DE2535374A1 - Verfahren zum herstellen von kunststoff-dispersionen - Google Patents

Verfahren zum herstellen von kunststoff-dispersionen

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DE2535374A1 DE19752535374 DE2535374A DE2535374A1 DE 2535374 A1 DE2535374 A1 DE 2535374A1 DE 19752535374 DE19752535374 DE 19752535374 DE 2535374 A DE2535374 A DE 2535374A DE 2535374 A1 DE2535374 A1 DE 2535374A1
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F218/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid
    • C08F218/02—Esters of monocarboxylic acids
    • C08F218/04—Vinyl esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D131/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid, or of a haloformic acid; Coating compositions based on derivatives of such polymers
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Description

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Aktenzeichen: HOE 75/F2O2 - Datum: 7. 8. 1975
Dr.BK/a
VERFAHREN ZUM HERSTELLEN VON KUNSTSTOFF-DISPERSIONEN
Das Problem der Naßhaftung von Dispersionsfarben auf glatten, nicht saugfähigen Untergründen hat lange Zeit den Einsatz bestimmter Dispersionsfarben eingeschränkt. Niedrig pigmentierte Dispersionsfarben, und unter diesen wieder besonders solche, die zu glänzenden oder seidenmatten Filmen auftrocknen, haften auf glatten, nicht saugfähigen Untergründen schlecht, wenn die Anstriche nach dem Trocknen wieder befeuchtet werden. Besonders schlecht ist die Naßhaftung bei frischen Anstrichen, die noch nicht gealtert sind.
Niedrig pigmentierte Dispersionsfarben wählt man dann, wenn der Anstrich abwaschbar sein soll. Durch den hohen Bindemittelgehalt dieser Farben entsteht ein geschlossener, abwaschbarer Film. Ebenso weisen glänzende oder seidenmatte Dispersionsfarben eine Pigmentvolumenkonzentration von weniger als 4o % und in der Regel etwa Io - 25 % auf. Daneben enthalten sie zur Verbesserung von Glanz, Verlauf und offener Zeit xmd als Filmkonsolidierungsmittel organische Lösungsmittel in größerer Menge, etwa zwischen 3 und 2o %, Glanz, Verlauf und offene Zeit werden z.B. durch mehrwertige, mit Wasser mischbare Alkohole mit bis zu 6 C-Atomen, insbesondere Äthylen- und Propylenglykol oder deren Monomethyl-, äthyl-, propyl- oder «butylather beeinflußt. Zur Verbesserung der Filmkonsolidierung verwendet man beschränkt wasserlösliche Lösungsmittel wie die Monoglykolather von Carbonsäuren und insbesondere Ester von Carbonsäuren mit Monoalkyläthern von Glykolen oder Oligoglykolen. Butyldiglykolacetat ist einer der verbreitetsten Vertreter dieser Gruppe. Die Kombination von niedriger Pigmentierung und höherem Lö5ungsmittelc«ehalt wirkt sich au£ die Naßhaftimg der Uispsrsionsfarbanstri.äe g^nz besonders negativ au«·
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Mangelhafte Naßhaftung rührt dazu, daß die an sich als abwaschbar konzipierten Anstriche diese Eigenschaft nicht mehr besitzen, wenn sie auf glatte, nicht saugfähige Untergründe, z.B. auf alte Alkydharz- oder Ölfarbanstriche aufgetragen wurden. In Feuchträumen wie Küchen oder Eadezimraern und manchen gewerblichen Räumen, wo mit Kondenswasserbildung gerechnet werden muß, kann sich der neue Anstrich vorn Untergrund ablösen, wenn nicht für ausreichende Naßhaftung gesorgt ist. Schließlich erschwert mangelhafte Naßhaftung die Anstricharbeit. Werden beispielsweise Sockel und obere Wandhälfte oder Wand und Decke verschiedenfarbig ausgeführt, so kann es geschehen, daß der erste Anstrich durch ungenaue Pinselführung andersfarbig beschmutzt wird. Grundsätzlich kann man diese Verschmutzungen mit einem feuchten Lappen oder Schwamm beseitigen. Bei mangelhafter Naßhaftung wird dabei jedoch leicht der erste Anstrich beschädigt oder ganz abgeschoben.
