DE1936830A1

DE1936830A1 - Verfahren zur Herstellung wasserklarer Selbstglanzemulsionen

Info

Publication number: DE1936830A1
Application number: DE19691936830
Authority: DE
Inventors: Heinz Duerr; Schmalz Dipl-Chem Dr Heinz
Original assignee: RESART IHM AG
Current assignee: RESART IHM AG
Priority date: 1969-07-19
Filing date: 1969-07-19
Publication date: 1971-02-11
Also published as: DE1936830B2; DE1936830C3

Description

"Verfahren zur Herstellung wasserklarer Selbstglanzemulsionen" Selbstglanzdispersionen bestehen im allgemeinen aus einer Mischung aus einer oder mehreren Kunststoffdispersionen mit einer Wachsdispersion und enthalten in untergeordneten Mengen oberflächenaktive und koaleszierend wirkende Stoffe, die den Filmverlauf beim AuStrocknen der Dispersion günstig beeinflussen sollen.
Die harzartige Komponente der Selbstglanzemulsion ist meist ein Misohpolymerisat aus Styrol und Estern der Acrylsäure bzwO ein Mischpolymerisat aus Estern der XethacrylZ und Acrysärue. Um den Film der Selbstglansdispersion mit Alkali entfernen zu können, enthält das Mischpolymerisat außer den genannten Monomeren noch Säure, vorzugsweise Methacrylsäure, deren Anteil im Mischpoly" merisat im allgemeinen 5 bis 8 Gewichts-% beträgt0 Der im Hinblick auf die Entfernbarkeit des Films erforderliche Säuregehalt erhöht dessen Alkaliempfindlichkeit, so daß der Film bereits von handelsüblichen Reinigungsmitteln, deren wäßrige Lösungen einen pH-Wert von 9 bis 10 haben, angegriffen wird-O Erst in jüngster Zeit ist es mit Hilfe von Chelat-Komplexen gelungen, den Pilm so einzustellen, daß er von alkalischen Reinigungsmitteln nicht angegriffen, mit starkem Alkali jedoch leicht entfernt werden kann. Verwendet werden Chelat-Komplexe, wie Zinkdi-natriui-äthylendiamintetraacetat, deren Beständigkeit stark pHabhängig ist.
Während der Chelat-Komplex bei hohen pH-Werten stabil ist, d.h.
die Metallionen komplexgebunden sind, liegen die Metalle bei niedrigen pH-Werten als freie Ioneevor und können dann, wenn es sich um mehrwertige Metallionen handelt, unter Vernetzung und Salzbildung mit der Methacri@@äure des M@schpolymerisats reagieren. Seite 2 zur Patentanmeidung "Verfahren zur Herstellung wasserklarer Selbatglanz.emulsionen" Durch diesa Vernetzungsreaktion wird der Film resistent gegen alkalische Reinigungsmittel. Der Vernetzungaprozeß ist rever.
sibel, weil die Metallionen bei höheren pH-Werten, beispielsweise bei Zugabe von Ammoniak, wieder an den Komplex gebunden werden, so daß der Film entfernt werden kaan.
Eine ausschlaggebende Rolle spielen die Chelat-Komplexe bei der Herstellung sogenannter wasserklarer Selbstglanzdispersionen, die kürzlich in den USA entwickelt worden sind0 Bei den genannten Produkten handelt es sich um kurzkettige Acrylharze in wäßriger Dis-persion, die einen hohen Säureanteil enthalten, aufgrund des niedrigen mittleren Molgewichtes und des hohen Säureanteils hydratisieren und quellen die Latexteilchen unter Wasseraufnahme so vollständig, daß sich ihr Brechungsindex nicht mehr von dei des Wassers unterscheidet. Infolge des niedrigen mittleren Molgewichts sind die Gebrauchs.
eigenschaften dieser Produkte schlecht. Die Filieigenschaften werden jedoch erheblich verbessert, wenn Chelat-Komplexe zu.
gegen sind, die vernetzend wirken und dadurch das mittlere Molgewicht vergrößern.
Die neuen wasserklaren Selbstglanzemulsionen haben den Nachteil, daß ihre Lager. und Kältebeständigkeit durch den Zusatz eines Chelat-Komplexes herabgesetzt wird. Lunerdei können die wasserklaren Selbstglanzemulsionen nicht. mit Wachsemulsionen abgemischt werden, weil sie ihre hohe Transparenz verlieren würden.
Die wasserklaren Selbstglanzdispersionen sind daher nicht poliert bar.
Es wurde nun gefunden, daß wasserklare Selbstglanzemulsionen von hoher Lagert und Kältebeständigkeit, deren Pille polierbar und lit Alkali leicht entfernbar, gegen Reinigungsmittel Jedoch beständig sind, durch Abmischen zweier Kunststoffdispersienen Seite 3 zur Patentanmeldung erfahren zur Herstellung wasserklarer Selbstglanzemulsionen" A und B hergestellt werden können, die dadurch gekennzeichnet sind, daß a) A zu 57 bis 61 Gewichts-%'aus Äthylacrylat, 30 bis 34 Gewichts-% aus Methylmethacrylat, 5 bis 8 Gewichts-% aus Methacrylsäure und zu 1 bis 5 Gewichts-% aus einer Verbindung der allgemeinen Formel besteht, in der X eine Hydroxylgruppe, eine Alkylcarbooxygruppe oder einen Methacrylsäureamid- bzw. Acrylsäureamidrest und Y ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet, b) B zu 49 bis 53 Gewichts 4 aus Methylmethacrylat, 30 bis 34 Gewichts-% aus Äthylacrylat, 5 bis 7 Gewichts-% aus Methan orylsäure, 8 bis 9 Gewichts-% aus einem Diester der PhthalZ säure, vorzugsweise Dibutphthalat, und zu 1 bis 5 Gewichtsaus einer Verbindung der unter a) angegebenen allgemeinen Formel besteht, in der Y und X die gleiche Bedeutung haben, Q) das Mengenverhältnis von A zu B 75-80 zu 25-20 beträgt.
