DE2223046C3 - Gegebenenfalls Füllmittel enthaltender wässriger Latex auf Basis von Acrylsäureesterpolymerisaten - Google Patents

Description

2. Verwendung der wäßrigen Latices gemäß Versiegelungswesen. Kitte werden gewöhnlich als

Anspruch 1 zur Herstellung von Überzugs-, ,Dich- Überzüge und Leitungen und Verbindungsstücke zum

tungs- und Versiegelungsmassen oder Kitten. 30 Schutz der darunterliegenden Materialien verwendet.

Ein guter Kitt muß dehnbar und in Wasser unlöslich

sein, e^r sollte eine gute UV-Beständigkeit besitzen,

z. B. nach SOOstündiger Belichtung mit intensivem

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue UV-Licht keine merkliche Veränderung der Eigen-Latices mit verbesserter Haftung auf vielen verschie- 35 schäften zeigen; außerdem sollte der bei der Herdenen Substraten, wie Glas, Metall, Holz, Keramik stellung des Kittes verwendete Latex eine gute Pigment- und andere organische Materialien. Die neuen La- bildungskraft besitzen. Ein deutlicher Unterschied tices sollen auch bei der Herstellung von Überzugs- zwischen Kitten, Dichtungs- und Versiegelungsmitteln Präparaten, Mastices (Kitte), Dichtungs- und Ver- ist gewöhnlich die in Kombination mit dem Latex siegelungsmassen mit verbesserter Haftung verwendbar 40 verwendete Füllmittelmenge. Ein Dichtungs- und sein. Versiegelungsmittel enthält gewöhnlich wesentlich

Der neue, gegebenenfalls ein Füllmittel enthaltende mehr Füllmittel als ein Kitt. Die oben im Hinblick wäßrige Latex auf der Basis von Acrylsäureester- auf den Kitt besprochenen Eigenschaften sind auch polymerisaten besteht aus bei Dichtungs- und Versiegelungsmitteln wichtig.

A) einem Mischpolymerisat aus mindestens 50 ⁴⁵ ^^htung^s- _T ^un<? Versiegelungsmittel dienen zum Gew,% Acrylsäurealkylestern, wobei die Alkyl- Füllen von Lochern in einer festen Oberflache oder gruppe bis zu 4 Kohlenstoffatome aufweist, und ^z"^m Verbinden von zwei gleichen oder ungleichen der Rest des Mischpolymerisats aus einem sich Oberflachen wie ζ B Metall auf Metall Metal von dem eueren Acrylsäurealkylester unter- auf Glas, Metall auf Holz Holz auf Glas Glas auf scheidenden Acrylsäurealkylester, Styrol, Methyl- ⁵° Glas usw. Ein wichtiges Merkmal eines Dichtung*- methacrylat, Acrylnitril, Acrylsäure, Methacrvl- "^nd Versiegelungsmit eis besteht dann daß es be.m säure, Maleinsäure, Itaconsäure, N-Methylolacryl- _f ^Harten "¹^ schrumpfen sollte, da durch ein Schnimpamid, Vinylacetat, Vinylchlorid, y-Hydroxypropyl- ^fen ,?^ine Verformung oder Beschädigung des Gegenacrylat^Hydroxyäthylacrylat, GlycidylacrylatSnd ^standes' ^{auf den sie} aufgebracht worden sind, einderen Mischungen besteht, und ^{55 tre} _t ^ten ^^an"' _{D f} . .,. , .

B) 0,2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht ^{Im als} ^,^OmP^O"^ente ?, ^f^en Mischpolymerider Feststoffe in der Miichung, eines darin disper- sat liegen 14-54 Gew-% als Acrylsäure vor bezogen gierten sek.- oder tert.-Aminsalzes eines Äthylen/ ^auf ,^aas Gesamtgewicht des Mischpolymerisates). Der Acrylsäure-Mischpolymerisats, enthaltend 14 bis "=«^h=^he _c ^rei1 des Mischpolymerisates besteht aus 54 Gew.-% Acrylsäure, wobei das Mischpolymeri- ^6o Äthylen. Eine entscheidende Eigenschaft dieses Mischsat mit einem Schmelzindex von mindestens 0,1 polymerisates ist daß dessen Ammsalz in Wasser bis 1000 dg/Min., bestimmt bei 190°C. dispergierbar ist Das Ammsalz muß daher in Wasser

entweder als molekulare Dispersion, z. B. als Losung,

Als Alkylacrylat im Mischpolymerisat können z. B. oder als fein zerteilte Dispersion suspendiert werden. Äthylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacryiat oder 65 können. Diese Dispersion muß stabil sein, d.h.,das Isobutylacrylat verwendet werden, wobei Äthylacrylat Aminsaiz sollte nicht leicht aus dem Suspensionsbevorzugt wird. zustand im Wasser ausfallen. Die Aminsalze werden Die bevorzugten Mischpolymerisate umfassen ge- durch Mischen der genannten Äthylen/Acrylsäure-

Mischpolymerisate mit einem sekundären oder tertiären Monoamin hergestellt. Als Amine sind verwendbar: Sekundäre Dialkyimonoamine, wie Dimethylamin, Diäthylamin, Di-n-propyiamin, Diisopropylamin, Di-n-butylamin, Di-isobutylamin, Methyläthylamin, Methyl-n-butylamin; heterocyclische sekundäre Amine, wie Piperidin, Morpholin, Pyrrol, Imidazol; sekundäre Alkanolamine, wie N-Methyläthanolamin, N-Äthyläthanolamin. M-n-Propyläthanolamin, N-Benzyläthanolamin, N-Phenyläthanolamin, N-n-Butyläthanolamin, N-Isopropyläthanolamin, N-Cyclohexyläthanolamin, N-Methylpropanolamin, N-Äthyl-n-propanolamin; tertiäre Amine, wie Trimethylamin, Methyldiäthylamin, Triäthylamin, Tri-n-propylamin, Tri-isopropylamin, Tri-n-butylamin, Dimethylcyclohexylamin, Ben2yldimethylamin, Phenyldiäthylamin, Pyridin, N-Me- · thyJ$iperidin, N-Methylrnorpholin, N,N-Dimethyläthanolamin, Ν,Ν-Diäthyläthanolamin, N₁N-Din-propyläthanolamin, Ν,Ν-Dimethylpropanolamin und Ν,Ν-Di-n-butylpropanolamin. ·*

