DE69223761T2 - Verbesserte nichtwässerige Dispersionen - Google Patents

Verbesserte nichtwässerige Dispersionen

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Nicht-wäßrige Dispersionen (NADs) sind im Stand der Technik gut bekannt und bestehen typischerweise aus Dispersionen von Additionspolymeren in einer relativ nicht-polaren nichtwäßrigen Flüssigkeit, die ein sterisches Stabilisierungsmittel enthält, welches eine doppelte Affinität zu sowohl dem Dispersionsmedium als auch zu dem dispergierten Medium besitzt. Beispielsweise beschreibt das U.S. Patent 3,198,759 Dispersionen von Additionspolymeren in einem Kohlenwasserstoffmedium. Das Kohlenwasserstoffmedium enthält einen oder mehrere aliphatische Kohlenwasserstoffe, die darin gelöst ein Alkyd enthalten, welches entweder durch Direktveresterung einer Trockenölfettsäure mit einer Dicarbonsäure und einem mehrwertigen Alkohol oder durch indirekte Veresterung eines Trockenöls durch erstens Alkoholisierung mit einem mehrwertigen Alkohol und zweitens Veresterung mit einer mehrwertigen Säure gebildet worden ist. Die europäische Patentanmeldung 0 310 331 A2 beschreibt eine nicht-wäßrige Dispersion eines löslichen niedermolekularen Nicht-Alkydpolymeren, welches an einem zweiten nicht-löslichen alkydfreien Polymeren hängt oder adsorbiert ist. Das U.S. Patent 4,530,957 beschreibt nichtwäßrige Dispersionen auf der Basis von vernetzten acrylischen Polymerteuchen, die in einem nicht-wäßrigen Medium dispergiert sind, welches einen polymeren Dispersionsstabilisator enthält. Der polymere Dispersionsstabilisator kann ein Alkyd sein, welches durch Selbstkondensation von 12-Hydroxystearinsäure, gefolgt von einer Verkappungsreaktion mit Glycidylmethacrylat, gebildet worden ist. Das U.S. Patent 4,206,099 beschreibt nicht-wäßrige Dispersionen von vernetzten Polymerteilchen in einem nichtwäßrigen Medium, welches ein amphipathisches sterisches Stabilisierungsmittel enthält. Das sterische Stabilisierungsmittel kann ein Pfropfcopolymeres sein, welches durch Umsetzung eines niedermolekularen, mit einer Carboxylgruppe abgeschlossenen Kondensats von Leinsaatölfettsäuren und 12- Hydroxystearinsäure mit acrylischen Copolymeren erhalten worden ist. Das U.S. Patent 3,779,977 beschreibt nicht-wäßrige Dispersionen eines Acrylnitrilcopolymeren in einem flüssigen Butadienhornopolymeren oder -copolymeren in einer nicht-polaren organischen Kohlenwasserstoffflüssigkeit.
  • Das U.S. Patent 4,983,716 beschreibt in Beispiel 4 die Herstellung einer NAD durch Polymerisation von Methylmethacrylat und Hydroxyethylacrylat in Gegenwart eines Kettenübertragungsmittels und eines speziellen Alkyds, welches aus der Acidolysereaktion erhalten worden ist und ein Mz von 41 300 und einen NVM-Wert von 70,2% besitzt.
  • Frühere eigene Arbeiten haben gezeigt, daß die Auswahl von Alkyden, die spezielle Eigenschaften für den Einsatz als sterische Stabilisierungsmedien für eine NAD besitzen, zu stabilen NADs mit hohem Feststoffgehalt und niedrigem VOC (flüchtige organische Bestandteile) führen, welche annehmbare Viskositäten besitzen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde ein Weg zur Herstellung von NADs gefunden, in welchen herkömmliche Alkyde mit niedrigeren Feststoffgehalten als sterische Stabilisierungsmedien eingesetzt werden. Die vorliegenden NADs sind ausgezeichnet bezüglich ihrer Stabilität, Filtrierbarkeit, ihres Glanzes, ihres niedrigen Grobanteils, ihrer Viskosität und hinsichtlich ihrer klebfreien Zeit und Trocknung-bis-zur-Härte-Zeit, wenn sie als lufttrocknende Beschichtungszusammensetzungen formuliert sind. Wenn sie mit dem gleichen Feststoffgehalt erzeugt werden, den das zur Herstellung der NADs verwendete Alkyd aufweist, zeigen sie überraschenderweise eine im wesentliche äquivalente oder niedrigere Viskosität als das Alkyd. Somit gibt es ein Potential für die Erniedrigung des VOC der Beschichtung. Die erfindungsgemäßen NADs trocknen an Luft auch schneller als die zur Herstellung der NADs verwendeten Alkyde.
  • Diese NADS verwenden herkömmliche, traditionelle Alkyde als Dispersionsmedien und als sterischen Stabilisator. Diese NADs erfordern ein spezielles Auswahlverfahren, bei dem bestimmte kritische Parameter, die nachstehend vollständig beschrieben werden, beachtet werden müssen, um die Beschichtung zu verbessern.
  • 5 Zusammenfassung der Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von verbesserten nicht-wäßrigen Dispersionen (NADs). Das erfindungsgemäße Verfahren erzeugt verbesserte NADs, welche ein herkömmliches Alkyd als Dispersionsmedium und sterischen Stabilisator für das Polymerisationsprodukt von speziellen Monomeren umfassen, wobei die Polymeren in dem Alkydmedium überwiegend nicht-löslich sind.
  • Speziell betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer nicht-wäßrigen Dispersion von Additionspolymeren in einem Alkydmediurn, wobei das Alkyd ein z-durchschnittliches Molekulargewicht von mehr als 150 000 und einen NVM-Wert von weniger als 70% aufweist und in einer Menge von 35 bis 75 Gew.-% anwesend ist, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man zwei oder mehr Monomere in Gegenwart des Alkyds mittels des freiradikalischen Additionsmechanismus polymerisiert; wobei wenigstens eines der Monomeren ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril, Methacrylnitril, Hydroxyethylacrylat und -methacrylat, Methylacrylat und -methacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, den Methylestern der Itaconsäure, Maleinsäure und Furmarsäure, und Mischungen von diesen; wobei wenigstens eines der Monomeren Hydroxyfunktionalität aufweist und in einer Menge von 5 bis 35 Gew.-% anwesend ist; und wobei die Polymerisation bei Temperaturen zwischen 93,3ºC und 121,1ºC (200ºF und 250ºF) in Gegenwart eines Initiators, ausgewählt unter organischen Peroxiden und Nitrilen in einer Menge von bis zu 3 Gew.-% und 0,1 bis 6,0 Gew.-% einer Mercaptanverbindung als Kettenübertragungsmittel durchgeführt wird.
  • Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Überzugszusammensetzung, umfassend eine nicht-wässrige Dispersion von Additionspolymeren in einem Alkydmedium und wenigstens einen anderen Anstrichfarbenbestandteil oder eine andere Anstrichfarbenkomponente, ausgewählt aus beispielsweise den Gruppen Vernetzungsmittel, Katalysatoren, Rheologiemodifizierungsmittel, thixotrope Zusatzstoffe, Verlängerungsmittel, Farbstoffe und Pigmente, Lösungsmittel, Antihautbildungsrnittel, Trocknungsmittel, Dispergierungsmittel und oberflächenaktive Mittel, Fungizide, Schimrnelschutzmittel, Konservierungsmittel, UV-Absorbierungsmittel, Antikratzbildungsmittel, Antikraterbildungsmittel, Fließ- und Ausgleichsmittel, Duftstoffe, Entschäumungsmittel, Gelierungsmittel, Abflachmittel, Antirostbildungsmittel und Mischungen von diesen; wobei das Alkyd ein z-durchschnittliches Molekulargewicht von mehr als 150 000 und einen NVM- Wert von weniger als 70% aufweist und in einer Menge von 35 bis 75 Gew.-% anwesend ist, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man zwei oder mehr Monomere in Gegenwart des Alkyds mittels der freiradikalischen Additionsmechanismus polymensiert; wobei wenigstens eines der Monomeren ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril&sub1; Methacrylnitril, Hydroxyethylacrylat und -methycrylat, Methylacrylat und -methacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Furnarsäure, den Methylestern der Itaconsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, und Mischungen von diesen; wobei wenigstens eines der Monomeren Hydroxyfunktionalität aufweist und eine Menge von 5 bis 35 Gew.-% anwesend ist; und wobei die Polymerisation bei Temperaturen zwischen 93,3&sup0;c und 121.1ºC (200ºF und 250ºF) in Gegenwart eines Initiators, ausgewählt unter organischen Peroxiden und Nitrilen in einer Menge von bis zu 3 Gew.-% und 0,1 bis 6,0 Gew.-% einer Mercaptanverbindung als Kettenübertragungsmittel durchgeführt wird.
  • Die verbesserten NADs der vorliegenden Erfindung sind das Produkt eines Verfahrens, bei dem ein herkömmlicher sterischer Alkydstabilisator in den Dispersionsmedien und eine Kombination von Monomeren verwendet werden, wobei wenigstens ein Monomeres ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril, Methacrylnitril, Hydroxyethylacrylat und -methacrylat, Methylacrylat und -methacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, den Methylestern der Itaconsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, sowie Mischungen davon, wobei wenigstens ein Monomeres ein hydroxyfunktionelles freiradikalisches Additionsmonomeres ist, und wobei die Polymerisation in Gegenwart eines Kettenübertragungsmittels durchgeführt wird. Dies ergibt NADs, die insbesondere für Innen-und Außenanwendungen in der baulichen, industriellen Instandhaltung sowie in der Verkehrslackindustrie und Beschichtungsindustrie geeignet sind.
  • Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen NADs umfaßt die Verwendung eines Alkyds, daß die hier aufgestellten Kriterien als Dispersionsmedium erfüllt, entweder alleine oder in Kombination mit einer geringen Menge eines Kohlenwasserstofflösungsmittels, eines aromatischen Lösungsmittels, eines polaren Lösungsmittels, eines Ketonlösungsmittels, eines Esterlösungsmittels oder eines Alkohollösungsmittels, oder in Kombination mit anderen geringen Mengen eines anderen Alkyd-, modifizierten Alkyd- oder Kohlenwasserstoff-Dispersionsmedium für die Polymerisation von Monomeren, deren Polymeren in dem Alkydmedium überwiegend unlöslich sind. Die besonderen Mittel zur Herstellung des Alkyds sind für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung. Demzufolge kann das Alkyd gemäß irgendeinem der herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Alkyden, die im Stand der Technik leicht zugänglich sind, hergestellt werden. Als konventionelles Alkyd, besitzt der Alkydstabilisator jedoch ein Mz von mehr als 150 000, einen NVM (nichtflüchtige Materialien) Feststoffgehalt von weniger als 70%, vorzugsweise zwichen 40% und 70%, sowie eine Viskosität in dem oben genannten NVM-Bereich bei 25ºC von nicht mehr als 10 000 mPa s (cps).
  • Das Alkyd dient als das Dispersionsmedium und sterischer Stabilisator für die Reaktion der freiradikalischen Additionsmonomeren, die ein Polymeres ergeben, das in dem Alkydmedium überwiegend unlöslich ist. Die Monomeren werden in Gegenwart des Alkyds unter Bildung der neuen erfindungsgemäßen NADs polymerisiert. Ein kritischer, zu befolgender Parameter besteht darin, daß wenigstens ein Monorneres ausgewählt sein muß aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril, Methacrylnitril, Hydroxyethylacrylat und -methacrylat, Methylacrylat und -methacrylat, Acrylamid, Methacrylarnid, Vinylchlorid, Vinyhdenchlorid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, den Methylestern der Itaconsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, sowie Mischungen von diesen. Ein zweiter kritischer Parameter ist derjenige, daß wenigstens ein Monomeres Hydroxyfunktionalität besitzen muß. Ein dritter zu beachtender Parameter besteht darin, daß die Polymerisation in Gegenwart eines Kettenübertragungsmittels erfolgen muß. Wir haben festgestellt, daß es bei Befolgung dieser kritischen Hauptparameter, die nachstehend in detaillierter Weise erläutert werden, möglich ist, eine NAD zu formulieren, die stabil, frei von körnigen Bestandteilen und filtrierbar ist und dabei eine im wesentlichen gleiche oder niedrigere Viskosität bei gleichem Feststoffgehalt aufweist als das Alkyd, das zur Herstellung der NAD verwendet worden ist, und welche schneller trocknet als das Alkyd. Wir haben festgestellt, daß bei Nichtbefolgung dieser kritischen Hauptparameter bei Einsatz eines herkömmlichen Alkyds als Dispersionsmedium NADS erhalten werden, die nicht die Äquivalenz oder Verbesserung hinsichtlich der Viskosität oder Trocknungszeit im Vergleich zu dem zu ihrer Herstellung eingesetzten Alkyd zeigen und/oder instabil, körnig oder nichtfiltrierbar sind oder übermäßig geringe Umwandlungen zeigen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demzufolge, verbesserte nicht-wäßrige Dispersionen zur Verfügung zu stellen, die übliche Alkyde als Dispersionsmedium verwenden.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine nicht-wäßrige Dispersion zur Verfügung zu stellen, die eine verbesserte Lufttrocknungszeit hat.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von nicht-wäßrigen Dispersionen zur Verfügung zu stellen, die verbesserte Lufttrocknungszeiten besitzen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, überzugszusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die die nicht-wäßrigen Dispersionen der vorliegenden Erfindung enthalten.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Wie oben erwähnt, umfaßt das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen NADs das Auswählen eines herkömmlichen Alkyds und den Einsatz dieses Alkyds als Dispersionsmedium, entweder alleine oder in Kombination mit geringen Mengen eines Lösungsmittels oder anderer Dispersionsmedien für die Polymerisation von Monomeren, deren Polymere überwiegend unlöslich in dem Alkydmedium sind. Das in diesen NADs eingesetzte Alkyd wird durch irgendeines der herkömmlichen Verfahren, wie z.B. Fettsureveresterung oder Alkoholyse eines Trockenzls mit anschließender Umsetzung mit einem di- oder tribasischen Säure, gebildet. Die erfindungsgemäßen Alkyde werden unter herkömmlichen Alkyden für die Farbenindustrie und Beschichtungsindustrie ausgewählt. Herkömmliche Alkyde sind hier definiert als Alkyde, die ein z-durchschnittliches Molekulargewicht von größer als 150 000, vorzugsweise zwischen 250 000 und 1 000 000, und einen NVM-Feststoffgehalt von weniger als 70%, vorzugsweise zwischen 40% und 70% besitzen.