Geeignete Verbindungen der unter a) genannten allgemeinen Formel sind beispielsweise N-Methylolacrylsäure- bzw. N-Methylolmethacrylsäureamid, Methacrylsäure- bzw. Acrylsäureamid-N-Methylolacetat und Methylen-bis-acrylsäureamid bzw. Methylen-bis-methacrylsärueamid.
Wasserklare Dispersionen werden in Gegenwart der genannten Methaorylsäureamid- bzvO Acrylsäureamid-Derivate nur dann erhalten, wenn ihre Konzentration im Misschpolymerisat 5% nicht überschreitet.
Seite 4 zur Patentanmeldung "Verfahren zur Herstellung wasserklarer Selbstgl-anzemulsionen" Die Beständigkeit gegen alkalische Reinigungsmittel kommt dadurch zustande, daß bei der Mischpolymerisation in Gegenwart der genannten Methacrylsäure- bzwO Acrylsäureamid-Derivate vernetzte Produkte entstehen, die aufgrund schweren Verseifbarkeit von Säureamiden von schwachem Alkali nicht angegriffen werden. Andererseits werden in Gegenwart von starkem Alkali die Bindungen, welche die Vernetzung-bewirken, hydrolytisch gespalten, so daß der Film leicht entfernt werden kann.
Überraschenderweise stellte sich heraus, daß der an sich harte Film aus dem Latex A duroh Abmischen desselben mit dem Latex B, der an sich einen weichen Film bildet, polierbar wird, ohne seine ausgezeichnete Abriebfestigkeit zu verlieren.
Seite 5 zur Patentanmeldung "Verfahren zur Herstellung wasserklarer Selbstglansemulsionen" Beispiele Beispiel 1 a) Latex A 88,5 Gew.-Teils Äthylacrylat 48,0 " " Metylmethacrylat 9,0 " " Methacrylsäure 4,5 " " Methacrylsäureamid-N-Methylolacetat 2,2 " " Dodecylmercaptan wurden in 480 Gew.-Teilen Wasser mit Hilfe von 25 Gew.-Teilen Natriumlaurylsulfat emulgiert. Die Mischpolymerisation wurde in Gegenwart von 3,0 Gew.-Teilen tert.-Butylhydroperoxyd und 1,0 Gew.-Teil Natriumformaldehydsulfoxylat durchgeführt. Nach Beendigung der Polymerisation wurde mit 50 ml 5 einem Ammoniek auf einen pH-Wert von 9 eingestellt9 Auf Zugabe von Ammoniak wurde eine wasserklare Dispersion mit einem Festkörpergehalt von 20 % erhaltene b) Latex B 84,0 Gew.Teile ethylmethacrylat 52,5 " " Äthylacrylat 9,0 " " Methacrylsäure 4,5 " " N-Methylolmethacrylsäureamid 2,2 " " Dodecylmercaptan 15,0 in DS Dibutylphthalat wurden in 480 Gew.-Teilen Wasser mit Hilfe von 25,0 Gew.-Teilen Natriumlaurylsulfat emulgiert. Mischpolymerisiert wurde in Gegenwart von 3,0 Gew.-Teilen 80%igem tert.-Butylhydroporoxyd und 1,0 Gew.-Teil Natriumformaldehydaulfoxylat. Nach der Polymerisation wurde mit 5 %igem Ammoniek auf einen pH-Wert von 9 - 9,5 eingestellt. Danach wurde eine wasserklare Dispersion erhalten, deren Seite 6 zur Patentanmeldung "Verfahren zur Herstellung wasserklarer Selbstglanzemulsionen" Feststoffgehalt 20 % beträgt.
c) Selbstglanzemulsion Durch Mischen folgender Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge wurde eine Selbstglanzdispersion mit einem Feststoffgehalt von 15 ffi hergestellt: 52,0 Gew.-Teile Latex A 13,0 " " Latex B 1,4 " " Carbitol 0,5 " " KP 140 0,7 " II Pyrrolidon 0,4 " " FC 128 /1 %ig 32,0 " " Wasser Die Selbstglanzemulsion konnte mindestens zehnmal bei -15°C eingefroren und wieder aufgetaut werden, ohne daß eine Koagulation oder Vergröberung der Dispersion zu beobachten war.
Der Filmverlauf auf Bodenbelägen, wie Mipolam und Lineleum, war einwandfrei. Der Film wurde von handelsüblichen Reinigungsmitteln, wie "Pairy" und "Andy". deren wäßrige Lösungen einen pH-Wert von 10 hatten, nicht angegriffen und konnte mit 5 %iger Ammoniak-Lösung leicht entfernt werden. latte Stollen, die durch Reiben mit einem Gummi hervorgerufen wurden, konnten durch Polieren mit einem weichen Tuch leicht beseitigt werden.
Beispiel 2 Unter Verwendung von den im Beispiel 1 angewandten Rezepturen, jed@ch mit 4,5 Gew.-Teilen Methylen-bis-methacrylsäureamid anstelle von Mothacrylsäureamid-H-Methylolacetat bzw. Acrylsäureamid-@-Methylolacetat wurden zwei Latices I und B hergestellt und ii Gewichtaverhältnis A : B = 70 : 30 unter Mitverwendung der im Beispiel 1, unter Seite 7 zur Patentanmeldung Verfahren zur Herstellung wasserklarer Selbstglanzemulsionen'i unter c) aufgeführten Verlaufmittel abgemischt.
Auf PVC-Fußbodenbelag aufgestriohene Filme zeigten gegenüber Reinigungsmitteln und 5 %igem Ammoniak das gleiche Verhalten wie die naoh Beispiel 1 hergestellte Selbstglanzdispersion.

