DE2055978A1 - Copolymensatdispersion und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Copolymensatdispersion und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
DiLMDLLER-BORt DIPL-PHYS. DUMANITZ DIPL-CHEM. DU DEUFEL
DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-INa GRXMKOW
11KOYtITI Lo/Sv - A 2122
150 East 42nd Street, Hew Tork, New York 10017,
USA.
Copolymerisatdispersion und Verfahren zu
ihrer Herstellung
: ι
Die Erfindung betrifft neue, väse^ige Di ep er β ionen oder
Emulsionen von Vinylacetat-lthylencopolymtrieaten, die
zur Verwendung in Anstrichmitteln auf Vaaeerbaeie geeignet sind.
Die Verwendung von wässrigen Emulsionen von Vinylacetatpolymerisaten als Bindemittel und filmbildenden Bestand- *
teil von Anstrichmitteln auf Vaaserbaie, weloh· üblieher-,
weise als "Latex-Anstrichmittel" bezeichnet werden, igt aa
eich bekannt, und solche Emulsionen werden seit vielen Jah- |
ran in Anstrichmitteln verwendet. Vinylacetat-lthylencopolymeri sat emulsionen sind ebenfalls bekannt und ei· werden bei.
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„ 1 .. BAD ORIGINAL
der Herstellung von Anstrichmitteln angewandt. Jedoch liefert
die gewöhnliche Vinylacetat-lthylencopolymerisatemulsion einen
Färb- oder Anstrichfilm, der nicht glänzend iat. In den letzten
Jahren lag ein sich steigernder Bedarf für Anstriche auf Wasaerbasis
vor, welche einen PiIm oder einen Überzug mit einem glänzenden, ähnlich dem mit einigen Anstrichmitteln auf Ulbasis
erhaltenen Aussehen liefern. In dieser Hinsicht war ein gewisser Erfolg möglich, dennoch besteht ein Bedarf für ein
Anstrichmittel auf Vasserbasis, welches die gewünschten Eigenschaften
von Anstrichmitteln besitzt, die aus Vinylacetat-Ithylencopolymerisatemulsionen
hergestellt sind, welches jedoch ebenfalls einen PiIm oder einen überzug liefert, der
das gewünschte, glänzende Aussehen besitzt.
Ziel der Erfindung ist es, eine neue, wässrige Dispersion der Emulsion eines Vinylacetat-Ithylencopolymerisates zu liefern.
Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, eine wässrige Dispersion eines Vinylacetat-lthylenoopolymerisates zu liefern, die bei
der Herstellung von Anstrichmitteln nach Pormulierungen für
konventionelle Anstrichmittel ein Anstrichmittel bildet, welches eine tragende Oberfläche, auf welches es aufgebracht wird^
z.B. die Wand oder die Decke eines Zimmers, mit einem Überzug versieht, welcher ein angenehmes, glänzendes Aussehen besitzt.
Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
einer Vinylaoetat-Ithylencopolymerisatemulsion mit
dta abgegebenen Eigenschaften zu liefern.
Weiterhin ist ·« Ziel der Erfindung, ein Glanzanstrichmittel
auf Wasserbad.a zu liefern, welches ein Vinylacetat-lthylenoopolyaeriaat
als Bindemittel und «la·* filmbildenden Bestandteil
enthält. /
Es wurde gefunden, daß stabile, wässrige Emulsionen von Vinylacetat-Äthylencopolymerisaten, die als Bindemittel
und filmbildende Bestandteile in Glanzanstrichmitteln auf Wasserbasis geeignet sind, gemäß der Erfindung durch Polymerisation
von Vinylacetat und ithylen in .Anwesenheit von kleineren Mengen eines Acrylamides und eines JULkylacrylates
in einem Emulsionspolymerisationssystem unter geeigneten
Bedingungen hergestellt werden können. Das Polymerisationsverfahren der Erfindung, welches die direkte Herstellung von
wässrigen Dispersionen von Vinylacetat-ithylencopolymerisaten mit der gewünschten Stabilität und Wirksamkeit zur Lieferung
von Filmen oder überzügen mit den gewünschten lanzeigen- i
schäften leicht möglich macht, umfaßt die Copolymerisation
der genannten Monomeren unter besonderen Bedingungen und unter Zugabe der Bestandteile in das Polymerisationssystem
in besonderer Weise. So wird die wässrige Dispersion oder der Latex gemäß der Erfindung hergestellt, indem eine Reihe
von Stufen, einschließlich drei Polymerisationsstufen, durchgeführt
werden, diese umfassen (1) Herstellung eines wässrigen Polymerisationsausgangsmediums, welches Vaeser, mindestens
etwas des bei der gesamten Emulsionspolymerisation anzuwendenden Katalysators und einen kleinen Anteil des in der vollständigen
Reaktion anzuwendenden Vinylacetates enthält, (2) Polymerisation des Vinylacetates in dem wässrigen Polymerisationsausgangsmedium
unter Herstellung einer kleinen Menge " von Polyvinylacetat, (3) Einführen von ithylen in das Reaktionsgemisch
aus Stufe (2) in einer Menge, um einen Druck im Bereich von 3,5 bis 105 atü (50 bis 1500 psig) herzustellen
und allmähliche Zugabe von Vinylacetat und eines Acrylamides
unter Erwärmung auf Polymerisationstemperaturen von 40 bis 900O,
um die Polymerisation dieser beiden Monomeren in Anwesenheit des zuvor gebildeten Polyvinylacetates zu bewirken, (%) Abblasen
der Polymerisationszone bis praktisch atmosphärischer Druck erreicht ist, nachdem die Monomeren zugesetzt wurden »und
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die Polymerisation praktisch abgeschlossen ist, z.B. wenn
die Emulsionen einen Gehalt an freiem Vinylacetat von
höchstens etwa 1 Gew.% besitzt, (5) Zugabe einer kleinen Menge eines wasserlöslichen, kolloidalen Emulgierungsmittels
und einer kleinen Menge eines Alkylacrylates zu
dem Polymerisationsgemisch und (7) Polymerisation des Alkylacrylates in Anwesenheit des freien Vinylacetates.
Bei Anwendung des beschriebenen Verfahrens können stabile Vinylacetat-lthylencopolymerisatemulsionen oder -latices
hergestellt werden, welche erfolgreich mit üblichen Kompoundierungsstoffen
in konventioneller Weise zur Herstellung von Anstrichmitteln auf Wasserbasis verwendet werden
können, welche die gewünschten Eigenschaften solcher Anstrichmittel aufweisen, und die Überzüge mit den geforderten
Glanzeigenschaften liefern und die sich von den "stumpfen" Eigenschaften der Überzüge unterscheiden, die
mit aus bislang erhältlichen Vinylacetat-Äthylencopolymerisatemulsionen
kompoundierten Anstrichmitteln hergestellt wurden. Die stabilen, wässrigen Latices der Erfindung
zeichnen sich dadurch aus, daß sie ein wässriges Medium enthalten, welches hierin kolloidal dispergiert ein Copolymerisat
enthält, das zwischen etwa 60 und etwa 95 Gew.% Vinylacetat, etwa 0,1 bis 2 Gew.% eines Acrylamides, etwa
5 bis etwa 40 Gew.% Äthylen und etwa 0,5 bis 5 Gew.% Alkylacrylat
enthält. Dieses Copolymerisat besitzt geeigneterweise eine Teilchengröße in der Dispersion von 0,1 bis 1,0/um,
vorzugsweise 0,2 bis 0,3 um. Im allgemeinen besitzt die so hergestellte Dispersion einen Feststoffgehalt von etwa 40
bis etwa 65 Gew.%.
Wie zuvor beschrieben, wird die erste Polymerisationaiufe
des Verfahrens, in welcher das Polyvinylacetat gebildet
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wird, geeigneterweise "bei atmosphärischem Druck durchgeführt.
Über- oder unteratmosphärische Drücke können gegebenenfalls
angewandt werden, ,jedoch liegt hierin kein besonderer Vorteil. Tatsächlich stellt der Druck bei dieser Stufe keinen Parameter
dar und es kann irgendein beliebiger, gewünschter Druck angewandt werden. Die zweite !Polymerisationsstufe des Verfahrens,
in welcher Vinylacetat und das Acrylamid in Anwesenheit von Ä'thylen polymerisiert werden, wird natürlich bei überatmosphärischem
Druck durchgeführt, wobei der Druck durch das in das System eingeführte Äthylen bestimmt wird. Äthylen besitzt
einen zu niedrigen Siedepunkt, als daß es in flüssiger ( Form verwendbar wäre, und daher muß es als Gas unter Druck
vorliegen. Wie zuvor ausgeführt, sind Drücke von 3,5 bis
105 atü (50 bis 1500 psig) anwendbar, jedoch wird es im
allgemeinen vorgezogen, Drücke von 7 his 4-2 atü (100 bis
600 psig) anzuwenden. In der ersten Polymerisationsstufe
wird nur ein Teil der zu verwendenden Gesamtmeigs des Vinylacetates
polymerisiert. Im allgemeinen weiten bis zu etwa 5 Gew.%
Vinylacetat in dieser Stufe verwendet, wobei mindestens Λ % eingesetzt werden. Vorzugsweise werden 1 bis 3 % angewandt.
In der ersten Stufe des Verfahrens ist es vorteilhaft, praktisch den gesamten, bei der Polymerisation anzuwendenden
Katalysator zuzusetzen, und im allgemeinen liegt die Katalysatormenge im Bereich von 0,2 bis 2 Gew.%, bezogen auf das Gesamt- ™
gewicht der Monomere, vorzugsweise 0,4 bis 0,8 Gew.%. Jedoch
wird, falls dies wünschenswert ist, nur ein Teil des Katalysators in die erste Polymerisationsstufe eingeführt, um Jedoch
wirksam zu sein, sollte die so zugegebene Teilmenge innerhalb des vorgenannten Bereiches, bezogen auf die in dem System während
der ersten Polymerisationsstufe enthaltenen Menge an Vinylacetat liegen. Vorzugsweise wird eine kleine Katalysatormenge
mit dem kolloidalen Emulgierungsmittel und dem Acrylat
für die dritte Polymerisationsstufe zugesetzt, um die An-
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■ ./esenheit von ausreichend Katalysator für diese Stufe sicherzustellen.
