DK159394B - Flydende emulsionspolymer og dens anvendelse som ph-foelsomt fortykkelsesmiddel til vandige systemer - Google Patents

Flydende emulsionspolymer og dens anvendelse som ph-foelsomt fortykkelsesmiddel til vandige systemer Download PDF

Info

Publication number
DK159394B
DK159394B DK496979A DK496979A DK159394B DK 159394 B DK159394 B DK 159394B DK 496979 A DK496979 A DK 496979A DK 496979 A DK496979 A DK 496979A DK 159394 B DK159394 B DK 159394B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
vinyl
acid
aqueous
surfactant
alkyl
Prior art date
Application number
DK496979A
Other languages
English (en)
Other versions
DK496979A (da
DK159394C (da
Inventor
Lawrence Faye Sonnabend
Original Assignee
Dow Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26750722&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DK159394(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of DK496979A publication Critical patent/DK496979A/da
Publication of DK159394B publication Critical patent/DK159394B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK159394C publication Critical patent/DK159394C/da

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/52Esters of acyclic unsaturated carboxylic acids having the esterified carboxyl group bound to an acyclic carbon atom
    • C07C69/533Monocarboxylic acid esters having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C69/54Acrylic acid esters; Methacrylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F246/00Copolymers in which the nature of only the monomers in minority is defined
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06Polymers provided for in subclass C08G
    • C08F290/062Polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/43Thickening agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/285Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing a polyether chain in the alcohol moiety
    • C08F220/286Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing a polyether chain in the alcohol moiety and containing polyethylene oxide in the alcohol moiety, e.g. methoxy polyethylene glycol (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/02Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/08Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

DK 159394B
i
Polymere vandopløselige fortykkelsesmidler er velkendte og anvendt i mange vandige systemer herunder latex-malinger og andre vandige overtræksmidler.
Den vidtstrakte anvendelse af latex-malinger, dvs. malinger 5 på basis af vandige dispersioner af syntetiske organiske polymere, har givet anledning til fortsat forskning for at forbedre produkt og fremgangsmåde. Et særligt vigtigt problem er regulering af malingens reologi for at få passende strømning og udjævning med et minimum af drypning og stænk-10 ning. Celluloseethere, såsom de der er beskrevet i amerikansk patent nr. 3.769.247, anvendes ofte effektivt som fortykkelsesmidler til latex-malinger. Faste vandopløselige polymere afledt af cellulose og andre naturlige produkter bliver imidlertid stadig dyrere at fremstille på grund af høje kapi-15 taludgifter, energiudgifter og udgifter til kontrol af spild.
Alkaliopløselige latex-copolymere har været kendt i nogen tid. Amerikansk patent nr. 3.003.987 og 3.070.561 og 3.081.198 beskriver således copolymere af acryl og methacrylsyre og estere, der kan fortykkes ved at erstatte en del af hydrogen= 20 ionerne i den copolymeres carboxylgrupper med ammonium eller alkalimetalioner. Andre typer polymere fortykkelsesmidler er beskrevet i amerikansk patent nr. 3.652.497, 3.708.445, 3.657.175 og 3.891.591 og 4.003.870. Alle indeholder forskellige carboxylsyregrupper, der kan opløseliggøres i vand 25 ved neutralisation med en vandopløselig base. Til dato har denne teknologi imidlertid haft begrænset indflydelse på de større markeder for vandopløselige polymere fortykkelsesmidler.
Senest er der som beskrevet i amerikansk patent nr. 4.008.202 30 og beslægtede patenter blevet udviklet en fast terpolymer af styren-maleinsyreanhydrid og vinylbenzylether, som er opløselig ved høj pH og nyttig som fortykkelsesmiddel til vandige opløsninger. Til trods for udmærket reologi har stabilitetsproblemer og omkostninger begrænset dens anvendelse 35 som malingsfortykkelsesmiddel. Yderligere forbedringer i denne teknologi er klart ønskelige.
DK 159394 B
2
Den foreliggende opfindelse angår flydende emulsionspolymere, som giver stabile flydende emulsioner, der har lav viskositet og forholdsvis højt indhold af fast stof under sure betingelser, men som bliver meget virksomme polymere fortyk-5 kelsesmidler til mange vandige systemer, når de behandles med base. Disse hidtil ukendte produkter fremstilles fortrinsvis i fom af en vandig kolloid dispersion af vandopløselig polymer ved emulsionspolymerisation ved pH-værdi på ca.
2,5 til 5,0 af tre i det væsentlige ethylenisk umættede mo-10 nomere komponenter: Ά) en carboxylsyremonomer, B) en ikke- ionisk vinylmonomer og C) en ikke-ionisk overfladeaktiv vinyl= ester.
Mere specielt er der blevet udviklet en polymer, der er nyttig som et pH-følsomt fortykkelsesmiddel til vandige blandinger, 15 hvor emulsionspolymeren er en vandig emuisionscopolymer af mindst én (C^-Cg) -<x,β-ethylenisk umættet carboxylsyremonomer, ethylacrylat eller blandinger deraf med styren, 2-hydroxy-ethylacrylat, acrylnitril, vinylchlorid eller vinylacetat, og mindst én overfladeaktiv ikke-ionisk vinylester. Det ejen-20 dommelige ved emulsionspolymeren ifølge opfindelsen er, at den er fremstillet ud fra: A) 15-60 vægt% beregnet på totalt monomerindhold af mindst én (Cg-Cg)-a,3-ethylenisk umættet carboxylsyremonomer med formlen R' > RCH=C-C00H (I) 25 hvor R er H,og R' er H, (C-^-C^-alkyl eller -CHgCOOX, R er -COOX, og R' er H eller -CH2COOX, eller R er CHg, og R' er H, og X er H eller (C^-C^-alkyl,
DK 159394 B
3 B) 15-80 vægt% beregnet på totalt monomerindhold af ethyl-acrylat eller blandinger deraf med styren, 2-hydroxyethyl-acrylat, acrylnitril, vinylchlorid eller vinylacetat, og C) 1-30 vægt% beregnet på totalt monomerindhold af mindst 5 én ikke-ionisk overfladeaktiv vinylester med formlen
p R
R‘"0tCH2CH0)m(C2H40)n-C-C=CH2 (II) hvor R er H eller CH^, hvert R' er (C^-C^alkyl, R" er(Cg-C20)-alkyl eller (Cg-C^g )-alkylphenyl, n er et gennemsnitstal på ca. 6-100, og m er et gennemsnitstal fra ca. 0 til 50, forudsat at n^m,og Z(n+m) er ca. 6-100, hvilken polymer er sta-10 kil som en vandig kolloid dispersion ved en pH-værdi lavere end ca.5,0, men bliver et effektivt fortykkelsesmiddel til vandige systemer ved indstilling til en pH-værdi på 5,5 til 10,5 eller højere.
Opfindelsen angår endvidere anvendelse af den beskrevne 15 emulsionspolymer i en mængde på 10 - 50 vægt% og med en pH- værdi på ca. 2,5 - 5,0 som pH-følsomt fortykkelsesmiddel til vandige blandinger.
Emulsionspolymerisationen udføres normalt under sure betingelser, hvor carboxylsyregrupperne er i protoneret form,til 20 at uopløseliggøre den polymere og give en flydende emulsion.
Når det polymere fortykkelsesmiddel sættes som sådan til en flydende kolloid dispersion, opløses de findelte polymere partikler næsten øjeblikkelig ved pH-indstilling. Den lethed, hvormed den flydende emulsionspolymer håndteres, udmåles og 25 dispergeres; den hurtige opløseliggørelse ved reguleret pH-indstilling og de meget ønskelige reologiske egenskaber gør denne flydende emulsionspolymer til et meget effektivt og virkningsfuldt fortykkelsesmiddel til mange forskellige formål, herunder latex-malinger og andre vandige overtræksmid-30 ler.
DK 159394 B
4 1. Væsentlige monomere komponenter.
De hidtil ukendte flydende emulsionspolymere ifølge opfindelsen kræver tre væsentlige komponenter: (A) 15-60 vægt% af en (C3-CgY-a,3-ethylenisk umættet carboxylsyre monomer, (B) 5 15-S0 vægt% af en copolymeriserbar ikke-ionisk vinylmonomer og (C) 1-30 vægt% af visse ikke-ioniske overfladeaktive vinylestere. Det er blevet opdaget, at effektiviteten af disse flydende emulsionspolymere som fortykkelsesmidler, der reagerer overfor pH-værdi, til mange vandige produkter af-10 hænger på afgørende måde af disse komponenter. Syrekomponenten A giver den nødvendige følsomhed overfor pH, den ikke-ioniske vinylcomonomer B giver et forlænget polymert grundskelet og hydrofil-lipofil balance, og den ikke-ioniske overfladeaktive vinylester C giver et in situ bundet over-15 fladeaktivt middel til regulering af reologien af det vandige system indeholdende det opløseliggjorte polymere fortykkelsesmiddel. Inden for de anførte grænser kan mængderne af de enkelte monomere varieres for at opnå optimale egenskaber til specielle anvendelser.
20 A. Carboxylsyremonomer.
Den flydende emulsionspolymer kræver 15-60 vægt% beregnet på totale monomere af den ovenfor beskrevne (Cg-Cg)-α,β-ethylenisk umættede carboxylsyremonomer med formlen (I).