  • Typische Ausgangsmaterialien für die Bildung von Alkyden umfassen Triglyceridöle oder die Fettsäuren von diesen. Diese können ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Leinsaatöl, Sojaöl, Kokosnußöl, Baumwollsamenöl, Erdnußöl, Canolaöl, Maisöl, Safloröl, Sonnenblumenöl, dehydratisiertes Castoröl, Fischöl, Perilla, Schweinefett, Walnuböl, Tungöl, Tallöl, den Fettsäuren von diesen und Mischungen davon.
  • Besonders bevorzugt sind diejenigen Öle und Säuren, die eine Ungesättigtheit in den Glyceridketten enthalten. Besonders bevorzugt sind Sojaöl, dehydratisiertes Castoröl und Leinsaatöl sowie die Fettsäuren davon.
  • Mehrwertige Alkohole und Mischungen von diesen sind ebenfalls übliche Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Alkyden. Ein geeigneter hexafunktioneller Alkohol umfaßt Dipentaerythrit. Ein geeigneter tetrafunktioneller Alkohol umfaßt Pentaerythrit. Geeignete trifunktionelle Alkohole umfassen die Gruppe bestehend aus Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Glycerin, Trishydroxyethylisocyanurat und Mischungen von diesen, entweder allein oder in Kombination mit einem difunktionellen Alkohol, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylenglycol, Propylenglycol, Cyclohexandimethanol und Mischungen von diesen. Zusätzlich kann in Kombination mit dem trifunktionellen Alkohol Dimethylolpropionsäure verwendet werden. Multifunktionelle Alkohole, trifunktionelle Alkohole und Mischungen von diesen sind besonders bevorzugt wegen des Grades an Verzweigung, den sie gestatten. Sofern difunktionelle Alkohole verwendet werden, werden sie vorzugsweise als eine kleinere Komponente in Kombination mit trifunktionellen Alkoholen eingesetzt. Ein Anteil eines monofunktionellen Alkohols oder einer monobasischen Säure, wie z.B. Sojafettsäure, Leinsaatölfettsäure, Benzoesäure oder Grotonsäure, kann bis zu 20 Gew.-% des Gesarntalkyds mit dem multifunktionellen Alkohol eingesetzt werden, um das Molekulargewicht zu kontrollieren und als Kettenabbruchmittel zu agieren.
  • Ein anderes typisches Ausgangsmaterial, das zur Herstellung von Alkyden verwendet wird, sind multifunktionelle Carbonsäuren oder Anhydride. Geeignete trifunktionelle Carbonsäuren umfassen Trimellitsäure, Trimesinsäure, 1,3,5- Pentantricarbonsäure, Zitronensäure und andere, während geeignete trifunktionelle Anhydride Trimellitsäureanhydrid, Pyromellitsäureanhydrid und andere umfassen. Difunktionelle Carbonsäuren umfassen Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Maleinsäure und Fumarsäure sowie Mischungen von diesen. Mischungen von solchen Säuren und Anhydriden sind ebenfalls annehmbar.
  • Die Mengen an Öl, Säure und Alkohol, die verwendet werden, sollten derart sein, daß das erhaltene Alkyd einen hohen Verzweigungsgrad, und ein z-durchschnittliches Molekulargewicht, Mz, von mehr als 150 000, vorzugsweise zwischen 250 000 und 1 000 000 besitzt. Es sollte berücksichtigt werden, daß das sich ergebende Molekulargewicht des Alkyds umso größer ist, je länger diese Materialien miteinander reagieren können. Das Alkyd sollte einen Ölgehalt von zwischen 50% und 75%, einen Säurewert von weniger als 20 und eine Hydroxylzahl von weniger als 100, vorzugsweise zwischen 40 und 80, aufweisen. Der NVM-Wert sollte unterhalb 70%, vorzugsweise zwischen 40% und 70%, liegen.
  • Falls gewünscht, kann ein Reaktionskatalysator, wie z.B. Lithiumhydroxidmonohydrat, Bariumhydroxid oder Dibutylzinnoxid in einer Menge von ungefähr 0,02 Gew.-% des Öls eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäß hergestellten NADS haben typischerweise Brookfield LVT #3 (6/12 UpM) Viskositäten von weniger als 10 000 mPa s (cps) bei 25 Grad C, vorzugsweise weniger als 7 000 mPa s (cps). Sie können leicht in der Weise formuliert werden, daß sie einen Gehalt an flüchtigen organischen Bestandteilen von weniger als 400 g/l aufweisen, in vielen Fällen weniger als 380 g/l, und daß sie ausgezeichnete Lufttrocknungszeiten unter Einsatz herkömmlicher Trocknungsverbindungen zeigen. Interessanterweise zeigen die erfindungsgemäßen NADs bei gleichem Feststoffgehalt Viskositäten, die im wesentlichen gleich oder geringer sind als die der Alkyde, die zu ihrer Herstellung verwendet worden sind. Sie besitzen auch sehr schnelle Trocknungszeiten, wenn sie mit den Alkyden verglichen werden, die zu ihrer Herstellung eingesetzt wurden.
  • Wie oben erwähnt, kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedes herkömmliche Alkyd, wie es hier definiert ist, verwendet werden. Besonders geeignete im Handel erhältliche Alkyde für den Einsatz im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfassen die von Cargill, Inc. erhältlichen Alkyde, wie z.B. 5070 (Sojaöl-Alkyd), 5054 (Leinsaatöl-Alkyd), 5091 (Tallölfettsäure-Alkyd), 5076 (Sojaöl in geruchsfreiem Lösungsbenzin-Alkyd) und 5074 (Isophthalsäuresojaöl-Alkyd). Ein besonders bevorzugtes Alkyd ist das Umsetzungsprodukt aus Sojaöl, Pentaerythrit, Maleinsäureanhydrid und Phthalsäureanhydrid, wie in Beispiel 1 unten gezeigt.