Es hat aus diesen Gründen nicht an Versuchen gefehlt, Kunststoff-Dispersionen so zu modifizieren, daß die mit ihnen hergestellten Dispersionsfarben die erwünschte Naßhaftung zeigen. Es ist z.B-. aus der Deutschen Offenlegungsschrift 1.595.5ol bekannt, bei der Herstellung von Kunststoff-Dispersionen durch Polymerisation geeigneter Monomerer in wäßriger Emulsion als Coiionomere o, 2 bis 15 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren an Verbindungen mit Oxirangruppen in das Polymerisat einzubauen, und anschließend bei Raumtemperatur Ammoniak oder Amine auf das Copolymerisat einwirken zu" lassen. Geeignete Oxiran verb indungen sind vor allem Glycidylester der Acryl- oder Methacrylsäure, aber auch Allylglycidyläther oder Vinyl- . glycidyläther.
Dispersionsfarben, die mit derartigen Kunststoff-Dispersionen hergestellt sind, haben bereits eine recht gute Naßhaftung. Für viele Zwecke der Praxis reicht die Naßhaftung dennoch bei weitem nicht aus·
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Es wurde nun gefunden, daß man Dispersionen erhält, die den damit hergestellten Anstrichmitteln besonders gute Naßhaftung auf nicht oder -wenig saugfähigem Untergrund verleihen, wenn man in wäßrigem System ein Monomerengemisch aus folgenden Komponenten polymerisiert:
A) 5 - 5o Gew.%, vorzugsweise 15 - 35 Gew.%, Vinylestern gesättigter Monocarbonsäuren, deren Carboxylgruppe unmittelbar mit einem tertiären oder quartären Kohlenstoff-Atom verbunden ist und deren Carbonsäurerest 5 bis 2o, vorzugsweise 5-11 C-Atome im Molekül aufweist,
B) 4o - 94,5 Gew.% Vinylester von gesättigten Carbonsäuren mit 2-4 Kohlenstoff-Atomer*
C) gegebenenfalls 0 - 3o Gew.% anderer «t-ß-ungesättigter Verbindungen, die mit den vorgenannten Monomeren copolymerisieren können und gemäß der Erfindung _
D) o, 5 - Io Gew.%, vorzugsweise 1-5 Gew.%, eines Acetessigesters der allgemeinen Formel:
O O R R1
CIC0-C-CH0-C-X-C=CH, wobei X = -0-, -0-CH0- oder 3 2 'ji
-0-CH2-CH2-O-C1- bedeutet und 0
R=H oder CH und R1 = H oder CH3 ist.
Verbindungen der unter D) beschriebenen Art sind z.B. Acetessigsäurevinylester, Acetessigsäureallylester oder Acetessigsäureester von ß—Hydroxy-äthyl-acrylat oder -methacrylat oder -crotonat oder Hydroxypropylacrylat oder -methacrylat oder -crotonat. Vorzugsweise wird Acetessigsäureallylester verwendet, da hiermit die besten Ergebnisse erzielt werden.
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Vinylester gesättigter Monocarbonsäuren, deren Carboxylgruppen unmittelbar mit einem tertiären oder quartären Kohlenstoffatom verbunden sind, sind z.B. Pivalinsäure-vinylester, Isononansäurevinylester oder vorzugsweise Versaticsäurevinylester, wie sie z.B. in der britischen Patentschrift 993.47ο beschrieben sind. Insbesondere wird Versatic-lo-säurevinylester bevorzugt. Es sind auch Gemische derartiger Monomer er verwendbar.
