DE2454971A1 - POLYMERIC THICKENING AGENTS FOR Aqueous LATEX PAINTING PRODUCTS - Google Patents
POLYMERIC THICKENING AGENTS FOR Aqueous LATEX PAINTING PRODUCTSInfo
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Description
21. November 1973
AustralienNovember 21, 1973
Australia
Anstrichmittel, welche eine stabile Dispersion von Teilchen von synthetischen, filmbildenden Polymeren in einer wässrigen Flüssigkeit enthalten, werden im allgemeinen als wässrige Latex-Anstrichmittel oder einfacher als Latex-Anstrichmittel bezeichnet und die Polymerdispersion selbst als wässriger Latex. Die wässrige Flüssigkeit kann im wesentlichen aus Wasser bestehen,, sie kann jedoch einen Anteil von weniger als 5o Gew.-%■ an wasserlöslichen oder mit Wasser mischbaren Flüssigkeiten enthalten, um beispielsweise die GefrierrAuftaustabilität des Latex zu verbessern. Weiterhin kann derPaints which contain a stable dispersion of particles of synthetic film-forming polymers in an aqueous liquid are generally referred to as aqueous latex paints, or more simply latex paints, and the polymer dispersion itself is referred to as aqueous latex. The aqueous liquid may consist essentially of water ,, but may account for less than 5o wt -.% ■ water-soluble or water-miscible liquids include, for example, to improve the GefrierrAuftaustabilität of the latex. Furthermore, the
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wässrige Latex gewöhnlich pigmentiert werden, indem in ihm feste, unlösliche, feinverteilte Stoffe dispergiert werden, um hierdurch einem getrockneten Film des so hergestellten Anstrichmittels eine gewünschte Undurchsichtigkeit, Farbe und gewisse andere mechanische Eigenschaften zu erteilen.aqueous latex are usually pigmented by adding in him solid, insoluble, finely divided substances are dispersed to thereby form a dried film of the so produced Paint has a desired opacity, color and certain other mechanical properties granted.
Der Erfindungsgegenstand betrifft jedoch nicht die allgemeinen Prinzipien der Formulierung eines wässrigen Latex-Anstrichmittels, hat jedoch die Kontrolle der Rheologie zum Gegenstand. Insbesondere werden Verbesserungen der Formulierung von wässrigen Latex-Anstrichmitteln vorgeschlagen, welche einen ungewöhnlich brauchbaren Ausgleich zwischen den Lagerungs- und Anwendungseigenschaften und dem Fluß solcher aufgebrachten Anstrichmittelfilme ergeben.However, the subject matter of the invention does not concern the general principles of formulating an aqueous latex paint, however, the object is to control rheology. In particular, improvements to the formulation suggested by aqueous latex paints, which provides an unusually useful balance between storage and application properties and the flow of such applied paint films result.
Wenn ein wässriges Latex-Anstrichmittel dadurch hergestellt wird, daß ein Pigment in einem wässrigen Latex ohne weitere Einstellung hinsichtlich der Rheologie des Systems dispergiert wird, ist es bekannt, daß die sich ergebende Stoffzusammensetzung gewöhnlich vollkommen ungeeignete rheologische Eigenschaften besitzt. Beispielsweise wird die Stoffzusammensetzung gewöhnlich eine zu geringe Viskosität besitzen, um wirksam auf einer Unterlage aufgebracht werden zu können. In der Praxis ist es üblich, die Viskosität des Anstrichmittels dadurch zu erhöhen, daß diesem ein Verdickungsmittel, wie ein wasserlösliches Salz oder Äther von Cellulose, ein Ammoniumsälz von Poly(acrylsäure) oder Poly(vinylpyrrolidon)in einer Konzentration von beispielsweise o,2 bis 2o Gew.-% des nicht flüchtigen Anteils des Anstrichmittels zugesetzt wird. Bei der Auswahl eines solchen Verdickungsmittels wird es gewöhnlich als wünschenswert angesehen, ein wasserlösliches Verdünnungsmittel mit einem hohen Molekulargewicht von beispielsweise 5o ooo bis 5oo ooo zu verwenden, um ein befriedigendes GleichgewichtWhen an aqueous latex paint is prepared by dispersing a pigment in an aqueous latex without further adjustment to the rheology of the system, it is known that the resulting composition of matter usually has completely unsuitable rheological properties. For example, the composition of matter will usually have too low a viscosity to be able to be effectively applied to a substrate. In practice, it is customary to increase the viscosity of the paint by adding a thickener such as a water-soluble salt or ether of cellulose, an ammonium salt of poly (acrylic acid) or poly (vinylpyrrolidone) in a concentration of, for example, 0.2 to % is added to the non-volatile content of the paint - 2o wt.. In selecting such a thickener, it is usually considered desirable to use a water-soluble diluent having a high molecular weight, for example 50,000 to 50,000, in order to achieve a satisfactory balance