ς DK 159394 Β 5
Acrylsyre eller methacrylsyre eller en blanding deraf med itakonsyre eller fumarsyre foretrækkes, men crotonsyre og akonitsyre og halvestere af disse og andre polycarboxyl-syrer, såsom maleinsyre med C^-C^ alkanoler,er også egnede, 5 især hvis den anvendes i mindre mængde i kombination med acrylsyre eller methacrylsyre. Til de fleste formål foretrækkes det at have mindst ca. 25 vægt% og mest hensigtsmæssigt fra ca. 35 til 55 vægt% af den monomere carboxylsyre. Polycarboxylsyremonomere og halvestere kan imidlertid an-vendes i stedet for en del af acrylsyren eller methacrylsyren, f.eks. 1-15 vægt% beregnet på totale monomere.
B. Ikke-ionisk vinylmonomer.
For at give det forlængede polymere grundskelet og den masse, der kræves til effektiv fortykning, kræves 15-80 vægt% 15 ethylacrylat eller en blanding deraf med styren, 2-hydroxy-ethylacrylat, acrylnitril, vinylchlorid eller vinylacetat.
Disse monomere skal naturligvis være copolymeriserbare med carboxylsyren og den overfladeaktive vinylester. Normalt anvendes 15-80 vægt% og fortrinsvis 20-60 vægt% af komponent B 20 beregnet på den totale vægt af monomere til fremstilling af den flydende emulsionspolymer.
C. Ikke-ionisk overfladeaktiv vinylester.
Den tredje nødvendige monomere komponent er 1-30 vægt% beregnet på totale monomere af den ikke-ioniske overfladeaktive 25 vinylester med formlen (II).
s DK 159394B
6
Foretrukne er de overfladeaktive acrylat-og ·methacrylatestere valgt af gruppen bestående af: 1) alkylphenoxypoly(ethylenoxy)ethylacrylater med formlen: Y' 2 $ V //^-0"^C2H40) n-C-C=CH2 (III) 5 hvor R er H eller CH^, Y' er Cg-C16 alkyl, og n er 6-100.
2) alkoxypoly(ethylenoxy)ethylacrylater med formlen: O R . .
R"0-(C2H40) n-C-C=CH2 lIV) hvor R er H eller CHg, R" er Cq-C2q alkyl, og n er 6-50, og 3) alkoxypoly(alkylenoxy)ethylacrylater med formlen:
Q R
10 R"0-eCH2CH0)m(C2H40)n-C2H40-C-C=CH2 (V) hvor R er H eller CHg, hvert R' er C-^-C2 alkyl, R" er Cq-C2q alkyl, og n er 6-50, og m er 1-40.
Disse væsentlige overfladeaktive vinylestere er acryl- -eller methacrylsyreestere af visse ikke-ioniske overfladeaktive 15 alkoholer. Disse overfladeaktive estere er velkendte. F.eks.
beskriver amerikansk patent nr. 3.652.497 brugen af alkylphen= oxyethylenoxyethylacrylater til fremstilling af flere andre polymere overfladeaktive fortykkelsesmidler. Amerikansk patent nr. 4.075.411 beskriver flere fremgangsmåder til frem-20 stilling af sådanne overfladeaktive vinylestere , herunder den syrekatalyserede kondensation af industrielt tilgængelige ikke-ioniske overfladeaktive polyoxyalkylenalkoholer, såsom alkyl= phenoxypoly(ethylenoxy)ethylalkohol og blokpolymere glycoler med acrylsyre, methacrylsyre, crotonsyre, maleinsyre, fumar-25 syre, itakonsyre eller akonitsyre. Alternative forestringsmetoder, herunder alkoholyse og transf orestring., er også beskrevet. Andre egnede overfladeaktive vinylestere kan fremstilles af monoethere af blandede eller heteriske ethylenoxy-propylenoxy-butylenoxypolyglycoler som beskrevet i amerikansk
DK 159394B
7 patent nr. 2.786.080. Andre overfladeaktive alkoholer# der kan forestres til brug ifølge opfindelsen# er anført i "McCutcheon's Detergents and Emulsifiers" 1973, North American Edition# Allured Publishing Corp.# Ridgewood# 5 New Jersey 07450.
Visse af disse overfladeaktive vinylestere, dvs. de der er defineret af formel II og især alkylphenoxy og alkoxy= ethylesterne af formlerne III-V, er nyttige til fremstilling af de hidtil ukendte emulsionspolymere ifølge opfindelsen.
10 Det er væsentligt, at det overfladeaktive middel inkorporeres i det flydende emulsionsprodukt ved copolymerisation. Med fordel fremstilles de nødvendige overfladeaktive estere ved direkte syrekatalyseret forestring af den ønskede overfladeaktive alkohol med et overskud af den monomere carboxylsyre 15 anvendt som komponent A. Den fremkomne blanding med overskud af syre kan anvendes direkte til copolymerisationen# forudsat at mindst 30% og fortrinsvis 50-70% eller mere af den overfladeaktive alkohol i blandingen er forestret. Den overfladeaktive vinylester kan også udvindes, renses på sædvan-20 lig måde under anvendelse af en passende inhibitor# såsom hydroquirion eller p-tertiær butylpyrokatequin for at forhindre uønsket homopolymerisation# og derpå anvendes til fremstilling af de flydende emulsionspolymere.
Det har vist sig# at den hydrofile-lipofile balance (HLB) 25 af den overfladeaktive vinylester er en vigtig faktor for egenskaberne af den fremkomne emulsionspolymer. For et givet polyethylenoxyindhold vil forøgelse af kædelængden af den endestillede hydrofobe alkoxy-eller alkylphenoxygruppe således forøge virkningsgraden af den fremkomne polymer som 30 fortykkelsesmiddel. For en given lipofil gruppe bevirker formindskelse af antallet af polyethylenoxygrupper endvidere en forøgelse af fortykkelsesvirkningsgraden. Til mange overfladeaktive estere, der er anvendelige ifølge opfindelsen, foretrækkes et gennemsnit på 10-40 ethylenoxygrup-35 per (f.eks. formel II, n=10-40).
DK 159394 B
8
Det har også vist sig, at den hydrofile balance af det co-polymere produkt kan indstilles til en vis grad ved skønsom valg af den ikke-ioniske vinylmonomer B. F.eks. kan en blød (lavere alkyl) poly(ethylenoxy)ethylester af formlen 5 VI anvendes i et system med blanding af ethylacrylat og en hård comonomer, såsom styren. Det er imidlertid afgørende for egenskaberne af disse produkter, at de indeholder en effektiv mængde af et in situ bundet overfladeaktivt middel til at regulere reologien af det vandige system, som 10 fortykkes med den opløseliggjorte emulsionspolymer.
2. Copolymerisation.
De hidtil ukendte flydende emulsionscopolymere fremstilles bekvemt af de ovenfor beskrevne monomere ved sædvanlig emulsionspolymerisation ved en sur pH-værdi lavere end ca. 5,0 15 under anvendelse af fri radikalproducerende igangsættere, i reglen i en mængde fra 0,01% til 3% beregnet på vægten af de monomere. De fri radikalproducerende igangsættere er hensigtsmæssigt peroxygenforbindelser, især uorganiske persul= fater, såsom ammoniumpersulfat, kaliumpersulfat, natriumper= 20 sulfat, peroxider, såsom hydrogenperoxid, organiske hydroper= oxider, f.eks. cumenhydroperoxid, t-butylhydroperoxid, organiske peroxider, f.eks. benzoylperoxid, acetylperoxid, lauro= ylperoxid, pereddikesyre og perbenzosyre (somme tider aktiveret af et vandopløseligt reduktionsmiddel, såsom en ferro= 25 forbindelse eller natriumbisulfit), samt andre fri radikalproducerende materialer, såsom 2,2'-azobisisosmørsyre= nitril.
Eventuelt kan anvendes et kædeoverføringsmiddel og et yderligere emulgeringsmiddel. Repræsentative kædeoverføringsmidler 30 er tetrachlorkulstof, bromoform, bromtrichlormethan, langkædede alkylmercaptaner og thioestere, såsom n-dodecylmer= captan, t-dodecylmercaptan, octylmercaptan, tetradecylmer= captan, hexadecylmercaptan, butylthioglycolat, isooctylthio= glycolat og dodecylthioglycolat. Kædeoverføringsmidlerne 35 anvendes i mængder op til ca. 10 dele pr. 100 dele polymeri-serbare monomere.
DK 159394 B
9
Ofte inkluderes mindst ét anionisk emulgeringsmiddel i polymerisationsmaterialet, og et eller flere af de kendte ikke-ioniske emulgeringsmidler kan også være til stede. Eksempler på anioniske emulgeringsmidler er alkalimetalalkylarylsulfo= 5 naterne, alkalimetalalkylsulfaterne og de sulfonerede alkyl= estere. Specielle eksempler på disse velkendte emulgeringsmidler er natriumdodecylbenzensulfonat, natrium-disekundær-butylnaphthalinsulfonat, natriumlaurylsulfat, dinatriumdode= cyldiphenyletherdisulfonat, dinatrium-n-octadecylsulfosucci= 10 namat og natriumdioctylsulfosuccinat.
Hvis det ønskes kan andre bestanddele, der er velkendt til emulsionspolymerisation, inkluderes, såsom chelateringsmidler, stødpudestoffer, uorganiske salte og midler til indstilling af pH-værdien.
15 Polymerisation ved en sur pH-værdi lavere end 5,0 muliggør direkte fremstilling af en vandig kolloid dispersion med forholdsvis højt indhold af fast stof uden problemer på grund af for høj viskositet.
I reglen udføres copolymerisationen ved en temperatur mellem 20 60 og 90°C, men højere eller lavere temperaturer kan anven des. Polymerisationen udføres portionsvis, trinvis eller kontinuerligt med portionsvis og/eller kontinuerlig tilsætning af de monomere på sædvanlig måde.
