das Kaliumpersulphat (5) wurde zugefügt. Sodann wird eine Lösung aus den Produkten (6) bis (10) einschließlich und getrennt hiervon eine Lösung der Produkte (11), (12) und (13) hergestellt. Die Lösung der Produkte (6) bis (10) wurde sodann zu der Lösung der Produkte (11) bis (13) unter heftigem Rühren in einem Waring-Mischer zugegeben. Die resultierende Emulsion ist recht stabil. Diese Prepolymer-Emulsion der Monomerprodukte wird sodann gleichmäßig über 2 bis 3 Stunden verteilt in den Reaktionskolben unter einer Stickstoffschicht bei 80° C eingegeben. Nach Beendigung der Zugabe der Monomerprodukte überläßt man sich das Produkt zwei Stunden bei 80° C. Während der ganzen Umsetzung wird das Reaktionsgemisch mittels des Rtihrers gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wird der pH des Produktes auf 7 durch Zugabe von Ammoniak eingestellt.

Wie vorstehend angedeutet, können die nach den vorstehenden Beispielen hergestellten Latices als Vehikel zur Herstellung von Latexfarben eingesetzt werden. Nach ihrer Bildung können die Latices nach üblichen Methoden zur Zusammen-

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Stellung von Innen- bzw. AußenbeSchichtungsprodukten einge	lassen sich be	typische Farbzusammensetzung ist wie	Wasser	folgt :	Pigmentbase	- 15 -	Gewichtsteile
setzt werden. Diese Beschichtungsprodukte	sonders vorteilhaft als Außenanstriche verwenden.	BEISPIEL IX	Polymerer anionischer oberflächen		Latex gemäß Beispiel I		56,0
Eine		aktiver Stoff	Gewichtsteile	Wasser	36,8
(D	Alkylphenolpolyathoxyathanol	17,27	vorliegende Beispiel ist typisch für	4,0
(2)	Ammoniumhydroxid		farbe für Außenanstriche.	eine weiße Latex-
	Titandioxid	1,73
(3)	Magnesiumsilikat	0,58
(4)	Ni ca	0,43
(5)	2 ^ige lösung von Natriumalginat	44,6
(6)	vorstehenden Bestandteile bilden eine	20,4
(7)	4,32
(8)	5,76
Die	ϊ Pigmentbase.
Mit	dieser Pigmentbase wird eine Farbe entsprechend der
	folgenden Zusammensetzung hergestellt:

(D
(2)
(3)
Das

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Ab

Mit der vorliegenden Erfindung wurde ein dilatanter latex geschaffen, von dem angenommen wird, daß er als solcher ein neues Produkt darstellt. Außerdem wurde ein Verfahren geschaffen, durch das "die Eigenschaften von Latexfarben in bezug auf ihre Auftragbarkeit mit Pinseln eingestellt werden kann, wodurch anstelle des bisher üblichen zu dünnen Auftrags solcher Latexfarben bei längerer Bearbeitung durch den Anstreicher, es nunmehr möglich ist, das Ausmaß des Verdünnens dadurch zu kontrollieren, daß solchen Latexfarben ein dilatanter Latex beigemischt wird, wodurch die Eigenschaften derart herabgesetzt werden, daß der Anstreicher durch steigende Ermüdung während der Bearbeitung einer bestimmten aufgetragenen Parbmenge entmutigt wird, und demgegenüber eine Schicht aufträgt, die genügend dick ist und daher die benötigte Haltbarkelt aufweist. Auf der anderen Seite geht die Neigung dahin, die Schichten zu dünn aufzupinseln und hierdurch die Haltbarkeit bsi Aussetzung der Farbe gegen die Atmosphäre negativ zu beeinflussen« Die Ausnutzung der Eigenschaft der Dilatanz einer Latexfarbe wird als ein vollständig neuer Lösungaweg dieses Problems der Kontrolle der Verstreichbarkeit einer Latexfarbe angeBehen. Die im allgemeinen für die Zwecke der Beeinflussung der rheologischen Eigenschaften eines Latex-Beschichtungsproduktes zur Beeinflussung der Dilatanz eingesetzte Menge liegt im Bereich von etwa 10 bis etwa 100 $> des Gewichts des Yehikelanteils des Beschichtungsproduktes«

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Claims

Patentansprüche

Ein emulsionspolymerisierter dilatanter Latex bestehend aus einer wässerigen Dispersion eines Polymerisationsproduktes aus