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zwischen der Viskositätserhöhung und der Wasserempfindlichkeit des Anstrichmittelfilmes infolge der Wasserlöslichkeit des Verdickungsmittels zu erreichen. Es ist beobachtet worden, daß die Zusammensetzung des Verdickungsmittels einige wesentliche Einwirkungen auf die Rheologie des Anstrichmittels haben kann, neben der Erhöhung der Viskosität desselben. Es wird beispielsweise in der AU-PS 4l8 151 festgestellt, daß, wenn nicht besondere Sorgfalt hinsichtlich der Auswahl des Verdickungsmittels getroffen wird, das so hergestellte Anstrichmittel sehr schlechte Pließeigenschaften besitzen wird.between the increase in viscosity and the water sensitivity of the paint film due to the water solubility to achieve the thickener. It has been observed that the composition of the thickener can have some significant effects on the rheology of the paint, besides increasing the Viscosity of the same. It is stated, for example, in AU-PS 418 151 that, if not special care is made with regard to the selection of the thickener, the paint thus produced very much will have poor pleating properties.
Die gute Fließeigenschaft ist jedoch nur ein Gesichtspunkt der Rheologie eines Latex-Anstrichmittels, die hier mit der Wahl des Verdickungsmittels beachtet wird. Vorzugsweise sollte das Anstrichmittel ausreichend viskos sein, um ein bemerkenswertes Absetzen der Pigmente beim Lagern zu vermeiden und um eine gute Aufnahmefähigkeit auf einem Pinsel oder eina*Auftragrolle zu ergeben. Das Anstrichmittel muß auch den an sich entgegengesetzten Anforderungen einer guten Fließfähigkeit entsprechen, ohne beim Aufbringen auf eine Unterlage zu stark abzufließen. Diese Kriterien sind charakteristische Merkmale eines thixotropen Systems, wobei das Anstrichmittel eine verhältnismäßig hohe geringe Scherviskosität besitzt und der Betrag der Wiedereinstellung der niedrigen Scherviskosität, nachdem das Anstrichmittel hohen Scherkräften, unterworfen wird, von der Zeit abhängig ist.However, the good flow property is only one aspect the rheology of a latex paint, which is taken into account here with the choice of thickener. Preferably the paint should be sufficiently viscous to avoid significant pigment settling on storage and to give a good pick-up on a brush or an applicator roller. The paint must also meet the opposing requirements of good flowability without applying to a Underlay too much to drain off. These criteria are characteristic features of a thixotropic system, with the Paint has a relatively high low shear viscosity and the amount of recovery is low Shear viscosity after the paint is subjected to high shear forces is a function of time.
Es wurde nun gefunden, daß eine gewisse Klasse eines amphipatischen Polymers, das in Wasser löslich ist und eine genau definierte chemische Struktur besitzt, zum Verdicken von wässrigen Latex-Anstrichmitteln verwendet werden kann, um hierdurch die thixotropen Eigenschaften derselben zu verbessern.It has now been found that a certain class of amphipathic Polymer that is soluble in water and has a well-defined chemical structure, used to thicken aqueous latex paints can be used to thereby improve the thixotropic properties thereof.
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Erfindungsgemäß wird nunmehr ein amphipatisches Polymer vorgeschlagen, welches im wesentlichen ein Mischpolymer von (a) Poly(äthylenglycol)acrylat oder -methacrylat und (b) Methylacrylat oder -methacrylat ist und welches weiter dadurch gekennzeichnet ist, daßAccording to the invention, an amphipathic polymer is now proposed, which is essentially a mixed polymer of (a) poly (ethylene glycol) acrylate or methacrylate and (b) methyl acrylate or methacrylate and which is further is characterized in that
1. das Poly(äthylenglyeol) ein Molekulargewicht von 5oo bis 1500 besitzen muß und1. The poly (ethylene glycol) has a molecular weight of Must own 5oo to 1500 and
2. das Gewichtsverhältnis von (a) zu (b) von etwa o,7 bis l,o zu o,5 bis l,o beträgt.2. the weight ratio of (a) to (b) is from about 0.7 to 1.0 to 0.5 to 1.0.