  • Bei der Herstellung der nicht-wäßrigen erfindungsgemäßen Dispersion sollten die Monorneren unter solchen Monomeren ausgewählt werden, die über den freiradikalischen Additionsreaktionsmechanismus ein Polymeres ergeben, wobei das Polymere in dem Alkydmedium überwiegend unlöslich ist. Es ist wichtig, daß wenigstens eines der Monomeren ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril, Methacrylnitril, Hydroxyethylacrylat und -methacrylat, Methylacrylat und -methacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, den Methylestern von Itaconsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, sowie Mischungen von diesen. Es ist auch wichtig, daß wenigstens eines der Monomeren Hydroxyfunktionalität besitzt. Zwischen 5 und 35 Gew.-% der gesamten Reaktorfeststoffe werden durch hydroxyfunktionelle Monomere gebildet.
  • Vorzugsweise werden zwischen 10 und 25 Gew.-% der gesamten Reaktorfeststoffe durch ein hydroxyfunktionelles Monomeres gestellt, wie beispielsweise Hydroxyethylacrylat oder Hydroxyethylmethacrylat.
  • Neben den reinen Monomeren kann die Reaktorbeschickung vorgeformte Polymere, polymere Zwischenprodukte, multifunktionelle Epoxide, Melamine und Isocyanate umfassen.
  • Höchst bevorzugt ist eine Kombination aus Methylmethacrylat und Hydroxyethylacrylat, wobei das Methylmethacrylat in einer Menge von zwischen 20 und 40 Gew.-% und das Hydroxyethylacrylat in einer Menge von zwischen 10 und 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Reaktorfeststoffe, anwesend sind.
  • Zusätzliche Monomere, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hydroxypropylacrylat und -methacrylat, Ethylacrylat und -methacrylat, Butylacrylat und -methacrylat, Laurylacrylat und -methacrylat, Trimethylolpropantriacrylat und -trimethacrylat, Hexandioldiacrylat, Tone-M-100 (mit Caprolacton modifiziertes Hydroxyethylacrylat), Polyethylenoxidacrylat und -methacrylat, Polypropylenoxidacrylat und -methacrylat, Allylalkohol, können in relativ kleinen Mengen in der Reaktorbeschickung enthalten sein, solange sie nicht in zu großen Prozentsätzen zugesetzt werden, die die Viskosität und/oder den Geruch der NAD nachteilig beeinflußen. Bestimmte Monomere sind zu vermeiden, wie beispielsweise Styrol, da diese zu einer unannehmbaren Zunahme der NAD-Viskosität führen. Ebenfalls zu vermeiden sind Divinylbenzol, Vinylnaphthalin und Vinyltoluol, da diese im allgemeinen in Alkyden löslich sind. Vinylacetat kann nicht umfaßt sein, da es unter den hier angegebenen Bedingungen nicht polymerisiert. Von diesen Monomeren ist festgestellt worden, daß sie zu einer Abnahme der Ausbeute, zusätzlichem körnigem Bestandteil und/oder einer Verringerung der Langzeitstabilität beitragen.
  • Zur Herstellung der erfindungsgemäßen NADs wird das Alkyddispersionsmedium als das Polymerisationsmedium für die Monomerbeschickung verwendet. Das Alkydmedium kann mit Lösungsbenzin oder einem anderen Lösungsmittel, falls gewünscht, verdünnt werden, wobei die Haupteinschränkung in der Sorge um den VOC-Gehalt der Zusammensetzung und der Viskositätszunahme zu suchen ist, die das Quellen und Löslichmachen der dispergierten Phase in stärkeren Lösungsmitteln begleitet.
  • Die Gesamtmenge an Alkyd, die im Reaktionsgefäß einschließlich jeglichen Alkyds, das zusammen mit der Monomerbeschickung eingebracht wird, enthalten ist, umfaßt zwischen 35% bis 75%, vorzugsweise 40% bis 60%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Reaktorfeststoffe. Die freiradikalische Additionsmonomerbeschickung sollte, nach vollständiger Zugabe zu dem Reaktionsgefäß, 65% bis 25%, vorzugsweise zwischen 60% bis 40%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Reaktorfeststoffe, ausmachen.
  • Ein rnercaptanhaltiges Kettenübertragungsmittel, wie beispielsweise Methylmercaptopropionat, Dodecylmercaptan, Thioglycolsäure oder 2-Mercaptoethanol, muß dem Gefäß in einer Menge von 0,1% bis 6%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Reaktorfeststoffe, ebenfalls zugesetzt werden. Am meisten bevorzugt ist 2-Mercaptoethanol.
  • Ein Initiator, der das Kettenübertragungsmittel nicht oxidiert, wird ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen Peroxiden, wie beispielsweise Benzoylperoxid, Lauroylperoxid, Di-t-butylperoxid, Acetylperoxid, t-Butylperoctoat, t-Amylperoctoat und t-Butylperbenzoat, oder aus der Gruppe bestehend aus Nitrilinitiatoren, wie beispielsweise a,a'-Azobisisobutyronitril, und Mischungen davon, und er wird auch in einer Menge von bis zu 3 Gew.-% der gesamten Monomerbeschickung zugesetzt.
  • Alle Teilnehmer an der freiradikalischen Additionsreaktion werden vorzugsweise über den Weg einer tropfenweise Zugabe während einer Zeitspanne zu dem Alkyddispersionsmedium hinzugefügt. Die Monomerbeschickung kann in reiner Form zugesetzt werden, oder die Monomeren können in einer bevorzugten Ausführungsform in einer Menge des Alkyds dispergiert werden, bevor sie dem Dispersionsmedium zugesetzt werden. Die für eine solche Dispersion verwendete Menge an Alkyd sollte in der Berechnung der Gesamtmenge an in dem Reaktionsgefäß vorhandenem Alkyd eingeschlossen sein. Jegliche zusätzlichen Bestandteile, wie beispielsweise Acrylpolymere und -copolymere, Macromonomere, Silicone, XI-100 von Monsanto (Polyallylglycidylether), Alkyde, Uralkyde, Urethan modifizierte Öle, Polyester und Epoxyester, können in der Reaktorbeschickung enthalten sein, vorausgesetzt, daß sie entweder in der Monomerbeschickung oder in den Alkyddispersionsmedien löslich gemacht werden können.