Als unter B) genannte Vinylester kommen Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat oder Vinylisobutyrat oder Gemische dieser Verbindungen in Frage. Bevorzugt ist die Verwendung von vinylacetat.
. «< -ß-ungesättigte Verbindungen der unter C) genannten Art sind z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinoder Furmarsäure oder Ester der Acrylsäure, Methacrylsäure oder Crotonsäure, Di- oder Mono-ester der Malein- oder Fumarsäure, wobei die jeweiligen Alkoholreste 1 - 3o, vorzugsweise 1 - 2o Kohlenstoff-Atome besitzen oder andere Derivate dieser Säuren wie z.B. (Meth-)Acrylamid, (Meth-)Acrylnitril oder Maleinsäureanhydrid. Wird die Copolymerisation derartiger Monomer er gewünscht, so sollte die "Auswahl an Art und Menge nach den allgemein anerkannten Gesichtspunkten zur Herstellung von Anstrichäxspersionen erfolgen. So ist insbesondere darauf zu achten, daß Polymere entstehen, die unter den vorgesehenen Trocknungsbedingungen der Farbe einen Film bilden, und die Auswahl der Monomeren zur Herstellung von Copolymerisaten ist so zu treffen, daß nach der Lage der Polymerisationsparameter die Bildung von Copolymeren mit den erfindungsgemäßen Ketogruppen-tragenden Monomeren zu erwarten ist. Gewünschtenfalls können auch mehrere der unter c) genannten Verbindungen gleichzeitig verwendet werden. Bei Copolymerisation von Monomeren, die homopolymerisiert wasserlösliche Polymere ergeben, sollten nur so große Mengen verwendet werden, daß die <fasserempfindlichkeit der Dispersionsfilme bzw. der Anstrichfilme nicht unvertretbar groß wird.
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Z.B. sollten (Meth-)Acrylsäure, Crotonsäure, Maisin- oder Fumarsäure, (Meth-)Acrylamid oder Maleinsäureanhydrid in der Regel nicht in Mengen oberhalb 5 %, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, copolymerisiert werden.
Die wässrigen Kunststoffdispersionen werden mit Feststoffgeh^lten zwischen 2o und 7o %t vorzugsweise zwischen 4o und 60 % hergestellt.
Im übrigen werden die wässrigen Kunststoffdispersionen in üblicher Weise nach Verfahren, die dem Fachmann bekannt sind, hergestellt.
Kunststoffdispersionen sind außerordentlich komplexe Systeme. Die Herstellung der hochwertigen Dispersionen gemäß der vorliegenden Erfindung setzt die Anwendung der auf dem Gebiet der Emulsionspolymerisation bestehenden Erfahrungen, auch soweit sie hier nicht besonders beschrieben sind, voraus. Die Mißachtung der dem Fachmann der Emulsionspolymerisation bekannten Regeln kann daher wichtige Eigenschaften, z.B. die Wasserbeständigkeit, der Dispersionsfilme bzw. der Anstrichfilrae, beeinträchtigen. Die Dispersionen sollten deshalb, bezogen auf den Gehalt an Polymerisat, die üblicherweise verwendeten Mengen von bis zu 3 %, vorzugsweise bis zu 2 %, an ionischen Emulgatoren bzw. bis zu 6 %, vorzugsweise bis zu 4 % an nicht-ionischen Emulgatoren nicht wesentlich überschreiten.
Als nicht-ionische Emulgatoren verwendet' man beispielsweise Alkylpolyglykoläther wie die Äthoxylierungsprodukte von Lauryl-, Oleyl- oder Steary!alkohol oder von Gemischen wie Kokosfettalkohol; Alkylphenolpolyglykoläther wie die Äthoxylierungsprodukte von Octyl- oder Nonyl-phenol, Diisopropyl-phenol, Triisopropy!phenol oder von Di- oder Tri-tert.-butyl-phenol; oder Xthoxylierungsprodukte von Polypropylenoxid.