Bei der Errechnung des Molekulargewichts der Poly(äthylenglyeol )kette wird die Endgruppe eingeschlossen, welche gewöhnlich eine Alkoxygruppe, beispielsweise eine Methoxygruppe sein wird.When calculating the molecular weight of the poly (ethylene glycol ) chain includes the end group, which is usually an alkoxy group, for example a methoxy group will be.
Die als Verdickungsmittel am besten befriedigende Mischpolymere sind - wie schon erwähnt.,- Mischpolymere von Poly(äthylenclycol)acrylat oder -methacrylat und Methylmethacrylat oder -acrylat. Es wurde jedoch festgestellt, daß in gewissen Fällen das Vorhandensein von einigen Prozent anderer Monomere in den Mischpolymeren, obwohl sie gewöhnlich die Verdickungswirksamkeit bis zu einem gewissen Grade verringern, sie doch nicht vollkommen unzulässige Verunreinigungen darstellen. Solche Monomere dürfen jedoch nicht Materialien, wie Acryl- oder Methacrylsäuren sein, welche ionisierbare Salze mit einer Base bilden können. So ist es also möglich, geringe Mengen an Monomeren, wie Acrylamid, Äthylacrylat, Butylmethacrylat und Acrylonitril in den Verdickermolekülen zuzulassen, jedoch werden diese nur als annehmbare Verdünnungsmittel oder Verunreinigungen angesehen^und der funktionell wichtige Teil des Moleküls besteht im wesentlichen ausThe copolymers that are most satisfactory as thickeners are - as already mentioned. - Copolymers of Poly (ethylene glycol) acrylate or methacrylate and methyl methacrylate or acrylate. It has been found, however, that in certain cases the presence of a few percent other monomers in the interpolymers, although they usually reduce the thickening effectiveness to some extent, they are not completely impermissible impurities. However, such monomers may not be materials such as acrylic or methacrylic acids, which can form ionizable salts with a base. So it is possible small amounts of monomers such as acrylamide, ethyl acrylate, Allow butyl methacrylate and acrylonitrile in the thickener molecules, however these are only used as acceptable diluents or impurities ^ and the functionally important part of the molecule consists essentially of
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Poly(äthylenglycol)methacrylat oder -acrylat und Methylmethacrylat oder -acrylat.Poly (ethylene glycol) methacrylate or acrylate and methyl methacrylate or acrylate.
Die Poly(äthylenglycol)segmente dieser Polymeren liefern die hydrophilen Teile,und das charakteristische Kohlenstoff-Kohlenstoff-· Zusatzpolymerrückgrat liefert zusammen mit den Resten des Mischmonomers die lipophilen Teile des erfindungsgemäßen amphipatischen Moleküls. So gibt das Gewichtsverhältnis von Monomer (a) zum Monomer (b), das teilweise die erfindungsgemäße Klasse von amphipatischen Monomeren charakterisiert, einen gewissen» indirekten Hinweis auf das hydrophile/lipophile Verhältnis (H.L.B.-Wert) des Moleküls als Ganzes. Wenn diese Stoffe als Verdickungsmittel in einem Latex-Anstrichmittel verwendet werden, so wurde gefunden, daß die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn dieses Gewichtsverhältnis von o,55 bis l,o bis o,5 bis l,o beträgt. Bis zu einem gewissen Ausmaß wird das ideale Verhältnis durch die jeweilige Wahl der Monomeren bestimmt, welche das Mischpolymer bilden und der Art des Anstrichmittels, das verdickt werden soll. Wenn mit Bezug auf das Anstrichmittel das amphipatische Polymer zu lipophil ist, so kann es in diesem unlöslich sein und - wenn es zu hydrophil ist - so wird darunter die Verdickungswirksamkeit leiden.The poly (ethylene glycol) segments of these polymers provide the hydrophilic parts, and the characteristic carbon-carbon- Additional polymer backbone supplies along with the Residues of the mixed monomer are the lipophilic parts of the amphipathic molecule according to the invention. So there is the weight ratio from monomer (a) to monomer (b), which in part forms the class of amphipathic monomers according to the invention characterized, a certain »indirect indication of the hydrophilic / lipophilic ratio (H.L.B. value) of the molecule as a whole. When these substances are used as thickeners in a latex paint, it has been found that the best results are obtained when this weight ratio is from 0.55 to 1.0 to 0.5 to 1.0. To some extent, the ideal ratio is determined by the particular choice of monomers that make up the Forming the interpolymer and the type of paint to be thickened. When referring to the paint the amphipathic polymer is too lipophilic, it can be insoluble in this and - if it is too hydrophilic - so the thickening effectiveness will suffer.