  • Die Temperatur des Inhalts des Reaktionsgefäßes sollte zwischen 93,3ºC und 121,1ºC (200ºF und 250ºF) während der gesamten Zeitspanne, während welcher Monomerbeschickung zugesetzt wird, gehalten werden. Höchst bevorzugt ist auch eine Stickstoffschutzhülle. Nach dem Abschluß der Monomerzugabe werden dem Reaktionsgefäß bis zu 0,1 Gew.-% der gesamten Reaktorbeschickung eines Aktivators zugesetzt, welcher ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Eisen-, Kupfer-, Vanadium-, Kobalt- und Mangannaphthenaten, -octoaten, -hexanaten und -isodecanoaten, und 0,5 bis 5,0 Gew.-% der gesamten Reaktorfeststoffe einer Hydroperoxidabfangzusammensetzung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cumolhydroperoxid, t-Butylhydroperoxid, t-Amylhydroperoxid und dergleichen, wird dann während eines Zeitraumes von 90 Minuten zugetropft. Die Hydroperoxidabfänger werden bevorzugt, da sie das von dem Kettenübertragungsmittel übrigbleibende Mercaptan oxidieren und damit den Geruch des Schwefels eliminieren. Nach dem Abschluß der Abfangaktion, sollte die Temperatur für etwa eine Stunde zwischen 93,3ºC und 121,1ºC gehalten werden. Am Ende dieser Stunde wird die Wärmequelle entfernt und der Inhalt des Gefäßes filtriert.
  • Die nicht-wäßrigen erfindungsgemäßen Dispersionen können als solche als Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden. Oder sie können vermischt oder in Kombination mit anderen Alkyden oder NADs eingesetzt werden. Sie können mit anderen filmbildenden Zusammensetzungen, wie beispielsweise Acrylpolymeren und -copolymeren, Macromonomeren, Siliconalkyden, XI-100 von Monsanto, Alkyden, Uralkyden, Urethan modifizierten Ölen, Polyestern, Epoxyestern, Polybutandien und Polyallylglycidylether kombiniert werden. Sie können mit anderen leicht zugänglichen Standard-Farbenbestandteilen und komponenten formuliert werden, wie beispielsweise Vernetzungsmitteln, Katalysatoren, Rheologiemodifizierungsmitteln, thixotropen Zusatzstoffen, Verlängerungsmitteln, Farbstoffen und Pigmenten, Lösungsmitteln, Antihautbildungsmitteln, Trocknungsmitteln, Dispergierungsmitteln und oberflächenaktiven Mitteln, Fungiziden, Schimmelschutzmitteln, Konservierungsmitteln, UV-Absorbierungsmitteln, Antikratzbildungsmitteln, Antikraterbildungsmitteln, Fließ- und Ausgleichsmitteln, Duftstoffen, Entschäumungsmitteln, Gelierungsmitteln, Abflachmitteln und Antirostbildungsmitteln.
  • Geeignete Rheologiemodifizierungsmittel sind im Stand der Technik gut bekannt und können Organotone, Quarzstaub, organische Derivate von dehydratisiertem Castoröl (beispielhafte Markennamen: Thixatrol (R), NL-Industries; Flowtone (R), English China Clay), Polyamide, polyamidmodifizierte Alkyde, MPSA-60, Rheox, Alkylbenzolsulphonatabkömmlinge, Aluminium-, Calcium- und Zinkstearate und Calciumsojat umfassen.
  • Geeignete Verlängerungsmittel sind im Stand der Technik ebenfalls bekannt und können amorphen Quarz, Diatomenquarz, Quarzstaub und kristallines Siliciumdioxid, Tone, Aluminiumsilicate, Magnesiumaluminiumsilicate, Talk, Glimmer, delaminierte Tone, Calciumcarbonate und -silicate, Gips, Banumsulfat, Zink, Calciumzinkmolybdate, Zinkoxid, Phosphorsilicate und Borsilicate von Calcium, Barium und Strontium, und Bariummetaboratmonohydrat umfassen.
  • Geeignete Farbstoffe und Pigmente sind im Stand der Technik gut bekannt und können beispielsweise Titandioxid, Ruß, Graphit, keramischen Ruß, Antimonsulfid, schwarzes Eisenoxid, Aluminiumpasten, gelbes Eisenoxid, rotes Eisenoxid, Eisenblau, Phtaloblau, Nickeltitanat, Dianisidinorange, Dinitroanilinorange, Imidazolorange, Chinacridonrot, -violett und -magenta, Toluidinrot und Molybdatorange umfassen.
  • Geeignete Lösungsmittel können Propylen- und Ethylenglycolether und -acetate, Alkohole, Ketone, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe und Naphthas, Petroleum und Holzdestillate, Terpentin und Kiefernöl umfassen. Die Lösungsmittelauswahl ist im wesentlichen durch den Wunsch eingeschränkt, den Gesamt VOC-Gehalt der Überzugszusammensetzung so niedrig wie möglich zu halten, ohne daß sich ein unannehmbarer Anstieg der Viskosität ergibt. Antihautbildungsmittel, wie beispielsweise Methylethylketoxim, o-Cresol und Hydrochinon, können umfaßt sein.
  • Trocknungsmittel können übliche metallische und Selten Erdmetall-Trocknungsmittel, wie beispielsweise Cobalt-, Calcium,- Kalium-, Barium-, Zink-, Mangan-, Zinn-, Aluminium-, Zirconium-, und Vanadiumnaphthenate, -octoate, -hexanate und -isodecanoate umfassen. Eine besonders bevorzugte Trockungszusammensetzung ist eine Kombination aus Cobalt-, Calcium-, und Zirconiumtrocknungsmitteln, die in einer Menge von 0,1 bis 2,5 Gew.-% der Beschichtungszusammensetzung vorliegen. Geeignete Dispergierungsmittel und oberflächenaktive Mittel können irgendeines der leicht zugänglichen Dispergierungsmittel oder oberflächenaktiven Mittel der Beschichtungsindustrie umfassen, einschließlich den anionischen und nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln, Sojalecithin, den Alkylarnmoniumsalzen von Fettsäuren, Aminsalzen von Alkylaryl sulfonaten, den ungesättigten organischen Säuren, sulfoniertem Castoröl, Mischungen von hochsiedenden aromatischen und Ester- Lösungsmitteln, den Natriumsalzen von Arylsulfonsäuren und Solsperse von ICI.
  • Die folgenden Beispiele erläutern verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • BEISPIEL I: HERSTELLUNG VON ALKYD
  • Beschicke einen Reaktor, der mit Inertgas, einem mechanischen Rührer und einem Kondensator ausgestattet ist, mit 1176,05 kg (2591 lbs) mit Alkali raffiniertes Sojabohnenöl und 341,56 kg (753 lbs) Pentaerythrit. Erhitze unter Inertgasschutzhülle auf 248,9ºC (400 Grad F), füge 2,31 kg (5,1 lbs) Lithiurnhydroxid-Katalysator hinzu und erhitze auf 243,3ºC (470 Grad F). Halte für etwa zwei Stunden, bis die Lösung klar ist. Füge 1133 lbs Sojaöl hinzu und kühle auf 198,9ºC (390 Grad F). Füge 12,7 kg (28 lbs) Maleinsäureanhydrid, 623,7 kg (1375 lbs) Phthalsäureanhydrid und 65,32 kg (144 lbs) Xylol hinzu. Erhitze auf 254,4ºC (490 Grad F) und halte bis zu einer Viskosität von Z-Z2, unter Anwendung des Gardner-Holdt- Verfahrens, und einem Säurewert von weniger als etwa 10 bei 70% NVM in Lösungsbenzin. Verschneide mit 1043,28 kg (2300 lbs) Lösungsbenzin, um ein Alkyd mit einem NVM-Wert von 70% zu erzeugen.