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge des in Kombination mit dem Latex verwendeten Äthylen/Acrylsäuresalz-Mischpolymerisates 0,5 bis ^tet 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe. Andere möglicherweise in der Mischung anwesende Materialien, wie nicht flüchtige, oberflächenaktive Mittel, nicht flüchtige Weichmacher und andere nicht flüchtige Materialien, die nicht ein chemischer Teil des Acrylatmischpolymerisates oder Äthylen/Acrylsäuresalz-Mischpolymerisates sind, werden bei dieser Berechnung nicht berücksichtigt.

Die Einverleibung des ÄthyJen/Acrylsäuresalz-Mischpolymerisates in den Latex auf Basis von Acrylsäureesterpolymerisaten ist sehr einfach. Ist das Mischpolymerisat im Latex sauer, dann wird das Äthylen/ Acrylsäuresalz-Mischpolymerisat vorzugsweise absatzweise und vorsichtig zugegeben, wobei eine wäßrige Dispersion, gewöhnlich mit 20—50 Gew.-% des Äthylen/Acrylsäureaminsalzes, unter Rühren zum vorgewärmten Latex zugegeben wird. Die Temperatur des Latex beträgt zweckmäßig mindestens etwa 40⁰C, vorzugsweise mindestens 50° C, und·liegt gewöhnlich nicht über 85⁰C. Nachdem die gewünschte Menge des Äthylen/Acrylsäuresalzes im Latex vorliegt, wird dieser allmählich auf Zimmertemperatur (z. B. 20—27°C) abgekühlt. Ist der Latex jedoch basisch, d. h. mit einem pH-Wert über 7, dann kann das Äthylen/Acrylsäuresalz-Mischpolymerisat absatzweise praktisch bei Zimmertemperatur vorsichtig zum Latex zugegeben werden.

Wenn das Äthylen/Acrylsäuresalz-Mischpolymerisat eine Ausfällung des Latex, d. h. eine Koagulierung der Latexteilchen während der Zugabe bewirkt, sollte die Temperatur zur Durchführung der Zugabe erhöht und die Einführungsgeschwindigkeit des Äthylen/ Acrylsäuresalz-Mischpolymerisates zum Latex verringert werden. Während der Zugabe des Äthylen/ Acrylsäuresalz-Mischpolymerisates zum Latex sollte letzterer außerdem sorgfältig gerührt werden. Ein verstärktes Rühren während der Zugabe zum Latex verbessert die Einverleibungsmöglichkeit des Äthylen/ Acrylsäuresalz-Mischpolymerisates in denselben.

Es wird angenommen, daß sich das Äthylen/ Acrylsäuresalz-Mischpolymerisat (Komponente B) bei Zugabe zum Latex in folgender Weise verhält: 1st der Latex, zu welchem das Mischpolymerisat zugegeben werden soll, sauer, dann bewirkt vermutlich die saure Natur des Latex einen Niederschlag des Athylen/Acrylsäuresalz-Mischpolymerisates. Der Niederschlag fällt jedoch aufgrund der Latextemperatur während der absatzweisen Zugabe nicht aus der Lösung aus. Es wird angenommen, daß das Mischpolymerisat B als kleinste diskrete Teilchen innerhalb des Latex im Suspensionszustand innerhalb der Wasserphase fein dispergiert und von den Latexteilchen angezogen wird. Diese Anziehung bewirkt, daß das Äthylen/Acrylsäuresalz-Mischpolymerisat entweder als umgebender Oberzug oder als ein damit in Form eines sehr diskreten Agglomerates verbundenes Teilchen an die Latexteilchen gebunden wird. Daher wird das Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisat im Latex gehalten, ohne eine Koagulierung* des Latexpolymerisates zu verursachen. Ist der Latex jedoch basisch, dann bleibt das basische Äthylen/ Acrylsäureaminsab-Mischpolymerisat vermutlich in der wäßrigen Phase"· des Latex suspendiert, ohne die Latextertchen zu überziehen oder mit ihnen zu agglomerieren.

Wenn dann schließlich durch Aufbringung einer Latexschicht, die gewöhnlich mit Füllmittelr oder anderen Mf-terialien gemischt wird, auf einer Oberfläche ein Film gebildet wird und das Wasser verdampft wird, dann werden die Latexteilchen A mit den Äthylen/'Acrylsäureteilchen B verschmolzen.

Die Menge der neutralisierten Carboxygruppen des Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisates, die in Salzform zwecks Dispergierung desselben in Wasser vorgesehen ist, ist nicht notwendigerweise gleich der Gesamtzahl aller Carboxygruppen des Mischpolymerisates. Bei Umwandlung des Mischpolymerisates in die Salzform wird daher nur diejenige Menge an Carboxygruppen des Mischpolymerisates neutralisiert, die ausreicht, um das Mischpolymerisat beim Mischen mit Wasser für eine stabile Suspension fähig zu machen. Es müssen ausreichend Carboxygruppen in das Arninsalz umgewandelt werden, so daß das erhaltene Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisat ohne Ausfällung zur Bildung einer stabilen Suspension fähig ist, wenn es unter Rühren in Wasser dispergiert wird. Diese Dispersion kann gebildet werden, indem man das Wasser vor der Zugabe des Äthylen/A cry 1-säureaminsalz-Mischpolynierisates B rrhitzt.

Zur Herstellung von Überzügen, Versiegelungen, Dichtungen oder Kitten werden der Polymerisatmischung noch Zusätze zugegeben.