De væsentlige monomere kan copolymeriseres i sådanne mængde-25 forhold, og de fremkomne emulsionspolymere kan blandes fysisk til dannelse af produkter med den ønskede balance af egenskaber til specielle anvendelser. Hvis der f.eks. ønskes et mere viskost produkt, kan indholdet af syren og overfladeaktiv monomer forøges. Større fleksibilitet og sammenflyd-30 ning kan opnås med større mængder ethylacrylat. Tilsætning af styren som en anden ikke-ionisk vinylmonomer vil forøge til en højere pH-værdi den indstilling, som kræves for at opløse emulsionen i et vandigt overtræksmiddel. Mindre mængder af en polyfunktionel monomer, såsom itakonsyre eller 35 fumarsyre eller isopren til indføring af et højere carboxyl'
DK 159394B
ίο syreindhold eller begrænset tværbinding, giver yderligere kontrol med opløseligheden af den emulsionspolymere efter 5 pH-indstilling.
Ved således at variere de monomere og deres mængdeforhold kan der konstrueres emulsionspolymere med optimale egenskaber til specielle anvendelser.
I praksis er det normalt ønskeligt at copolymerisere 15-60 10 vægt% beregnet på totale monomere (mere hensigtsmæssigt 25-60 vægt%, fortrinsvis 35-55% og bedst 40-50%) af den monomere carboxylsyre A, 15-80 vægt% (fortrinsvis 20-60% og bedst 35-50%) af den ikke-ioniske vinylmonomere B og 1-30 vægt% (fortrinsvis 2-20% og mest hensigtsmæssigt ca. 2-12%) af den 15 overfladeaktive ikke-ioniske vinylester C. Særligt effektive fortykkelsesmidler af flydende emulsionspolymere fås ved copolymerisation af ca. 40-50 vægt% methacrylsyre, ca. 35-50 vægt% ethylacrylat og ca. 2-12 vægt% af methacrylsyre= esteren af en Cg-alkylphenoxy(ethylenoxy)^ethylalkohol.
20 3. Den copolymeres egenskaber.
Decopolymere produkter fremstillet ved emulsionspolymerisation ved en sur pH-værdi er i form af stabile vandige kollo-ide dispersioner, i reglen med et typisk mælkeagtigt latex-udseende. En sådan flydende emulsion indeholder den copoly-25 mere dispergeret som adskilte partikler med gennemsnitspartikeldiametre på 500-3.000 År fortrinsvis 1.000-1.750 Å, målt ved lysrefraktion. Dispersioner indeholdende polymere partikler mindre end 500 Å er vanskelige at stabilisere, medens partikler større end 3.000 Å gør det mindre let at dis-30 pergere i de vandige produkter, som skal fortykkes.
Disse emulsionscopolymere vil normalt have gennemsnitsmole-kylvægte efter antal på mindst 30.000 bestemt ved gelgennemtrængningskromatografi. For at få den mest effektive fortykkelse med copolymere, som er vandopløselige, når de er neu-35 traliseret, foretrækkes molekylvægte i intervallet 200.000-
DK 159394B
11 5.000.000. Udtrykt ved en standard Brookfield viskositet målt som en 1% vandig opløsning i ammoniumsaltsform ved pH 9 og 25°C er en copolymer med en viskositet på 50-50.000 cP, og fortrinsvis 100-30.000 cP, særligt ønskelig til 5 mange anvendelser.
I form af en stabil vandig kolloid dispersion ved en pH-værdi på 2,5-5,0 er den copolymere særlig nyttig. En sådan vandig dispersion kan indeholde 10-50 vægt% faste polymere stoffer og alligevel have en forholdsvis lav viskosi-10 tet. Den udmåles således let og blandes med vandige produktsystemer. Dispersionen reagerer imidlertid villigt over for pH. Når pH-værdien af den polymere dispersion indstilles ved tilsætning af en base, såsom ammoniak, en amin eller en ikke flygtig uorganisk base, såsom natriumhydroxid, ka= 15 liumcarbonat eller lignende, bliver den vandige blanding gennemskinnelig eller gennemsigtig, efterhånden som den polymere opløses i det mindste delvis i den vandige fase med en ledsagende forøgelse i viskositet. Denne neutralisation kan ske in situ, når den flydende emulsionspolymer 20 blandes med en vandig opløsning indeholdende en egnet base. Hvis det ønskes til en given anvendelse, kan pH-ind-stilling ved delvis eller fuldstændig neutralisation også udføres før eller efter blanding af den flydende emulsionspolymer med et vandigt produkt.
25 Udtrykket "flydende emulsionspolymer" anvendt på det nye fortykkelsesmiddel ifølge opfindelsen betyder, at fortykkelsesmidlet er en emulsionspolymer, fordi den polymere blev fremstillet ved emulsionspolymerisation, selv om den polymere som sådan kan være (og i almindelig er) et fast 30 stof ved stuetemperatur , men er en "flydende" emulsionspolymer, fordi den er i form af en flydende opløsning eller dispersion.
Kurver over sammenhængen mellem pH-værdi og viskositet for flere typiske flydende emulsionspolymere fremstillet ved 35 at copolymerisere methacrylsyre (MAA), ethylacrylat (EA) og nonylphenoxypoly(ethylenoxy)9ethylmethacrylat (VSE-1A)
DK 159394 B
12 er vist på figuren, som de blev bestemt i vandige medier i en koncentration af 1 vægt% ved stuetemperatur. Det skal bemærkes,, at pH-intervallet for den første viskositetsopbygning kan reguleres ved variation i sammensætningen af 5 emulsionscopolymeren.
4. Brug som fortykkelsesmiddel.
Disse emulsionspolymere er nyttige som vandopløselige fortykkelsesmidler til mange forskellige formål, der ligger fra kosmetik til boreslam. De er særligt nyttige som for-10 tykkelsesmidler til mange forskellige på vand baserede midler, herunder vandigt saltvand og polymere opløsninger, og som vandige opløsninger og kolloide dispersioner af vandu-opløselige uorganiske og organiske materialer,herunder stoffer, såsom naturlig kautsjuk, syntetiske eller kunstige 15 latexer og vandige produkter indeholdende disse materialer.
Syntetiske latexer, der kan fortykkes med de flydende emulsionspolymere, er vandige kolloide dispersioner af vanduop-løselige polymere fremstillet ved emulsionspolymerisation af en eller flere ethylenisk umættede monomere. Typiske for 20 sådanne syntetiske latexer er emulsionscopolymere af mono= ethylenisk umættede forbindelser, såsom styren, methylmeth= acrylat, acrylnitril med en konjugeret diolefin, såsom buta= dien eller isopren, copolymere af styren, acryl og methacryl= syreestere, copolymere af vinylhalogenid, vinylidenhalogenid, 25 vinylacetat og lignende. Mange andre ethylenisk umættede monomere eller blandinger deraf kan emulsionspolymeriseres til dannelse af syntetiske latexer. Repræsentative monomere er vinylaromatiske monomere, såsom styren, a-methylstyren, t-butylstyren, chlorstyren, vinyltoluen, konjugerende diener, 30 såsom butadien, isopren og 2-chlor-l,3-butadien, vinylchlorid, vinylidenchlorid, acrylnitril og methacrylnitril, acrylsyre og β-hydroxyalkylacrylsyreestere, vinylacetat, vinylpropionat, ethylen og methylisopropenylketon. Også begrænsede mængder af umættede carboxylsyremonomere som defineret med formel 35 i anvendes hyppigt til fremstilling af gruhdpolymeren til latex-malinger.
13 DK 159394 B
De kunstige latexer er latexer, som fremstilles ved dispersion eller redispersion af forud dannede vanduopløselige polymere eller opløsninger deraf. De kunstige latexer fremstilles på kendte emulgeringsmetoder, f.eks. ved tilsætning 5 af vand under omrøring, indtil der sker faseomvending ved blanding under høje forskydningskræfter med vand ved forhøjede temperaturer eller ved fortynding af en blanding af vand og et med vand blandbart opløsningsmiddel efterfulgt af destillation for at fjerne opløsningsmidlet. Et overfladeaktivt mid-10 del kræves i emulgeringsprocessen, med mindre hydrofile grupper er bundet til den polymere i tilstrækkelig mængde til at understøtte dispersionen/ men i utilstrækkeligt mængde til at frembringe vandopløselighed.
Disse kunstige latexer fremstilles af polymere, som ikke let 15 fremstilles af monomere ved emulsionspolymerisation, enten fordi der ikke er opnået nogen væsentlig polymerisation med en industrielt acceptabel hastighed under sædvanlige emulsionspolymerisationsbetingelser, såsom med isobuten, eller fordi der ønskes en særlig form af den polymeriserede mono-20 mer, f.eks. stereospecifik polyisopren, stereospecifik poly= butadien og lignende. Repræsentative forud dannede polymere er polymere og copolymere af monoolefinerne, der har 2-20 carbonatomer, såsom ethylen, propylen, 1-buten, 2-buten, isobuten, penten, hexen, octen, dodecen, hexadecen, octadecen, 25 og især de monoolefiner, som har op til 8 carbonatomer. Særligt almindelige typer er de forskellige copolymere af ethy= len og propylen.
Illustrerende for andre polymere, der kan omdannes til kunstige latexer, er alkydharpikser, blokcopolymere og podede 30 copolymer.e, f.eks. styren/butadien, podede og blokcopolymere, epoxyharpikser, såsom reaktionsprodukterne af epichlor= hydrin og bisphenol A og termohærdelige vinylesterharpikser, f.eks. reaktionsprodukterne af tilnærmelsesvis ækvivalente mængder af et polyepoxid og en umættet monocarboxylsyre, 35 såsom acrylsyre og methacrylsyre eller umættede fedtsyrer, såsom oliesyre.