  • Das erhaltene Alkyd sollte ein Mz zwischen 250 000 bis 1 000 000, einen NVM-Wert von 70% und eine Viskosität von 5 700 bis 5 900 mPa s (cps) bei 25 Grad C besitzen. Zur Herstellung der NADs der Beispiele A bis H aus dem Alkyd von Beispiel I wurde das folgende Verfahren angewandt: Gebe etwa die Hälfte des Alkyds in einen Reaktor, der mit einem mechanischen Rührer ausgestattet ist. Erhitze auf 100ºC. Dispergiere die Monomer/Kettenübertragungsmittel-Lösung in dem Rest des Alkyds zusammen mit einer t-Butylperoctoat umfassen den Initiatorlösung und beginne mit einer dreistündigen tropfenweise Zugabe der Lösung zu dem Reaktor. Nach Abschluß der Zugabe der Lösungen halte für etwa eine Stunde und füge dann Vanadiumnaphthenat zu dem Reaktor hinzu. Beginne mit einer 9ominütigen Zugabe einer "Abfang"-Zusammensetzung, welche Lösungsbenzin und Cumolhydroperoxid umfaßt. Halte die Temperatur bei 100ºC während etwa 1/2 bis 1 Stunde, nachdem die Abfangzusammensetzung vollständig hinzugefügt worden ist.
  • Entferne die Wärmequelle und filtriere den Inhalt des Reaktors durch einen 15 um Polyesterfilterbeutel.
  • Die folgenden NADs wurden nach dem obigen Verfahren (Gewichtsteile) hergestellt und besaßen die folgenden, sich daraus ergebenden Eigenschaften. Für das Messen des Ausmaßes an Körnigkeit der NAD vor der Filtrierung wurde die Hegmann- Skala angewendet, wobei ein Wert von "8" keine körnigen Bestandteile repräsentiert und ein Wert von "0" vollständige Körnigkeit bedeutet. Die Viskositäten wurden unter Verwendung des Brookfield Viscosimeters LVT mit der Spindel Nr. 3 bei 12 UpM gemessen.
  • BEISPIEL A
  • 50 Teile Alkyd
  • 35 Teile Methylmethacrylat
  • 15 Teile Hydroxyethylacrylat
  • 0,28 Teile 2-Mercaptoethanol
  • NVM: 69,1%
  • Viskosität: 285 mPa s (cps)
  • Hegman: 8
  • BEISPIEL B
  • 50 Teile Alkyd
  • 50 Teile Methylmethacrylat
  • 0 Teile OH-funktionelles Monomeres
  • 0,28 Teile 2-Mercaptoethanol
  • NVM: 71,0%
  • Viskosität: 186,000 mPa s (cps)
  • Hegman: 2
  • BEISPIEL C
  • 50 Teile Alkyd
  • 35 Teile Methylmethacrylat
  • 15 Teile Hydroxyethylacrylat
  • 0 Teile Kettenübertragungsmittel
  • NVM: 68,3 %
  • Viskosität: 2000 mPa s (cps)
  • Hegman: 2
  • BEISPIEL D
  • 50 Teile Alkyd
  • 50 Teile Methylmethacrylat
  • 0 Teile OH-funktionelles Monomeres
  • 10 0 Teile Kettenübertragungsmittel
  • NVM: 67,1%
  • Viskosität: 15,800 mPa s (cps)
  • Hegman: 1
  • BEISPIEL E
  • 50 Teile Alkyd
  • 0 Teile Methylmethacrylat
  • 50 Teile Hydroxyethylmethacrylat
  • 0,28 Teile Kettenübertragungsmittel
  • NVM: 71,5%
  • Viskosität: 10,400 mPa s (cps)
  • Hegman: 8
  • BEISPIEL F
  • 50 Teile Alkyd
  • 35 Teile Methylmethacrylat
  • 15 Teile Ethylacrylat
  • 0 Teile OH-funktionelles Monomeres
  • 0,28 Teile Kettenübertragungsmittel
  • Ergebnis: Paste
  • BEISPIEL G
  • 50 Teile Alkyd
  • 45 Teile Methylmethacrylat
  • 5 Teile Acrylsäure
  • 0 Teile OH-funktionelles Monomeres
  • 0, 28 Teile Kettenübertragungsmittel
  • 45 NVM: 69,0%
  • Viskosität: 7 000 mPa s (cps)
  • Hegman: 8
  • BEISPIEL H
  • 50 Teile Alkyd
  • 35 Teile Methylmethacrylat
  • 15 Teile Styrol
  • 0 Teile OH-funktionelles Monomeres
  • 0,28 Teile Kettenübertragungsmittel
  • NVM: 67,7%
  • Viskosität: 18,300 mP s (cps)
  • Hegman: 4,5
  • Aus dem Alkyd von Beispiel 1 und aus der NAD von Beispiel A wurden wie folgt Farbzusarnmensetzungen hergestellt:
  • BEISPIEL II--ALKYD VON BEISPIEL I ENTHALTENDE FARBE
  • Gebe 111,688 kg (246,23 lbs) des Alkyds von Beispiel 1 in ein Mischgefäß. Beginne mit der Mahlphase durch Hinzugabe von 5,162 kg (11,38 lbs) aliphatisches Naphtha und 1,651 kg (3,64 lbs) Sojalecithin. Starte die Mühle und füge 50,575 kg (111,50 lbs) Titandioxidrutil und 2,268 kg (5,00 lbs) organophilen Ton hinzu. Lasse für 15 Minuten mit hoher Geschwindigkeit laufen. Verringere die Geschwindigkeit der Mühle und stabilisiere mit 20,502 kg (45,20 lbs) aliphatischern Naphtha und 13,376 kg (29,49 lbs) Alkyd von Beispiel 1. Füge 0,290 kg (0,64 lbs) 12% Cobaltkatalysator, 1,737 kg (3,83 lbs) 18% Zirconium-1-ethylhexanoat und 0,626 kg (1,38 lbs) 10% Calciumtrocknungsmittel hinzu. Füge 0,454 kg (1,00 lbs) Methylethylketoxim und 5,325 kg (11,74 lbs) aliphatisches Naphtha hinzu.
  • Die sich ergebende Farbe besitzt eine KU- und ICI-Viskosität bei 25 Grad C von 80 bzw. 4,4. Die "Trocknungszeit bis zur Erstarrung", gemessen mit einem Circulartrocknungszeitaufzeichnungsgerät von Byk-Gardner bei 25ºC und 50% relativer Feuchtigkeit, beträgt etwa 2,5 Stunden. Die "Oberflächentrocknungs"-Zeit, gemessen mit dem gleichen Instrument unter den gleichen Bedingungen, beträgt etwa 2,25 Stunden. Die "Durchtrocknungs"-Zeit, gemessen mit dem gleichen Instrument unter den gleichen Bedingungen, beträgt mehr als 12 Stunden. Die "Trocknung zur Härte"-Zeit, gemessen mit dem gleichen Instrument unter den gleichen Bedingungen, beträgt mehr als 12 Stunden.
