DE4437879A1

DE4437879A1 - Wäßrige Polymerisatdispersionen

Info

Publication number: DE4437879A1
Application number: DE4437879A
Authority: DE
Inventors: Bertold Bechert; Manfred Dr Schwartz; Bernhard Dr Dotzauer; Martin Gloeckner
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1994-10-22
Filing date: 1994-10-22
Publication date: 1995-05-18
Also published as: DE19537935A1

Description

Vorliegende Erfindung betrifft wäßrige Polymerisatdispersionen, enthaltend

- ein dispergiertes Polymerisat, das 0,1 bis 5 Gew.-% einer si licium-organischen Verbindung chemisch gebunden enthält, aus der durch Hydrolyse ein Silanol entsteht, und
- eine Verbindung der allgemeinen Formel I worin A¹ und A² Wasserstoff oder C₄- bis C₂₄-Alkyl bedeuten und nicht gleichzeitig Wasserstoff sind, und X und Y Alkali metallionen oder Ammoniumionen sein können.

Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung dieser wäßrigen Polymerisatdispersionen zur Herstellung wäßriger Beschichtungs- oder Anstrichmittel mit erhöhter Witterungsbestän digkeit, insbesondere Wasserfestigkeit.

Wäßrige Polymerisatdispersionen, deren dispergiertes Polymerisat eine silicium-organische Verbindung chemisch gebunden enthält, aus der durch Hydrolyse ein Silanol entsteht, sind bekannt aus den US-A 3 814 716, DE-A 21 48 457, EP-B 327 006, JP-A 61/9463, DE-A 41 05 601, DE-A 38 35 041 und der DE-A 43 41 260.

Verbindungen der allgemeinen Formel I enthaltende wäßrige Polymerisatdispersionen sind z. B. aus der DE-A 40 21 502 bekannt.

Nachteilig an diesen wäßrigen Polymerisatdispersionen ist, daß die Wasserfestigkeit ihrer Verfilmungen und damit die Witterungs beständigkeit der aus diesen wäßrigen Polymerisatdispersionen hergestellten Anstrich- und Beschichtungsmittel, insbesondere auf mineralischem Untergrund, nicht voll zu befriedigen vermag.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, verbesserte wäß rige Polymerisatdispersionen zur Verfügung zu stellen.

Demgemäß wurden die eingangs definierten wäßrigen Polymerisat dispersionen gefunden.

Die Verbindung I wird bevorzugt in Mengen von 0,5 bis 4, ins besondere 0,5 bis 3 und speziell 1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das dispergierte Polymerisat, eingesetzt.

In der Formel I bedeuten A¹ und A² bevorzugt lineare oder ver zweigte Alkylreste mit 6 bis 18 C-Atomen oder Wasserstoff, und insbesondere mit 6, 12 und 16 C-Atomen, wobei A¹ und A² nicht beide gleichzeitig Wasserstoff sind. X und Y sind bevorzugt Natrium, Kalium oder Ammoniumionen und insbesondere Natrium. Be sonders bevorzugt sind X und Y Natrium, A¹ ein verzweigter Alkyl rest mit 12 C-Atomen und A² Wasserstoff oder A¹. In der Technik werden häufig Gemische verwendet, die einen Anteil von 50 bis 90 Gew.-% des monoalkylierten Produktes aufweisen, beispielsweise Dowfax® 2A1 (Warenzeichen der Dow Chemical Company).

Diese Verbindungen sind als Emulgatoren allgemein bekannt, bei spielsweise aus der US-A 4 269 749 der Dow Chemical Company, und im Handel erhältlich.

Vorzugsweise ist das dispergierte Polymerisat ein solches, das durch radikalische Polymerisation von wenigstens eine ethylenisch ungesättigte C=C-Bindung aufweisenden Monomeren erhältlich ist. Gegebenenfalls schließen sich an die radikalische Polymerisation polymeranaloge Umsetzungen an. Zweckmäßigerweise wird man zur Herstellung des dispergierten Polymerisats die Methode der radikalischen wäßrigen Emulsionspolymerisation anwenden.