Ein solcher zusätzlicher Katalysator wird, falls er angewandt wird, vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis J>
Gew.% des Acrylates zugesetzt.
In der zweiten Polymerisationsstufe wird die restliche Menge des Katalysators, mit Ausnahme der kleinen Menge, welche in
der dritten Polymerisationsstufe zugesetzt werden kann, eingeführt, falls nicht die Gesamtmenge Katalysator für die erste
und die zweite Polymerisationsstufe in der ersten Stufe zugegeben wurde, und er kann vollständig zu Beginn der zweiten
Polymerisationsstufe oder allmählich mit Fortschreiten der
Polymerisation zugesetzt werden, wobei die Zugabemenge derart ist, daß ausreichend Katalysator zur Durchführung der
Polymerisation immer vorliegt. Während der zweiten Polymerisationsstufe kann die Zugabe von Vinylacetat und des Acrylamides
kontinuierlich oder intermittierend sein, wobei die Zugabe dieser zwei Monomeren praktisch während der gesamten
Polymerisationsperiode durchgeführt wird, vorzugsweise mindestens während etwa 95 °/° der Polymerisationsdauer. Die
Polymerisation wird fortgeführt, bis die Menge an freiem Monomeren vorzugsweise nicht mehr als etwa 1 Gew.%, bezogen
auf die Gesamtemulsion, beträgt.
Der verwendete Katalysator ist vorteilhafterweise ein freieradikaleer
zeugend er Initiator, und er ist geeigneterweise ein wasserlöslicher, freie-radikale-erzeugender Initiator,
z.B. ein wasserlösliches Peroxid oder eine wasserlösliche Persäure, und besonders geeignet sind die Alkalimetall-
und Ammoniumpersulfate, -perborate und -percarbonate und dergl.,
z.B. Natriumpersulfat, Kaliumpersulfat und Ammoniiunpersulfat
und entsprechende Perborate und Percarbonate. Andere Initiatoren dieser Art sind an sich bekannt, und im allgemeinen
kann ein beliebiger dieser freie-radjkale-orzeugenden Initiatoren
angewandt werden, z.B. die wasserlöslichen Peroxide
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oder Persäuren, wie sie für die Emulsionspolymerisation · ".
wohlbekannt sind. Bevorzugt ist der Katalysator oder Initiator ein Persulfat, und "besonders gute Ergebnisse wurden
mit Natriumpersulfat erhalten.
Die Erfindung umfaßt ebenfalls die Verwendung von Katalysatoren vom Kombinationstyp, welche sowohl reduzierende als
auch oxydierende Stoffe verwenden. Die Verwendung dieses Typs von kombiniertem Katalysator wird allgemein als "Redoxpolymerisation"
oder "Redox-System" bezeichnet. Das reduzierende Mittel wird oft als Aktivator und das oxydierende *
Mittel als Initiator bezeichnet. Geeignete reduzierende Mittel oder Aktivatoren schließen Bisulfite, Sulfoxylate oder
andere Verbindungen ein, welche reduzierende Eigenschaften besitzen, z.B. Eisen (Il)-Salze und tertiäre aromatische
Amine, z.B. N,N-Dimethylaniline. Die oxydierenden Mittel
oder Initiatoren schließen Wasserstoffperoxid, organische Peroxide wie Benzoylperoxid, t-Buty!hydroperoxid und dergl.,
Persulfate wie Ammonium- oder Kaliumpersulfat, Perborate und dergl. ein. Spezifische Katalysatoren vom Kombinationstyp oder Redox-Systeme, welche verwendet werden können,
schließen Wasserstoffperoxid und Zinkformaldehydsulfoxylat,
Wasserstoffperoxid, Auamoiiiumpersulfat oder Kaliump er sulfat
mit Satriummetabisulfit, Natriumbisulf it, Eieen(II)-Sulfat, |
Dimethylanilin, Zinkformaldehydsulfoxylat oder Hatriumformaldehydsulfoxylat
ein. Ferner wurde gefunden, daß es vorteilhaft ist, in dem Redox-System zur Katalyse der monomeren
Polymerisation gemäß der Erfindung die mehr wasserlöslichen Peroxide wie Wasserstoffperoxid zu verwenden, als
die mehr öllöslichen Peroxide wie t-Buty !hydroperoxid. Redox-Katalysatorsysteme
werden z.B. in "Fundamental Principles of Polymerization" von G.F. D'Alelio (John Wiles and Sons,
Inc., New Xoi^k, 1952) S. 333 ff. beschrieben. .Andere Katalysatorarten,
die an sich wohlbekannt sind, können ebenfalls
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zur Polymerisation der Monomeren gemäß der Erfindung angewandt werden, mit oder ohne Zugabe von Reduktionsmitteln
oder anderen, aktivierenden Materialien.
In der ersten Polymerisationsstufe, in welcher Vinylacetathomopolymerisat
gebildet wird, enthält die Polymerisationscharge vorzugsweise eine kleine Menge eines grenzflächenaktiven
Stoffes, z.B. etwa 0,1 bis 1 Gew.% bezogen auf die Gesamtemulsion. Jedoch können kleinere oder größere Mengen
angewandt werden, oder der grenzflächenaktive Stoff kann weggelassen werden. Der grenzflächenaktive Stoff, welcher
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandt werden kann, ist am geeignetsten ein beliebiger, anionischer, grenzflächenaktiver
Stoff, z.B. die in Kapitel 2 von "Surface Active Agents and Detergents" von A.M. Schwartz, J.S.Perry und J.Berch
(Vol. 2, 1958, Interscience Publishers, New York) beschriebenen Stoffe. Typische Vertreter solcher anionischen, grenzflächenaktiven
Stoffe sind die Alkalimetall- und Ammoniumalkylsulfate,
in welchen die Alkylreste jeweils 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, z.B. wie Natriumdecylsulfat,
Natriumlaurylsulfat, Natriumtetradecylsulfat, Natriumoctadecylsulfat,
Kaliumdecylsulfat, Ammoniumtridecylsulfat,
Lithiumlaurylsulfat und dergl. Ebenso typisch sind die Alkylarylsulfonate
und ein besonders geeigneter anionischer, grenzflächenaktiver Stoff ist Natriumdodecylbenzolsulfonat.
In der zweiten Polymerisationsstufe kann die anzuwendende Gesamtmenge des Ithylens zu Beginn der Reaktion eingeführt
werden, und der Druck wird, da das Ithylen während des Ablaufes der Polymerisation verbraucht wird, allmählich abfallen,
so daß er am Ende der Reaktion praktisch auf atmosjhär is ehern Druck liegt. Jedoch wird der Äthylendruck
bevorzugt auf einem praktisch konstanten Wert, mindestens während des ersten Abschnittes, z.B. der ersten Hälfte, der
Polymerisation gehalten. Er kann dann während des restlichen
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Teiles der Polymerisation auf diesem Wert oder nahe bei diesem Wt:rt gehalten werden, oderjer kann während des letzten Abschnittes,
z.B. der zweiten Hälfte, der Polymerisation absinken gelassen werden. Die Aufrechterhaltung des Äthylendruckes
wird natürlich durch kontinuierliche oder intermittierende Einleitung von zusätzlichen Äthylenmengen erreicht, und die
Herabsetzung des Äthylendruckes wird erzielt, indem die Äthylenzugaben unterbrochen werden, so daß das bereits in dem
System enthaltene Äthylen allmählich verbrauchb wird. Die bevorzugbe Arbeitsweise besteht darin, ausreichend Äthylen
zu Beginn der zweiten Polymerisationsstufe einzufüllen, um g
einen Druck von 3,5 bis 105 atü (50 his 1500 psig), vorzugsweise
7 "bis 70 atü (100 bis 1000 psig) und besonders vorzugsweise
7 bis 42 atü (100 bis 600 psig) herzustellen, und den
Äthylendruck durch Zuwachszugaben von Äthylen auf einem
praktisch konstanten Wert innerhalb dieses ersten Bereiches für einen ersten Abschnitt, z.B. die erste Hälfte, der Polymerisation
zu halten, d.h. bis die Hälfte der Vinylacetat-Acrylamid-Honomeren-Mischung,
die während der zweiten Polymerisationsstufe zugesetzt werden soll, zugesetzt wurde, und
dann die Äbhyleneinleibung zu unterbrechen und den Äthylendruck allmählich abfallen zu lassen, bis er relativ niedrige
Werbe erreicht, wenn die Polymerisation abgeschlossen ist. Jedoch kann die gesamte Polymerisation bei einem praktisch I
gleichmäßigen Äthylendruck durchgeführb werden, oder, wie
erwähnt, kann die Zusatzzugabe des Äthylens weggelassen werden, und der Anfangsdruck kann allmählich, während die
Polymerisation abläuft, abfallen gelassen werden, und das in der Ausgangscharge den Ausgangsdruck erzeugende Äthylen
wird allmählich verbraucht.
Die dritte Polymerisabionsstufe, d.h. die Polymerisation in
Anwesenheit des kolloidalen Emulgierungsmittels und in Anwesenheit
des Alkylacrylates wird geeigneterweise, wie die erabe Polymerisationsstufe, bei atmosphärischem Druck durch-
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geführt, obwohl über- oder unteratmosphärische Drücke gegebenenfalls
angewandt werden können. Wie im Palle der
ersten Polymerisationssbufe, stellt der Druck in dieser
Stufe des Verfahrens keinen Parameter dar. Vorzugsweise wird der kolloidale Emulgator zuerst zugesetzt, gefolgt
von dem Alkylacrylat mit einem Zeitintervall von einigen Minuten, z.B. 1 bis 10 min, so daß weitere Polymerisation
in Anwesenheit des kolloidalen Mittels auftritt, bevor die Polymerisation des Acrylates beginnt. Typische,
wasserlösliche Kolloide, die angewandt werden können, sind Hydroxyäthylcellulose, Polyvinylalkohol, teilweise acetylierter,
z.B. bis zu 50 °/° acetylierter, Polyvinylalkohol, Casein,
Hydroxyäthylstärke, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Gummiarabicum und dergl., wie sie an sich für das Gebiet
der Latices synthetischer Polymerisate bekannt sind. Insbesondere
für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind celluloseartige Kolloide, z.B. Hydroxyäthylcellulose, z.B.
das unter der Warenbezeichnung "Ifatrasol" verkauf be Produkt.