  • BEISPIEL III-FARBE, DIE DIE NAD VON BEISPIEL A ENTHÄLT Gebe 133,764 (294,90 lbs) einer NAD (eine Zusammensetzung aus 45 Gewichtsteilen Alkyd von Beispiel 1, 40 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 15 Gewichtsteilen Hydroxyethylacrylat und 0,28 Teile 2-Mercaptoethanol, hergestellt nach dem Verfahren, das für die Beispiele A-H oben angewandt worden ist) in ein Mischgefäß. Beginne die Mahlphase durch Zugabe von 9,730 kg (21,45 lbs) aliphatischem Naphtha und 3,302 kg (7,28 lbs) Sojalecithin. Starte die Mühle und füge 101,151 kg (223,00 lbs) Titandioxid-Rutil und 4,536 kg (10,00 lbs) organophilen Ton hinzu. Lasse 15 Minuten bei hoher Geschwindigkeit laufen. Verringere die Geschwindigkeit der Mühle und stabilisiere mit 49,446 kg (109,01 lbs) aliphatischem Naphtha und 118,292 kg (260,79 lbs) NAD. Füge 0,417 kg (0,92 lbs) 12% Cobaltkatalysator und 4,164 kg (9,18 lbs) 10% Calciumtrocknungsrnittel hinzu. Füge 0,907 kg (2,00 lbs) Methylethylketoxim und 10,646 kg (23,47 lbs) aliphatisches Naphtha hinzu.
  • Die erhaltene Farbe besitzt eine KU- und ICI-Viskosität bei 25 Grad C von 86 bzw. 2,7. Die "Trocknungszeit bis zur Erstarrung" gemessen mit dem Circulartrocknungszeitaufzeichnungsgerät von Byk-Gärtner bei 25 Grad C und 50% relativer Feuchtigkeit, beträgt etwa 0,75 Stunden. Die "Oberflächentrocknungs"-Zeit, gemessen mit dem gleichen Instrument unter den gleichen Bedingungen beträgt etwa 1,0 Stunden. Die "Durch trocknungs"-Zeit, gemessen mit dem gleichen Instrument unter den gleichen Bedingungen, beträgt etwa 1,5 Stunden. Die "Trocknungszeit bis zur Aushärtung", gemessen mit dem gleichen Instrument unter den gleichen Bedingungen, beträgt etwa 3,5 Stunden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung einer nicht-wäßrigen Dispersion von Additionspolymeren in einem Alkydmedium, wobei das Alkyd ein z-durchschnittliches Molekulargewicht von mehr als 150.000 und einen NVM-Wert von weniger als 70 % aufweist und in einer Menge von 35 bis 75 Gew.-% anwesend ist, dadurch gekennzeichnet, daß man zwei oder mehr Monomere in Gegenwart des Alkyds mittels des freiradikalischen Additionsmechanisinus polymerisiert; wobei wenigstens eines der Monomeren ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril, Methacrylnitril, Hydroxyethylacrylat und - methacrylat, Methylacrylat und -methacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, den Methylestern der Itaconsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, und Mischungen von diesen; wobei wenigstens eines der Monomeren Hydroxyfunktionalität aufweist und in einer Menge von 5 bis 35 Gew.-% anwesend ist; und wobei die Polymerisation bei Temperaturen zwischen 93,3ºC und 121,1ºC (200ºF und 250ºF) in Gegenwart eines Initiators, ausgewählt unter organischen Peroxiden und Nitrilen in einer Menge von bis zu 3 Gew.-%, und 0,1 bis 6,0 Gew.-% einer Mercaptanverbindung als Kettenübertragungsmittel durchge führt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydroxyfunktionelle Monomere ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyethylacrylat und Hydroxyethylmethacrylat sowie Mischungen von diesen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Monomerenbeschickung Methylmethacrylat und Hydroxyethylacrylat umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenübertragungsmittel ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Methylmercaptopropionat, Dodecylmercaptan und 2-Mercaptoethanol.
5. Verfahren zur Herstellung einer Überzugszusammensetzung, umfassend eine nicht-wäßrige Dispersion von Additionspolymeren in einem Alkydmedium und wenigstens einen anderen Anstrichfarbenbestandteil oder eine andere Anstrichfarbenkomponente, ausgewählt aus beispielsweise den Gruppen Vernetzungsmitteln, Katalysatoren, Rheologiemodifizierungsmitteln, thixotropen Zusatzstoffen, Verlängerungs mitteln, Farbstoffen und Pigmenten, Lösungsmitteln, Antihautbildungsmitteln, Trocknungsmitteln, Dispergierungsmitteln und oberflächenaktiven Mitteln, Fungiziden, Schimmelschutzmitteln, Konservierungsmitteln, UV-Absorbierungsmitteln, Antikratzbildungsmitteln, Antikraterbildungsmitteln, Fließ- und Ausgleichsmitteln, Duftstoffen, Entschäumungsmitteln, Gelierungsmitteln, Abflachmitteln, Antirostbildungsmitteln und Mischungen von diesen; wobei das Alkyd ein z-durchschnittliches Molekulargewicht von mehr als 150.000 und einen NVM-Wert von weniger als 70 % aufweist und in einer Menge von 35 bis 75 Gew.-% anwesend ist, dadurch gekennzeichnet, daß man zwei oder mehr Monomere in Gegenwart des Alkyds mittels des freiradikalischen Additionsmechanismus polymerisiert; wobei wenigstens eines der Monomeren ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril, Methacrylnitril, Hydroxyethylacrylat und - methacrylat, Methylacrylat und -methacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, den Methylestern der Itaconsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, und Mischungen von diesen; wobei wenigstens eines der Monomeren Hydroxyfunktionalität aufweist und in einer Menge von 5 bis 35 Gew.-% anwesend ist; und wobei die Polymerisation bei Temperaturen zwischen 93,3ºC und 121,1ºC (200ºF und 250ºF) in Gegenwart eines Initiators, ausgewählt unter organischen Peroxiden und Nitrilen in einer Menge von bis zu 3 Gew.-%, und 0,1 bis 6,0 Gew.-% einer Mercaptanverbindung als Kettenübertragungsmittel durchgeführt wird.