So wird vorzugsweise ein Füllmittel zugegeben. Ein Füllmittel ist ein fein zerteiltes Material, das entweder als Pigment, zum Strecken der Masse oder zur besseren Viskositätskontrolle und für allgemeine Eigenschaften des Materials dient, wenn es als Überzug, Mastix, Versiegelungs- oder Dichtungsmasse aufgebracht wird. Erfindungsgemäß können alle als Füllmittel üblichen Materialien verwendet werden. So kann man ein als Pigment wirkendes Füllmittel in unterschiedlichen Anteilen zugeben. Erfindungsgemäß geeignete Pigmente sind Titandioxyd (als Rutil oder Anatas), Eisenoxide, Zinkoxide, Bleioxide sowie die verschiedenen färbenden Pigmente, wie verschiedene Chromate und organische Pigmente, die dem Präparat die gewünschte Farbe verleihen. Weiterhin kann man Streckmittel, wie Calziumcarbonat, CaI-ziumoxid, siliziumhaltige Verbindungen, wie hydratisierte Kieselsäure, pyrogene Kieselsäure, Aluminiumsilikate, Calziumaluminiumsilikate, Magnesiumalumi-

niumsnikate, Kieselsäure^*, £ Κ5Α£;^Ϊ:

gele, Asbest Glimmer usw., verwenden Die; im er- zoat Be. langkettigen Alkoholen

findungsgemaßen Präparat verwendete Menge hangt werden d.e _Ko._{iIenstoffatQmen hergeleitet wjß}

vom besonderen Verwendungszweck der Latex/Misch- mit mi.lucj^■ iinrWvl TWWvIaIi,;,!, ι

polymerisatsalz-Mischungab. Für alle Zwecke enthält 5 n-Octyl-, 2-A ^3*^ das Präparat gewöhnlich das Füllmittel in Form eines Farben K.te, ^^S""^^¹¹¹'"⁶!

Pigmentes oder Streckmittels in einet Menge von könnWn· Zusätze zur Viskos.tatsverbesserung der 10-65 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Masse enthalten So wird ζ B. einer Latexfarbe Präparates. Wird die Latex/Salzmischpolymerisat- häufig em Verdickungsmittel zur Erhöhung der V.s-Mischung bei der Herstellung eines Kittes verwendet, xo kosität der Masse und bessern Streichbarkeit bei der beträgt die gewöhnlich als Streckmittel zugegebene Herstellung dunner Überzüge zugefugt. In der, meisten Menge 10-45 Gew.-%. Wird dieselbe Mischung Fällen sind die in Farbmassen verwende en Verbei der Herstellung einer Farbe verwendet, dann liegt dickungsmittel Athy ce lulose. Carboxymethylcellulose die Füllmittelmenge zwischen 10-35 Gew-%, be- und Hydroxyäthylcellulose. Fur diese Zwecke können zogen auf das Gesamtgewicht der Masse. Bei Ver- i₅ auch andere Mater.alien verwendet werden, wie PoIywendung der Mischung zur Herstellung eines Ver- acrylsäure, inerte Streckmittel, wie? Asbest, Bentosiegelungs- oder Dichtungsmittel liegt die Füllmenge nittone und natürliche Gums.

zwischen 25-65 Gew-%, bezogen auf das Gesamt- Zu den aus den ernndungsgemaßen Latices her-

gewicht der Masse. Der Grund für die größeren Füll- gestellten Präparaten können auch üblich Biozide mittelmengen in Kitt-. Dichtungs- und Versiegelungs- ao zugesetzt werden, um die Beständigkeit der ausmitteln liegt darin, daß in diesen Präparaten die darin gehärteten Masse gegen Schirnmelbildung zu verenthaltene Wassermenge gewöhnlich niedriger ist bessern. Bekannte Biozide gehören zur Quecksilberals in einem Latexfarbpräparat. Klasse und umfassen weiterhin die chlorierten Phe-

In Latexfarben, Kitt-, Versiegelungs- und Dich- nole und quaternären Amine. Es können alle üblichen, tungsmitteln wird gewöhnlich ein flüssiger Bestandteil 25 bekannten Biozide verwendet werden,
zugegeben, um verbesserte Fließ- und Egalisierungs- Ebenso kann man bei der Verwendung der neuen

eigenschaften der Masse bei Aufbringung auf eine Latices gegebenenfalls auch ein Dispergierungsmittel Oberfläche zu schaffen, wo diese ausgehärtet werden zur Verbesserung der Dispergierung der Füllmittelsollen. In einer Latexfarbformulierung verwendet komponenten verwenden. Solche Dispergierungsmittel man z. B. ein Material mit Solvatisierungsfähigkeit 3° sind bekannt, und es können z. B. die Natriumpolyfür das Mischpolymerisat B, um seine Fließ- oder phosphate und die verschiedenen polymeren orga-Egalisierungseigenschaften nach Aufbringung eines nischen Säuren, die für diese Zwecke im Handel sind, Filmes auf ein Substrat zu verbessern. Materialien, verwendet werden.

die bei Verwendung in Latexfarben solvatisieren. sind Ebenso kann man bei der Verwendung der neuen

gewöhnlich flüchtige Materialien, die allmählich aus 35 Latices übliche Antischaummittel, wie Trimethylsilyldem Film abdampfen und als Komponente nicht endgeblockte-Polydimethylsiloxane und die aliphalänggr darin bestehen bleiben. Bei Kitt-, Versiege- tischen Kohlenwasserstoff-Antischaummittel mitverlungs- und Dichtungsmassen ist jedoch die zur Ver- wenden. Auch Flammverzögerungsmittel, wie Antibesserung der Fließ- oder Egalisierungseigenschaften monoxid in Kombination mit einer chlorierten Verzugegebene Komponente ein Material, das auch ein 40 bindung, wie ein chlorierter Kohlenwasserstoff, können Weichmacher für das später ausgehärtete Präparat ist. einverleibt werden. Die besondere Wahl dieser Be-Solche Weichmacher sind relativ nicht flüchtige standteile, die zu den endgültigen Eigenschaften des Materialien, die längere Zeit im ausgehärteten Kitt-, ausgehärteten Produktes beitragen, ist dem Fach-Versiegelungs- oder Dichtungsmia°l verbleiben, nach- mann bekannt.