Sieht man von der silicum-organischen Verbindung als Wirkbaustein einmal ab, eignen sich als Grundbausteine zum Aufbau des disper gierten Polymerisats somit insbesondere monoethylenisch ungesät tigte Monomere wie Ester der Acrylsäure mit C₁- bis C₈-Alkanolen oder mit C₉- bis C₁₈-n-Alkanolen, Ester der Methacrylsäure mit C₁- bis C₈-Alkanolen oder C₉- bis C₁₈-n-Alkanolen, vinylaromatische Monomere wie Styrol, am aromatischen Ring mit C₁- bis C₄-Alkyl und/oder Halogen ein- oder mehrfach substituiertes Styrol wie ortho-Methylstyrol, para-Methylstyrol, para-Chlorstyrol, p-Brom styrol oder tert.-Butylstyrol, Ester aus C₂- bis C₁₂-Alkancarbon säuren und Vinylalkohol wie Vinylacetat, Vinylbutyrat, Vinyldeca noat, Vinyldodecanat oder Vinylpropionat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, niedere Olefine wie Ethylen, Propylen oder iso- Butylen.

Aus der Reihe der Acrylate sind insbesondere Methyl-, Ethyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, n-Hexyl-, 2-Ethylhexyl- Decyl- und Dodecylacrylat zu nennen, wobei n-Butyl, iso-Butyl, n- Hexyl- und 2-Ethylhexylacrylat von besonderem Interesse sind. Als Methacrylsäureester seien vor allem Methyl-, iso-Butyl-, n-Bu tyl-, tert.-Butyl-, 2-Ethylhexyl-, Dodecyl- und Octadecylmeth acrylat genannt.

Die vorgenannten Monomeren bilden üblicherweise die Hauptmono meren, d. h. sie vereinen in der Regel 65 bis 100 Gew.-% der Grundbausteine auf sich.

Neben diesen Hauptmonomeren kann das dispergierte Polymerisat bis zu 35 Gew.-%, bevorzugt bis zu 20 Gew.-% und ganz besonders be vorzugt bis zu 10 Gew.-%, weitere radikalisch copolymerisierbare Monomere als Grundbausteine einpolymerisiert enthalten. Als sol che Nebenmonomere kommen Monomere wie 3 bis 6 C-Atome aufweisende α,β-monoethylenisch ungesättigte Carbonsäuren, deren Anhydride, Nitrile und Amide in Betracht. Beispiele hierfür sind Acryl nitril, Methacrylnitril, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Acrylamid, Methacrylamid, Maleinsäuremonoamid und -diamid, Fumarsäuremono- und diamid, Crotonsäureamid, N-Methylacrylamid, N-Methylmethacrylamid, N-Bu tylacrylamid, N-Butylmethacrylamid, N-Ethylacrylamid und N-Ethyl methacrylamid. Weitere geeignete Nebenmonomere sind Vinylsulfon säure, Alkoxyalkylacrylate wie 3-Methoxy-n-butylacrylat und -methacrylat oder 2-n-Butoxymethyl-n-butylacrylat und -meth acrylat, aber auch Tetrahydrofurfurylacrylat.

Geeignete Nebenmonomere sind auch die Ester der Acryl- oder Meth acrylsäure mit diprimären C₂- bis C₈-n-Alkandiolen wie 2-Hydroxy ethylacrylat und -methacrylat, 3-Hydroxypropylacrylat und -methylacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat und -methacrylat, 6-Hydroxyhexylacrylat und -methacrylat sowie 8-Hydroxyoctylacry lat und -methacrylat. Des weiteren sind als mögliche Nebenmono mere N-Alkylacryl- und -methacrylamide zu nennen, wie z. B. N-Me thylol-acryl und -methacrylamid, aber auch N-Methylol-crotonsäu reamid kommt in Betracht.