Das Alkylacrylat kann ein beliebiges Alkylacrylat sein, welches bis zu 12 Kohlenstoffatome in dem Esterrest aufweist,
vorzugsweise ein niederer Alkylesterrest mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen,
jedoch werden die besten Ergebnisse ίαLb Äthyl-
und Butylacrylat erhalten, und besonders geeignet Lsb ButyL-acrylat.
Die Mengen der verschiedenen Monomere werden so ausgewählt, um ein Copolymerisat herzustellen, welches Vinylacetat
als vorherrschende, monomere Komponente mit ntwa 5
bis 40 Gew.% Äthylen, etwa 0,1 bis 2,0 Gew./ö Acrylamid
und etwa 0,5 bis 5)0 Gew.?£ Alkylacrylat enthält.
Bei allen PolymerLsationsstufen wird ausreichend Wärme zugeführt,
um eine Temperatur einzustellen, bei welcher die Polymerisation abläuft. Eines der Merlanale des erfinduiipgemäßen
PolymerLsationsyystems be:;toht darin, d:J->
relativ
- 10 10Ü3 22/2US3 BAD ORIGINAL
hohe Temperaturen angewandt werden können, so daß relativ
hohe Polymerisationsgeschwindigkeiten erreicht werden können. Im allgemeinen sollte die Temperatur der Polymerisation
zwischen 40 und 900C liegen, und am vorteilhaftesten liegen die in den drei Polymerisationsstufen verwendeten
Temperaturen im Bereich von 50 "bis 85°C. Obwohl alle drei
Polymerisationsstufen bei derselben Temperatur durchgeführt
werden können, sollte die Polymerisationstemperatur der ersten Polymerisationsstufe etwa 5 "bis 200O niedriger
als die Temperatur der Polymerisation in der zweiten und dritten Polymerisations stuf e, welche am vacbeilhaf testen bei
etwa derselben Temperatur durchgeführt werden, zur Erzielung f der besten Ergebnisse liegen. Im allgemeinen wird die Polymerisation
in jeder Polymerisationsstufe bei praktisch konstanter Temperatur durchgeführt, und die Temperatur wird auf
dem gewünschten Wert entweder durch Zuführung oder Abführung von Wärme aus dem Polymerisationssystem aufrechtgehalten. Un-
1 λ. j. -ο ι -4.· j. ls* Qiae, .Temperatur . ^
ter konstanter Polymerisationstemperatuay innerhalb eines Bereiches
von etwa 5°C des angegebenen Wertes zu verstehen. Nach Abschluß der Polymerisationen wird die Dispersion geeigneterweiße
auf einen pH-Wert von 4,0 bis 7»5 eingestellt. Zu diesem Zwecke kann eine beliebige, alkalische Substanz,
die mit den Bestandteilen der Dispersion, insbesondere dem kolloidalen Emulgator, verträglich ist, geeigneterweise angewandt
werden. Typische Neutralisierungsmittel sind Ammo- " niumhydroxyd, Ammoniumbicarbonat, Natriumbicarbonat, Dinatriumphosphat,
Natriumacetat und dergl. Das Neutralisationsmittel wird natürlich in einer geeigneten, wässrigen
Lösung zugesetzt.
Während des ganzen Verfahrens wird jede Stufe unter Bewegung des Inhaltes der Reaktionszone durchgeführt. Der Grad
der Bewegung ist nicht auf einen bestimmten Wert begrenzt, jedoch sollte er ausreichend sein, um ein vernünftiges Aurs-
- 11 -
BAD
109822/20S3 ^
maß an Bewegung und Vermischung der Bestandteile des Systems aufrechtzuerhalten. Bei der Emulsionspolymerisation stellt
die Bewegung eine bekannte Maßnahme dar. Die Bewegung kann durch Schütteln.mittels einer Bewegungsvorrichtung oder anderer
bekannter Mechanismen durchgeführt werden.
Die Reaktionszeit variiert in Abhängigkeit von den Variablen wie der Temperatur, dem Katalysator und dem gewünschten Ausmaß
der Polymerisation. Im allgemeinen liegt jedoch die Reaktionsdauer der ersten Polymerisationsstufe im Bereich von 0,15
bis 1 h, die Zeit der zweiten Polymerisationsstufe liegt im allgemeinen im Bereich von 2 bis 5 h und die letzte, dritte
Polymerisationsstufe kann üblicherweise in 0,30 bis 1,5 h
durchgeführt werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Polymerisationsdauer keinen Parameter des Verfahrens darstellt
und in keiner Weise kritisch ist, jedoch ist es aus wirtschaftlichen Gründen im allgemeinen erwünscht, die Polymerisation
in einer vernünftigen Zeitspanne durchzuführen, und, wie erwähnt, Te steht einer der Vorteile des Verfahrens
darin, daß hohe Temperaturen angewandt werden können, so daß relativ kurze Zeitspannen zum Abschluß der verschiedenen Polymerisationsstufen
erforderlich sind.
Die Menge des in das Copolymerisat eintretenden Äthylens wird durch den Druck, die Bewegung und die Viskosität des
Polymerisationsmediums beeinflußt. Um daher den A'thylengehalt
des Copolymerisates zu erhöhen, werden hohe Drucke angewandt, jedoch sind selbst zur Einführung von 4-0 % oder
mehr Äthylen in das Copolymerisat keine Drucke oberhalb \
105 atü (1500 psig) erforderlich. Gleicherweise sollte
eine starke Bewegung angewandt werden und hohe Viskositäten vermieden werden, wobei niedrige Viskosität bevorzugt ist, wenn hohe A'thyl eng ehalte erwünscht sind.
109822/2063 ßAD ORlGlNAL
Bei Angabe von Viskositäten wird eine Viskosität von 30 bis 150 cP als eine niedrige Viskosität angesehen, eine Viskosität
von 151 bis 800 cP wird als mittlere Viskosität betrachtet,
und eine Viskosität von 801 bis 3000 cP wird als hohe Viskosität angesehen. Diese Viskositäten beruhen auf Messung
mit einem Brookfield Viskosimeter bei 60 Upm bei 25°0 mit
einer Spindel Nr. 2.
Bei Befolgung der oben beschriebenen Arbeitsweise kann ein stabiler Vinylacetat-Ä'thylencopolymerisatlatex hergestellt
• werden, wie er oben bezeichnet wurde und der die angegebene Durchschnittsteilchengröße von 0,1 bis 1 um besitzt. Die Teil- {
chengröße des Latex innerhalb des angegebenen Bereiches kann durch die Menge des tolloidalen Emulgierungsmittels und die
Menge des angewandten oberflächenaktiven Stoffes eingeregelt werden. Als allgemeine Regel gilt, daß die Durchschnittsteilchengröße
umso größer ist, je kleiner die Menge des angewandten,
grenzflächenaktiven Stoffes einschließlich eines vollkommenen Fehlens und je größer die Menge des kolloidalen
Emulgators sind, die in dem Latexsystem vorliegen. Umgekehrt ist die Durchschnittsteilchengröße umso kleiner, je größer
die Menge des angewandten grenzflächenaktiven Stoffes und je kleiner die Menge des verwendeten, kolloidalen Emulgators
sind. Gleicherweise ist die Teilchengröße umso größer, λ
je niedriger die Temperatur in der ersten Polymerisationsstufe ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die Menge und die
Größe der obengenannten Werte in jedem Falle immer innerhalb der in der Beschreibung der Parameter der Erfindung genannten
Bereiche der Werte liegen.
Die Durchechnittsteilchengröße des dispergierten Copolymerisates wird leicht mittels einer elektronenmikroskopischen
Aufnahme ia konventioneller Weise bestimmt.
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100822/2063
Der Äthylengehalt kann nach einer beliebigen, an sich bekannten Weise bestimmt werden, und die Bestimmung mittels
der Verseifungszahl ist besonders geeignet.
Einer der Vorteile der Vinylacetat-Äthylencopolymerisatlatices gemäß der Erfindung besteht darin, daß sie mit
bestimmten Vernetzungsmitteln vernetzt werden können, die die Wirkung einer Steigerung der Lösungsmittelbeständigkeit
der erhaltenen Filme und der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von den Filmen bei hohen Temperaturen
besitzen. Die Vernetzungsmittel können entweder vom
sofort-reaktionsfähigen Typ oder vom nach-reaktionsfähigen Typ sein. Beispiele der ersteren sind Vinylester von polybarjischen
Säuren, z.B. Divinyladipat und Divinylsuccinat,
Divinyläther, Diallyläbher, Allylester von poly-funktionellen
Säuren, wie Triallylcyanurat, Diallylfumarat, Triallylcitrat
und Diallylmaleab, und andere Di- oder Triallylverbindungen,
z.B. Diallylmelamin, Polyacrylategter, z.B.
Äthylenglykoldiacrylat und dergl. Beispiele von Vernetzungsmitteln vom nach-reaktionsfähigen Typ sind Glycidylverbindungen,
z.B. Allylglycidyläther, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Glycidylvinyläther und dergl., N-Methylolverbindungen,
z.B. N-MethyIo1acrylamid, N-Methylο!methacrylamid
und deren Alkylather, z.B. deren Methyl- oder Butyläther.