dem dieses aufgebracht und zwecks Aushärtung er- 45 Werden die neuen Latices zu Versiegelungs- und höhten oder normalen Temperaturen ausgesetztworden Dichtungsmitteln verarbeitet, so kann ihnen ein ist. Solche Zusätze sind in der Masse in Mengen bis Wachs zugesetzt werden. Es wurde festgestellt, daß zu 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der bei Zugabe von Wachs zu einer Versiegelungsmasse Masse, möglich. Geeignete solvatisierende Materialien bei gleichzeitiger Mitverwendung von Füllmitteln und zur Verbesserung der Fließeigenschaften der Latex- so anderen Bestandteilen das erhaltene Produkt auf farbmasse besitzen eine gewisse Hygroskopizität, d. h. vielen verschiedenen Substraten, wie Holz, Glas, eine gewisse Anziehung für Wasser, und sind mit Keramikfliesen, Stahl, Aluminium usw., eine bessere der Masse verträglich. Solche solvatisierenden Kompo- Haftung hat. Diese verbesserte Haftung wird besonders nenten sind die verschiedenen Ester- und Äther- deutlich, wenn das Dichtungs- oder Versiegelungsglykole, wie die Mono- oder Di-methyl-, -äthyl-, 55 mittel auf dem Substrat ausgehärtet ist und das Sub- -n-propyläther von Äthylenglykol, Diäthylenglykol strat längere Zeit, z. B. 7 Tage, in Wasser eingetaucht und die Mono- oder Diester derselben Glykole, wobei wird. Das Wachs enthaltende Versiegelungs- oder deren Acylgruppen z. B. eine Acetyl-, Propionyl- Dichtungsmittel besitzt eine wesentlich bessere Hafgruppe sind. Ebenso geeignet sind Mischungen aus tung oder Beständigkeit gegen die Einwirkung von Monoäthern und Monoestern der verschiedenen, 60 Wasser auf der haftenden Zwischenfläche zwischen obengenannten Äthylenglykole, wie der Monoacetyl- der ausgehärteten Versiegelungs- oder Dichtungs-,, ester des Monomethyläthers von Äthylenglykol. masse und dem Substrat. Die der Masse für diesen Außerdem kann man für diese Zwecke 2,2,4-Tri- Zweck zuzugebende Wachsmenge ist relativ gering rncthyl-l,3-per.tandiolmorioisobutyrat verwenden. und beträgt 0,2 bis 2 Gew.-% Wachsfeststoffe, be-

Die in Kitten, Versiegelungs- und Dichtungsmitteln 65 zogen auf das Feststoffgewicht der gesamten Masse. geeigneten Weichmacher sind die langkettigen Alkyl- Vorzugsweise werden 0,35—1 Gew.-% Wachs im phthalatester, langkettigen Alkyladipatester, lang- Versiegelungs- oder Dichtungsmittel verwendet. Verkettigen Alkylphosphatester, Trikresylphosphat, Tri- wendet werden können Carnaubawachs, Paraffin-

wachs, mikrokristalline Wachse, chlorierte Kohlenwasserstoffwachse und allgemein die verschiedenen Pflanzen-, Mineral- und Erdölwachse, wobei Carnaubawachs besonders bevorzugt wird.

Das Wachs wird gewöhnlich in eine Emulsion umgewandelt und diese in die Latexmasse einverleibt. Diese Emulsionen enthalten eine relativ geringe Wachsmenge, die zwischen 5 und 20 Gew.- % der Emulsion beträgt. Diese Emulsionen werden durch Mischen einer Seife in Wasser und Einverleibung des Wachses unter schnellem Rühren in die Seifenlösung hergestellt.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung:

Beispiel 1

Dieses Beispiel zeigt die Verträglichkeit eines Äthylen/Acrylsäuresalz-Mischpolymerisates B in zwei verschiedenen Acrylatlatices. Die gemischten Komponenten waren wie folgt:

Mischpolymerisat B

Eine wäßrige Dispersion eines Mischpolymerisates aus 80,5 Gew.-% Äthylen und 19,5 Gew.-% Acrylsäure, in welchen 40% der Carboxygruppen durch Salzbildung mit N.N-Dimethyläthanolamin neutralisiert waren, wurde verwendet; das Mischpolymerisat hatte einen Schmelzindex von 250 dg/min bei 19O⁰C, und die Dispersion enthielt 30 Gew.- % Äthylen/ Acrylsäure-Mischpolymerisat bzw. 32,5 Gew.-% Feststoffe in Form von Mischpolymerisat plus N,N-Dimethyläthanolamin.

AcrylatmischpolymerisaUatex AI

Es wurde ein Latex durch Mischpolymerisation von 93 Gew.-Teilen Äthylacrylat, 5 Gew.-Teilen Styrol, 2 Gew.-Teilen Glycidylacrylat, 3 Gew.-Teilen Itaconsäure hergestellt; der Gesamtfeststoff gehalt betrug 50 Gew.-%, der pH-Wert lag bei 3,15, und die Viskosität betrug 293 cps. bei 20° C.

AcrylatmischpolymerisaUatex All

Es wurde ein Latex durch Polymerisieren von 70 Gew.-Teilen Äthylacrylat, 28,5 Gew.-Teilen Methylmethacrylat und 1,5 Gew.-Teilen Methacrylsäure hergestellt, der einen Feststoff gehalt von 46 Gew.- %, einen pH-Wert von 9,5 und eine Viskosität von 50 cps. bei 20⁰C hatte.