Vorzugsweise werden die Gewichtsanteile der als Grundbausteine zum Aufbau des dispergierten Polymerisats radikalisch polymeri sierbaren Monomere so gewählt, daß ein nur aus diesen Grundbau steinen aufgebautes Polymerisat nach Fox eine Glasübergangstempe ratur (differential scanning calorimetry, 20°C/min, midpoint) von -55 bis +70, bevorzugt von -25 bis +35 und ganz besonders bevor zugt von -10 bis +25°C aufweist. Nach Fox (T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. (Ser. II)1, 123 [1956]) gilt für die Glasübergangs temperatur von Copolymerisaten in guter Näherung:

wobei X¹, X², . . . . . . , Xⁿ die Massenbrüche der Monomeren 1, 2, . . . . . . , n und Tg¹, Tg², . . ., T_g ⁿ die Glasübergangstemperaturen der entsprechenden Homopolymerisate in Kelvin bedeuten. Die Glasübergangstemperaturen der Homopolymerisate der vorstehend aufgeführten Monomeren sind bekannt und z. B. in J. Brandrup, E.H. Immergut, Polymer Handbook 1^st Ed. J. Wiley, New York (1966) und 2^nd Ed. J. Wiley, New York (1975) aufgeführt. Insbesondere sind besagte Werte in Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry, VCH Weinheim, Vol. A21, S. 169 (1992) zu finden.

Mit Vorteil setzen sich die Grundbausteine zum Aufbau des disper gierten Polymerisats wie folgt zusammen:

a) 65 bis 100 Gew.-% wenigstens zweier Monomere, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Acrylester von C₁- bis C₈-Alkanolen, Methacrylester von C₁- bis C₈-Alkanolen und vinylaromatische Monomere und
b) 0 bis 35 Gew.-% sonstige copolymerisierbare Monomere.

Ganz besonders bevorzugt lautet die Zusammensetzung der Grundbau steine:

a) 95 bis 99,5 Gew.-% wenigstens zweier Monomere, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Acrylester von C₁- bis C₈-Alkanolen, Methacrylester von C₁- bis C₈-Alkanolen und vinylaromatische Monomere und
b) 0,5 bis 5 Gew.-% an Monomeren ausgewählt aus der Gruppe um fassend Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid und Vinylsulfonsäure.

Von besonderer Bedeutung sind dabei als Monomere a) n-Butylacry lat, 2-Ethylhexylacrylat, Ethylmethacrylat und Methylmethacrylat sowie Styrol. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Grundbau steine ausschließlich von (Meth)acrylaten gebildet werden, gege benenfalls mit geringen Anteilen (Meth)acrylsäure und/oder deren Amiden modifiziert.

Als radikalisch copolymerisierbare Wirkbausteine (silicium-orga nische Verbindungen) kommen alle diejenigen in Betracht, die in der US-A 3 814 716, DE-A 21 48 457 C3, der EP-B 327 006 und der JP-A 61/9463 genannt werden. Sie sind dadurch charakterisiert, daß sie einen an das Si gebundenen organischen Rest aufweisen, der eine copolymerisierbare ethylenisch ungesättigte C=C Doppel bindung trägt.

Besonders geeignete, eine copolymerisierbare ethylenisch ungesät tigte C=C Doppelbindung aufweisende, copolymerisierbare Wirkbau steine sind solche der allgemeinen Formel II

in der R¹ ein in ω-Stellung ethylenisch ungesättigter organischer Rest, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander primäre oder sekundäre, gegebenenfalls mit Alkoxygruppen substituierte Alkylreste oder Acylreste bedeuten. Außerdem können maximal zwei der Reste R², R³ und R⁴ Wasserstoff bedeuten.

R¹ ist mit Vorteil eine in ω-Stellung ungesättigte Alkenylgruppe mit 1 bis 10, vorzugsweise 2 bis 4 C-Atomen oder ein in ω-Stel lung ungesättigter Carbonsäureesterrest von Carbonsäuren mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen und Alkoholen mit bis zu 6 Kohlenstoff atomen. Die Substituenten R², R³ und R⁴ weisen in der Regel bis zu 10, vorzugsweise bis zu 6 Kohlenstoffatome auf. Beispiele von be sonders geeigneten copolymerisierbaren Wirkbausteinen II sind Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyldiethoxysilanol, Vinylethoxysilandiol, Allyltriethoxysilan, Vinyltripropoxysilan, Vinyltrisopropoxysilan, Vinyltributoxysilan, Vinyltriacetoxysi lan, Trimethylglykol-vinylsilan, γ-Methacryloxypropyl-trimethyl glykolsilan, γ-Acryloxypropyl-triethoxysilan, γ-Methacryloxypro pyl-trimethoxysilan und γ-Methacryloxypropyl-tris-(beta-methoxye thoxy)-silan.