Die Vernetzungsmittel können entweder als Anfangszusatz für die zweite Polymerisationsstufe zugegeben werden, oder sie
können zunehmend während der zweiten Polymerisationsreaktion mit dem Vinylacetat und dem Acrylamid zugegeben werden, in
Abhängigkeit von der gewünschten Verteilung im Polymerisat, wie dies an sich bekannt ist. Vorzugsweise werden sie stufenweise zugesetzt. Die Menge des verwendeten Vernetzungsmittels vom sofort-reaktionsfähigen Typ beträgt im allgemeinen
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109822/2053 '
0,01 "bis 1 Gew.% des Vinylacetates, in Abhängigkeit von den "
gewünschten, spezifischen mechanischen Eigenschaften, z.B. . der Härte und den Lösungsmittel-Quelleigenschaften.
Im Falle der nachreaktionsfahigen Vernetzungsmittel ist die
am geeignetsten angewandte Menge 0,5 "bis 10 Gew.% des Vinylacetates.
Die nach-reaktionefähigen Mittel vernetzen teilweise während der Bildung des Vinylacetat-Äthylencopolymeri sates,
und die Vernetzung wird dann in konventioneller Weise durch Härten des Copolymerisates bei Temperaturen abgeschlossen,
welche von Zimmertemperatur bis zu 1300C reichen, geeigneterweise
in Anwesenheit eines Härtungskatalysators, I der allgemein in einer Menge von etwa 1 % des-Gesamtharzes
angewandt wird. Geeignete Härtungskatalysatoren für die verschiedenen
Vernetzungsmittel and an sich gut bekannt. Beispielsweise werden im Falle von Glycidylverbindungen basische
Katalysatoren wie organische Amine verwen&t, z.B. Äthyldiamin,
oder Alkalimetallsalze von schwachen Säuren, z.B. Notriumacetat.
Für N-Methylolverbindungen werden geeigneterweise saure
Katalysatoren wie Mineralsäuren, z.B. HCl, oder organische Säuren, z.B. Oxalsäure oder Säuresalze wie Jtoimoniumchlorid,
die an sich bekannt sind, angewandt.
Eines der Merkmale der Erfindung besteht darin, daß die oben beschriebene Dispersion oder der oben beschriebene Latex eine i
überragende Stabilität besitzt. Jedoch kann seine Stabilität gegebenenfalls noch weiter erhöht werden, indem während der
zweiten oder dritten Polymerisationsstufe eine äthylenartig
ungesättigte Säure mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen hierin eingebaut wird. Typische Säuren dieser Art sind Acrylsäure, Methacrylsäure,
Itaconsäure, Maleinsäure, Vinylsulfonsäure und dergl. Diese ungesättigten Säuren neigen dazu, mit den Monomeren
in dem System zu copolymerisieren. Die Menge an gngewandter
ungesättigter Säure beträgt geeigneterweise 0,1 bis 3 %, vorzugsweise 0,2 bis 1 %, bezogen auf das Gewicht von'
Vinylacetat.
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109822/20B3
Aus dem erfindungsgemäßen Latex oder der Emulsion kann ein Anstrichmittel nach konventionellen Arbeitsweisen hergestellt
werden, wie sie bei der Herstellung von Anstrichmitteln aus synthetischen Polymerisatlatices angewandt
werden. Es wurde jedoch eine bevorzugte Methode aufgefunden, welche das gewünschte Anstrichmittel leicht und
bei minimalem Zeitbedarf ergibt. Bei der bevorzugten Herstellungsweise für das Anstrichmittel wird das Pigment
in einen Mischer mit Dispersionsmitteln, die ein wasserlösliches, nicht-ionisches, grenzflächenaktives Mittel
enthalten können, einem wasserlöslichen, anionischen Pigmentdispersionsmittel oder grenzflächenaktiven Mittel und
einem wasserlöslichen Verdickungsmittel vermischt. Gegebenenfalls kann das Verdickungsmittel von der Paste weggelassen
und während des Ansetzens zugegeben werden.
Die obengenannten Bestandteile werden im allgemeinen zur Bildung einer schweren Paste bzw. eines Teiges während
einer minimalen Zeitspanne von 20 min vermischt. Zu diesem Zeitpunkt kann gegebenenfalls ein Antischaummittel, z.B.
Tributylphosphat, zugesetzt werden.
Der Teig wird dann mit dem Latex "reduziert" oder angesetzt. Gewöhnlich wird zu diesem Punkt während des Ansetzens bei der
Herstellung von konventionellen Latexanstrichmitteln auf Wasserbais ein koagulierendes Lösungsmittel zugesetzt, um
das Verschmelzen der Teilchen zu einem kontinuierlichen Film zu verbessern, und vorteilhafterweise wird ein solches Lösungsmittel
bei der Herstellung des erfindungg gemäß en Anstrichmittels
angewandt. Beispielsweise sind Äthylenglykolather und
Diäthylenglykolather wie Diäthylenglykolmonoäthylätheracetat
oder dergl. als koagulierende Lösungsmittel geeignet.
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109822/2053
Ebenfalls werden vorteilhafterweise sogenannte Verlaufmittel
(wet edge additives) wie Ithylenglykol und Propylenglykol
zugesetzt, die vorzugsweise mindestens teilweise vor dem Ansetzen zugegeben werden.
Im allgemeinen ist es wünschenswert, daß der pH-Wert des vollständigen
Latexanstrichmittels zwischen etwa 7 und etwa 10
und vorzugsweise zwischen etwa 7i5 und etwa 9 liegt.
Die Reduzierungs- oder Ansatzmischung enthält einiges oder das gesamte Verdickungsmittel. Andere Bestandteile wie !Fungizide
können ebenfalls in den .Ansatz eingegeben oder sie können zuvor I
zugesetzt werden. Phenylquecksilber-(II)-acetat ist ein geeignetes
Fungizid.
Zu den geeigneten Pigmenten, welche gemäß der Erfindung verwendet werden können, gehören die fein zerteilten Rutil-Titandioxide.
Andere Pigmente als Rutil-Titandioxid können jedoch ebenfalls verwendet werden.
Beispiele von Pigmenten, die zur Herstellung von Anstrichmitteln gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind Titandioxid,
z.B, das unter der Handelsbezeichnung Tiara TR-32 bekannte
Produkt, Lithopone, z.B. das unter der HandelBbezeich- λ
nung "Albalith 14" bekannte Produkt, Antimonoxide, Baryte, DiatomeenrSieseierde, z.B. "Celite 281", Talkum wie "Nytal 300",
Ton, z.B. das unter der Handelsbezeichnung "ASP 170" im Handel
befindliche *rodukt, Glimmer, z.B. waesergemahlener Glimmer mit
einer Korngröße entsprechend einer Maschenweite von 0,044 mm, rote, gelbe^ schwarze und braune SüataoxLde, z.B. "Irox Red
1380" und "ijlapico Brown", Braunoxid··(Marοonoxide), Oadmiumrot,
Toluidinrot, Pararot, Litholtoner, Oadmiumgelb, Hansagelb,
Benzidingelb, Dinitranilinorange, Ohromoxidgrün, Phthalooyaningrün,
PhthalocjAiilxüilau, Lamptnruß, BuB, Mineral schwarz (Mineral
black) und Leuchtpigmtnt·.
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109823/2063
BAD ORIGINAL
Die Pigmentteilchen sollten feinen Durchmesser oberhalb etwa 50 Aim besitzen, jedoch sind sogar Teilchengrößen mit so geringen
Werten wie 0,1 um geeignet. Die angewandte Menge an
Pigment kann variieren, jedoch beträgt ein paktischer Maximalwert
im allgemeinen 0,84· kg pro 1 fertigem Anstrichmittel (7 lbs/1 gallon).
Zu den bevorzugten waseerlöslichen, nicht-ionischen, grenzflächenaktiven
Mitteln, die bei der Herstellung des Latexanstrichmitbels
verwendet werden, gehören die Polyoxyäthylenkondensate und Derivate, wie sie in der US-Patentschrift
3 112 282 beschrieben sind. Das wasserlösliche, nichtionische, grenzflächenaktive Mittel wird, wenn es angewandt
wird, in Mengen zischen etwa 0,01 und etwa 1,5 Gew.%, bezogen
auf Gesamtgewicht des Latexanstrichmittels, verwendet.
Das Verdickungsmittel ist vorzugsweise oelluloseartig, die
folgenden Mittel sind zufriedenstellend: Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose und Carboxymethylcellulose. Andere
Verdickungsmittel, die angewandt werden können, sind Polyvinylalkohol,
Gummiarabicum, Tragant, Ammoniumpolyacrylat,
Natriumpolyacrylat, Ammoniumalginat, Natriumalginat. Das
Verdickungsmittel wird im allgemeinen in Mengen zwischen etwa 0,1 und etwa 3>
Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Latexanstrichmittels, verwendet.
Die bevorzugten, anionischen Pigmentdispersionsmittel sind solche, die aus polymerisierten Natriumsalzen von Alkylnaphthalinsulfonsäuren
zusammengesetzt sind. Andere anionische Dispersionsstoffe, die verwendet werden können, sind ein Natriumsalz
von polymerisierter Alkylarylsulfonsäure, ein Guanidinßalz
von Monoäthylphenol und ein Natriumsalz von kondensierter Sulfoneäure. Andere typische anioxiische grenzflächenaktive
Stoffe sind z.B. in "Surface Active Agente and Detergents"
von A.M. Schwartz, J.S.Perry unä J.Berch, Kapitel 2, wie
- 18 -
109822/2083 * bad original
bereits oben erwähnt, beschrieben. Bei der .Anwendung wird
das anionische Dispersionsmittel in Mengen zwischen etwa 0,01 und etwa 1,5 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des
Latexanstrichmittels, verwendet.
Die relativen Anteile der verschiedenen Komponenten in einer typischen Anstrichmittelzusammensetzung, die aus
dem erfindungsgemäßen Latex hergestellt werden kann, kann variieren, um die speziellen .Erfordernisse zu erfüllen, und
im allgemeinen besitzt die Zusammensetzung bzw. Rezeptur folgende relative Anteile pro 100 Teile des Copolymer!satharzes,
wobei alle Teile in Gewicht angegeben sind:
Gew. TIe.