DK 159394 B
14
Fortykkelsesmidlerne ifølge opfindelsen er fordelagtige til anvendelse sammen med blandinger baseret på vand i overensstemmelse med den foregående beskrivelse og med blandinger indeholdende disse materialer, især overtræksmidler af forskellige 5 typer. Blandinger af to eller flere fortykkelsesmidler kan anvendes, hvis det ønskes. Naturligvis er de latexpolymere, der anvendes i overtræksmidler#fortrinsvis filmdannende ved temperaturer under ca. 25°C,enten af naturen eller i kraft af anvendelse af plastificeringsmidler. Sådanne overtræks-10 midler indbefatter på vand baserede forbrugermalinger og industrielle malinger, appretur, klæbemidler og andre overtræk til papir, pap og tekstiler.
I reglen indeholder disse latex-overtræksmidler tilsatte pigmenter, fyldstoffer og strækkemidler, såsom titandioxid, 15 bariumsulfat, calciumcarbonat, lerarter, mica, talk og sili-ciumdioxid. De hidtil ukendte flydende emulsionspolymere beskrevet i den foreliggende beskrivelse er forenelige med de fleste latex-malingssystemer og giver meget effektiv og virkningsfuld fortykkelse. Egnede resultater opnås ved an-20 vendelse af 0,05-5,0 vægt% af den flydende emulsionspolymer beregnet på den samlede vægt af faste stoffer, og fortrinsvis 0,1-2,0 vægt%.
De vandige midler fortykket med de flydende emulsionspolymere ifølge opfindelsen er fortrinsvis de, hvori en eventuelt 25 tilstedeværende dispergerende eller solvatiserende væske består af mere end 50 vægt% vand.
De følgende eksempler illustrerer nærmere opfindelsen. Med mindre andet er anført, er alle dele og procenter efter vægt.
Eksempel 1 30 Fremstilling af overfladeaktive vinylestere.
Det følgende er typiske fremgangsmåder til fremstilling af den overfladeaktive vinylester (VSE).
DK 159394 B
15 A. NonyIphenoxypoly(ethylenoxy)^ethylmethacrylat.
En rustfri stålreaktor blev fyldt med 474 dele (0,68 mol) nonylphenoxypoly(ethylenoxy)^ethanol (Igepal® CO-660 fra GAF), 0,31 dele hydroquinon og 0,16 dele Ionol® (2,6-di-5 t-butyl-p-cresol fra Shell Chemical Company). Derefter blev 8,6 dele 90- 2 procent H^SO^ tilsat under omrøring efterfulgt af 526 dele (6,1 mol) methacrylsyre stabiliseret med mono= methylether af hydroquinon (MEHQ). Med en langsom strøm af luft boblende gennem reaktionsblandingen blev reaktoren op-10 varmet til 105°C i 2 timer, afkølet,og derefter blev det flydende produkt udvundet (VSE-1A). Ifølge væskekromatografisk analyse indeholdt det rå produkt 47,2 vægt% overfladeaktiv ester (90% omdannelse), 4,8 vægt% ureageret overfladeaktivt middel, 46,8 vægt% overskydende methacrylsyre og 15 1,2 vægt% vand, svovlsyre og stabiliseringsmidler.
Den overfladeaktive vinylester kan anvendes som råprodukt til fremstilling af de ønskede emulsionscopolymere, eller esteren kan udvindes på sædvanlige måder. Til anvendelse i rå form er en omdannelse til vinylester på mindst 30-40% 20 ønskelig for at undgå en for høj mængde fri overfladeaktivt middel ved den følgende emulsionspolymerisation. Med et 4-10 dobbelt overskud af monomercarboxylsyre kan 70-90% omdannelse normalt opnås ved 100-120°C på 2-4 timer.
Andre stærke, sure katalysatorer,herunder p-toluensulfonsyre (B) 25 og stærkt sure kationbytterharpikser, såsom Dowex^ 50 + (H form) kan anvendes, men 90% I^SO^ er effektiv og bekvem. Denne almene med katalyserede proces har faktisk været anvendt med mange forskellige Cg-C^g alkyIphenoxypoly(ethylen= oxy)ethanoler.
30 B. NonyIphenoxypoly(ethylenoxy)^ gethylmethacrylat.
En blanding af 222 dele nonylphenoxypoly (ethylenoxy) ^ethanol, 384 dele methacrylsyre, 0,06 dele hydroquinon og 0,08 dele Ionol® blev blandet i en omrørt glasreaktor, og 5,5 dele koncentreret H2SO4 blev tilsat som forestringskatalysator. Bian-
DK 159394 B
16 dingen blev langsomt opvarmet til 110°C, holdt ved 110°C i yderligere 145 minutter og blev derefter afkølet til dannelse af 611 dele af den rå ester (VSE-1B) indeholdende 38 vægt% af den overfladeaktive ester og 62 vægt% ureageret 5 methacrylsyre.
C. Dodecylphenoxypoly(ethylenoxy)10ethylmethacrylat.
En blanding af 74,4 dele (0,1 mol) dodecylphenoxypoly(ethylen= oxy) -^ethanol (T-Det DD-11 fra Hayworth Chemical Company) , 129 dele (1,5 mol) methacrylsyre og 0,06 dele af hver af 10 hydroquinon og Ionol^ blev blandet i en omrørt glasreaktor, og 1,8 dele koncentreret H2S04 blev tilsat som forestringskatalysator. Blandingen blev langsomt opvarmet til 112°c og holdt ved 112°C i yderligere 165 minutter og derpå afkølet til dannelse af 205 dele af en rå ester (VSE-1C) inde-15 holdende 40,5 vægt% af den overfladeaktive ester og 59,5 vægt% ureageret methacrylsyre.
D. n-octyloxypoly(ethylenoxy)lgethylmethacryl.
På lignende måde blev n-octylpolyethylenglycoletheren fremkommet ved kondensation af n-octanol med 20 mol ethylenoxid, 20 forestret med overskud af methacrylsyre under anvendelse af svovlsyre som katalysator. Der blev opnået en omdannelse på ca. 90% på 2 timer ved 110-120°C.
E. Hexadecylpoly(ethylenoxy)g gethylmethacrylat.
En blanding af 148 dele (0,058 mol) hexadecylpoly(ethylenoxy)gg 25 ethanol, 255 dele (2>98 mol) methacrylsyre, 0,06 dele hydro= quinon og 0,06 dele Ionol^ og 3,6 dele koncentreret HgSO^ blev opvarmet til 100-112°C i 2 timer og gav 403,5 dele af en opløsning indeholdende 37,7%"overfladeaktiv vinylester (VSE-1E) og 62,3% overskydende methacrylsyre.
30 F. Methoxypropoxypoly(butylenoxy)4(ethylenoxy)igethylmeth= acrylat.
DK 159394B
17
Den direkte svovlsyrekatalyserede forestringsproces i eksempel 1A blev anvendt til fremstilling af ovennævnte ester ud fra monomethyletheren af propylenglycol(Dowanol® PM fra The Dow Chemical Company) kondenseret med 4 mol butylenoxid 5 og derefter 20 mol ethylenoxid under anvendelse af alkalisk katalysator. Den rå overfladeaktive vinylester (VSE-lF) kan anvendes uden yderligere rensning til fremstilling af den flydende emulsionscopolymer.
Andre overfladeaktive mono(Cg-C^)-alkylglycolethere kan på 10 lignende måde forestres til dannelse af overfladeaktive vinylestere med kontrolleret hydrofil-lipofil balance.
Eksempel 2
Flydende emulsionspolymerisationsproces.
15 Det følgende er typiske fremgangsmåder til fremstilling af de flydende emulsionspolymere.
LEP-2A — 48,0 MAA/42,0 EA/10,0 VSE-1A
Polymerisationen udføres i en rustfri stålreaktor med kappe og udstyret med omrører og fødepumper under anvendelse af 20. den samtidige tilsætningsmetode ifølge amerikansk patent nr. 3.563.946, ved hvilken en separat monomerblanding og vandige fødeopløsninger tilsættes samtidig til en vandig reaktorladning, som omrøres med 90 omdrejninger/minut og er forvarmet til én ønsket temperatur. Når tilsætningen 25 af monomer og vandig igangsætter er fuldendt,normalt på ca. 2-4 timer,omrøres emulsionen yderligere 1 1/2 time for at færdiggøre polymerisationen. Derefter afkøles reaktoren, og den flydende emulsionspolymer filtreres gennem 100 og 200 mesh sigter.
DK 159394 B
18
En typisk recept og typiske reaktionsbetingelser er: & (1) Oprindelig reaktorladning 374,0 dele kondensatvand 0,0075 dele Versenex® 80 cbelaterende middel (40% 5 fast stof) 2.0 dele Gafac® EE-610 anionisk overfladeaktivt middel (2) Monomer blanding — Tilførselshastighed 4 timer 48.0 dele methacrylsyre (MAA) 10 42,0 dele ethylacrylat (EA) 10.0 dele overfladeaktiv vinylester (VSE-1A) (R) 6.0 dele Igepal^CO-530 ikke-ionisk overfladeaktivt middel (3) Vandig fødeblanding — Tilførselshastighed 4 timer 15 69,8 dele kondensatvand 0,0025 dele Versenex® 80 chelaterende middel (40%) 0,4 dele natriumhydroxid 2.0 dele Dowfax^ 2A1 anionisk overfladeaktivt middel (45% fast stof) 20 1,0 del Gafac® RE-610 overfladeaktivt middel 0,5 dele natriumpersulfat.