Es ist überraschend bei der erfindungsgemäßen Klasse von amphipatischen Molekülen, daß eines der charakteristischen Merkmale, nämlich die Fähigkeit,» das wässrige Latex-Anstrichmittel in der noch zu beschreibenden Weise zu verdicken, verlorengeht, nicht nur, wenn das Gewichtsverhältnis der Komponente (a) mit Bezug auf die Komponente (b) außerhalb der angegebenen Grenzen liegt, sondern auch verlorengeht, wenn das Molekulargewicht des Poly(äthylenglycols) außerhalb der Grenzen von 5oo bis 15oo liegt.It is surprising in the class of according to the invention Amphipathic molecules that one of the characteristic features, namely the ability »the aqueous latex paint to thicken in the manner still to be described is lost, not only when the weight ratio of the component (a) with respect to component (b) is outside the specified limits, but is also lost if that Molecular weight of the poly (ethylene glycol) outside of that Limits from 500 to 1500.
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Die erfindungsgemäßen amphipatischen Moleküle können als polymere Verdickungsmittel verwendet werden, um die Viskosität eines wässrigen Latex-Anstrichmittels auf einen gewünschten Wert einzustellen. Die chemische Zusammensetzung der filmbildenden polymeren Teilchen des Latex, aus dem das Anstrichmittel hergestellt wird, ist nicht kritisch, da sich der vorliegende Erfindungsgegenstand mit dem physikalischen Problem der Änderungen der Rheologie einer Dispersion befasst und nicht mit dem Filmbildungsverfahren. Es können somit irgendwelche der bekannten filmbildenden Polymere in Latexform verwendet werden. Die Größe der dispersen Teilchen des filmbildenden Polymers ist jedoch wesentlich,und die Brauchbarkeit der erfindungsgemäßen amphipatischen Polymere als Verdickungsmittel ist auf die Verwendung in Latices mit einer Teilchengröße unter 0,5 μ begrenzt, wobei die üblichen Verdickungsmittel bekanntlich die Pließeigenschaften des ■ Latex verringern. Die bevorzugte Anwendung der Erfindung liegt also tatsächlich bei Latices, wobei die dispersen Polymerteilchen einen mittleren Durchmesser von o,l ju oder weniger besitzen. The amphipathic molecules of the invention can be used as polymeric thickeners to increase viscosity of an aqueous latex paint to a desired value. The chemical composition the film-forming polymeric particles of the latex from which the paint is made is not critical the present subject matter of the invention addresses the physical problem of changes in the rheology of a dispersion concerned and not with the film formation process. It can thus any of the known film-forming polymers in latex form can be used. The size of the disperse particles of the film-forming polymer is essential, and the The usefulness of the amphipathic polymers according to the invention as thickeners is based on their use in latices limited to a particle size below 0.5 μ, with the usual thickeners known to reduce the pleating properties of the ■ Decrease latex. The preferred application of the invention is therefore actually in latices, the disperse polymer particles have an average diameter of 0.1 or less.