Vinyl ac et at-lthy 1 en-
copolymerisatlatex
(berechnet als Feststoff) 100
Pigment, z.B. Titandioxid 10 bis 1000
Dispersionsmittel (enes oder
mehrere) 0,5 bis 10
Koagulierungslösungsmittel 0 bis 10
Verlaufmittel 0 bis 100
Wasser, ausreichend zur Einstellung eines Feststoffgehaltes von 40 bis 60 %
Es ist natürlich selbstverständlich, daß andere, übliche Hilfsmittel bzw. Zusatzstoffe, die bei der Formulierung
bzw. dem Kompoundieren von Latexanstrichmitteln auf Wasserbasis
üblich sind, in das .Anstrichmittel gegeben werden können.
- 19 109822/20S3
BAD ORIGINAL
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen praktischer Anwendungen beschrieben, ohne sie zu beschränken.
Alle Angaben in Teilen und Prozent beziehen sich auf Gewicht, falls nichts anderes angegeben ist.
In ein 57 1 05 gal.) Druckgefäß aus rostfreiem Stahl, welches
mit einer Temperatursteuerung und einem Rührer ausgerüstetvar,
wurden 21,3 kg Wasser, 70 ml Natriumdodecylbenzolsulfonat
(Siponate DS-10) in Form einer 3%igen wässrigen Lösung, 96 g
Natriumpersulfat und 5^0 g Vinylacetat eingefüllt. Um die
Charge herzustellen, wurde eine Menge von 20,4 kg (45 Ib.) Wasser zuerst eingegeben und der Reaktor wurde dann zweimal
mit Stickstoff gespült und allmählich aiigewärmt. Nach Erreichung einer Temperatur von etwa 600C wurden das Natriumdodecylbenzolsulfonat
und das Natriumpersulfat hinzugegeben, wobei das
letztere in 0,91 kg (2 Ib.) Wasser aufgelöst war. Der Rührer
wurde angestellt (160 Upm) und das Erwärmen wurde fortgesetzt, bis eine Temperatur von 67°C erreicht war, zu diesem Zeitpunkt
wurde das Vinylacetat hinzugegeben. Die so gebildete Polymerisationscharge wurde dann auf eine Temperatur von etwa 700C
für 15 min erwärmt, während dieser Zeitspanne polymerisierte
das Vinylacetat. Das Reaktionsgefäß wurde dann mit Ä'thylen bis zu einem Druck von 14,1 atü (200 psig) unter Druck gesetzt
und es wurde mit der Einleitung eines Monomeren begonnen, welches aus 258 g Acrylamid aufgelöst in 20,4 kg (45 Ib.) Vinylacetat
bestand. Eine kleine Menge Wasser (JO ml) war in dieser
Mischung vorhanden, um die Löslichkeit des Acrylamides zu verbessern. Die Einleitungsgeschwindigkeit der monomeren Mischung
war so, daß diese Menge während einer Zeitspanne von 3 h eingeführt wurde, während dieser Zeitspanne wurde die ELymerisation
bei 800C unter kontinuierlichem Rühren durchgeführt.
- 20 -
Der Äthylendruck von 14,1 atü (200 psig) wurde während der
ersten 90 min der dreistündigen Periode durch zusätzliche
Einleitung von Äthylen aufrechterhalten. Dann wurde die weitere Einleitung von Äthylen abgebrochen, und der Äthylendruck
wurde absinken gelassen, während - dae Äthylen während der fortgeführten Polymerisation im Verlauf der
zweiten Hälfte der Einführung der monomeren Mischung verbraucht wurde. Nachdem die gesamten Monomeren eingeführt
worden waren, war der Äthyl endruck auf e1»a 2,46 atü (35 psig)
abgefallen. Das Rühren und die Erwärmung auf 800C wurden für
weitere 30 min fortgeführt, und die kleine/von übriggebliebenem
Äthylen wurde abgeblasen.. Dann wurden 6600 g einer 7»5 %igen
wässrigen Lösung von Hydroxyäthylcellulose (Natrasol 250-JR)
zu der Polymerisationsmischung gegeben. Hierauf folgte die Zugabe von 4-50 ml Butylacrylat, und das Rühren und die Erwärmung,
um eine Reäsbionstemperatur von etwa 800C aufrechtzuerhalten,
wurden etwa 30 min fortgeführt. Das Reaktionsgemisch wurde dann abkühlen gelassen und es wurden hierzu
200 ml einer 50 %igen Ammoniumhydroxidlösung gegeben, um
den pH-Wert auf 5>2 einzustellen.
Der erhaltene Latex besaß die folgenden Eigenschaften:
Feststoffe 45,4 %
freies Monomeres 0,25 %
Viskosität 1288 cP
Durchschnittsteilchengröße 0,2\
T +210C
Xthylengehalt im Copolymerisat 12 %
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109822/20S3
Unter Anwendung der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise und Reaktionsgefäßes wurden in das Reaktionsgefäß 21,3 kg
(47 Ib) Wasser, 70 ml Natriumdodecylbenzolsulfonat (Siponate
DS-IO) in Form einer 3 %igen wässrigen Lösung, 96 g Natriumpersulfat
und 540 g Vinylacetat eingefüllt. Die Polymerisationscharge
wurde auf eine Temperatur von etwa 7O0C während 15 min erwärmt, während dieser Zeitspanne polymerisierte
das Vinylacetat. Das Reaktionsgefäß wurde dann mit Äthylen bis zu einem Druck von 35»2 atü (500 psig) unter Druck gesetzt,
und es wurde mit der Einleitung eines Gemisches von 20,4 kg (45 Ib) Vinylacetat und 258 g Acrylamid (70 ml H2O)
begonnen. Die Einführungsgeschwindigkeit der monomeren Mischung war so, daß diese Menge während einer Zeitspanne von 3 h. eingeführt
wurde, während dieser Zeitspanne wurde die Polymerisation bei 800C unter kontinuierlichem Rühren fortgeführt.
Der Ünylendruck von 35>2 atü ^O psig) wurde nicht durch zusätzliche
Einführung von Äthylen aufrechterhalten, sondern er wurde mit dem Verbrauch des Äthylens während der Polymerisation
abfallen gelassen. Nachdem alle Monomeren eingeführt
worden waren, war der Äthylendruck auf etwa 3»16 atü (45 psig) abgefallen. Das Rühren und die Erwärmung auf 8O0C
wurden für weitere 30 min fortgeführt, und die kleine Menge
von übrigbleibendem Äthylen wurde abgeblasen. Dann wurden zu dem Polymerisationsgemisch 6600 g einer 7*5 %igen wässrigen
Lösung von Hydroxyäthylcellulose (Natrasol 250-JR) zugegeben.
Hierauf folgte die Zugabe von 300 ml Butylacrylat und das Rühren und die Erwärmung, um eine Reaktionstemperatur
von etwa 800C aufrechtzuerhalten, wurden für etwa 30 min
fortgeführt. Das Reaktionsgemisch wurde dann abkühlen gelassen und es wurden 200 ml einer 50 %igen Ammoniumhydroxidlösung
zur Einstellung des pH-Wertes auf 5»2 hinzugegeben.
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109022/2051
Der entstandene Latex besaß die folgenden Eigenschaften:
Feststoffe | 46 | ,2 % |
Freies Monomeres | 0 | ,32% |
Viskosität | 892 | cP |
Durchschnittsteilchengröße !s |
0 | ,3 pa 15°C |
Äthylengehalt im Copolymerisat | 12 | % |
BEISPIEL 3 |
Eine Menge von 20,4 kg (45 l"b) Wasser wurde in das in Beispiel 1
"beschriebene Reaktionsgefäß gegeben, welches dann zweimal mit Stickstoff gespült und allmählich erhitzt wurde. Nach Erreichung
einer Temperatur von etwa 5O0C wurden 60 ml einer*,3 %igen wässrigen
Lösung von ITatriumdodecylbenzolsulfonat (ßiponate DS-10)
und 96 g Hatriumpersulfat hinzugegeben, wobei das letztere in
0,91 kg (2 Ib) Wasser aufgelöst war. Der Rührer wurde angestellt (160 Upm) und das Erwärmen wurde fortgeführt, bis eine
Temperatur von 680C erreicht war, zu diesem Zeitpunkt wurden
540 g Vinylacetat hinzugegeben. Die so hergestellte Polymerisationscharge
wurde dann auf einer Temperatur von etwa 700C für 18 min erhitzt, während dieser Zeitspanne polymerisierte
das Vinylacetat. Das Reaktionsgefäß wurde dann mit Äthylen bis zu einem Druck von etwa 7»03 stü (100 psig) unter Druck
gesetzt und es wurde mit der Einleitung einer monomeren Mischung begonnen, welche aus 515 g Acrylamid, aufgelöst in 20,4 kg
(45 Ib) Vinylacetat bestand, wobei die Mischung etwa 125 1^l
Wasser als Lösungsvermittler enthielt. Die Einleitungsge- :
schwindigkeit der monomeren Mischung war so, daß diese Menge
während einer Zeitspanne von 3 h eingeführt wurde, während dieser Zeitspanne wurde die Polymerisation bei 800C unter ,
kontinuierlichem Rühren durchgeführt. Der Äthylendruck von
109822/2063 SAD OR1GINM.
7,03 atii (100 lh. pnig) wurde für die gesamte dreistündige
Zeitspanne mit Ausnahme von 30 min durch :;usätzliche Ei.n-1(Ji-UUn(J
voji iithylen aufrechterhalten. Dann wurde der Ithy-1endruck
abfallen gelassen, während dar- Äthylen während der fortlaufenden Polymerisation im Verlauf der letnten 30 iain
der Einleitung der monomeren Miß ellung verbraucht wurde, llaehdeiii
alle Ilonomeren (hingeführt wurden, war der Äthylondruck
auf etwa 4,22 a tu ($0 psig) abgefallen. Das Rühren und die
Erwärmung auf SO0C wurden weitere 30 min fortgeführt, und das
übrigbleibende Ithy]en wurde abgeblasen. Dann wurden in das
Polyiueriöationsgeini sch G600 g einer 7>!3 zeigen Viäsnrigen Lösung
von Hydroxyüthylcellulose (Natranul f'^O-JI?) hinzugegeben.