* Noter: Mængderne er i vægtdele beregnet på 100 dele total monomer
Versenex^ 80,natriumdiethylentriaminpentaeddikesyre, 25 40% aktive faste stoffer fra The Dow Chemical Company (S)
Gafac^ RE-610,en nonylphenoxypoly(ethylenoxy)phos= phatester i fri syreform fra GAF
VSE-1A, en rå overfladeaktiv vinylester fra eksempel 1A (100% aktiv basis) (S) 30 Igepal^ CO-530, nonylphenoxypoly(ethylenoxy)^ethanol
fra GAF
Dowfax® 2A1, natriumdodecyldiphenyletherdisulfonat fra The Dow Chemical Company.
DK 159394 B
19
Betingelser: Tilsætningstemperatur 70°c
Omrøring 230 omdrejninger/min.
Nedkogning 80°C, 1 1/2 time.
Den fremkomne flydende emulsionspolymer indeholdt 20,1 vægt% 5 fast stof ved pH 3,5 og havde en viskositet som en 1% vandig opløsning i ammoniumsaltform ved pH 9 på 400 cP (Brook-fie]d model LVT 2 spindel, 12 omdrejninger/min., 25°C) .
LEP-2B — 42,0 MAA+6,0 IA/42,0 EA/10,0 VSE-lA.
Under anvendelse af samme polymerisationsrecept og betin-10 gelser blev fremstillet en flydende emulsionspolymer, hvor-i der var anvendt 6 dele itakonsyre i stedet for 6 dele methacrylsyre. Det fremkomne flydende produkt indeholdt 19,9 vægt% fast stof ved pH 3,5 og havde en viskositet som 1% vandig opløsning målt med Brookfield viskometer på 15 1090 cP i ammoniumsaltform.
LEP-2C-1 — 48,3 MAA/41,7 EA/10,0 VSE-lA.
På lignende måde blev fremstillet en copolymer af 48,3 A MAA/41,7 EA/10,0 VSE-lA, som indeholdt 20,0 vægt% fast stof og havde en Brookfield viskositet i 1% vandig opløs-20 ning på 390 cP i ammoniumsaltform (se figuren).
LEP-2C-2, LEP-2C-3, LEP-2C-4 og LEP-2C-5.
Disse flydende emulsionspolymere er forskellige fra LEP-2C-1 ved mængdeforholdet mellem komponenterne. Sammensætningerne er vist i tabel I.
25 LEP-2D-1 — 42,0 MAA/37,2 EA/20,8 VSE-1B
Flere forsøg blev foretaget i en 2 liter reaktor under anvendelse af fremgangsmåden for LEP-2E og methacryl= syreesteren af nonylphenoxypoly (ethylenoxy) ^ethanol (VSE-1B) og ovenstående monomere blanding. Der fremkom meget rene
20 DK 159394B
emulsionspolymere efter filtrering indeholdende ca. 20 vægt% fast stof og med en gennemsnitspartikelstørrelse på ca. 1100-1300 Å.
LEP-2D-2, LEP-2D-3, LEP-2D-4 og LEP-2D-5.
5 Disse flydende, emulsionspolymere er forskellige fra LEP-2D-1 ved mængdeforholdene mellem komponenterne. Sammensætningerne er vist i tabel I.
LEP-2E — 47/8 MAA/42,0 EA/10/2 VSE-1C
En omrørt glasreaktor blev fyldt med 271 dele vand, 2,0 10 dele Conco Sulfat 219 (natriumsalt af ethoxyleret sulfate-ret laurylalkohol fra Continental Chemical Company) og 0,1 del Versenes® 80 (40%). Reaktorens indhold blev skyllet med nitrogen under omrøring og blev opvarmet til 69°c.
En monomer blanding af 24,7 dele methacrylsyre, 31,6 dele 15 ethylacrylat, 19,0 dele af produktopløsningen fra eksempel 1C indeholdende 40,5% overfladeaktiv vinylester ID og 59,5% methacrylsyre og 2,0 dele Conco Sulfat 219 blev fremstillet i en skilletragt.
Til den forvarmede vandige reaktorladning blev der sat 0,13 20 dele kaliumpersulfat og ca. 7 dele af den monomere blanding. Derefter blev resten af den monomere blanding tilsat i løbet af ca. 3 timer, medens reaktionstemperaturen blev holdt på 69-70°C. Efter omrøring i yderligere 2,5 time ved 70°C blev den flydende emulsionspolymer afkølet og filtreret. Produk-25 tet (341 dele) indeholdt 21,4% fast stof og havde en Brookfield viskositet på 9200 som en 1% vandig opløsning i ammoniums altf orm.
LEP-2F — 42,2 MAA/37,2 EA/20,6 VSE-lD.
Under anvendelse af den almene fremgangsmåde til LEP-2A 30 blev en monomer blanding af 42,2 dele methacrylsyre, 37,2 dele ethylacrylat og 20,6 dele octyloxypoly(ethylenoxy)
DK 159394 B
21 ethylmethacrylat (VSE-lD) copolymeriseret til dannelse af en stabil emulsionscopolymer indeholdende 21,7% fast stof og med en Brookfield LVT viskositet som 1% opløsning på 450 cP, når den var neutraliseret med NH^OH.
5 LEP-2G-1 — 46,8 MAA/41,4 EA/11,8 VSE-1E.
Bå lignende måde blev en monomer blanding af 18,5 dele methacrylsyre, 28,0 dele ethylacrylat, 21,0 dele af opløsningen fra eksempel 1E, som indeholdt 37,7% hexadecyloxy= poly (e'thylenoxy) ^ethylmethacrylat (VSE-1E) og 62,3% meth= 10 acrylsyre og 0,2 dele dodecylmercaptan copolymeriseret ved 59-62°C under anvendelse af 0,09 dele kaliumpersulfat som igangsætter til dannelse af en stabil emulsionscopolymer indeholdende 20,5% fast stof og med en Brookfield LVT viskositet som 1% opløsning på 450 CP, når den var neutrali-15 seret med NH^OH.
LEP-2G-2 49,6 MAA/44,1 EA/6,3 VSE-1E.
Denne flydende emulsionspolymer er forskellig fra LEP-2G-1 ved mængdeforholdet mellem komponenterne.
LEP-2H — 48,3 MAA/41,7 EA/10,0 VSE-lP.
20 Ved et andet forsøg blev en copolymer af 48,3 MAA/41,7 EA/10,0 VSE-1F fremstillet af methoxypropoxypoly(butylenoxy)(ethylen= oxy)ethylmethacrylatet fra eksempel 1P. Den indeholdt ca.
20 vægt% fast stof og havde en Brookfield viskositet i 1% vandig opløsning på 288 cP i ammoniumsaltform.
25 Det viste sig, at forøgelse af polymerisationstemperaturen fra 60-80°C havde ringe virkning på produktets virkningsgrad i maling. Fortykkelsesvirkningsgraden af disse produkter faldt imidlertid, når den ikke-ioniske vinylcomono= mere blev ændret fra ethylacrylat til butylacrylat, til 2-30 ethylhexylacrylat og til methylmethacrylat. Fortykkelsesvirkningsgraden voksede med stigende alkylkædelængde fra (Cg-Cig)-alkyl i den overfladeaktive alkylphenoxyester.
DK 159394B
22
Eksempel 3
Anvendelse som fortykkelsesmiddel til latex-maling.
Anvendeligheden af de hidtil ukendte flydende emulsionspolymere som fortykkelsesmiddel til latex-maling illustre-5 res af data fremkommet med flere latex-malinger og ved flere forsøg.
Sammensætning 3A — Latex-maling til indre flader.
Sfc
Bestanddele _kg_ _1_ A. Vånd 136 136,5 10 Pigment disper- geringsmiddel (25% TamorS) 731) 5,5 5,0
Skumfjerner (Drew L-475) 0,90 1,0 15 Konserveringsmiddel (Dowicil^ 75) 0,45 0,3
Overfladeaktivi middel (Triton^ X-100) 2,3 2,1
Aluminiumsilikat 20 (ASP-400) 45,5 17,6
CaCOo (snefnughvidt) 56,7 21,0 J (S)
Titandioxid (Ti-Pure^ R-931) 113,4 29,5 B. Ethylenglycol 11,3 11,4 25 Glycolether (Texanol) 4,5 4,8
Everflex ^ latex (55%) 113,4 105,1 C. LEP fortykkelsesmiddel og vand** 43,4 _43,4 533,2 377,6 (S) 30 & Noter: Tamol^ 731, natriumsaltet af copolymer af maleinsyre= anhydrid og diisobutylen fra Rohm & Haas
Drew L-475, flydende skumfjerner fra Drew Chemical Corp., Parsippany, New Jersey 07054
Dowicil® 75, 1-(3-chlorallyl)-3,5,7-triaza-l-35 azoniaadamantanchlorid, hvortil der er sat natrium= bicarbonat fra The Dow Chemical Co.
Triton^ X-100, octylphenoxypolyethoxyethanol fra Rohm & Haas ASP-400, pigmentkvalitet af aluminiumsilikat fra 40 Engelhard Minerals & Chemical Corp., Iselin, New Jersey
DK 159394 B
23
Snefnughvidt, pigmentkvalitet af calciumcarbonat fra
Thompson, Weinmann & Co., Cartersville, GA 30120 (B)
Ti-Pure^ R-931, Τχθ£ pigment fra duPont
Texanol, 2,2,4-trimethylpentandiol-l,3-monoisobuty= 5 rat fra Eastman Chemical Products, Inc., Kingsport, TN 37662
Everflex latex, vinylacetat-acrylcopolymer latex, somme tider kaldet "vinyl-acrylic latex" eller mindre almindeligt "vinyl-acrylate latex" fra W. R. Grace Co.