Tabelle 1

In einen Becher, der 90 Gew.-Teile des auf 56⁰C erhitzten Acrylatmischpolymerisatlatex I enthielt, wurden absatzweise 10 Gew.-Teile des obigen Mischpolymerisates B zugegeben. Die Zugabe erfolgte innerhalb von etwa 5 Minuten, wobei der Latex mit einem Spatel gerührt wurde. Es wurde weitergerührt, bis alles Mischpolymerisat B zugegeben war, dann wurde die Mischung auf etwa Zimmertemperatur abgekühlt. Sie war verträglich, da keine Koagulierung

ίο des Latex aufgrund der Zugabe des Mischpolymerisates B erfolgte. Wurde eine Probe der Mischung neben einer anderen Probe des Acrylatmischpolymerisatlatex I auf eine Glasplatte gegossen und beide Filme auf dem Glas getrocknet, dann besaß die Mischung eine bessere Haftung und weniger Oberfiächenklebrigkeit als der Acrylmischpolymerisatlatex A allein. Das gleiche Ergebnis wurde festgestellt als beide Proben in ähnlicher Weise auf Aluminium, Holz und Stahl verglichen wurden.

In einen Becher wurden 90 Gew.-Teile Acrylatmischpolymerisatlatex All gegeben und dann absatzweise innerhalb von 5 Minuten unter ständigem Rühren das Mischpolymerisat B zugefügt. In diesem Fall war der Latex nicht vorerhitzt, sondern auf Zimmertemperatur gehalten. Dieses Verfahren wurde angewendet, da der Latex einen pH-Wert von 9,5 hatte. Wurde die Mischung auf verschiedene Oberflächen gegossen und direkt mit Latex All allein verglichen, so wurde in jedem Fall eine verbesserte Haftung und weniger Oberflächenklebrigkeit festgestellt.

Beispiel 2

Der in diesem Beispiel verwendete Latex wurde hergestellt durch Emulsionspolymerisation von 93

Gew.-Teilen Äthylacrylat, 4 Gew.-Teilen Acrylnitril, I Gew.-Teil N-Methylolacrylamid und 2 Gew.-Teilen Acrylsäure; er hatte einen Gesamtfeststoff gehalt von 60 Gew.- %, einen pH-Wert von 6,25 und eine Viskositat von 150 cps. bei 20⁰C. Dieser Latex wird als Acrylatmischpolymerisatlatex III gekennzeichnet.

Die in Tabelle 1 genannten Mengen des Acrylatmischpolymerisatlatex III wurden auf 55⁰C erhitzt, und zu jedem Anteil wurden die in Tabelle 1 genannter Mengen an Mischpolymerisat B absatzweise zu· gefügt. Jede Mischung wurde als 0,0002 mm dickei Film auf Glas gegossen und durch Verdampfen de: enthaltenen Wassers getrocknet.

Bestandteile

a) Acrylatmischpolymerisatlatex AIII
Mischpolymerisat B

b) Acrylatmischpolymerisatlatex AIII
Mischpolymerisat B

c) Acrylatmischpolymerisat AIII

Mischpolymerisat B

d) Acrylatmischpolymerisat AIII

Mischpolymerisat B

verwen dete Menge g	Gew.-% der Mischung	Beurteilung des auf Glas gegossenen Filmes
1500 78,9	95 5	klarer Film, gute Haftung auf Glas
1500 264,7	85 15	klarer Film, gute Haftung auf Glas
800 800	50 50	wolkiger Film, gute Haftung auf Glas
166,6	10	wolkiger Film, schlechte Haftung auf Glas

1500 709 643/1

In de» folgenden Beispielen ist die Anwendung eines Haftungstestes mit einem Ablösen bei 180° beschrieben. Die im Test verwendete Vorrichtung war ein Instron Zugtester, eine Aluminiumform von 15 cm Länge, 2,5 cm Breite und 0,63 mm Dicke, ein von gebildeten Teilchen freies Substrat, 2,5 cm entschlichteter Flugzeugstoff, Grade A (130 g/m, 80/84 Fadenzahl), eine breite Rakel oder ein Spatel und eine Rasierklinge. Das Verfahren zum Ablösen der Haftung in einem Winkel von 180° war wie folgt:

Die Aluminiumform wurde in solcher Weise auf das Substrat gelegt, daß ein Ende des Substrates in die Klammern des Instron Zugtesters paßte. Die Mischung oder das Überziigsmaterial (z. B. die obigen Dichtungs-, Farben-, Kitt- oder Versiegelungsmassen) wurde mit einem Spatel auf die Dichte der Form auf das Substrat aufgebracht und ergab eine glatte Oberfläche. Die Form wurde herausgenommen und ein Streifen des Flugzeugstoffes auf die Oberfläche der Mischung gelegt. Der Stoff sollte lang genug sein, um die Länge des Filmes bei 180° zu bedecken, wobei noch genügend Stoff übrig sein sollte, um in die Instron-Klammern zu passen. Dann wurde die Form über den Stoff und um den Film aus der Mischung gelegt. Eine weitere Mischung wurde innerhalb der Form auf die Stoffoberfläche aufgebracht. Mittels Spatel oder breitem Messer wurde unter leichter Druckanwendung die Mischung gepreßt, bis sich der Stoff auf etwa der halben Tiefe im Substrat befand und mit einem glatten Film bedeckt war. Die Form

Tabelle 2

(Haftungstest bei 180° Ablösung)

wurde entfernt und der Film etwa 3 Tage bei Zimmertemperatur, 7 Tage in einem Druckluftofen bei 80⁰C und nochmals 1 Tag bei Zimmertemperatur getrocknet. (Wo im folgenden andere Ausführungsbedingungen angewendet werden, wird dies ausdrücklich erwähnt.) Dann wurden Proben des Gebildes entlang der äußeren Kanten des Stoffes in 2,5 cm breiten Abschnitten bis zum Substrat eingeschnitten. Die Proben wurden in den Instron Zugtester gegeben,

ίο der Stoff wurde im Winkel von 180° über sich selbst nach hinten gezogen und in die Trennklammern eingepaßt. Die Ablösegeschwindigkeit der Klammern des Instron-Testers wurde bei einer Registriergeschwindigkeit von 2,5 cm/min auf 5 cm/min gehalten.