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Als ionogene Emulgatoren kommen in erster Linie anionische Emulgatoren in Frage. Es kann sich dabei um die Alkali- oder Ammonium-Salze von Alkyl-, Aryl- oder Alkyl-aryl-sulfonaten, -Sulfaten, -Phosphaten, -Phosphonaten oder Verbindungen mit anderen anionischen Endgruppen handeln, wobei sich auch Oligo- oder Polyäthylenoxyd-Einheit en zwischen dem Kohlenwasser Stoffrest und der anionischen Gruppe befinden können. Typische Beispiele sind Natriumlaurylsulfat, Natriumoctylphenolglykoläthersulfat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumlauryl-diglykolsulfat, Ämmonium-tri-tert.-butylpnenolpenta- oder oktaglykolsulfat.
Als Schutzkolloide verwendet man gegebenenfalls Naturstoffe wie Gummiarabicum, Stärke, Alginate oder modifizierte Naturstoffe wie Methyl-, Äthyl-, Hydroxyalkyl- oder Carboxymethylcellulose oder synthetische Substanzen wie Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon oder Gemische aus derartigen Stoffen. Bevorzugt können modifizierte Cellulose-Derivate und synthetische Schutzkolloide verwendet werden.
Zum Starten und Weiterführen der Polymerisation bedient man sich öl- und/oder vorzugsweise wasserlöslicher Radikalbildner oder Redoxsysteme. Es eignen sich beispielsweise Wasserstoffperoxyd, Kalium- oder Ammoniumperoxydisulfat, Dibenzoylperoxyd, Laurylperoxyd, Tri-tert. -bntylperoxyä, Bis-azodiisobutyronitrily allein oder zusammen mit reduzierenden Komponenten, beispielsweise Natriumbisulf it, Rongalit, Glucose/ Ascorbinsäure und anderen reduzierend wirkenden Verbindungen. Die erfindungsgemäß hergestellten Dispersionen haben den besonderen Vorteil* daß sie sich sowohl zur Herstellung von Dispersionsglanzfarben mit guter Naßhaftung auf nichtsaugfähigen Untergründen eignen, als auch daß sie hohe Verseifungsbeständigkeit aufweisen.
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Beispiel 1
In einem 2 Liter-Dreüialskolben, der sich in einem Heizbad befindet und der mit Rührer, Rückf Ißkühler, Tropf trichter und Thermometer ausgestattet ist, wird eine Dispersionsflotte, bestehend aus
7o9 GT Wasser
12 GT Polyvinylalkohol mit dem Hydrolysegrad 88 Molprozent und einer Viskosität der 4-proz. wässrigen Lösung bei 2o C von 18 cP
o, 9 GT Natrium-vinylsulfonat
1,1 GT Natriumdoäecylbenzolsulfonat
15 GT Nonylphenolpolyglykoläther mit ca. 3o Äthylenoxydeinheiten
0,72 GT NaH3PO4 . 2 H2O 1,67 GT Na3HPO4 . 12 H2O 1,5 GT Ammoniumperoxydisulfat und
60 GT einer Monomermischung, die einer Mischung aus 3oo GT Vinylacetat, I5o GT 2-Äthylliexylacrylat, I5o GT Pivalinsäurevinylester und 18 GT Äcetessigsäureallylester entnommen worden war
unter Rühren erhitzt, wobei die Polymerisation in Gang kommt. Wenn die Temperatur auf 7o C gestiegen ist, wird mit der Zudosierung des restlichen Monomerengemisches begonnen·
Unmittelbar nach dem Ende der Monomerzugabe wird eine Lösung von o, 3 GT Ammoniumperoxydisulfat in 15 GT Wasser zugefügt. Man heizt bei der Polymerisat ions temperatur (7o°C) unter fortgesetztem Rühren 2 Stunden nach und kühlt den Ansatz ab. Der Feststoff gehalt beträgt ca. 47,5 %.
