DE2246499A1

DE2246499A1 - Stabilisierte waessrige polymerisatdispersionen mit einpolymerisiertem vinylchlorid und/oder vinylidenchlorid im polymerisatanteil

Info

Publication number: DE2246499A1
Application number: DE19722246499
Authority: DE
Inventors: Margarete Dr Froehlich
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1972-09-22
Filing date: 1972-09-22
Publication date: 1974-04-04

Description

Stabilisierte wäßrige Polymerisatdispersionen mit einpolymerisiertem Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid im Polymerisatanteil Die Erfindung betrifft stabilisierte wäßrige Polymerisatdispersionen mit einpolymerisiertem Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid im Polymerisatanteil sowie die Verwendung von Epoxidverbindungen zur Stabilisierung des pH-Wertes solcher Polymerisatdispersionen.
Wäßrige Polymerisatdispersionen mit einem Anteil an einpolymerisierten Vinylchlor-id- und/oder-Vinylidenchlorid-Einheiten im Polymerisat zeichnen sich durch- bemerkenswert gute Eigenschaften aus, z.B. gute Wasser- und Alkalibeständigkeit sowie gute Beständigkeit bei der Verwendung als Bindemittel in Außenanstrichfarben. Ein Nachteil der wäßrigen Polymerisatdispersionen mit einpolymerisiertem Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid im Polymerisatanteil ist der niedrige pH-Wert, der bei ca. 2 liegt. Es ist bekannt, solche Dispersionen durch Zusatz basischer Stoffe zu neutralisieren und auf einen pH-Vert zwischen 5 und 9 zu bringen, wobei als basische Stoffe Ammoniak, Alkalilauge, Amine, Sulfide oder basische Metallverbindungen aus der 2. Gruppe des Periodensystems, wie Magnesium- oder Glciumverbindungen, verwendet werden. In einer derart neutralisierten Dispersion fällt jedoch der pH-Wert im Laufe der Zeit, spätestens nach etwa 6 Monaten, allmählich wieder auf den Ausgangswert ab, da aus dem Polymerisat laufend geringe Mengen Chlorwasserstoff abgespalten werden. Außerdem verfärbt sich die ursprünglich weiße Dispersion bei der Neutralisation mit Alkalilauge oder einer Reihe von Aminen vor allem irn schwach alkalischen Bereich nach braun, graubraun oder schwarzbraun. Die geringste Verfärbung, eine leichte gelb-braune Tönung, wird noch bei der Verwendung von Ammoniak beobachtet. Calcium- und Magnesiumverbindungen bewirken neben der Dunkelfärbung gelegentlich auch eine Koagulation der Dispersion.
Es wurde nun gefunden, daß man wäßrige Polymerisatdispersionen mit einpolymerisiertem Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid im Polymerisatanteil vorteilhaft stabilisieren kann, wenn man der mit Ammoniak neutralisierten Dispersion mindestens eine Epoxidverbindung zusetzt.
Die wäßrigen Dispersionen, die erfindungsgemäß stabilisiert werden können, sind Homo- und Copolymerisatdispersionen von Polymerisaten des Vinylchlorids und/oder Vinylideffchlorids mit einem Anteil an einpolymerisiertem Halogenid von mindestens 10 Gew.-% im Polymerisat.
Als Epoxidverbindungen kommen beispielsweise in Betracht: epoxydierte Kohlenwasserstoffe, z. B. Äthylenoxid, Propylenoxid, Isobutylenoxid, Styroloxid, α-Benzpinakolin; epoxidierte Ketone, z.B. Benzalacetonoxid; Glycid und Glycidderivate wie Äther und Ester, z.B.