Die Werte sind in g/cm angegeben.

Beispiel 3

In den in Tabelle 2 genannten Verhältnissen wurden ao Mischungen aus dem Acrylatmischpolymerisatlatex AIII und dem Polymerisat B nach Beispiel 2 hergestellt. Tabelle 2 gibt eine Vielzahl von Haftungsauswertungen im 180° Ablöstest mit verschiedenen Kombinationen an AcrylatmischpolymerisatlatexAIII und Mischpolymerisat B auf Fichtenholz, Glas und Aluminium sowie eine Auswertung des Mischpolymerisates B allein und des Acrylatmischpolymerisatlatex AIII allein. Die Mischungen aus Acrylatmischpolymerisatlatex AIII und Mischpolymerisat B wurden wie in Beispiel 2 hergestellt.

Filmzusammensetzung

a) Mischpolymerisat B allein

b) Acrylatmischpolymerisatlatex AIII allein

c) Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex III mit 7,4% Mischpolymerisat B

d) Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex III mit 9,7% Mischpolymerisat

e) Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex III mit 50% Mischpolymerisat B

f) Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex III mit 5% Mischpolymerisat B

7) Mischung aus Acrylatmischpolymerisailatex UI mit 7,4% Mischpolymerisat B

8) Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex III mit 9,7% Mischpolymerisat

9) Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex Hl mit 15% Mischpolymerisat B

10) Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex 111 mit 50% Mischpolymerisat B

11) Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex 111 mit 90% Mischpolymerisat B

12) Acrylatmischpolymerisatlatex 111 allein

13) Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex III mit 7,4% Mischpolymerisat B

14) Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex 111 mit 9,7% Mischpolymerisat B

15) Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex 111 mit 50% Mischpolymerisat B

16) Acrylatmischpolymerisatlatex III allein

Substrat	Zug g/cm	Art des Filmversagens
Fichtenholz Fichtenholz Fichtenholz	895 3220 2865	adhäsiv kohäsiv kohäsiv
Fichtenholz	5470	kohäsiv
Fichtenholz	1430	kohäsiv
Glas	985	adhäsiv-kohäsiv
Glas	3220	kohäsiv
Glas	4990	kohäsiv
Glas	1610	adhäsiv-kohäsiv
Glas	895	adhäsiv-kohäsiv
Glas	625	adhäsiv-kohäsiv
Glas Aluminium	2145 3220	kohäsiv kohäsiv
Aluminium	4990	kohäsiv
Aluminium	4990	kohäsiv
Aluminium	2505	kohäsiv

In der vorstehenden Tabelle bedeutet a), daß die Filme 24 Stunden bei 25° C und 50% relativer Feuchtigkeit, 1 Stunde in einem Druckluftofen bei 70⁰C ausgehärtet und 24 Stunden bei 25° C und 50% relativer Feuchtigkeit konditioniert wurden. Das Kennzeichen b) bedeutet, daß diese Filme wolkig waren.

Beispiel 4

Eine Mischung des Mischpolymerisates B von Beispiel 1 mit dem Acrylatmischpolymerisatlatex AIII in einem Gewichtsverhältnis von 5:95 wurde gemäß Beispiel 2 in einer Menge von 1217,4 g hergestellt und in der folgenden Zusammensetzung verwendet:

Tabelle 3

Bestandteile

Verw. Menge Gew.-% des
in g gesamten

Präparates

Mischung aus AIII und B
Natriumhexa-metaphosphat
Kurzfaseriger Asbest
Glimmer
TiO₂ (Rutil)

Chloriertes Kohlenwasserstoffwachs (70% Chlor)
,Antimonoxid

Diatomeenhaltige Kieselsäure
Tonfüllmittel
Trikresylphosphat
Phenylquecksilberacetat
Antischaummittel

1217,4	64,39
5,6	0,30
22	1,16
254,4	13,45
17,6	0,93
39,6	2,09
3	0,16
124,2	6,58
86,4	4,57
111,8	5,91
4,0	0,21
4,8	0,25

30

Die obige Masse wurde durch Mischen der Bestandteile in einem Baker-Perkins-Sigma-Rakelinischer gemischt. Dann wurde sie auf verschiedenen Substraten' ausgewertet und zeigte in jedem Fall eine ausgezeichnete Haftung.

Substrat Zug

g/cm

Grund des
Versagens

Aluminium

Stahl

Fichtenholz

Glas

Keramik

4475	kohäsiv
3670	kohäsiv
2810	kohäsiv
4475	kohäsiv
3580	kohäsiv
Beispiel 5

In diesem Beispiel wurden der Acrylatmischpolymerisatlatex III und das Mischpolymerisat B wie in Beispiel 2 zu einer Mischung aus 90,3 Gew.-% Acrylatmischpolymerisatlatex AIII und 9,7 Gew.-% Mischpolymerisat B gemischt.

Zur Mischung wurden die anderen, in Tabelle 4 genannten Komponenten in der angegebenen Reihenfolge unter ständigem, 2stündigem Mischen in einer bei 79 Umdr./min arbeitenden Baker-Perkins-Sigma-Mischer von 3,8 1 Inhalt zugegeben.