Beispiel 2
In genau der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wird verfahren, wobei jedoch bei der Polymerisation kein Äcetessigsäureallylester mitverwendet wird.
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Beispiel 3
In einer Apparatur, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, wird eine Dispersionsflotte, bestehend aus
618 GT Wasser
18 GT Olejrlpolyglykoläther mit ca. 25 Äthylenoxydeinheiten
o,2 GT Natrium-dodecylbenzolsulfonat
12 GT Hydroxyäthylcellulose mit einem
durchschnittlichen Polymerisationsgrad von ca. 4oo (Molgew, etwa loo ooo)
1,5 GT Natriumacetat
2,5 GT Ammoniumperoxydisulfat und
63 GT eines Monomerengemisches, das einer Mischung aus
45o GT Vinylacetat
I5o GT Isononansäurevinylester und
12 GT Acetessigsäureallylester entnommen wurde,
auf 7o°C erhitzt und bei dieser Temperatur das restliche Monomerengemisch (549 GT) im Verlaufe von 3 Stunden zudosiert. Nach Zudosierende wird mit o, 5 GT Ämmoniumperoxydisulfat in 15 GT Wasser versetzt und 2 Stunden nachgeheizt. Der Feststoffgehalt liegt bei ca. 5o %.
Beispiel 4
In genau der gleichen Weise, wie in Beispiel 3 beschrieben, wird verfahren, wobei jedoch bei der Polymerisation kein Acetessigsäureallylester mitverwendet wird.
Beispiel 5 :
In einer Apparatur, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, wird eine Dispersionsflotte, bestehend aus
657 GT Wasser
18 GT Nonylphenolpolyglykoläther mit ca. 3o Äthylenoxydeinheiten
0 980 7/093
12 GT Polyvinylalkohol mit dem
Hydrolysegrad 88 Molprozent und einer Viskosität der 4-proz. wässrigen Lösung bei 2o C von 18 cP.
o,9 GT Natrium-Vinylsulfonat
1,5 GT Natrium-Acetat
2,5 GT Ammoniumperoxydisulfat
48 GT Vinylacetat und
12 GT Versatic-lo-säure-vinylester
auf 7o°C erhitzt und bei dieser Temperatur im Verlauf von 3 Stunden ein Gemisch aus 432 GT Vinylacetat, Io8 GT Versaticlo-säurevinylester und 9 GT Acetessigsäureallylester dosiert. Nach Zudosierende wird mit o, 5 GT Ammoniumperoxydisulfat in 15 GT Wasser versetzt und 2 Stunden nachgeheizt. Der Feststoffgehalt liegt bei ca. 49 %.
Beispiel 6
In genau der gleichen Weise, wie in Beispiel 5 beschrieben, wird verfahren, wobei jedoch bei der Polymerisation kein Acetessigsäureallylester mitverwendet wird.
Beispiel 7
In einer Appa^ur, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, wird eine Dispersionsflotte, bestehend aus
622 GT Wasser
18 GT Nonylphenolpolyglykoläther mit ca. 3o Äthylenoxydeinheiten
1,5 GT Natriumacetat
12. GT Hydroxyäthy!cellulose mit einem
durchschnittlichen Polymerisationsgrad von ca. 4oo (Molgew, etwa loo ooo)
2,5 GT Ammoniumperoxydisulfat und 6o GT einer Monomerenmischung, die aus 396 GT Vinylacetat
I5o GT Versatic-lo-säurevinylester 48 GT Butylacrylat IS GT Äcetessigsä'ireallylester !ine
6 GT Cr^tc::eäv.:.-.-
hergestellt wurde*· .?·©:· dieser Teurer a cur in T'eriauf vor. 3 Stunder. *) auf 7o°C erhitzt und
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die restliche Monomermischung (558 G'J?) dosiert. Nach Zudosierende wird mit o, 5 GT Ammoniumperoxydisulfat in 15 Gx' Wasser versetzt und 2 Stunden nachgeheizt. Der Feststoffgehalt liegt bei ca. 5o %.