10 **LEP fortykkelsesmiddel, normalt 1,2-7,2 kg/m3 (på basis af 100% fast stof) plus vand for resten.
For at fremstille en stamgrundmaling formales A bestanddelene sammen med høj hastighed i 20 minutter under anvendelse af en Cowles formalingsmaskine. Ved reduceret hastighed bliver der-15 efter forblandet ethylenglycol og glycolether tilsat efterfulgt af Everflex f® latexen. Fortykkelsesmidlet af flydende emulsionspolymer (20% fast stof) og en passende mængde vand kan tilsættes straks eller senere, således som det ønskes til forsøgsformål.
20 Sammensætning 3B — Halvglans latex-maling til indendørs brug Bestanddele * _kg_ _1_ A. Vand 42,1 42,3
Pigment dispergerings- middel (25% Tamol© 731) 5,0 4,5 25 Skumfjerner (Nopco® NDW) 0,9 1,0
Propylenglycol 14,5 14,5
Konserveringsmiddel (Dowicil© 75) 0,6 0,4
Titandioxid ' (Ti-Pure® 30 R-900) 124,6 30,0 B. Skumfjerner (Nopco® NDW) 1,8 2,0
Overfladeaktivt middel (Tritoi© GR7M) 0,9 0,9
Overfladeaktivt middel 35 (Dowfax© 2A1) 0,9 0,8
Rhople# AC 490 (46,5%) 267,3 252,3
Propylenglycol 14,5 14,5
Phenoxyethanol sammenløbningsmiddel 4,5 4,1 40 C. LEP fortykkelsesmiddel og vand** 33,5__33,6 511,1 401,1 24
DK 1S9394B
X Noter: Tamo1® 731, natriumsalt af copolymer af maleinsyre= anhydrid og diisobutylen fra Rohm & Haas
Nopco® NDW, ikke-ionisk flydende skumfjerner fra Diamond Shamrock Chemical Process Division 5 Dowicil® 75, 1-(3-chlorallyl)-3,5,7-triaza-l- azoniaadamantanchlorid, hvortil der er sat natrium= bicarbonat fra The Dow Chemical Company
Ti-Pure® R-900, Ti02 pigment fra duPont
Triton® GR7M, dioctylnatriumsulfosuccinat fra Rohm & Haas (S)
Dowfax^ 2A1, natriumdodecyldiphenyletherdisulfonat fra The Dow Chemical Company
Rhoplex® AC 490, acrylemulsionslatex fra Rohm & Haas 3 LEP fortykkelsesmiddel, normalt ca. 1,2-7,2 kg/m 15 (100% fast stof) plus vand for resten.
For at fremstille en stamgrundmaling formales A bestanddelene sammen med høj hastighed i 20 min. under anvendelse af en Cowles formalingsmaskine. Ved reduceret hastighed tilsættes så B bestanddelene inklusive forblandet propylenglycol og 20 phenoxyethanol. Fortykkelsesmidlet af emulsionspolymer (20% fast stof) og resten vand kan tilsættes straks eller senere afhængende af, hvad der ønskes til forsøgsformål.
Fremgangsmåder A. Tilsætning af fortykkelsesmiddel. De flydende emulsions-25 polymere kan inkorporeres i latex-malinger på flere måder: 1. Tilsætning af emulsionspolymeren til den endelige maling som flydende dispersion med påfølgende neutralisation med vandig NH^OH (28%) til en pH-værdi >7.
2. Forud opløseliggørelse af dispersionen ved fortynding af 30 den med vand og derefter tilsætning af tilstrækkeligt al= kali (NH4OH eller NaOH) under omrøring. Når først der er fremkommet en klar opløsning, kan denne bagefter sættes til den færdige maling. 1
Tilsætning af fortykkelsesmidlet til pigmentformalingen, 35. efter at pigmentet er blevet dispergeret, og derpå tilsæt-
DK 159394 B
25 ning af tilstrækkeligt alkali (NH^OH eller NaOH) til at opløseliggøre fortykkelsesmidlet. Det anbefales, at pigmentformalingen er så fortyndet som muligt før opløselig-gørelse af fortykkelsesmiddeldispersionen.
5 Til forsøgsformål er tilsætningen af den flydende emulsionspolymer til en stamgrundmaling efterfulgt af pH-indstilling efter behov særlig bekvem (metode 1).
B. Bedømmelse. Egenskaber af maling fortykket med de flydende emulsionspolymere bedømmes under anvendelse af standard-10 metoder anbefalet af ASTM Committee D-l Subcommittee D-42 og malingsfabrikker til bestemmelse af sådanne egenskaber som malingsviskositet, stabilitet, strømning og udjævning, penslelighed, stænkning, dækkeevne, farveforenelighed og glans. Til forskningsformål er følgende prøver for malings-15 viskositet, strømning og udjævning særlig nyttige: 1. Stormerviskositet (ASTM metode D 562-55). Malingsviskositeten måles med et stormerviskosimeter 24 timer efter fremstillingen. En viskositet på ca. 85-105 Kreb-enheder (KU) er ønsket til de fleste industrielle latex-malin- 20 ger. Fremskyndede stabilitetsprøver anvender ofte stormer- viskositetsmålinger ved 25°C på prøver, der holdes ved 49°C i 2-4 uger.
2. Leneta udjævningsprøve (The Leneta Co., Ho-Ho-Kus, NJ 07423) . En malingsprøve opstryges under anvendelse af 25 et Leneta udjævningsprøveblad, og den tørrede malings film sammenlignes visuelt med elleve Leneta jævnhedsstandarder nummereret 0-10, hvor 10 er den fuldstændige udjævning. 1
Leneta anti-nedtrækningsprøve (The Leneta Co., Ho-Ho-Kus, 30 NJ 07423) . En forudskåret prøve af maling opstryges med
Leneta anti-nedtrækningsmåleren på Leneta nedtræknings-kortform 7B anbragt vandret på en flad glasplade eller metalplade. Kortet anbringes så straks i lodret stilling med malingsstriberne vandret og venstre kant (tyndeste stri-
DK 159394 B
26 be) for oven og får lov at tørre. Hver stribe, der i tykkelsen af den våde film ligger fra 0,75 til 3,0 mm, betragtes som havende samme bedømmeisestal som det hak, ved hvilket den er blevet påført. Den stribe med højest tal (tyk-5 keste), som ikke berører den neden under sig selv,kaldes indeksstriben, og dens tal er malingens anti-nedtræknings-indeks. Den praktiske fortolkning af bedømmelserne er empirisk og stærkt subjektiv. Optimal modstandsevne mod nedtrækning afhænger af overtrækkets type, men i alminde-10 lighed anses et indeks på 8-12 for god til udmærket.
4. Skureresistens(ASTM metode D-2486-66T).Denne prøve udføres normalt uden mellemlægspladen og giver- et fremskyndet mål for vægmalingers resistens mod skureerosion.
5. Farvemodtagelse. En forsøgsmaling fremstilles ved at blan- 15 de 0,5 g farve med 24,5 g sammensat maling, der opstryges på et grunderet-ugrunderet kort (Leneta IB) under anven-velse af et blad, der giver et spillerum på 0,0175 mm.
Et cirkulært område på 2-3 cm i diameter, der overlapper den grunderede-ugrunderede kortoverflade, gnides med en 20 finger, indtil der føles afgjort modstand. Filmen tørres og bedømmes som: (1) acceptabel-ingen synlig forskel i gnedet område, (2) pigmentflokkulering-gnedet areal lysere i farve eller (3) farveflokkulering-gnedet areal mørkere i farve.
25 6. Glans. ASTM metode D 523-67 anvendes til at måle Gardner 60° glansen af malede prøveplader. En glansbedømmelse på 30-65 er i almindelighed ønskelig til halvglans latex-malinger til indendørs brug.
C. Tabel I
30 Tabel I viser typiske forsøgsresultater for en latex-maling til indre flader og en halvglans latex-maling til indendørs brug fremstillet som beskrevet for sammensætningerne 3A og 3B under anvendelse af de repræsentative flydende emulsionspolymere, der er beskrevet i eksempel 2.
DK 159394 B
27
Forsøgsresultaterne som vist i tabel I viser anvendeligheden af de flydende emulsionspolymere på vandig basis beskrevet i den foreliggende ansøgning som et pH-følsomt fortykkelsesmiddel til vandige midler. Ved passende indstilling af for-5 holdet mellem monomere, polymerisationsbetingelser og den endelige sammensætning af produktet kan de flydende emulsionspolymere tilpasses til at give optimal fortykkelse til mange anvendelser, herunder specielt de, der indeholder naturlige, syntetiske og kunstige latexer.