Ganz besonders günstige copolymerisierbare Wirkbausteine sind aber auch Mercaptosilane, die wie das Molekulargewicht regelnde Substanzen im Rahmen radikalischer Polymerisationen einpolymeri sierbar sind. Im Unterschied zu den ethylenisch ungesättigten Wirkbausteinen werden die Mercaptosilane ausschließlich am Ende der Polymerisatkette eingebaut. Ganz besonders eignen sich Mercaptosilane der allgemeinen Formel III

in der die Variablen folgende Bedeutung haben:
n 1 bis 8,
R⁵, R⁶ Wasserstoff und/oder Ci- bis C₄-Alkylgruppe,
R⁷, R⁸, R⁹ C₁- bis C₆-Alkylgruppe und/oder C₁- bis C₆-Alkoxygruppe, mit der Maßgabe, daß mindestens einer der Reste R⁷ bis R⁹ eine Alkoxygruppe ist.

Mit Vorteil werden als Mercaptosilane III solche mit n=2 bis 4 einpolymerisiert. Bevorzugte Reste R⁵, R⁶ sind Wasserstoff und Methyl, während als Reste R⁷ bis R⁹ mit Vorzug Methyl, Ethyl, Methoxy und Ethoxy in Betracht kommen, wobei mindestens einer der Reste R⁷ bis R⁹ Methoxy oder Ethoxy sein muß. Besonders günstige einpolymerisierte Mercaptosilane III sind 3-Mercaptopropyl-trime thoxysilan, 3-Mercaptopropyl-triethoxysilan sowie 3-Mercaptopro pyl-methyl-dimethoxysilan. Die Mercaptosilane III sind ebenso wie die Wirkbausteine II bekannt und im Handel erhältlich.

Silicium-organische Verbindungen lassen sich als Wirkbausteine aber auch über polymeranaloge Umsetzungen in die erfindungs gemäßen Dispersionspolymerisate einbauen. Beispiele für derartige Wirkbausteine sind z. B. Verbindungen der allgemeinen Formel IV

mit R¹⁰ eine Kohlenwasserstoffkette mit bis zu 10 Kohlenstoff atomen, die durch Stickstoff oder Sauerstoff unterbrochen sein kann,
und R¹¹ C₁- bis C₄-Alkyl, Wasserstoff oder Aryl.

Ein besonders geeignetes Wirkmonomeres IV ist y-Glycidyloxypropyl trimethoxysilan. Die Verwendung von Wirkbausteinen IV setzt vor aus, daß die verwendeten Grundbausteine solche umfassen, die nucleophile Gruppierungen aufweisen. Solche Gruppierungen sind beispielsweise Carboxylgruppen, Carbonamidgruppen oder Hydroxyl gruppen. Sie sollten in wenigstens äquivalenter Menge zur Menge der verwendeten Wirkmonomere IV vorhanden sein.

Mit Vorteil können erfindungsgemäß auch Gemische von Wirkbaustei nen II, III und IV angewendet werden, vorzugsweise im molaren Verhältnis 1:1:1.

Wie bereits erwähnt, stellt man die erfindungsgemäß zu verwenden den wäßrigen Polymerisat-Dispersionen in an sich bekannter Weise nach der Methode der radikalischen wäßrigen Emulsionspolymerisa tion in Gegenwart von wasserlöslichen radikalbildenden Initiato ren und grenzflächenaktiven Substanzen sowie gegebenenfalls das Molekulargewicht regelnden Substanzen sowie weiteren Hilfsmitteln her. Als geeignete grenzflächenaktive Substanzen kommen neben den erfindungsgemäßen Verbindungen I sowohl übliche Emulgatoren wie Schutzkolloide in Betracht. Als übliche Emulgatoren haben sich hierfür ethoxylierte Mono-, Di- und Tri-Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C₄- bis C₉), ethoxylierte Fettalkohole (EO- Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C₈- bis C₃₆) sowie Alkali- und Ammoniumsalze von Alkylsulfaten (Alkylrest: C₈ bis C₁₂) von ethoxylierten Alkanolen (EO-Grad: 4 bis 30, Alkylrest: C₁₂- bis C₁₈), von ethoxylierten Alkylphenolen (EO-Grad: 3 bis 50, Alkyl rest: C₄- bis C₉), von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest: C₁₂- bis C₁₈) und von Alkylarylsulfonsäuren (Alkylrest: C₈- bis C₁₈) bewährt. Bis zu 30 mol.-% der Ethylenoxid-Einheiten können auch durch an dere Alkylenoxideinheiten, insbesondere Propylenoxid-Einheiten, ersetzt sein. Weitere Emulgatoren sind beispielsweise Natrium dialkylsulfosuccinate, Natriumsalze von sulfatierten Ölen, Alkali- und Ammoniumalkylsulfate, Alkalisalze von Sulfonsäuren, ethoxylierte Fettsäuren und/oder Fettamide und Natriumsalze von Fettsäuren, z. B. Natriumstearat und Natriumoleat. Als Schutz kolloide kommen Polyvinylalkohole, Cellulosederivate oder Vinyl pyrrolidon in Betracht. Selbstverständlich können die genannten grenzflächenaktiven Substanzen auch im Gemisch angewendet werden.