Hierauf folgte die Zugabe von 300 ml Butylacrylat,
und. dfü" liühren und die Erwärmimg, um eine· liGaktionctemperatur von etwa 800C aufrechtzuerhalten, wurden flh? <
twa 3° min
fortgeführt. Das Heeictionsgemisch wurde dann ablrülilen gelassen,
und es wurden 200 ml einer ^O /oigen Amiaoniiunhydroxidlösung
Bur Einstellung des pH-Wertes auf -Ί,Β hinzugegeben.
Der entstandene Latex besaß die folgenden Eigenschaften:
Peststoffe 44,4 %
l^eies rionomeie;: 0,42 %
Durchochnittsteilchengröße 0,3 /im
I, η 290C
Äthyl engehalt im Copolymerisat 10 c/o
In das in Beispiel 1 beschriebene Reaktionsgefäß wurden 20,4 kg
(45 Ib) Wasser eingefüllt, und das Reaktionsgefäß wurde dann
zweimal mit Stickstoff gespült lind allmählich erwärmt. Nach
Erreichung einer Temperatur von etwa 5O0C wurden 70 ml einer
3 zeigen wässrigen Lösung von Nntriumdodecy!benzolnulfonsäure
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109822/2063 bad original
(ßiponate DS-10) und % G Na briunip er sulfat hinzugegeben,
wobei das letztere in 0,91 kg (2 Ib) Wasser aufgelöst war.
Der Rührer wurde angestellt (19Q Upm) und das Erwärmen wurde fortgeführt, bis eine Temperatur von 680G erreicht
war, zu diesem Zeitpunkt wurde Vinylacetat hinzugegeben. Die so gebildete Polymeri3ationschnrge wurde dann auf eine
Temperatur von 710C für 15 min erhitzt, wahrend dieser Zeitspanne
polymer!sierbe das Vinylacetat. Das Reaktionsgefäß
wurde dann mit Äthylen bis su einem Druck von etwa 19,7 &bü
(280 psig) unter Druck gesetzb, und die Einlei bung der in Beispiel 1 beschriebenen monomeren Mischung uurdo begonnen.
Die Einleitungsgsschwindigkeib der monomeren Mischung v/ar | derarb, daß diese Menge während einer Zeitspanne von 3 h
eingeführt wurde, während diener Zeit wurde die Polymerisation bei 80°C unter kontinuierlichem Rührcui durchgeführt.
Der Äthylendruck von 19}7 atü (200 Ib. psig) wurde während
der ersben 50 min der dreistündigen Periode durch zusätzliche
Einleitung von Äbhylen aufrechterhalben. Dann wurde die weibere
Einleibung von Äbhylen abgebrochen, und der Abhylendruck
wurde abfallen gelassen, während das Äthylen während der fortgeführten Polymerisation im Verlauf der zweiten Hälfte
der Einleitung der monomeren Mischung verbraucht wurde. Nachdem alle Monomeren eingeleitet worden waren, war der Äthylendruck
auf etwa 2,81 atü (40 psig) abgefallen. Das Rühren und die Erhitzung auf 800C wurden für weitere 30 min forbgeführb, *
und die kleine Menge an übrigbleibendem Äbhylen wurde abgeblasen. Dann wurden zu dem Polymerisationsgemisch 6600 g einer
7»5 %igen wässrigen Lösung von Hydroxyäthylcellulose (Nabrasol
25O-JR) hinzugegeben. Hierauf folgjte die Zugabe von 300 ml
Butylacrylat, und das Rühren und die Erwärmung, um eine Reaktionstemperatur von etwa 8O0C aufrechtzuerhalten, wurden für
etwa 30 rain fortgeführt. Das Reaktionsgemische wurde dann abkühlen
gelassen, und es wurden 200 ml einer 50 %igen Ammoniumhydroxidlösung
zur Einstellung des pH-Wertes auf 5»65 hinzugegeben.
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■' ■ t
109022/2063
Dt.T erhaltene Labex besaß die folgenden Eigonsohafbon;
IF.DsbnboCfe 45,4 c,a
freien llonomere,! 0,28 ';<i
V L s ko η i b Ix b 6 62 ei
BurchnchnL b bs beilchengröße
?c
1 bhy 1 engehal b Li.i
C'".) ρ ο 1 y m e r L η a b
C'".) ρ ο 1 y m e r L η a b
In ein 57 1 (15 gallon) Druckreakbi.onsgefäß aus ronbfreLen
Stahl, welchen niib einer Temporaburregelung und einem Rührer
aiiöcerüobeb war, wurden 21,3 kg (47 Ib) Wasser, 60 ml
lTabi\i.umdodecylbenzol3ulfonab (Siponabe BS-10) in. form einer
3 %igen wässrigen Lösung, 96 g ITabriumperaulfab und
540 g Vinylacebat eingefüllb. Um diese Charge herzunbellen,
wurde zuerst eine Wassermenge von 20,4 kg (45 Ib) elngesebzb,
und das Reaktionsgefäß wurde dann zweimal mit Sticksboff
gespülb und allmählich erwärmt. Nach Erreichung einer
Temperabur von ebwa 600C wurden das ITatriumdodecylbiinsolsulfonat
und das Nabrlumpersulfat hinzugegeben, wobei das lebzbere
in 0,91 kg (2 Ib) Wasser aufgelöst war. Der Rührer wurde angesbollb
(auf 160 Upiii^ und das Erwärmen wurde forbgeführt,
bis eine Temperabur von 6G0C erreichb war, su diesem Zeitpunkb
wurde das Vinylacetat hinzugegeben. Die so hergestellbe
PolymerisationscliEirge wurde dann auf eine Teijeratur von etwa
710C für 15 niin erwärmt, während dieser Zeitspanne polymerisierbe
das Vinylacetab. Das Raakbionsgefäß wurde dann mib
Ithylen bis zu einem Druck von 14,1 atü (200 psig) unber
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109022/2053 -
Druck gesetst, und es wurde mit der Einleitung einer Ilisellung
■von 20,4- kg (45 ITi) Vinylacetat, 280 g Acrylamid und 128 g
Itaconsäure, welche 70 ^l "Wasser für die Solubilisierung des
Acrylamides enthielt, begonnen. Die Einlcitungügoncliwindigkeit
der monomeren Mischung war derart, daß diene Hengo während
einer Zeitspanne von 3 Ii eingeführt wurde, während diesen:
Zeitspanne wurde die Polymerisation hei 800G unter kontinuierlichem
Rühren durchgeführt« Der Äthylendruel·:: von 14,1
atü (200 lh. psig) wurde während der erraten 90 min der dreiständigen
Period α durch zusätsliehe Einleitung von Äthylen
aufrechterhalten. Dann wurde die weitere Einleitung "von Äthylen
abgebrochen, und der Äthylendruck wurde abfallen gelassen,
während das Äthylen während der fortgeführten Polymerisation im Verlauf der r,t>
<-iten Hälfte der Einleitung der monomeren
Hxschling verbraucht wurde. Iiachdem f.lie Ilonoraercn eingeführt
worden waren, war dei1 Äthylendruck auf etwa 4,22 atü (GO psig)
abgefallen,, Daß Rühren und die Erwäi'immg auf 80°C wurden für
weitere- JO min fortgeführt, und das übrigbleibende Äthylen
wurde abgeblasen. Dann wurden zu dem Polymerisationsgemisch
6600 g einer 7j5 %igen wässrigen Lösung von Hydroxyäthylcellulose
(Natrasol 2^0-JIi) hinzugegeben. Hierauf folgte
die Zugabe von 300 ml Butylacrylat, und das Rühren und die
Erwärmung j um eine Reaktionstemperatui1 von etwa 800O aufrecht-'
zuerhalten, wurden für etwa 30 min fortgeführt. Das lieaktionsgemisch
wurde dann abkühlen gelassen, und es wurden 200 ml einer
50 %igen Ammoniumliydroxidlösung zur Einstellung des pH-Wertes
auf 6,0 hinzugegeben.
Der erhaltene Latex besaß die folgenden Eigenschaften?
Feststoffe 45,8 %
Freies Honomeres 0,31 %
Viskosität 562 cP
Durchschnittsteilchengröße 0,3 /tm
T +200G
Äthylengehalt im OOpolymerisat 13 %
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109822/2053 bad
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß während der Zugabe der monomeren Mischung
aus Vinylacetat-Acryl.?mid ebenfalls gleichzeitig etwa 190 g
Moleinsäure, die in etwa 174-0 ml Wasser aufgelöst war, hinzugesetzt
wurde. Nachdem alle Monomeren eingeführt worden waren, war der Äthylendruck auf etwa 4,92 r-tü (70 psig)
abgefallen. Das Rühren und die Erwärmung auf 800C wurden
für weitere 30 min fortgeführt, und das übrigbleibende Äthylen wurde abgeblasen. Dann wurden zu dem Polyrnerisotionsgemisch
6600 g einer 7,5 ?<?igen wässrigen Lösung von Hy el r oxyäthylcellulose
(Ifetrasol 250-JR) hinziigegeben. Hierauf folgte
die Zugabe von 300 ml Butylacrylat, und das Eühren und
die Erwärmung, um eine Keaktionsteurperatur von etwa GO0C
aufrechtzuerhalten, wurden für etwa 30 min fortgeführt.
Das Reaktionsgemisch wurde dann abkühlen gelassen, und es wurden 200 ml einer 50 %igen Ammoniumhydroxidlösung zur
Einstellung des pH-Wertes auf 5,6 hinzugegeben.