28 DK 159394 B
CQ
<! CM CM CO CM CM CM CM CM CM CM O CM CM CM I I O' I II
M Hri HH HH Hrl HH Hrl II I II
* ΰ co i □ ^ hi μλ μλ wifl Æio mm M/i ι ι α ι ii d <u S ω
P 1—I ^ rH in CO <T> cn CM cfO> lQ iH COCO tH CO O σ' I rH CO
L Φ tn o co co Γ" cn co cn c-- cn co co r-· o o Γ" rH cn co co
m g Ή D H rH i—I pH V
$ i>» S § <u ^
•ri ®0|lT ^P) IfiO ^O ^O ^O cfO O lO ON O O CM
;t] m *. ·* k, *. k k ·· v ·. *v ·· k k k k k I * - S-ι wn no inn mn mco cn co co co ό ^ o co^*
<D
g, In η φ
0 ·Ηδω <JCQ<OQ<JCQ<;cQ<:cQ<ffl<:ffl<PQ<|I|<CQ
Oc Η P W COCO coco COCO COCO coco coco coco coco coco coco β a. tn b 1 &: ω £ 'w
Η 0\° HH Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο O
β 7? η > o cn cn h c-- cm ο ο ο o g TjiocococncMcOfHcoo
® «Η H ^ H
a B
V, -H “
m tn +J
h “rHcnoocorHcocnvocoLn
^ S ^ocncncnocnHrHHH
IH W o'P CM H iH Γ-i CM iH CM CM CM CM
H
j w<<<<;<<; <cqcqpq pq Wi—I ι—iiHiHrHi—ΙγΗιΗιΗτΗ ^ ooooooocococo ^ "^uoooooooooo
rH— rH rH rH CM rH CM rH CM CM CM
o\o C/3 •PI <Cf=C<|(<rt3<|<!rt3<!
¢1 O W W W W W W W W WOW
Qj Q « > oor-r-c-'C'-ocM o co cm ^ · · · · · · · · · rH · k OQ CM CM iH rH i—I rH LD Γ~· CO + Γ'' «e· ^ co in ^ co H co u 0) o in 2 o < << < < < <c << < < < η o < < m <<!<<<<<<
§ n S S S S S S sto S S S
O U °
η η; Ο O - CO CO CO CO CM CO Ο Η O
^ ^-1 . · vO · · · · « rH · · ·
CO CM + CO CO CO CO rH + CM CM CM
^^•^•^•^cococo^^^ rHCMCO^inHCMCO η I I I I I I I *
SCCQUUUOUOQP ojeM CM CM CM CM CM CM CM CM CM
M
DK 159394 E
29
CO I CM II CM CM I CM CM CM O CM CM CM
C IH II HH IHHHHHHH iJ
jl ico il m co i co Η H cti ld co ^ CO Jl
\Ω O M3 C*" 00 O CO CO CM CM CO
Φ raD ΙΟ II HO M? ΠΝ OM OW
01 -H 54 H HH HH HH
H !> 0) i
mQj-fc! O CM H OO OO O CO HO
i*· li - » > “ " >- *·» -- vo ^cNcocDcocoincotnco I > m δ1 _ .5‘8 $ cm cm cm c« cm cm cm coco coco coco coco coco coco coco L. ^ m m o o —- o o o in co g c ο o^5 o in o cm co 5 gV H ^ in CM 'Φ o CO CM pj (1)
L? 0\0.M cow cn H 0 M
o H'.S2 -1 ™ e >1 Ω·4*λ £> m 2 r· m ™ (U ΰ ΰ
Srr π, Η ο ω o cm ‘y ft< v Li
Ow^ooH^r-ιησο $ m “ “oidrtfHOoio ° s m ^ ’JjjHCMCMCMCMiHCM .μ c id otd ^ * rd ω 9-1 ft C wh sp H >i
^ -PM
mmuowwft'g ΰ ,^HMHHHhh g, « COVOinCMU3COCOO ® ® tK ^ CO Η Ο Ο H CD Ο Λ Ϊ? ti ij{ irt ~ ~ HHCMH H Λ W <« Φ ^
i—I r) π idl Ή H >i-P
d c. ω o\° >i Q) >i ><! Q) >ffi +> Μ P P 0 0 0\o < < c c c c c
-P‘ WiD WO M W W « W £ £ ω, H
tr i > C Η H >i >i
ft OmcOHinO CM C* Η O +} >1 >?A M
s d . . . . *» CD S-ι xj I H
CM+in+CM D- Η H (DgO+JCM> »''coin'ico^^^ P tdd)
£ w· g C - -c U
cd o C c c m C
g a g c w m > O ccccccc 0 cJtdCCCCCCC g ,-n w OOSSSSSSS onsm f s o o ~ w
l-l OOCMC-'-OOCMCO'XICO
0 U ······· ^
H C4CNC0C'--CN<£>a'>C0 H
H C ·· _ — w i-4 5-1 H m ^ in h cm m m ω i i li +j C mQQiyftOOii! η
Em CM CM CM CM CM CN cm 3
DK 159394 B
30
PH
o -μ
• CQ
S 4J
S
u Φ ø tT> P o\° β Λ o
-H O
S CO H
•π μ φ -am η μ 73 (ts
ο 73 μ G
α g 0) 0) co φ Ο 73 73 ·Η ,β Φ β ω +) cm γ—J -Η π3 0) Η ΜΗ β| σι Η Η 73 Q) -Η οφ —~ φ μ ·ρ & >ι > nd X β ϋ'ΰΡ Ο Η ·Η β Ο Η β Φ ·Η Ο Ο (1) «Η «Η γΗ i—I £ ι—i ι—I £< ·Η fd ' Η Ο Φ Ο >ι -Η -Ρ Β
Ο β ,β β ,β CP 1 Η D
β φ -Ρ Φ -Ρ CQ διΧ Φ W
ιίβ φΡβ Φ β Φ 73 Λ -Ρ OO -Ρ ' CM ·Η -Ρ 73 * Ρ Φ Ηβ Φ ΗΦ-Η-Ρ φ σν» Φ οκ II ιίΗ g Φ σ> m>iXi η>ι Β I to +> — — X +) ~ X - I -Ρ φ ·Η >ι >ι Ο Φ >ι Ο σι ΧΦΙΟΙΟ X X β σιΧ β . Φ Η Η Ο
Ρο Ο 0! ΗΟ Φ Μ -Ρ CM
Φβ βΗ^ βΗ CP φ MM C0 Η
Φ φ >ι >ι Φ >ι Ηϋ,χ-Η I
Ρ,Η Ηβ ΧΗΡ ^ ΦΙΦ>)> Ο
Φ >μ -Ρ* Ο >ι β -Ρ C0HI-P
•Ρ,β ,β φ β ,β ,β φ co>iWpp tn C04J ^-'Φ-Ρ^' -Ρ Φ Ρ β Ο Φ β Φ φ φ >irH Φ>1 Ρ -Η g ϋ ΦΉ g -Η Η'—'-Ή >i^rH Φ CQ 73 Φ Η Ρ Ο β ^>ιΟί >ιΟ SO β Η &> Αι Ο Η Λ| βΗΗΟ,ΡΗΛ >ι.Χ β >ι > Η Ρ I « τ1 ο Ο >1 Φ Ο >1 Ή CQ ρ βΗ JWO ρ ^CPCPX-^CPX Ο ·Η DvH φ -Ρ >ι >ι Ο >ι >ι Ο CP > I > ,β ΜΗ Ρ 1^73 >Χ X βΗ X ft CO X φφβ’φ ΉφΟΦΟΟΟ β Β Φ - ^ Β ·Η β Ρβ ββ ftH ρ Ο > -PCcqro-ΗβΙ ,Χ φ Φ CP >ι >ι Οι -Ηιβ φ ΓΟ Π g +J > ·Η
Φβ β Η X U >ι CQ Η \ fB-P
Φ CP Οι >ι Ο Φ X Ή 73 (Τ' Φ Ον^Ρ ·π β Τ3π ΗΟΗ730 0 Η ·Η β β ,Χ CM 73 Φ ti >ι >ι Φ >ι Φ .β ΒΦ ·Η·Η 0 Ηβ β 73 -Ρ X -Ρ Φ *Η φ β β Η Ρ φ *ρ ο ο ο ο φ ο) m C04P+) φφ-Ρ Ρ β β 73 Ο β Β Φ ,Χ πΗ^ίΒ-Ρ-μ-ΡΦ Φ 73 Ο φ co co tn-H Φ β ><! cq υ q w h β ο g ri es aj cq rt α> OH i—I ι—Ιι—Ιι—I ι—I φ Ρ g φ Φ ί> Ο Φ Ρ ~ 73 CQ U «. g g ,Χ (Ρ • ^-s >ί Ο Φ g gft 10 Μ CQ o Η ο\° IT) φ Id φ η Η ρ <
Ρ [χι Η CM ffl CQ CQ Ρ > Ρ P
Ρ Ο - — m cm η Η Ρ Μ
PQ
C
Β 31
DK 159394 B
D. Tabel II
Tabel II viser typiske forsøgsresultater ved sammenligning af to flydende emulsionspolymere som fortykkelsesmidler med tre i handelen værende celluloseetherfortykkelsesmidler, der 5 almindeligvis anvendes i latex-malinger. Den effektive fortykkelse, der iagttages selv med et LEP produkt af lavere viskositet, antyder associering af LEP fort^kkelsesmidlet med andre komponenter af malingen samt hydratisering med vand.
10 TABEL II - Sammenligning af fortykkelsesmidler*
Prøve Fortykkelses- 1% visk Malings- Fortykkel- Haake Visk
middel grund- sesmiddel, visk KU
_ __ __ masse vægt___ 3D-1 LEP-2A 400 3A 5,4 3,65 101 15 3B 3,3 0,9 85 3D-2 LEP-2E 0200 3A 4,2 - 110 3B 2,4 - 106 3D-3 HEC 1100-1450 3A 6,0 - 96 3B 3,9 - 94 20 3D-4 MEMC 800-1050 3A 6,3 - 88 3B 4,2 - 91 3D-5 MC-J 1000-1500 3A 5,4 1,75 95 3B 3,0 1,3 80
Noter*: LEP-2A: 48,0 MAA/42,0 EA/10,0 VSE-1A
25 LEP-2E: 47,8 MAA/42,0 EA/10,2 VSE-1C
HEC: hydroxyethylcellulose QP 15.000 (Union Carbide Corp.) HEMC: hydroxyethylmethylcellulose XD-7603,03 (The Dow Chemical Company) 30 MC-J: hydroxypropylmethylcellulose Methoce!^ J20MS (The Dow Chemical Company) Malingsgrundmasse: Sammensætning 3A eller 3B Fortykkelsesmiddel, vægt: kg/m3 (100% fast stof)
Haake visk: viskositet (poise) ved 10.000 cm"l 35 visk KU: 24 timers Stormer viskositet.