Das amphipatische Polymer wird mit Konzentrationen von o,l bis 15>o Gew.-# der Latexfeststoffe verwendet, und um die maximalen Vorteile hinsichtlich der ungewöhnlichen rheologischen Eigenschaften mit den Polymeren bei einem Latex-Anstrichmittel zu erreichen, wird es vorgezogen, ihre Konzentration derart einzustellen, daß das Anstrichmittel eine Viskosität ■von o,5 bis l,o Poise für die Anwendung mit dem Pinsel und etwas höher für die Anwendung mit der Rolle oder Walze bei der hohen Schergeschwindigkeit von Io Reziproksekunden. Ein besonderes Merkmal des verdickten Latex-Anstrichmittels besteht darin, daß es thixotrop ist und ein ungewöhnlich gutes Auslaufen von Pinselmajrkierungen zeigt. Das AnstrichmittelThe amphipathic polymer is used at concentrations of 0.1 to 15% by weight of the latex solids, and around the maximum advantages in terms of the unusual rheological properties with the polymers in a latex paint to achieve, it is preferred to adjust their concentration so that the paint has a viscosity ■ from o, 5 to l, o poise for application with the brush and slightly higher for roller or roller application at the high shear rate of Io reciprocal seconds. A distinctive feature of the thickened latex paint is that it is thixotropic and an unusually good one Shows leakage of brush markings. The paint
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kann naturgemäß pigmentiert sein, indem in ihm in bekannter Weise Pigmente dispergiert werden. Ein besonders wesentliches Merkmal der auf diese Weise verdickten Anstrichmittel besteht darin, daß sie brauchbare Verarbeitungseigenschaften besitzen (z.B. Überlappungszeit) mit im Vergleich zu üblicher Praxis verhältnismäßig geringen Glycolgehalten in der Zusammensetzung. can naturally be pigmented by dispersing pigments in it in a known manner. A particularly important one Characteristic of the paints thickened in this way in that they have useful processing properties (e.g., overlap time) compared to more common Practice relatively low glycol levels in the composition.
Die Erfindung ist in den folgenden Beispielen näher erläutert, worin die Teile sich auf das Gewicht beziehen:The invention is explained in more detail in the following examples, where the parts are by weight:
Herstellung eines amphipatisehen Polymers gemäß der Erfindung. Preparation of an amphipathic polymer according to the invention.
Ein Poly(äthylenoxid)methacrylat-methylmethacrylat Mischpolymer wurde wie folgt hergestellt:A poly (ethylene oxide) methacrylate-methyl methacrylate copolymer was made as follows:
Die folgenden Bestandteile wurden in ein Reaktionsgefäß eingegeben, das mit einem Thermometer, einer Rührvorrichtung " und einem Wasserkondensätor ausgestattet war:The following ingredients were placed in a reaction vessel, that with a thermometer, a stirrer " and a water condenser:
Propylenglycol . 4oo TeilePropylene glycol. 4oo parts
Aceton 6o TeileAcetone 6o parts
Poly(äthylenoxid)-Poly (ethylene oxide) -
methacrylat (Molekulargewicht 97o) ^k Teilemethacrylate (molecular weight 97o) ^ k parts
Methylmethacrylat 75 TeileMethyl methacrylate 75 parts
Azodiisobutyronitril (ADIB) 1,4 Teile.Azodiisobutyronitrile (ADIB) 1.4 parts.
Das Reaktionsgemisch wurde unter Rückfluß auf 95°C erhitzt und bei dieser Temperatur 8o Minuten gehalten. o,7 Teile ADIB wurden dann zugesetzt und-die Rückflußbehandlung weitereThe reaction mixture was heated to 95 ° C. under reflux and held at this temperature for 80 minutes. 0.7 parts of ADIB were then added and the reflux treatment was continued
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8o Minuten fortgesetzt. In ähnlicher Weise wurden drei weitere ADIB-Zusätze von je o,7 Teilen in Zeitzwischenräumen von je 8o Minuten vorgenommen,und 8o Minuten nach dem letzten ADIB-Zusatz wurde das Aceton entfernt und loo Teile Wasser zugesetzt. Das erhaltene Produkt bestand aus einer klaren Lösung eines amphipatischen Polymers und besaß einen Peststoffanteil von 19,2 Gew.-%. Dieses Produkt wird im folgenden als Verdickerlösung A bezeichnet.Continued for 80 minutes. In a similar manner, three further ADIB additions of 0.7 parts each were made at intervals of 80 minutes each, and 80 minutes after the last ADIB addition, the acetone was removed and 100 parts of water were added. The product obtained consisted of a clear solution of an amphipathic polymer and had a pesticide content of 19.2% by weight . This product is referred to as thickener solution A in the following.
Beispiele 2 bis 5 '1^ Examples 2 to 5 ' 1 ^
Es werden Vergleichsbeispiele von-Anstrichmitteln beschrieben, welche eine brauchbare Rheologie aufweisen, die in einem Latex-Anstrichmittel durch Verwendung eines erfindungsgemäßen amphipatischen Polymers als Verdickungsmittel erhalten werden.Comparative examples of paints are described, which have a useful rheology that can be achieved in a latex paint by using one of the present invention amphipathic polymer can be obtained as a thickener.