Der erhaltene Latex besaß die folgenden Eigenschaften:
Feststoffe 4-5,0 %
Freies Monomeres 0,6 %
Viskosität 490 cP
Durchschnittsteilchengröße
0,3 j™
Tg +230C '
merisat 12 %
- 28 -
BAD
In ein 57 1 (15 gallon) Druckreaktionsgefäß aus rostfreiem
Stahl, welches mit Temperaturregelungen und einem Rührer ausgerüstet war, wurden 21,3 kg (47 Ib) Wasser, 7° m.l Natriumdodecylbenzolsulfonat
(Siponate DS-10) in Form einer 3 %igen wässrigen Lösung, 96 g Nairiumpersulfat und 5^-0 g Vinylacetat
eingefüllt. Um diese Charge herzustellen, wurde eine Wassermenge von 20,4 kg (4-5 Ib) zuerst eingegeben, und das Reaktionsgefäß
wurde dann zweimal mit Stickstoff gespült und allmählich erhitzt. Nach Erreichung einer Temperatur von etwa
60°0 wurden das Natriumdodecy.lbenzolsulfonat und das Natrium- "
persulfat hinzugegeben, wobei das letztere in 0,91 kg (2 Ib)
Wasser aufgelöst war. Der Rührer wurde angestellt (160 Upm), und die Erwärmung wurde fortgeführt, bis eine Temperatur von
67°C erreicht war, zu diesem Zeitpunkt wurde das Vinylacetat
Di/3
hinzugegeben./so ausgebildete Polymerisationscharge wurde dann auf eine Temperatur von etwa 7O0O für 15 niin erwärmt, während dieser Zeitspanne polymerisierte das Vinylacetat. Das Reak-" tionsgefäß wurde dann mit Äthylen bis zu einem Druck von 14,1 atü (200 psig) unter Druck gesetzt, und es wurde mit der Einleitung einer monomeren Mischung begonnen, die aus 258 g Acrylamid aufgelöst in 20,4 kg (45 Ib) Vinylacetat zusammengesetzt war. In der Mischung war eine kleine Wassermenge (70 ml) j vorhanden, um die Löslichkeit des Acrylamides zu erleichtern. Die Einführungsgeschwindigkeit der monomeren Mischung war derart, daß diese Menge während einer Zeitspanne von 3 b- eingeführt wurde,während dieser Zeitspanne wurde die Polymerisation bei 800O unter kontinuierlichem Rühren durchgeführt. Der Ithylendruck von 14,1 atü (200 Ib. psig) wurde während der ersten 90 min der dreistündigen Periode durch zusätzliche Einführung von Äthylen aufrechterhalten. Dann wurde die weitere Einführung von Äthylen abgebrochen, und der Ithylendruck wurde abfallen gelassen, während das Ithylen während der fortgeführten Polymerisation im Verlauf der zweiten Hälfte der
hinzugegeben./so ausgebildete Polymerisationscharge wurde dann auf eine Temperatur von etwa 7O0O für 15 niin erwärmt, während dieser Zeitspanne polymerisierte das Vinylacetat. Das Reak-" tionsgefäß wurde dann mit Äthylen bis zu einem Druck von 14,1 atü (200 psig) unter Druck gesetzt, und es wurde mit der Einleitung einer monomeren Mischung begonnen, die aus 258 g Acrylamid aufgelöst in 20,4 kg (45 Ib) Vinylacetat zusammengesetzt war. In der Mischung war eine kleine Wassermenge (70 ml) j vorhanden, um die Löslichkeit des Acrylamides zu erleichtern. Die Einführungsgeschwindigkeit der monomeren Mischung war derart, daß diese Menge während einer Zeitspanne von 3 b- eingeführt wurde,während dieser Zeitspanne wurde die Polymerisation bei 800O unter kontinuierlichem Rühren durchgeführt. Der Ithylendruck von 14,1 atü (200 Ib. psig) wurde während der ersten 90 min der dreistündigen Periode durch zusätzliche Einführung von Äthylen aufrechterhalten. Dann wurde die weitere Einführung von Äthylen abgebrochen, und der Ithylendruck wurde abfallen gelassen, während das Ithylen während der fortgeführten Polymerisation im Verlauf der zweiten Hälfte der
109822/ 2QS3 bad
Einführung der monomeren Mischung verbrauchb wurde. Hachdem
alle Monomeren eingeführt worden waren, war der Ithylendruck auf ebwa 2,4-6 atü (35 psig) abgefallen. Das Rühren
und die Erwärmung auf 800G wurden für weitere 30 min fortgeführt;,
und die kleine Menge von übrigbleibendem Äthylen wurde abgeblasen. Dann wurden zu dem Polyinerisationsfjeiuisch
6600 g einer 7)5 %igen wässrigen Lösung von ITabrasol 250-JR
und 10 g Natriumpersulfab, aufgelösb in einer kleinen Menge
von Wasser hinzugegeben. Hierauf föle be die Zugabe von 450 ml
Butylacrylab, und das Rühren und die Erw"rui:.:ij, ru.:i eine Reakbionsbemperabur
von etwa 800C aufrochbsuerhaltf;n, wurden für
ebwa 30 min forbgeführb. Das Reakbionsgeruisch wurde dann abkühlen
gelassen, und es wurden- 200 ml einer ^O /uLgen AmmoniuLihydr
oxid lösung zur Eins bellung des pH-Werbes ciuf -l·, 0 hinzugegeben.
Der erhalbene üfcex besaß die folgenden Eigenschaften;
Feststoffe | 46,2 | 70 |
Freies Moameres | 0,47 | % |
Viskosität | II70 | cP |
Durchschnibbsbeilchen- größe |
0,3 | 11m |
g | +21, | 50C |
Äthylengehalt im Copoly mer! sat |
12 % |
Unter Anwendung der ArbeibsweLse und des des Beispieles G v/urde dLe In diesem BuispLel boschrlebontj
PolymerisatLonscharge hergosteLlb. Die Io LymerL .;',bi..jiujcharge
v/urcle denn auf eine Temperatur von ebwa 700J für
15 mitt erv/äimt, wälirend dieser Ze!bspannt! poly-iiei-uiiier-bö
- 30 -
109822/20S3 * bad original
das Vinylacetat. Der Reaktor wurde dann mit Äthylen bis
zu einem Druck von 14,1 atü (200 psig) unter Druck gesetzt, und es wurde mit der Einführung einer Mischung von 20,4 kg
(45 Ib) Vinylacetat, 280 g Acrylamid und 120 g Aci^ylsäure,
wobei 70 ml Wasεer sur Solubilisierung des Acrylamideβ verwendet
wurden, "begonnen. Die Einführungsgeschwindigkeit der monomeren Mischung v/ar derart, daß diese Menge während einer
Periode von 3 h eingeführt wurde, während dieser Zeitspanne wurde die Polymerisation bei GO0C unter kontinuierlichem
Rühren durchgeführt. Der Äthylendruck von 14,1 atü (200 Ib. psig) vurde während der ersten 90 min der dreistündigen
Periode durch zusätzliche Einführung von Äthyleii
aufrechterhalten. Dann wurde die weitere Einführung von Äthylen abgebrochen, und der Äthylendruck wurde abfallen
gelassen, während das Äthylen während der fortgeführten Polymerisation im Verlauf der zweiten Hälfte der
Einführung der monomeren Mischung verbraucht wurde. ITachdem
alles Monomere eingeführt worden war, war der Äthylendruck auf etwa 3,G7 atü (55 poig) abgefallen. Das Rühren und
die Erwärmung auf 800O wurden für weitere 50 min fortgeführt,
und die kleine Menge an übrigbleibendem Äthylen wurde abgeblasen. Dann wurden zu dem Polymerisationsgemisch 6600 g
einer 7j5 %igen wässrigen Lösung von ITrtrasol 25O-JR und
10 g Nntriunrperöulfat, aufgelöst in einer kleiaien Menge von
Wasser, hinsugegeben. Hierauf folgte die Zugabe von 45° ml
Butylacrylat, und das Rühren und die- Erwärmung, um eine Reaktioiistenrperatur
von etwa "O0C aufrechtzuerhalten, wurden für
etwa 30 uiin fortgeführt. Das Reaktionsgemisch wurde dann abkühlen
gelassen, und es wurden 200 ml einer 50 %igen ijnmoniumhydroxid-lösuii£
zur Einstellung des pH-Vertes auf 5»1 hinzugegeben.
Der entstandene Latex besaß die folgenden Eigenschaften:
ßAD ORIGINAL
* | Feststoffe | 43 | ,6 | 2055978 | % | C |
Freies Monomeres | 0 | ,35 | % | |||
Viskosität | 942 | cP | ||||
Durchschnittsteilchengröße | 0 | ,3 | um. | |||
+ | 24° | |||||
Äthylengehalt im Copolymerisat | 9 | % | ||||
Beispiel 8 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die mono mere Mischung 79 g Diallylcyanurat anstelle der Acrylsäure
enthielt.
Der erhaltene Latex besaß die folgenden Eigenschaften:
Feststoffe | 45,4 % |
pH-Wert | 4,7 |
Freies Monomeres | 0,40 % |
Viskosität | 1140 cP |
Durchschnittsteilchengröße | 0,3 Pia |
Tg | +230C |
Äthylengehalt im Copolymerisat | 12 % |
BEISPIEL 10 |
Beispiel 8 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das mono mere Gemisch 79 g Diäthylenglykoldiacrylat anstelle der
Acrylsäure enthielt.
Der erhaltene Latex besaß die folgenden Eigenschaften«
- 32 -
SAD 109822/2053
Si | 45,6 | , 2055978 | |
4,6 | |||
Peststoffe | 0,58 | % | |
pH-Wert | 842 | ||
Preies Monomeres | 0,3 | ||
"Viskosität | Durchschnittsteilchengröße | +230O | cP |
y ■ | 13 % | um | |
Ithylengehalt im Oopolymerisat | |||
"DTPTCfI
-DXÜ.OÜ |
|||
PIEL 11 | |||
Beispiel 10 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das monomere
Gemisch 128 g Diallylcyanurat enthJeLt.