Claims

Seite 8 zur Patentanmeldung

"Verfahren zur Herstellung wasserklarer Selbstglanzemulsionen" Patentanspruch ============== Verfahren zur Herstellung wasserklarer, gegen Reinigungsmittel beständiger und mit Alkali entfernbarer Selbstglanzemulsionen durch Abmischen zweier wäßriger Kunststoffdispersionen A und 3 in Gegenwart von Verlaufmitteln, daduroh gekennzeichnet, daß -a) die Kunststoffdispersion A zu 57 bis 61 Ges. 40 aus Äthyl~ acrylat, 30 bis 34 Gew.-% aus Methylmethacrylat, 5 bis 8 Gew.-% aus Methacrylsäure und zu 1 bis 5 Gew.-% aus einer Verbindung der allgemeinen Formel besteht, in der X eine Hydroxylgruppe, eine Alkylcarbooxygruppe oder einen Methacrylsäureamid- bzv. Acrylsäureamidrest und Y ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet, b) die Kunststoffdispersion B zu 49 bis 53 Ges aus Methylmethacrylat, 30 bis 34 Gew.-% aus Äthylacrylat, 5 bis 7 Gew.-% aus Methacrylsäure, 7 bis 9 Gew.-% aus einem Diester der Phthalsäure, vorzugsweise Dibutylphthalat, und 1 bis 5 Gew0- aus einer Verbindung der unter a) angegebenen allgemeinen Formel besteht, in der X und Y die gleiche Bedeutung haben, o) das Mengenverhältnis von A s B 75-80 1 25-20 beträgt.