Beispiel 8
In genau der gleichen Weise, wie in Beispiel 11 beschrieben, wird verfahren, wobei jedoch bei der Polymerisation kein Acetessigsäureallylester mitverwendet wurde.
Zum Herstellen der Dispersionfarben mit hoher Naßhaftung mischt man die Dispersionen mit einer Pigmentaufsculämmung ab. Solche Pigmentaufschlämmungen, auch als Pigmentanteigungen oder Pigmentpasten bezeichnet, die sich zum Einsatz in niedrig pigmentierten Dispersionfarben und insbesondere von Glanzfarbeii eignen, bestehen zum Beispiel aus Titandioxid, welches in Wasser gleichmäßig dispergiert ist. Sie enthalten in der Regel Schutzkolloide wie Cellulosederivate, beispielsweise Hydroxyäthylcellulose, und Dispergiermittel, beispielsweise Salze der PoIy-(meth) acrylsäure oder Natriumpolyphosphat. Übliche Bestandteile der Pigmentaufschlämmung sind ferner antimikrobielle Konservierungsmittel, Entschäumer, pH-Stabilisatoren und Füllstoffe. Besonders geeignete Titandioxydpigmente sind Rutil und Anatas. Für Glanzfarben ist es wichtig, daß der mittlere Teichendurchmesser des Pigments in der Nähe der unteren Grenze der Licht-Wellenlänge liegt, also bei etwa o.4 bis o.2 Ai. Für die Herstellung niedrig pigmentierter matter Farben kann man beispielsweise spezielle dberflächenreiche Silikatpigmente mitverwenden. Bindemittelreiche matte Farben ergeben gut zu reinigende Anstriche. Die Pigmentpaste kann natürlich auch Buntpigmente enthalten, aber der gewünschte Farbton kann ebenso durch Abtönen der mit Weißpigment konfektionierten Dispersionfarbe eingestellt werden.
Die Pigmentaufschlämmung kann nach den bekannten Methoden hergestellt werden, z.B. durch Dispergieren des Pigments im Dissolver, oder auf Kugel- oder Sandmühlen. Zur Verwendung in Glanzfarben darf die Pigmentaufschlämmung keine wesentlichen Mengen
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an Pigmentaggregaten enthalten, weil diese den Glanz beeinträchtigen.
Man kann entweder der Dispersion oder auch der fertigen" Dispersionsfarbe Hilfsstoffe zusetzen, z.B. Weichmacher, Vernetzer, Puffersubstanzen, Verdicker, Thixotropierungsmittel, Rostschutzmittel, Alkydharze oder trocknende Öle. Weichmacher sind hierbei nicht die eingangs als Filmkonsolidierungsmittel genannten Lösungsmittel mit nur temporärer Wirkung sondern Verbindungen wie Dibutylphthalat, die die Filmbildungstemperatür erniedrigen und längere Zeit im Polymerisat verbleiben.
Zur Pjü:ung der Naßhaftung wurden Glanzfarben nach den folgenden Rezepturen hergestellt.
Rezeptur I
1. Wasser
3 %ige wäßrige Lösung
TJ
von Tylose H 2o
RCalgon N (fest)
Dispergiermittel PA 3o
Ammoniak 25 %ig
Konservierungsmittel
Entschäumer
Titandioxid 175,ο GT Korngröße o.2-o.4 λχ
1,2-Propylenglykol lo,o GT
werden dispergiert und dann die
2. Dispersion (bei 5o % Feststoffgehalt) 7lo,ο GT eingesfczt, die, wenn der pH-VJert nicht über ca. 7 liegt,· mit 2, ο GT Ammoniak 25 %ig versetzt wird.