Als weitere geeignete Emulgatoren sind die Alkalimetall- und Ammoniumsalze der Schwefelsäurehalbester der vorgenannten Hydro xylgruppen aufweisenden Emulgatoren zu nennen. Genannt seien auch sulfatierte Alkoxylierungsprodukte von C₁₂- bis C₂₀-, gegebenen falls monoethylenisch ungesättigten, Alkanolen (z. B. Lauryl alkohol, Stearylalkohol, Oleylalkohol oder Spermölalkohol), von C₁₂- bis C₂₀-, gegebenenfalls monoethylenisch ungesättigten, Alkylaminen sowie von C₈- bis C₁₂-Alkylphenolen wie n-Octylphenol, n-Nonylphenol, iso-Nonylphenol oder n-Dodecylphenol. Für die Alkoxylierung wird in der Regel Ethylenoxid und/oder Propylenoxid verwendet. Der Alkoxylierungsgrad beträgt im allgemeinen 5 bis 80, vorzugsweise 10 bis 30. Derartige Alkoxylierungsprodukte wer den ebenfalls meist in Form ihrer wasserlöslichen Alkali- oder Ammoniumsalze eingesetzt. Die besten Wasserfestigkeiten werden bei Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen I erzielt, die vorzugsweise als einzige Dispergiermittel verwendet werden.

Als wasserlösliche Polymerisationsinitiatoren kommen vor allem Peroxide wie die Alkalimetallproxodisulfate, Ammoniumperoxodisul fate, Wasserstoffperoxid oder kombinierte Systeme, die ein orga nisches Reduktionsmittel, z. B. das Natriumsalz der Hydroxymethan sulfinsäure, ein Peroxid, z. B. tert.-Butylhydroperoxid, und wahl weise eine geringe Menge einer im Polymerisationsmedium löslichen Metallverbindung, deren metallische Komponente in mehreren Wer tigkeitsstufen auftreten kann, enthalten, z. B. Ascorbinsäure/Ei sen(II)sulfat/Natriumperoxodisulfat, in Betracht. Als weitere ge eignete Reduktionsmittel seien in diesem Zusammenhang Natrium sulfit und Natriumhydrogensulfit genannt. Die Emulsionspolymeri sationstemperatur und die verwendete Menge an Polymerisationsini tiatoren wird in der Regel so bemessen, daß ein zahlenmittleres relatives Molekulargewicht _n des dispergierten Polymerisats von 5·10³ bis 5·10⁷, bevorzugt 10⁵ bis 2·10⁷ erhalten wird.

Die Emulsionspolymerisationstemperatur beträgt in der Regel 30 bis 95°C, vorzugsweise 60 bis 90°C. Art und Menge der eingesetzten grenzflächenaktiven Substanzen bestimmen im wesentlichen den mittleren Teilchendurchmesser der resultierenden dispergierten Polymerisatteilchen. In der Regel werden sie in Mengen von 0,5 bis 5 Gew.-% bezogen auf die Menge der zu polymerisierenden Bausteine eingesetzt. Die Emulsionspolymerisation zur Herstellung des Poly merisats kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich ausgeführt werden. Bevorzugt ist das Zulaufverfahren, bei dem man einen Teil des Polymerisationsansatzes vorlegt, auf die Polyme risationstemperatur erhitzt und anschließend den Rest in getrenn ten Zuläufen, von denen wenigstens einer die Monomeren in reiner oder in emulgierter Form enthält, kontinuierlich zuführt. Die Wirkbausteine (Siliciumverbindungen) können dabei teilweise oder vollständig in die Vorlage oder als Bestandteil des Zulaufs zuge geben werden. Vorzugsweise werden sie im Gemisch mit den Grund bausteinen über den Zulauf kontinuierlich zudosiert.