Ein übliches Verfahren zur Herstellung von jeder der drei Anstrichmittelproben bestand darin, daß aus Io Teilen Titandioxidpigment, o,2 Teilen Pigmentdispergiermittel (Tamol 731 von Rohm und Haas), o,3 Teilen Natriumhexametaphosphat, o,l Teilen Antischaummittel und 3>8 Teilen Wasser durch Hochgeschwindigkeitsdispersion ein gemahlener Grundstoff hergestellt wurde. Diesem Grundstoff wurden dann 26,ο Teile eines Acrylsäuremischpolymerlatex (Rhoplex AC 6l von Rohm und Haas) mit einem Feststoffanteil von 5o,o Gevt.-% und einer mittleren Teilchengröße von ο,Ι ρ zugesetzt. Dieser Latex wurde mit 2,o£ (Gew/Gew) Tri-n-butylphosphat plastifiziert, bevor er dem gemahlenen Grundstoff zugesetzt wurde.A common method for preparing each of the three paint samples was that from 10 parts titanium dioxide pigment, 0.2 parts pigment dispersant (Tamol 731 from Rohm and Haas), 0.3 parts sodium hexametaphosphate, 0.1 part antifoam and 3> 8 parts water a ground base was produced by high speed dispersion. 26.0 parts of an acrylic acid copolymer latex (Rhoplex AC 61 from Rohm and Haas) with a solids content of 50.0% by weight and an average particle size of ο, Ι ρ were then added to this base material. This latex was plasticized with 2.0 £ (w / w) tri-n-butyl phosphate before it was added to the ground base.
Die Anstrichmittel wurden dann zu der in der folgenden Tabelle angegebenen Zusammensetzung kompletiert, und die Verdickungsmittel waren folgende:The paints then became that in the following table indicated composition completes, and the thickener were the following:
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Verdickungsmittel A -Thickener A -
Verdickungsmittel B -Verdickungsmittel CThickener B - Thickener C
Lösung gemäß Beispiel 1 (2o Gew.-^ige Lösung)Solution according to Example 1 (2o wt .- ^ solution)
Io Gew.-£ige Lösung in Wasser eines Poly(vinylalkohol/Acetal) -Verdickungsmittels gemäß Beispiel 6 der AU-PS l»l6 51910% by weight solution in water of a poly (vinyl alcohol / acetal) Thickener according to example 6 of AU-PS 16,519
Hydroxyathylcellulose, Substitutionsgrad 2,5 und Viskosität 15 - 25 Poise auf l£ige Lösung in Wasser bei 2o°C.Hydroxyethyl cellulose, degree of substitution 2.5 and viscosity 15 - 25 poise on a liquid solution in water at 20 ° C.
Die so hergestellten Anstrichmittelproben wurden über Nacht stehengelassen, um vor dem Versuch ein Theologisches Gleichgewicht einzustellen. Zwecks Beschleunigung dieses Vorganges zur Erreichung einer genügenden Alterung erfolgte noch eine Wärmebehandlung bei *lo C. Die Proben wurden dann hinsichtlich der Viskosität und der Fließeigenschaften untersucht, und es wurden folgende Ergebnisse erzielt:The paint samples so produced were left overnight left standing in order to establish a theological equilibrium before the attempt. In order to speed up this process In order to achieve sufficient aging, a heat treatment was carried out at * lo C. The samples were then tested for the viscosity and the flow properties were investigated, and the following results were obtained:
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-Io --Io -
strichmittel wie obennot thickened an
coating agents as above
C)ti
C)
(Typ4, o
(Type
B)It
B)
A)It
A)
(Typo, 2
(Type
(Typ1.2
(Type
schwindigkeit Io see
unter Verwendung ei-.
nes Drage-Rheomats)Viscosity (shear *
speed Io lake
using a-.
nes Drage-Rheomats)
schwindigkeit Io
see unter Verwend.
eines Kegel- und
PlattenviskometersViscosity (henchman
speed Io
see under Us.