Tabelle 4

Komponente	Formulierung A*	1	Gew.-Teile	—	2,05	Formulierung B**	1	Gew.-Teile	5,00	—	2,05	Formulierung C* * *	1	Gew.-Teile	—	5,00
	kg	188,17	32,79			kg	184,46	32,79				kg	184,73	32,79	—
Mischung von AIII + B	200,68			■ ■	53,55	196,72				53,55	197,00				2,05
Oberfl.-akt. Mittel:		4,01	0,72	—	0,62		3,94	0,72	0.62		3,94	0,72
Octylphenoxypoly-	4,41				4,33			4,33			53,55
äthoxyäthanol										0,62
Dispergierungsmittel:		1,97	0,81		1,93	0,81		1,93	0,81
Natriumpolymetaphos-	4,93			4,83			4,83
phat		23,39	4,46		22,94	4,46		22,98	4,46
Tricresylphosphat	27,27	23,02	5,00	26,74	—	—	26,79	—
Chloriertes Biphenol	30,61	—.	—	29,98	—-	—
Weichmacher (Ester-	—		30,00		—
Weichmacher für Acryl
harze)		—		—		29,49
Tri-(butoxyäthoxy)-	—.		—		30,03
phosphat		16,05		15,75		15,75
Lackbenzin (Kp. etwa	12,54		12,30		12,30
16O0C)		120,98		118,60		118,79
Calciumcarbonat	327,63	0,95	321,17	0,95	321,68	0,95
Titandioxyd	3,79		3,79		3,79

611,86 378,54 100,00 599,88 378,55 100,00 600,76 378,52 100.00

* = zeigte nach 36Ostündiger Belichtung mit UV-Licht bei 27°C eine starke Farbbildung. ** -— zeigte nach 360stündigcr UV-Belichtung bei 27"C eine mittlere UV-Farbstabilität. *·· ----- zciffte nach 36Ostundieer Belichtung mit UV-Licht bei 27"C ausgezeichnete Farbstabilitat.

Eigenschaften der A, B und C

Gesamte Feststoffe 83,2

Farbe weiß

Lagerungsstabilität; 30 Tage bei 50⁰C bestanden

Gefrier-Tau-Stabilität nach 5 Zyklen bestanden

Konsistenz* 221 g/min

nach 4 Tagen bei 70°C 219 g/min

Zeit bis zum Klebrigfrei-werden 30 min

Durchhärtungszeit 2—3 Tage

Ausbluten oder Fleckenbildung**

bei 23°C keine

bei 70⁰C keine

Durchhang, Rinne, rechter Winkel

(Glas, Aluminium, Holz) kein

Spritzbarkeit nach lwöchiger Lagerung bei O⁰C und 81 % relativer

Feuchtigkeit gut

bei — 1°C und 26% relativer Feuchtigkeit gut

Shore »Α« Härte
14 Tage bei 23°C und 50% relativer

Feuchtigkeit 11

1092 Std. im »Weather-0-meter« .... 23

Farbe und Rißbildung; »Weather-0-meter«

300 Std.; Aluminium-Rinne keine

300 Std.; Holz-Rinne keine

300 Std.; Glas-Rinne keine

Biegsamkeit bei niedriger Temperatur 1,5—3 mm auf »Teflon«, 1,25 cm Stab bei —30⁰C bestanden

Zugfestigkeit; 2 Wochen bei 23⁰C, 50% relative Feuchtigkeit 0,434 kg/cm^a

Dehnung; 2 Wochen bei 23⁰C, 50% relative Feuchtigkeit 300—400 %

180° Ablösung der Haftung***; g/cm

gelbes Fichtenholz 1250

rostfreier Stahl 1600

Aluminium 1600

Glas 1250

glasierte Keramikfliese 1075

Spez. Volumen 0,65 ccm/g

g/l**** 1616,5

Beispiel 6

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung eines Wachses bei der Herstellung einer Dichtungs- und Versiegelungsmasse.

In einen Behälter wurden 87 Gew.-Teile Carnauba-Wachs eingewogen, durch Wärme geschmolzen, und dann wurden4,9 Gew.-Teile98 %igewäßrigeTriäthanolaminlösung zugefügt und eingemischt. Anschließend

ίο wurden 9,0 Gew.-Teile Stearinsäure zugefügt und gründlich in der Mischung dispergiert. Dann wurde die Wärmequelle abgezogen, und zur Mischung im Behälter wurden 400 Gew.-Teile Wasser zugefügt und die gesamte Mischung milde zwecks Abkühlen auf Zimmertemperatur gerührt. Der Feststoffgehalt wurde durch weiteres Wasser oder durch Abdampfen von Wasser auf den gewünschten Wert gebracht.

In der obigen Wachsemulsion kann man anstelle von Triäthanolamin andere bekannte Amine, wie Monoäthanolamin oder Morpholin, verwenden. Anstelle von Stearinsäure sind ölsäure und andere Fettsäuren mit 18 Kohlenstoffatomen geeignet, wobei jedoch Stearinsäure besonders bevorzugt wird.
Zur Mischung aus Acrylatmischpolymerisatlatex AIII und Mischpolymerisat B von Beispiel 5 wurde die obige Wachsmasse als Emulsion mit 13 Gew.- % Wachs in den in Tabelle 6 angegebenen Verhältnissen zur Herstellung einer Dichtungsmasse auf der Basis der Masse von Tabelle 5 zugefügt. Die durch Variieren des Wachsgehaltes erzielten Eigenschaften sind in Tabelle 6 angegeben.

35

40

45

Tabelle 5	kg	1	Gew.-Teil
Formulierung	262,44	246,09	47,19
Komponente
Mischung plus Wachs	1,32	1,67	0,24
emulsion
Natriumpolymeta-	24,05	20,63	4,32
phosphat	8,61	6,47	1,55
Weichmacher	0,42	0,34	0,08
Chlor. Biphenyl	8,64	11,05	1,55
Mineralöl
Lackbenzin (Kp. etwa	247,97	91,61	44,59
16O0C)	2,73	0,68	0,48
Calciumcarbonat
Titandioxyd

55 556,18 378,54 100,00

6o

♦ = Pistole, 3,5 kg/cm* Druckluft durch eine DüscnöfTnung von 3 mm eines Polyäthylenrohres.

♦♦ — Kanadische Vorschriften 19-GP-Sa, Sec. G. 2.4.