Glycidäthyl-, isoamyl- oder -phenyläther (Phenoxypropylenoxid), Glycidacetat, -stearat oder -benzoat; Epichlor-, brom-, jod-oder -cyanhydrin; Glycidsäure und substituierte Glycidsäuren sowie deren Derivate wie Ester oder Salze, z.B. ß-Phenylglycidsäure, ß-Methyl-ß-Phenylglycidsäureäthylester, ß,ß-Diphenylglycidsäure, ß- (4-Cumyl- )glycidsäure; epoxydierte Dicarbonsäuren und deren Derivate, z. B. Oxidobernsteinsäure und deren Isomere wie Maleinglycidsäure und Fumarylglycidsäure oder Oxycitraconsäure. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von Phenoxypropylenoxid erwiesen, da diese Verbindwng einfach zu handhaben, geruchlos und ungiftig ist.
Die Zusatzmengen betragen etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-% der Epoxidverbindung, bezogen auf die Dispersion.
Die auf diesc Weise stabilisierten Dispersionen zeigen auch nach etwa 1 Jahr keinen merklichen Rückgang des pH-Wertes. Es tritt lediglich eine leichte Gelbfärbung der Dispersionen auf, die vom Ammoniak herrührt. Eine weitergehende Verfärbung der Dispersionen findet nicht statt. / Beispiel 1: Eine copolymere Polyvinylidenchloriddispersion aus Vinylidenchlorid und Butylacrylat im Verhältnis 85 : 15 mit einem Feststoffgehalt von ca. 38 Gew. - und einem pH-Wert von 2 wurde mit Ammoniak auf pH = 5 eingestellt. Nach der Zugabe von Phenoxypropylenoxid wurde die Dispersion bei Raumtemperatur gelagert, und in verschiedenen Zeitabständen der pH-Wert gemessen.
Dabei wurden folgende Werte erhalten: Zusatz pH-Wert nach 14 Tagen 3 Mqn. 6 Mon. 12 Mon.
1 % Phenoxypropylenoxid 3,8 3,9 3,7 3,5 2 % ,t 4,2 4,6 4,6 3 % t 4,6 5,5 6,1 6,5 Bei anfänglicher Neutralisation der Dispersion mit Ammoniak auf pH= 6 wurden folgende pH-Werte gefunden: Zusatz i pH-Wert nach 14 Tagen 3 Mon. 6 Mon. 12 Mon.
1 % Phenoxypropylenoxid 4,2 4,4 4,4 4,3 2 % " 4,7 5,3 5,6 5,7 3 % II 5,0 6,3 710 6,6 Beispiel 2: Copolymere Polyvinylidenchlorid-Dispersionen aus Vinylidenchlorid und Butylacrylat im Verhältnis 85 : 15 mit Feststoffgehalten von ca. 38 Gew.-% und pH-Werten von 2 wurden mit Ammoniak auf pH = 5 eingestellt. Nach Zusatz von 3 r Phenoxypropylenoxid wurden die Dispersionen bei 500 gelagert.
Nach 1- bzw. 12-monatiger Lagerung wurden folgende pH-Werte gemessen: pH-Wert nach 1 Monat 12 Monaten Dispersion Nr. 1 6,9 6,5 " " 2 6,8 6,6 " " 3 6,9 6,8 Beispiel 3: Eine copolymere Dispersion aus Vinylchlorid, Vinylacetat und Äthylen im Verhältnis 25 : 60 : 15 mit einem Feststoffgehalt von ca. 50 ffi und einem pH-Wert von ca. 4,5 wurde mit Ammoniak auf pH-= 6 eingestellt. Nach Zusatz von Phenoxypropylenoxid wurde die Dispersion bei 500 C 2 Monate gelagert.
Dabei wurden folgende tH-Werte gemessen: Zusatz pH-tert nach 14 Tagen 1 Mon. 2 Mon.
1 % Phenoxypropylenoxid 5,2 5,0 4,9 2 * " 1 5,6 5,7 5,6 Wurde die gleiche Dispersion bei einem Anfangs- pH-Vert von 3,5 mit Ammoniak auf pH = 5 eingestellt und mit 3 % Phenoxypropylenoxid versetzt, so ergaben sich während der Lagerung bei 500 C folgende pH-Werte: Zusatz pH-Wert nach 14 Tagen 1 Mon. 2 Non, 3 * Phenoxypropylenoxld 6,8 8,0 7,0

Claims

Patentansprüche: 1. Stabilisierte wäßrige Polymerisatdispersion mit einpolymerisiertem Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid im Polymerisatanteil, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Dispersion, einer Epoxidverbindung.
2. Stabilisierte wäßrige Polymerisatdispersion nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Epoxidverbindung Phenoxypropylenoxid verwendet wird.
3. Verwendung von Epoxidverbindungen zum Stabilisieren des pH-Wertes von wäßrigen Polymerisatdispersionen mit- einpolymerisiertem Vinylchlorid und/oder Vinylidenchlorid im Polymerisatanteil.