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Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4983716A (en) * 1990-01-16 1991-01-08 The Sherwin-Williams Company Non-aqueous dispersions
US6051633A (en) * 1991-01-07 2000-04-18 The Sherwin-Williams Company Non-aqueous dispersions
US5348766A (en) * 1993-01-05 1994-09-20 Elaine Latham Method for marbleizing an object by dipping the object into paint floating on borax-conditioned water
US5348992A (en) * 1993-01-29 1994-09-20 The Sherwin-Williams Company Aerosol compositions containing non-aqueous dispersions
US5340871A (en) * 1993-01-29 1994-08-23 The Sherwin-Williams Company Aerosol compositions containing non-aqueous dispersions
GB2294938A (en) * 1994-10-12 1996-05-15 Cray Valley Ltd Coating compositions
US5516820A (en) * 1995-01-13 1996-05-14 Babjak; John R. Automotive coatings from non-aqueous dispersions
US5569701A (en) * 1995-05-31 1996-10-29 Bureau Of Engraving And Printing Soybean oil-based intaglio ink and method for making same
JP2000501434A (ja) * 1995-06-07 2000-02-08 ザ シャーウィン−ウィリアムズ カンパニー 非水性分散液からの自動車コーティング
US5643669A (en) * 1996-02-08 1997-07-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Curable water-based coating compositions and cured products thereof
US6344502B1 (en) 1996-06-06 2002-02-05 The Sherwin-Williams Company Automotive coatings from non-aqueous dispersions
GB2315754A (en) * 1996-07-30 1998-02-11 Courtaulds Coatings Curable acrylic polymer compositions and their preparation
US6083312A (en) * 1997-03-27 2000-07-04 Basf Corporation Low VOC coatings
US6121398A (en) * 1997-10-27 2000-09-19 University Of Delaware High modulus polymers and composites from plant oils
DE69919794T2 (de) * 1998-03-17 2005-09-01 Hutchinson Stabile emulsionen, verfahren zu deren herstellung und ihre anwendungen
BR0209051A (pt) * 2001-04-20 2004-07-27 Sherwin Williams Co Composição de tinta usando dispersões acrìlicas alquìdeo-estabilizadas
DE60230642D1 (de) * 2001-08-30 2009-02-12 Sherwin Williams Co Nichtwässrige dispersionsbeschichtungen mit geringem leichtflüchtigem organischem anteil
US6911493B2 (en) * 2002-04-12 2005-06-28 Resolution Specialty Materials Llc Acrylate-functionalized alkyd compositions for fast-dry coatings
US7060745B2 (en) * 2002-04-12 2006-06-13 Resolution Specialty Materials Llc Waterborne acrylate-functionalized alkyd coating compositions
US7064167B2 (en) * 2002-08-10 2006-06-20 The Sherwin-Williams Company Aerosol paint composition for adherence to plastic
US6946509B2 (en) * 2002-09-20 2005-09-20 Resolution Specialty Materials Llc Acrylate-functional alkyd resins having improved dry time
US20050096407A1 (en) * 2003-10-23 2005-05-05 Tomko Revathi R. Self-polishing anti-fouling compositions
DE102004006239A1 (de) * 2004-02-09 2005-09-01 Altana Electrical Insulation Gmbh Überzugslack
US7256226B2 (en) * 2004-03-15 2007-08-14 Hexion Specialty Chemicals, Inc. Storage-stable acrylate-functional alkyd resin compositions
US20060032401A1 (en) * 2004-08-16 2006-02-16 Mohammed Kamruzzaman Colorant compositions
JP2009532563A (ja) * 2006-04-06 2009-09-10 シミックス テクノロジーズ, インコーポレイテッド 親水性活性を有する耐水性皮膜形成用組成物
WO2008104999A2 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Reliance Industries Limited Novel adducts as branching agents for condensation polymer and method for producing the same
WO2008124725A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Biopreserve Llc Soy- based coating
CN101280055B (zh) * 2008-04-30 2012-04-18 杭州油漆有限公司 高固低粘环保型醇酸树脂及其制备方法
WO2010074750A1 (en) * 2008-12-22 2010-07-01 The Sherwin-Williams Company Mini-emulsions and latexes therefrom
EP2847248B1 (de) 2012-05-08 2016-07-13 DSM IP Assets B.V. Harz, zusammensetzung und verwendung
KR101530923B1 (ko) * 2013-03-13 2015-06-25 포항공과대학교 산학협력단 비수분산 수지 조성물 및 이를 함유한 도료조성물
SG11201510695VA (en) * 2013-07-10 2016-01-28 Harima Chemicals Inc Oxidative curing alkyd-modified silicone acrylic copolymer
CN104151982B (zh) * 2014-08-21 2016-08-17 苏州靖羽新材料有限公司 一种聚丙烯腈内墙涂料
EP3037464A1 (de) 2014-12-24 2016-06-29 Akzo Nobel Coatings International B.V. Beschichtungszusammensetzung mit einem alkydhaltigen Harz und Trockner
JP6410316B2 (ja) * 2015-03-27 2018-10-24 日本化薬株式会社 ポリエステル樹脂、それを用いた組成物、およびその用途
WO2018161079A1 (en) * 2017-03-03 2018-09-07 Harland Medical Systems, Inc. Coating composition comprised of a hydrophilic crosslinker, a hydrophobic crosslinker and optionally a hydrogel and methods of making and using the same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB994867A (en) * 1960-05-04 1965-06-10 Ici Ltd Dispersion polymerisation
BE607770A (de) * 1960-09-01
GB1002493A (en) * 1962-01-30 1965-08-25 Rohm & Haas A method of preparing polymer dispersions and method of coating or impregnating substrates therewith
NL133556C (de) * 1962-01-30
GB1319781A (en) * 1969-08-14 1973-06-06 Ici Ltd Coating compositions comprising polymer dispersions
JPS4818958B1 (de) * 1969-11-27 1973-06-09
US3779977A (en) * 1971-08-04 1973-12-18 Celanese Coatings Co Thermosetting nonaqueous dispersion polymers
DE2160782A1 (de) * 1971-12-08 1973-06-20 Wiederhold Fa Hermann Lackkunstharze vom typ der alkydharze
US4111871A (en) * 1976-04-19 1978-09-05 Mitsubishi Petrochemical Company Limited Oil-modified alkyd resin composition
GB1594123A (en) * 1977-04-25 1981-07-30 Ici Ltd Autoxidisable coating compositions containing dispersed crosslinked polymer particles
US4530957A (en) * 1983-01-05 1985-07-23 Ford Motor Company Non-aqueous dispersions based on capped stabilizers and reactants comprising polyfunctional monomers I
US4511692A (en) * 1983-12-08 1985-04-16 The Valspar Corporation Cationic electrodeposition composition
GB2164050B (en) * 1984-08-06 1988-09-28 Ici Plc Coating composition containing dispersed particles of ethyl acrylate copolymer
GB2170810B (en) * 1985-02-11 1989-09-06 Coates Brothers Plc Coating compositions
CA1339436C (en) * 1987-10-02 1997-09-02 Rohm And Haas Company Non-aqueous dispersion for alkyd formulations and method of manufacture
US4983716A (en) * 1990-01-16 1991-01-08 The Sherwin-Williams Company Non-aqueous dispersions

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Publication number Publication date
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DK0555504T3 (da) 1998-04-14

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