Der erhaltene Latex besaß die folgenden Eigenschaften:
Peststoffe 45,8 %
pH-Wert . 6,0
Preies Monomeres 0,31 %
Viskosität 562 cP
Durchschnittsteilchengröße 0,3 pm
2 200O
Äthyl engehalt im oopolymerisat I3 %
Es sei darauf hingewiesen, daß die vorangegangenen Beispiele
lediglich zur Erläuterung dienen und daas entsprechende Ergebnisse erhalten werden, wenn andere Temperaturen, Drücke,
Monomere und andere Polymerisationekomponenten, wie sie zuvor
in der Beschreibung genannt wurden, angewandt werden. Insbesondere
köuaen gesteigerte Xthylenmengeii durch geeignete V«r-*
änderungen des Druckes und bei der Aufrechterhalten^; des Druckes
in das Copolymerisate eingeführt werden. Obwohl sehr leicht bis
100822/2063 bad original
"zu 40 % Äthylen eingeführt werden kann, beträgt der 1thylengehalt
des Copolymerisates bevorzugt höchstens etwa 20 %.
Erhöhter Ithylengehalt ergibt niedrigere T -Werte (Glasübergangstemperatur
bzw. EinführtemperaturJ. Die T -Werte werden in üblicher Weise durch Differentialthermoanalyse
leicht bestimmt.
Aus den in den zuvor genannten Beispielen erzeugten Polymerisatdispersionen
gegossene Filme sind klar, flexibel und glänzend.
b Wie zuvor ausgeführt, sind die wässrigen Dispersionen oder
Latices der Erfindung insbesondere zur Herstellung von Glanzanstrichmitteln
auf Wasserbasis geeignet, indem die Latices mit konventionellen Kompoundierungsbestandteilen für Anstrichmittel
unter Verwendung konventioneller Arbeitsweisen zur Herstellung von Anstrichmitteln formuliert bzw. angesetzt werden.
Im folgenden wird ein Beispiel für ein typisches Anstrichmittel gegeben, welches aus den Latices der Erfindung hergestellt
werden kann, indem der im Beispiel 1 erzeugte Latex verwendet wird. Dieses Anstrichmittel besaß einen PVG-Wex't von 23,6 %.
Entschäumungsmittel (Colloid 731) 4- Teile
»Tamol 731 (Natriumsalz von carboxyliertem,
anionischem, grenzflächenaktivem Mittel) 8 "
Ithylenglykol 75 "
Phenylquecksilber (Il)-.acetat (18 % Hg-Gehalt) 0,3 "
Tiara TR-32 (Titandioxid) 275 "
ßurfynol TG (Mischung von ditert. acetylen-
; artigem Glykol und Nonylphenol»
Xthylenoxid-Adduct) 2 u
Carbitolacetat (Diäthylenglykolmonoäthyl-
ätheracetat) 10 "
Natrasol 2^0 MR, 3 %ige Lösung (Hydroxy-
äthylcellulose) 50 "
-34-
109822/2053 bad original
ä:ii:"'" ".'■ ''■ :!!!'!ii ■' "■ "■'" !""'11U1IiJiIe1S1:;! ! 11V
■' ■ ■""" ::: ! " ψ, Pll !!Ufi - ι - F :■■■«;■'" ι η
Wasser 115
Latex (Beispiel 1) 550 M
In der gleichen Weise wurde ein anderes Anstrichmittel hergestellt,
wobei in diesem Falle der Latex des Beispiels als Beispiel für das Bindemittel und die filmbildend« Eompo- :
nente diente. Dieses Anstrichmittel besaß einen WC-Wert von 23,6 %.
Entschäumungsmittel (Colloid 751) 4 feile
Tamol 731 (Natriumsalz von carboxyIiertem,
anionischem, grenzflächenaktivem Kittel) 8 "
Propylenglykol 150 M
Phenylquecksilber(II)-Äcetat (18 % Hg-Gehalt) 0,3 "
Tiara TB-32 (!Eitandioxid) 275 n
Aerosol OT-75 % (Hatrium-dioctylsulfo-
suceinat) 2 "
Carbitolacetat (Mäthylexiglykolmonoäthyl-
ätheracetat) 10 "
Hatrasol 250 MR, 3 %ige Losung (Hydroxy-
äthylcellulose) 35 ".
Wasser 50 η
Latex (Beispiel 7) 550 "
Durch Verwendung der Latices gemäß der Erfindung besitzen die
zuvor aufgeführten, typischen Anstrichmittel ausgezeichnete Fließ- und Füll- bzw. Ausgleichseigenschaften und die geforderten
rheologischen Eigenschaften für Anstrichmittel. Darüberhinaus zeigen sie ein vorteilhaftes Ausmaß beim Bürstenauftrag,
wodurch eine bessere Opazität sichergestellt wird, so daß ein überzug in wirksamer Weise die Oberfläche, auf welche
die Anstrichmittel aufgetragen werden, in vielen Fällen deckt.
- 35 -
109822/2053 BAD ORIGINAL
Insbesondere besitzen jedoch die Anstrichmittel infolge der
Verwendung der erfindungsgemäßen Latices ausgezeichnete Glanzeigenschaften. Wenn Filme der Anstrichmittel mit einem Hunter-Glanzmesser
gemäß der A.S.T,M.-Norm Method D523-67 in einem
. Winkel von 60° .gemessen wurden, ergaben die Anstrichfilme eine Ablesung des Spiegelglanzwertes von 70 auf einer Skala
von 0-95} hei welcher 95 maximalen Glanz darstellte.
Die wässrigen Polymerisatdispersionen gemäß der Erfindung sind insbesondere zur Verwendung in Anstrichmitteln geeignet, die
ein wässriges Medium enthalten und sie zeichnen sich dadurch aus, daß sie hierin ein kolloidal dispergiertes Oopolymerisat
P von Vinylacetat, Äthylen, einem Acrylamid und einem Alkylacrylat
besitzen, wobei das Copolymerisat etwa 5 bis 40 Gew.%
Äthylen, etwa 0,1 bis 2 Gew.% Acrylamid und etwa 0,5 bis 5
Gew.% des Alkylacrylates enthält. Das Verfahren zur Herstellung
der Dispersion umfaßt die löLymerisation von Vinylacetat
in Anwesenheit eines wässrigen Mediums zur Herstellung von in dem wässrigen Medium dispergiertem Polyvinylacetat,
das Anlegen einer Äthylenatmosphäre bei einem Druck von mindestens etwa 3i52 atü (50 psig) auf die Dispersion und
die Polymerisation von Vinylacetat und einem Acrylamid in Anwesenheit der Dispersion und der Äthylenatmosphäre, wobei
Vinylacetat und Acrylamid zusätzlich im Verlauf der Polymerisation zugesetzt werden, und wobei dann ein kolloidales
™ Emulgierungsmittel und ein Alkylacrylat zugesetzt werden,
und das Alkylacrylat in der Dispersion polymerisiert wird.
Die Erfindung betrifft ferner Anstrichmittel, welche eine erfindungsgemäße
Oopolymerisatdispersion und ein Pigment enthalten. - Patentansprüche -
109822/2053
BAD ORIGINAL
Claims (6)
- a*PatentansprücheVerfahren zur Herstellung einer wässrigen Copolymer!satdispersion, dadurch geken.nz eichnet, daß(a) Vinylacetat in Anwesenheit eines wässrigen Mediums zur Herstellung von in dem wässrigen Medium dispergiertem Polyvinylacetat polymerisiert wird,(b) eine IthylenatmoSphäre bei einem Druck von mindestens 3,52 atü (50 psig) auf die Dispersion einwirken gelassen wird und Vinylacetat und ein Acrylamid in Anwesenheit der Dispersion und der Äthylenatmosphäre polymerisiert werden,· wobei das Vinylacetat und das Acrylamid stufenweise während die Polymerisation fortschreitet zugesetzt werden,(c) ein kolloidales Eraulgierungsmittel und ein Alkylacrylat der nach (b) hergestellten Polymerisatdispersion zugegeben werden und das Alkylacrylat in Anwesenheit der Polymerisatdispersion polymerisiert wird·
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisationsstufen bei einer lemperatur von 40 bis 900O durchgeführt werden.
- · Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ithylendruck im Bereich von 7 bis 105 atü (100 bis 1500 psig) liegt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß der JLthylendruck durch zusätzliche Zugabe von Ithylen während mindestens eines Teiles der Zeitspanne der monomeren Zugabe aufrechterhalten wird, und dann bei Fortschreiten der Polymerisation absinken gelassen wird.- 37 -100822/2053Stabile, wässrige Dispersion eines Copolymerisates von Vinylacetat, Äthylen, einem .Acrylamid und einem Alkylacrylat, dadurch gekennzeichnet,, daß das Oopolymerisat etwa 5 "bis 40 G-ew.% Xthylen, etwa 0,1 bis 2 Gew.% .Acrylamid und 0,5 bis
- 5 Gew.% Alkylacrylat enthält.
- 6. Verwendung der Dispersion nach Anspruch 5 in einem Anstrichmittel, welches ein Pigment und die Dispersion ent hält.109822/2053
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US87703469A | 1969-11-14 | 1969-11-14 |
Publications (1)
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ID=25369112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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FR (1) | FR2069403A5 (de) |
Cited By (6)
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-
1970
- 1970-11-13 FR FR7040782A patent/FR2069403A5/fr not_active Expired
- 1970-11-13 DE DE19702055978 patent/DE2055978A1/de active Pending
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DE19853461A1 (de) * | 1998-11-19 | 2000-05-25 | Elotex Ag Sempach Station | Schutzkolloid-stabilisierte Copolymerisat-Latexteilchen mit heterogener Morphologie auf Basis eines Vinylacetat/Ethylen-Copolymerisats, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2069403A5 (en) | 1971-09-03 |
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