41, ο GT
15,6 GT
o, 4 GT
3,o GT
l,o GT
2fo GT
3, ο GT
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Anschließend wird unter Rühren langsam eine Mischung aus
3. Butyldiglykolacetat und Ιο, ο GT
1,2-Propylenglykol 27, ο GT
zugegeben.
Die unter 1. angegebenen flüssigen bzw. löslichen Bestandteile mit Ausnahme des i.2-Propyiengiykois werden in einem Rührgefäu in der genannten Reihenfolge vorgelegt und darin das Pigment mit einem Dissolver dispergiert. Anschließend wird 1,2-Propylenglykol zugegeben. Von dieser Pigmentpaste wurde eine größere Menge hergestellt, um für die Abmischung mit den verschiedenen zu prüfenden Dispersionen gleiche Bedingungen z.B. hinsichtlich der Pigmentdispergierung zu gewährleisten.
Rezeptur II
Rezeptur II unterscheidet sich von Rezeptur I durch einen höheren Anteil an organischen Lösungsmitteln und zwar wurde der Farbe ein Gemisch aus 53 GT 1,2-P2rpylenglykol und 17 GT Butyldiglykolacetat zugefügt.
Rezeptur III
Rezeptur III unterscheidet sich von Rezeptur I und II durch einen noch höheren Anteil an organischen Lösungsmitteln und zwar wurde der ansonsten fertigen Farbe ein Gemisch aus 68» 7 GT 1,2-Propylenglykol und 21, 3 GT Butyldiglykolacetat zugefügt.
Rezeptur IV
Rezeptur IV unterscheidet sich von Rezeptur I durch eine andere Zusammensetzung des zur ansonsten fertigen Farbe gefügten Lösungsmittelgemisches (Verfahrensschritt 3 der Farbherstellung) und zwar wurde der Farbe ein Gemisch aus 12,4 GT 1,2-Propylenglykol, 4,6 GT Butyldiglykolacetat und 2o GT 2, 2,4-Trimethylpentandiol-lf3-monoisobutyrat-l (Handelsname: Texanol) zugefügt.
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Für die Herstellung der einzelnen Farben wurde aus den Pigmentpasten ein entsprechender Anteil entnommen und in dem in den obigen Rezepten genannten Verfahren mit den etwa 1 Tag alten Dispersionen unter einem langsam laufenden Rührer gemischt. Darauf wurden die unter 3. genannten Lösemittel zugegeben. Nach der vollständigen Konfektionierung wurden die Farben gesiebt.
Diese Glanzfarben werden nach 1 Tag Standzeit auf Glasplatten und auf Stahlbleche, auf die vorher ein lufttrocknender pigmentierter glänzender Alkydharzlack gesprüht und nach Trocknung Stunden bei loo°C gealtert wurde, aufgezogen. Verwendet wurde ein Filmzieher mit einer Spalthöhe von 2oo ,um. Nach 24 Stunden Trockenzeit der Glanzfarben wurden diese nach den beiden nachfolgend beschriebenen Methoden auf Naßhaftung geprüft.
1) Abriebtest
Auf einer mechanischen Abriebmaschine, wie sie z.B. in der Deutschen Offenlegungsschrift 2.262.956 beschrieben ist, ähnlich der Gardner-Washability und Abrasion Machine, jedoch mit einer etwa l,2o m langen Laufstrecke werden die vorbereiteten Glasplatten so eingelegt, daß. die aufgezogenen Dispersionsfarbenfilme senkrecht zur Laufrichtung der Bürste liegen. Wegen der Länge der Laufstrecke können in einem Prüfgang etwa 15 Farben gleichzeitig untersucht waden. Verwendet wird eine Schweinsboräenbürste, die zu Beginn der Prüfung mit destilliertem Wasser befeuchtet wird. Die Laufstrecke der Bürste wird während der Prüfung ebenfalls mit destilliertem Wasser betropft, so daß die Bürstenspur ständig mit einem Wasserfilm bedeckt ist. Bei ungenügender Naßhaftung wird nach wenigen Bürstengängen die Dispersbnsfarbe durch die Bürste vom Untergrund abgeschoben und reißt an der Grenze zwischen befeuchtetem und trockenem Film ab. Die Naßhaftung ist umso besser, je länger die Bürste bis zum Abschieben des Filmes läuft. Optimale Naßhaftung liegt vor, wenn nach 5ooo Bürstengängen (1 Bürstengang ist ein Hin- und Herlauf) der Film in der befeuchteten Bürstenspur noch nicht abgeschoben ist.