a cone and
Plate viscometer
(visuell)Fluidity
(visually)
Aus den Ergebnissen ist zu entnehmen, daß bei der geringen Schergeschwindigkeit, die ein Maß für die Pinselaufnahmefähigkeit eines Anstrichmittels ist, die Anstrichmittel, welche Celluloseverdickungsmittel und das Verdickungsmittel gemäß der Erfindung enthalten, wesentlich überlegen sind den übrigen Proben. Die Fließeigenschaft des Celluloseverdickungsmittel enthaltenden Anstrichmittels ist jedoch dem thixotropen Anstrichmittel, welches das erfindungsgemäße Anstrichmittel enthielt, wesentlich unterlegen. Die Geschwindigkeit der Wiedergewinnung der Viskosität der Probe 5» nachdem diese einer Scherkraft unterworfen wurde, zeigte sich als verhältnismäßig langsam, während sie fast augenblicklich im Falle der Probe 3 auftrat.From the results it can be seen that at the low shear rate, which is a measure of the brush absorbency of a paint, the paints, which are cellulose thickeners and contain the thickener according to the invention, are substantially superior to the other samples. the However, the flow property of the cellulose thickener-containing paint is the thixotropic paint which the paint according to the invention contained, substantially inferior. The rate of viscosity recovery the sample 5 »after it has been subjected to a shear force, was found to be relatively slow, while it was almost instantaneous in the case of Sample 3.
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Ähnliche Ergebnisse wie bei der Probe 5 wurden durch eine weitere Probe erhalten, welche ein amphipatisches Polymer, ähnlich demjenigen des Beispiels 1 (Type A) enthielt, wobei jedoch das Poly(äthylenglycol)methacrylat dieses Beispiels ersetzt wurde durch Poly(äthylenglycol)-acrylat mit ähnlichem Molekulargewicht. Der einzige Unterschied hinsichtlich der Eigenschaften war ein geringes feststellbares Absinken der Verdickungswirksamkeit.Results similar to those of sample 5 were obtained received another sample which contains an amphipathic polymer similar to that of Example 1 (Type A) contained, but the poly (ethylene glycol) methacrylate this example has been replaced by poly (ethylene glycol) acrylate with similar molecular weight. The only difference in properties was a small one noticeable decrease in thickening effectiveness.
Wirkung einer monomeren Stoffzusammensetzung auf die Verdickungseigenschaften eines amphipatischen Mischpolymers. Effect of a monomeric composition on the thickening properties of an amphipathic copolymer.
Nach dem allgemeinen Verfahren des Beispiels 1 wurde eine Reihe von Mischpolymeren hergestellt,und die Verdickungswirkung auf Anstrichmitteln jeden Mischpolymers wurde, wie in den Beispielen'2 bis 5 beschrieben, verglichen. Die Stoffzusammensetzungen und die Ergebnisse waren folgende:Following the general procedure of Example 1, a Series of copolymers produced, and the thickening effect on paints of each interpolymer was compared as described in Examples 2-5. the The compositions of matter and the results were as follows:
50 9 82 1 /109950 9 82 1/1099
Nr.example
No.
PEO*'methacrylat
Mol.Gew. 35oγ ")
PEO * 'methacrylate
Mole weight 35o
Mol.Gew. 1700PEO X ^ methacrylate
Mole weight 1700
Mol.Gew. 97oPEO X ^ methacrylate
Mole weight 97o
X)X)
Poly(äthylenoxid)Poly (ethylene oxide)
Das Mischpolymer Nr. 1J war im Anstrichmittelgrundstoff unlöslich und besaß daher keine Verdickungswirkung. Sämtliche andere Mischpolymere besaßen, wenn überhaupt., nur eine geringe Verdickungswirkung auf das Anstrichmittel, Die Anstrichmittel besaßen in jedem Falle Viskositäten, welche nicht beträchtlich größer waren als die des Kontrollanstrichmittels des BeispielsThe copolymer No. 1 J. Was insoluble in the paint base and therefore had no thickening effect. All the other copolymers had little, if any, thickening effect on the paint. The paints in each case had viscosities which were not significantly greater than that of the control paint of the example
Untersuchungen hinsichtlich der Wirkung gewisser Abwandlungen der Verdickungswirkung eines erfindungsgemäßen Mischpolymers.Investigations into the effect of certain modifications of the thickening effect of a mixed polymer according to the invention.