··· = 7 Tage bei 23°C; 7 Tage bci88°C; bei 23° konditioniert (alles bei 50% rcl. Feuchtigkeit); kanadische Vorschriften 19-GP-5a, 6.2.6.2; alle Haftungen zeigten ein ^s adhäsivcskohäsivcs Versagen

···· = dieser Wert variiert mit der verwendeten Weichmacherart ein wenig.

Alle Komponenten wurden in der angegebenen Reihenfolge zugegeben und in einem 3,8-1-Baker-Perkins-Sigma-Mischer bei 79 Umdr./min 2 Stunden gemischt, wobei die Mischung unter Verschluß gehalten wurde, um einen Feuchtigkeitsverlust zu vermeiden.

Die folgende Tabelle 6 gibt den 180°C Ablösungstest unter Verwendung einer Wachsemulsion bei 13% FeststofTgehalt, zugefügt auf nasser Gewichtsbasis zu einer Mischung aus Latex AIII und Mischpolymerisat B.

Tabelle 6

Test und Bedingungen 0,81 Gew.-% l,6Gew.-% 3,2 Gew.-% 4,7Gew.-% 5,8 Gew.-% 6,7 Gew.-%

Wachsmasse jeweils bezogen auf die Mischung

1. 3 Tage Aushärtung bei 23 ⁰C, 50% rel. Feucht., 7 Tage bei 80⁰C, 0,5 Tage bei 23⁰C

a) Holz, g/cm 4990 3220 7875 3220 3580 6265

b) Glas, g/cm 4830 — 6800 4295 5728 5190

c) Keramikfliese, g/cm — — 7695 6980 7340 7160

d) Stahl, g/cm — . — 5905 4655 3220 5470

e) Aluminium, g/cm — — 7160 4655 3760 4295

2. Wie 1) plus 7 Tage unter Wasser, direkter Zug -

a) Holz, g/cm 1250 1790 2085 2315 2865 2685

b) Glas, g/cm ₍ 1075*) — 1430*) 1430*) 3935 1250*)

c) Keramikfliese, ^m — — 545*) 895*) 1970») 1075*)

d) Stahl, g/cm — — 4830 3040 2865 3040

e) Aluminium, g/cm — — 36*) 3505 359^ 2865

3. Zugfestigkeit, g/cm . — 2255 — 1720 1600' 1720

4. Dehnung, % — 561 — 773 667 800

5. Shore »Α« Härte — — 29 (30 Tage) 26 (26 Tage) 27 (26 Tage) 25 (30 Tage)

6. Hitzebeständigkeit, — — keine

60 Tage bei 5O⁰C Veränderung

*) Größtenteils adhäsives Versagen.

Claims (1)

wohnlich mindestens 60 Gew.-% Alkylacrylat und Patentansprüche: 40 Gew.-% der anderen Komonomerenkomponenten. Die verwendeten Latices werden aus der Reaktion

1. Ein gegebenenfalls Füllmitte! enthaltender der das Mischpolymerisat bildenden monomeren

wäßriger Latex auf der Basis von Acrylsäure- 5 Komponenten in Wasser in Anwesenheit oberfiachen-

esterpolymerisaten, bestehend aus " aktiver Mittel und eines Katalysators zur Einleitung

. der Polymerisation der Monomeren unter Rühren

A) einem Mischpolymerisat aus mindestens 50 _her„_estei_{lt Die} oberflächenaktiven Mittel können Gew.-%Acrylsäurealkylestern, wobei die Alkyl- _anio_nisch nichtionisch oder kationisch sein. Der gruppe bis zu 4 Kohlenstoffatome aufweist, _Kata,_YSatO> ist gewöhnlich ein Peroxydkatalysator. und der Rest des Mischpolymerisats aus einem .^ _2ahi„_iche Verfahren zur Hersteilung solcher sich von dem ersteren Acrylsäurealkylester ■·· _ft j _{isate bekannt}. _{Die hier} verwendete unterscheidenden Acrylsäurealkylester, Styrol, _BezeicnnUn_g »Mischpolymerisat« umfaßt Polymeri-Methylmethacrylat, Acrylnitril, Acrylsäure,, _dje ^ _{der Polvmer}j_sati₀n von zwei, drei, vier

Sf^J⁷I f^Ure>, Maleinsäure, ^ltaw^Onf u,^re' i5 oder mehr äthylenisch ungesättigten Monomeren N-Methylolacrylamid, Vinylacetat, Vinylchlo- ³ , _{itet werden}

rid, y-Hydroxypropylacrylat /J-Hydroxyäthyl- Bekanntlich sollte ein in Überzugspräparaten, z. B.

acrylat, Glycidylacrylat und deren Mischungen _{jn handelsübIichen} Farben oder industriellen Über-

_D, ;fl^St? ' "ⁿ7, _o/ , . , " „ _t zügen verwendeter Latex eine gute Haftung auf ver-

B) 0,2 bis 10 Gew.- "/„bezogen auf das Gesamt- £_edenen Substraten besitzen. Das Ausmaß der gewicht der Feststoffe in der Mischung, eines _{ist ffir die Ej des Materials außerst} dann dispergierten sek - oder tert.-Aminsalzes _wichtigf_Eill Überzugspräparat mit sehr guter Haftung eines Athylen/Acrylsaure-Mischpolymensats, ^v ξ gegebenen Substrat besitzt eine längert

^e κ A J\ ι ⁵⁴.^GeW:% Acrylsäure, _Lebensdauer%^S _{chützt die} darunterliegende Oberfläche wöbe, das Mischpolymerisat mit einem Schmelz- ' . _{Altern wenj Schäden} .

index von mindestens 0,1 bis 1000 dg/Mm., g_b|_rzug. _Die Haftung ist auch ein sehr entscheidender

bestimmt bei ινυ c. _{Faktor auf dem Gebiet von Kitten>} Dichtungs- und