(a) einem aliphatischen mono-ungesättigten Ester mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen im Molekül,

(b) einem zweiten und anderen aliphatischen mono-ungesättigten Ester mit 5 bis 13 Kohlenstoffatomen im Molekül und

(c) etwa 1 bis etwa 5 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Monomeren an einer aliphatischen monoungesättigten Garbonsäure mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen im Molekül,

wobei das Polymerisationsprodukt in Anwesenheit von 1 bis 25 Gew.% der Monomerprodukte an einem in Wasser löslichen Alkohol mit mehreren Hydroxygruppen im Molekül gebildet i3t„ in dem das Polymerisationsprodukt im wesentlichen unlöslich ist,
2. Emulsionspolymerisierter dilatenter Latex gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomerenausgangsgemisch als zusätzliches Monomeres Macetonacrylamid_F Äthylenglykoldimetaacrylat, E-Methylolacrylamid, Acrylamid, Glycidylmethacrylat, 2-Ilydroxyäthylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmetliaerylat, BImethylaminoäthylmethaerylat und/oder tert.-Butylaminoäthylmethacrylat enthält.
3. Latex gemäß Anspruch 1 oder 2₉ dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ester (a) ein Ester einer ungesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mid eines gesättigten Alkohols ist.
4. Latex gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigte aliphatisch^ Monocarbonsäure Acrylsäure oder Methacrylsäure ist.

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5.· Latex gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gesättigte Alkohol Kethylalkchol ist«,
6. Latex gemäß Ansprüchen 3 bis 5-, dadurch gekennzeichnet, daß der E;jter Äthylacrylat oder Methylmethacrylat ist.
7. Latex gemäß Ansprüchen 1 oder 2_S dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ester (a) ein Ester eines ungesättigten einwertigen Alkohols und einer gesättigten Monocarbonsäure ist.
8. Latex gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol Vinylalkohol ist_a
9. Latex gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ester Vinylacetat ist.
10. Latex gemäß Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,, daß der zweite Ester (t) ein Ester einer ungesättigten alipli&sisehen Monocarbunsaui¹© und eines gesättigten Alkohole ist.
11. Latex gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigte aliphatisch^ Monocarbonsäure Acrylsäure oder Methacrylsäure ist.
12. Latex gemäß Ansprüchen 1ü oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol Butylalkohol oder Äthylalkohol ist.
13* latex gemäß Ansprüchen 10 Mb 12_? dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ester Butylacrylat ist,
14. Latex gemäß Ansprüchen bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der ssweite Ester (ei ein Ester eines ungesättigten einwertigen Alkohols und einer gesättigten Monoearbon» säure oder eixt?e Gemisches solcher Säuren ist.

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15. Latex gemäß Anspruch 14> dadurch gekennzeichnet* aa.3 der Alkohol Vinylalkohol ist.
16. Latex gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ester (b) der Vinylalkoholester eines Gemische aus aliphatischen gesättigten Mono eai*b ons äurer. mit 9 "bzw. 10 Kohlenstoff atomen im Molekül ist.
17. Latex gemäß Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatisch^ mono-ungesättigte Carbonsäure (c) eine d, ,ß-ungesättigte Monocar'oonsäure ist.
18ο Latex gemäß Anspruch 17? dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Acrylsäure oder Methacrylsäure.ist.
19. Latex gemäß Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomere (a) Ä'thylacrylat, das Monomere (b) But\lacrylat und das Monomere (c) Methacrylsäure ist.
20. Latex gemäß Ansprüchen 1 Ms IS₆ dadurch gekennzeichnet, daß das Monomere (a) Methy!methacrylate das Monomere

(b) Äthylacrylat und das Monomere (c) Methacrylsäure ibt.
21. Latex gemäß Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomere (a) Vinylacetat, das Monomere (b) ein Ester des Vinylalkohole und eines Gemische aus aliphatischen gesättigten Monocarbonsäuren mit 9 bzw. 10 Kohlenstoffatomen im Molekül und das Monomere (c) Acrylsäure ist.
22. Latex gemäß Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrwertige Alkohol ein aliphatisches Glykol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen im Molekül ist.
23. Latex gemäß Anspruch 22, dadurch, gekennzeichnet,-daß das Glykol Äthylenglykol ist.

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«ο
24. Beeehichtungsprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß das Vehikel einen dilatanten Latex gemäß Ansprüchen 1 bis 23 enthält.
25. Beschichtungsprodukt gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Vehikel zusätzlich einen nichtdilatanten Latex enthält.

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