Zweckmäßigerweise werden die erfindungsgemäßen wäßrigen Polymerisatdispersionen mit einem Feststoffgehalt von 20 bis 65, bevorzugt 30 bis 55 Gew.-% hergestellt.

Die erfindungsgemäßen wäßrigen Polymerisatdispersionen bilden glänzende, klare und zäh-flexible Filme, die nur wenig Wasser aufnehmen. Die Wasseraufnahme beträgt nach 24-stündiger Wasser lagerung in der Regel weniger als 10, meist weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf die Ausgangsmasse. Zur Verfilmung bei Raumtemperatur bedarf es bei entsprechender Wahl der Glasübergangstemperatur in der Regel weder des Zusatzes von Weichmachern noch von Filmbilde hilfsmitteln.

Die erfindungsgemäßen wäßrigen Polymerisatdispersionen können so wohl für sich, als auch im Gemisch mit feinteiligen anorganischen Zuschlagstoffen wie Füllstoffen (Kreide, Schwerspat, Quarzmehl etc.) und/oder Pigmenten (z. B. Eisenoxidpigmenten) als An strich- und/oder Beschichtungsmittel z. B. an Wänden aufgetragen werden. In Betracht kommen sowohl Innen- als auch Außenfarben. Besonders eignen sich die erfindungsgemäßen Systeme für minerali sche Untergründe. Weiterhin können die erfindungsgemäßen wäßrigen Zubereitungen übliche Additive wie z. B. Filmbildehilfsmittel oder Rheologiemodifikatoren umfassen.

Eine häufige Zusammensetzung der erfindungsgemäß aufzutragenden wäßrigen Systeme lautet:
1 bis 40 Gew.-% Dispersionspolymerisat,
0 bis 50 Gew.-% feinteilige anorganische Füllstoffe und/oder Pigmente,
0 bis 15 Gew.-% übliche Hilfsmittel,
wirksame Mengen grenzflächenaktiver Substanzen und Wasser als Restmenge.

Weiter ist bemerkenswert, daß die erfindungsgemäßen Systeme nach Verfilmung auch bei erhöhten Temperaturen kaum Schmutz annehmen. Vermutlich ist dies auf ihre geringe Oberflächenklebrigkeit zu rückzuführen. Insbesondere verhindern sie auch Ausblüh erscheinungen auf Betondachsteinen.

Beispiele

A) Herstellung von erfindungsgemäßen wäßrigen Polymerisat dispersionen ED1 bis ED6 und zweier Vergleichsdispersionen VD1 und VD2.

VD1: Eine wäßrige Emulsion aus 49 g Methylmethacrylat, 49 g n-Bu tylacrylat, 2 g Acrylsäure, 105 g Wasser und 0,5 g Natrium laurylsulfat wurde mittels 0,5 g Natriumperoxodisulfat nach der Emulsionszulauffahrweise bei 90°C nach der Methode der radikalischen wäßrigen Emulsionspolymerisation polymerisiert.

VD2: Eine wäßrige Emulsion aus 49 g Methylmethacrylat, 49 g n-Bu tylacfylat, 2 g Acrylsäure, 105 g Wasser und 0,5 g Dowfax 2A1 wurde mittels 0,5 g Natriumperoxodisulfat nach der Emulsions zulauffahrweise bei 90°C nach der Methode der radikalischen wäßrigen Emulsionspolymerisation polymerisiert.

ED1: Wie VD1, die wäßrige Emulsion umfaßte jedoch als Wirk- und Grundbausteine 48,5 g Methylmethacrylat, 49 g n-Butylacrylat, 2 g Acrylsäure und 0,5 g γ-Methacryloxypropyl-trimethoxysi lan.