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2) Kondensationstest
Hierbei wurde ein rechteckiger Thermostat verwendet, der zur Hälfte mit Wasser von 5o°C gefüllt ist und in dessen Gasraum über der Wasseroberfläche ein Ventilator montiert ist. Die obere öffnung wird mit den vorbereiteten Stahlblechen - mit der Prüffläche nach unten - belegt und dadurch geschbssen. Der Thermostat steht in einem auf 23°C gehaltenen Raum. Durch die Temperaturdifferenz kondensiert sich Wasserdampf an der Unterseite der Bleche und wirkt auf die Glanzfarbenfilme ein. Nach jeweils 15 Minuten Einwirkungszeit werden die Platten abgenommen und beurteilt.
Ungenügende Haßhaftung zeigt sich in der Bildung von Blasen zwischen der Dispersionsfarbe und dem Alkydharzlack sowie in der leichten Abschiebbarkeit des Films, z.B. mit der Fingerkuppe. Bei guter Naßhaftung ist der Film auch nach 6 Stunden noch blasenfrei und nicht abschiebbar.
Die Prüfergebnisse zeigt Tabelle 1,
Zusammenstellung der Prüfergebnisse
Beispiel Rezeptur Äbriebtest Beständigkeit
Nr· Nr. Zahl der Doppel- im Kondensstionstest
bürstenstriche
1 II
IV		 >5ooo
>3ooo		 7 6 Std.
>6 Std.
2+ II
IV		 5 OO
45o		 3o Min.
25 Min.
3 II
III		 >5ooo
>5ooo		 76 Stdn.
>6 Stdn.
4+ II 25o <15 Min.
5 I > 5ooo 7 6 Stdn.
6+ I I2o 3ο Min»
7 I >5ooo 7 6 Stdn.
8*" I 5oo 2 Stdn.
+ ) nicht erfindungsgemäße Vergleichsbeispiele
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Claims (3)

  1. Patentansprüche
    1· Verfahren zum Hersteller von wässrigen Kunststoff-Dispersionen, die zur Herstellung von Farben mit hoher Naßhaftung geeignet sind, durch Copolymerisation der folgenden Monomeren
    A) 5-5o Gew.%, vorzugsweise 15-35 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, Vinylester gesättigter verzweigter Monocarbonsäuren aus 5-2o, vorzugsweise 5 bis 11 Kohlenstoff—Atomen, in denen die Carboxylgruppen unmittelbar an ein tertiäres oder quartäres Kohlenstoff-Atom gebunden sind,
    B) 4o-94,5 Gew.% Vinylacetat, Vinylpropionat und/ oder Vinylisobutyrat,
    C) gegebenenfalls o-3o Gew.% anderer c<-ß-ungesättigter Verbindungen, die mit den genannten Monomeren copolymerisieren können,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei der Polymerisation zusätzlich
    D) o,5-lo Gew.% eines Acetessigesters der allgemeinen Formel
    O O R R1
    CH3-C-CH2-C-X-C=C-H, wobei X= -Ö-, -0-CH2- oder
    ■I
    -0-CH2-CH2-O-C- bedeutet und R= H oder CH3 und R1= H oder CH- ist, mitverwendet -werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Polymerisation 1-5 Gew.% ties Acetessigesters mitverwendet.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Acetessigester,s Acetessigsäureallylester
    verwendet wird.
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