509821/1099509821/1099
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde ein amphipatisches Polymer hergestellt, wobei jedoch das Poly(äthylenoxid)methacrylat dieses Beispiels durch ein anderes Methacrylat mit einem Molekulargewicht von 82o ersetzt wurde. Dieses Produkt wurde dann nach dem Verfahren des Beispiels 5 in ein Anstrichmittel eingearbeitet und nach den dort beschriebenen Methoden untersucht. Die Ergebnisse sind im Vergleich mit denjenigen des Beispiels 5 in der folgenden Tabelle zusammengestellt:Following the procedure of Example 1, an amphipathic Polymer produced, but the poly (ethylene oxide) methacrylate of this example was replaced by another methacrylate with a molecular weight of 82o. This product was then converted into a paint by following the procedure of Example 5 incorporated and examined according to the methods described there. The results are compared with those of example 5 in the following table:
keit Io sec~l unter Verwendung
eines Drage-Rheomats
Viskosität (Schergeschwindig
keit Ιο2* sec~l unter Verwendung
eines Kegel- und Plattenvisko-
meters
Fließfähigkeit (visuell)Viscosity (shear rate
using Io sec ~ l
a drage rheomat
Viscosity (shear rate
keit Ιο 2 * sec ~ l using
of a cone and plate viscous
meters
Fluidity (visual)
ο,8 Poise
sehr gut27, ο poise
ο, 8 poise
very good
ο,7 Poise
gut57.0 poise
ο, 7 poise
Well
Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, daß - obwohl beide Anstrichmittel gemäß der Erfindung befriedigende Fließeigenschäften besitzen - diese mit höher werdendem Molekulargewicht der Poly(äthylenoxid)komponente des amphipatischen Polymers besser werden. Dies stimmt überein mit der weiteren Beobachtung, daß die Geschwindigkeit der Wiedergewinnung der "Struktur" der Zusammensetzungen, nachdem diese einer Schereinwirkung unterworfen worden sind, rascher vonstatten ging als bei Kürzung der Kettenlänge des verwendeten Poly(äthy lenoxids). .From these results it can be seen that although both paints according to the invention have satisfactory flow properties own - these with increasing molecular weight of the poly (ethylene oxide) component of the amphipathic Polymers get better. This is consistent with the further observation that the speed of recovery the "structure" of the compositions after they have been subjected to shear to proceed more rapidly went than when shortening the chain length of the poly (ethylene oxide) used. .
509821 /1099509821/1099
Bedeutung der Latexteilchengröße auf die Eigenschaften von Anstrichmitteln.Importance of latex particle size on the properties of paints.
Unter Anwendung der allgemeinen Methode des Beispiels 5 wurde eine Anzahl von Anstrichmitteln hergestellt und zwar aus drei im Handel verfügbaren Acrylsäure-Latices unbekannter-Zusammensetsung mit einer Teilchengröße unter ο,Ι μ, einem handelsüblichen Acrylsäurelatex unbekannter Stoffzusammensetzung, jedoch mit einer Teilchengröße von mehr l,o u, einem Vinylacetathomopolymerlatex mit einer Teilchengröße von über 1,2 μ und einem Vinylacetatmischpolymerlatex (Vinylacetat /2-itthylhexylacrylat , Mol.Verhältnis 8o/2o) mit einer Teilchengröße von mehr als Ι,ο μ.Using the general method of Example 5, a number of paints were prepared from three commercially available acrylic acid latices of unknown composition with a particle size below ο, Ι μ, a commercially available acrylic acid latex of unknown material composition, but with a particle size of more l, o u, a vinyl acetate homopolymer latex with a particle size of over 1.2 μ and a vinyl acetate copolymer latex (vinyl acetate / 2-itthylhexyl acrylate, molar ratio 8o / 2o) with a Particle size greater than Ι, ο μ.
Sämtliche Anstrichmittel, die aus Latices mit einem Teilchendurchmesser von unter ο,Ι μ hergestellt wurden, besaßen vergleichbare Viskositäts- und Fließeigenschaften mit dem des Beispiels 5, jedoch die übrigen Anstrichmittel, in denen die Latices Teilchendurchmesser von mehr Ι,ο μ besaßen, zeigten eine geringe Erhöhung der Viskosität gegenüber einer Kontrollprobe von nichtverdicktem Anstrichmittel, das aus dem entsprechenden Latex nach Beispiel 2 hergestellt worden ist.All paints that were produced from latices with a particle diameter of less than ο, Ι μ had viscosity and flow properties comparable to those of Example 5, but the other paints in which the latices had particle diameters of more Ι, ο μ showed one slight increase in viscosity compared to a control sample of non-thickened paint made from the corresponding latex according to example 2.
509821/1 099509821/1 099
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