ED2: Wie VD2, die wäßrige Emulsion umfaßte jedoch als Wirk- und Grundbausteine 48,5 g Methylmethacrylat, 49 g n-Butylacrylat, 2 g Acrylsäure und 0,5 g γ-Methacryloxypropyl-trimethoxysi lan.

ED3: Wie ED1, als Wirkbaustein wurde jedoch γ-Glycidyloxypropyl trimethoxysilan eingesetzt.

ED4: Wie ED2, als Wirkbaustein wurde jedoch γ-Glycidyloxypropyl trimethoxysilan eingesetzt.

ED5: Wie ED1, als Wirkbaustein wurde jedoch 3-Mercaptopropyltri methoxysilan eingesetzt.

ED6: Wie ED2, als Wirkbaustein wurde jedoch 3-Mercaptopropyltri methoxysilan eingesetzt.

ED7: Wie ED5, die verwendete Menge an 3-Mercaptopropyltrimethoxy silan wurde jedoch auf 1,0 g erhöht und gleichzeitig die ver wendete Menge an n-Butylacrylat auf 48,5 g reduziert.

ED8: Wie ED6, die verwendete Menge an 3-Mercaptopropyltrimethoxy silan wurde jedoch auf 1,0 g erhöht und gleichzeitig die ver wendete Menge an n-Butylacrylat auf 48,5 g reduziert.

B) Untersuchung der Scheuerfestigkeit verschiedener Anstrichzu bereitungen

In die in A) erhaltenen wäßrigen Polymerisatdispersionen wurden, jeweils bezogen auf 100 g wäßrige Polymerisatdispersion, 50 g feinteiliges handelsübliches Titandioxid, 10 g feinteiliges han delsübliches Calciumcarbonat und 140 g feinteiliger Dolomit ein gerührt und das Gemisch mit soviel Wasser verdünnt, daß die Aus laufzeit der Verdünnung in einem Ford-Becher 4 zwischen 20 und 22 Sekunden lag. Nach Zugabe einer geringen Menge handelsüblichen Entschäumers und handelsüblichen Biozids, wurden aus den Zu bereitungen jeweils Filme mit einer Naßdicke von 400 µm gegossen. Nach 10 Tagen Trocknung bei Raumtemperatur wurde die Naßscheuer festigkeit der resultierenden Filme bestimmt. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 1.

Verwendete Dispersion
Zahl der Scheuerzyklen, bis zu welcher Naßscheuerfestigkeit bestand
VD1
1000
VD2	1150
ED1	1800
ED2	2200
ED3	1750
ED4	2150
ED5	1900
ED6	2250
ED7	2000
ED8	2450

C) Bewitterungstest mit UV-Strahlung

Farbformulierung:
2100 g Wasser,
500 g wäßrige Polymerisatdispersion aus A,
  15 g handelsüblicher Rheologiemodifikator,
   3 g Benetzungsmittel,
210 g handelsübliches TiO₂,
700 g feinteiliger Dolomit,
  10 g handelsübliches Koaleszenzmittel,
   6 g handelsübliches Verdickungsmittel auf C.M.C.-Basis,
   7 g Ammoniak,
   5 g handelsübliches Biozid.

Die mit den verschiedenen wäßrigen Polymerisatdispersionen aus A formulierten Farben wurden auf einen Objektträger auf getragen und in einem handelsüblichen Weather-0-meter ge prüft. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 2.

Verwendete Dispersion
Visuelles Erscheinungsbild
VD1
Glanzverlust
VD2	Glanzverlust
ED1	geringer Glanzverlust
ED2	geringer Glanzverlust
ED3	leichter Glanzverlust
ED4	leichter Glanzverlust
ED5	geringer Glanzverlust
ED6	geringer Glanzverlust
ED7	äußerst geringer Glanzverlust
ED8	äußerst geringer Glanzverlust

Claims

Wäßrige Polymerisatdispersionen, die enthalten
- a) ein dispergiertes Polymerisat, das 0,1 bis 5 Gew.-% einer si licium-organischen Verbindung chemisch gebunden enthält, aus der durch Hydrolyse ein Silanol entsteht, und
- b) eine Verbindung der allgemeinen Formel I worin A¹ und A² Wasserstoff oder V₄- bis C₂₄-Alkyl bedeuten und nicht gleichzeitig Wasserstoff sind und X und Y Alkali metallionen oder Ammoniumionen sein können.