DK 159394B
32 E. For at illustrere en mere detaljeret bedømmelse af den flydende emulsionspolymer som fortykkelsesmiddel til latex-maling viser tabel III typiske data for den flydende emulsionspolymer beskrevet i eksempel 2A (48,0 MAA/42,0 EA/10,0 5 VSE-1A, 20,1% fast stof, 1% viskositet på 305 cP ved pH 9,0) anvendt som fortykkelsesmiddel i to malinger. Til sammenligning er også anført lignende data for et i handelen værende fortykkelsesmiddel af celluloseether. Bemærk, at den flydende emulsionspolymer er mere effektiv som fortyk-10 kelsesmiddel, giver forbedret strømning og udjævning med udtalt nedsat stænkning og bevarer alligevel mange af de ønskelige egenskaber af celluloseetherfortykkelsesmidlet.
yderligere reologisk undersøgelse af de flydende emulsionspolymere antyder en reguleret indbyrdes samvirken eller as-15 sociation af LEP med latexen og pigmentpartiklerne som en betydende faktor i den forbedrede filmopbygning (dækning med belægning) og reduceret sprøjtning og stænkning ved påførsel fra en rulle.
DK 159394 E
33 -μ φ ^ ro CN H tn jji ΟΓνΙ^ΟΗΡσι^φ S^oor-tHrrcoO I eng Hl » co \ \ o O H1
H U co ^ <n H fH σι P
ni g Η O
g w
H
>1 μ υ β i ω β h rH c <N β
tnoa ocmcoloM'-icmS G
> I O'irlrl'ihOffl “ -H d) rH CU < 00 \ \ O <P β Φ
β H CO LO ΓΊ ιΗ -Η P
k ρ ή e u o tn ^ d (d •H C Λ
rH CO EH
fd .
g tn i β 2 s<j -H *·—s £j O) -Ρ β >ι Ή 4j -ίκ φ -μ β m β tn tn aj fd
r-ι β ocntH Φ oi Qj O
•HCDM’inHH oo^iomg β g h m HI-<n\\imO<n«· Φ O 2 β (dOm cn co oo P g CQ U Æ g S O g ro Eh
Hl m Id H
φ η oi t n β 0 Λ >1 c υ o (d Η I Ή Ή d) M O 1 S Ej « oi cd -p o) β dl P tø ,β Φ
φ Η φ cn u EH
tn >ι f' Ό β .
M £ O Η β Φ £ “ -H<! rHjdHgO 0
I >CN O Cl H I g WgP
I^HHH cotøcO'tf-H (d M
IH ^ o \ \ I CO O O β <D 01 (D id· H HiOHC^rH Hcn-H Ρ ,β tHCI) H 3 H g-ΰΙ^ΛΟ β i w td
P -Η β -P
m tn W tn Φ 3 — H rig rtlri 3 Ώ -H -H o Φ S a **» +>Η<Μββ g; .. β b Ρ Ρ Φ tn n tjig φ o) d)ri
m O β I H > > > Ρ I
h ρ t n 2 H h ¢)«. & ·θ· O
0) 0) β ^ H >|U H H Mffl o rri s -η .. (β o aaft m
Td-H β ^ -P E ϋί " H
•H 4-> Μ P SO I ri-P<fCJH (D (1) S^-. « Φ P Hid) 01 tn coco 'sj* ni ri in g η ή ή h ri
ØCDgcNltn-PSO’^'^ Ρ β β β β Φ -P
•β’ββ-ΗΦ'— Oidi intJ
>i H tn -Η Φ Η P 01 β Η I -P idO
-ΡΦ^ · β β tn φ η · h tn h -Pg 05Λ;^Λ:>Ι Οι d) >i > b β d li t n Λί m fU -H o w tn οι β η ι w o>
β > tn Ή ·η -P O ri Η K -Η β O g fi H
Η·Ρβ>τΐβ'ώ!η-Ρ>&{η >!£3Φ==φβ Η Ρ -Η β β β t) β C 5 > ‘Η β O β Μ Ρ ·Η Ο Ρ 01 ·Η ·· β Ρ ¾[χ^+J(ϋββd)βgΦtnβ ·& Φ nj tn ωg-P-Pβ1£!dlgβΛ: Ρ tn ΉΟ βΡΦΦ,ββ>Ρ·Ηβ Φ ΗΟββΡΡΡΟΗίΰ -Ρ ΟΙ-ΡΦΦβ^β-Ρβ-Ρ ο HCMCOM1 pqcoppøcohcogco 13 ^
DK 159394B
34
Eksempel 5 LEP fortykkelsesmidler i andre vandige systemer.
Den udstrakte anvendelighed af de flydende emulsionspolymere som fortykkelsesmidler til vandige midler, herunder uorganiske 5 opløsninger og opslæmninger,er vist af data som de følgende: A. Varierende mængder af flere uorganiske salte blev sat til 1% vandige opløsninger af LEP-2A (pH 9),og Brookfield viskositeten af de fremkomne opløsninger blev bestemt. Typiske resultater er vist i tabel IV.
10 TABEL IV - viskositet, cP> ved 25°C, pH 9
Salt Kone: _0% 0,25% 0,50% 0,75% 1,00%
NaCl 300 1090 1200 1125 850
Na2S04 300 780 910 920 905
MgCl2 300 >2500 470 Floc 15 b. Til en opslæmning af 48,8 g titandioxid (Ti-Pure® R-931 fra duPont) og 50,2 g vand med 1% Brookfield viskositet på ca. 100 cP blev der sat 51,0 g af en 2% vandig opløsning af LEP-2A med en pH-værdi på ca. 9 og 1% Brookfield viskositet på 300 cP. Den fremkomne fortykkede opslæmning havde 20 en 1% Brookfield viskositet på 4200 cP.
C. Virkningen af LEP-2A som fortykkelsesmiddel til flere usammensatte vinyl-acryl-malingslatexer blev bestemt ved anvendelse af flere i handelen værende latexer blandet med 2% vandig opløsning af LEP-2A neutraliseret til pH 9 med NH^OH.
25 De blandede vandige midler blev indstillet til 21% faststofindhold, og Brookfield viskositeterne blev bestemt med de resultater, der er vist i tabel V.

Claims (7)

35 DK 159394 B TABEL V - Brookfield viskositet* Latex* Straks 2% LEP-2A Ever flex® E 10 cP 170 cP Airf lex® 500 7,5 cP 600 cP
1. Flydende emulsionspolymer, der er nyttig som pH-følsomt fortykkelsesmiddel til vandige blandinger, hvor emulsionspolymeren er en vandig emulsionscopolymer af mindst én (C^-Cg)-α,β-ethylenisk umættet carboxylsyremonomer, ethylacrylat eller 20 blandinger deraf med styren, 2-hydroxyethylacrylat, acryl- nitril, vinylchlorid eller vinylacetat, og mindst én overfladeaktiv ikke-ionisk vinylester, kendetegnet ved, at den polymere er fremstillet ud fra: A. 15-60 vægt% beregnet på totalt monomerindhold af mindst én 25 (Cg-Cg)-α,β-ethylenisk umættet carboxylsyremonomer med formlen: V RCH=C-COOH (I) hvor R er H, og R1 er H,(C1”C4halkyl eller -CHgCOOX, R er -C00X, og R' er H eller -CHgCOOX, eller R er CH3, og R' er H, og X er H eller (C1-C4)-alkyl, DK 159394B B. 15-80 vægt% beregnet på totalt monomerindhold af ethylacry-lat eller blandinger deraf med styren, 2-hydroxyethylacrylat, acrylnitril, vinylchlorid eller vinylacetat og C. 1-30 vægt% beregnet på totalt monomerindhold af mindst én 5 overfladeaktiv ikke-ionisk vinylester med formlen: R' OB R"0«CH2CH0)m(C2H40)n-C-C=CH2 (II) hvor R er H eller CH^, hvert R* er (C^-C2)-alkyl, R" er (Cq-C^q)” alkyl eller (Cg-C^g)-alkylphenyl, n er et gennemsnitstal fra 6-100, og m er et gennemsnitstal fra 0-50, forudsat at n j m og Σ(n+m) er 6-100, hvilken polymer er stabil som en vandig 10 kolloid dispersion ved en pH-værdi lavere end ca. 5,0t men bliver et effektivt fortykkelsesmiddel til vandige systemer ved indstilling til en pH-værdi på 5,5 til 10,5 eller højere.
2. Polymer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at carboxylsyremonomeren (A) er methacrylsyre, acrylsyre, 15 eller en blanding deraf med fumarsyre eller itakonsyre.
3. Polymer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den overfladeaktive vinylester er valgt af gruppen bestående af: 1. alkylphenoxypoly(ethylenoxy)ethylacrylater med formlen: Y,NV=v \~/-°<c2H40)n-^=CH2 (III) 20 hvori R er H eller CH3, Y' er Cg-C16 alkyl, og n er 6-100, DK 159394 B 2. alkoxypoly(ethylenoxy)ethylacrylater med formlen: 9 $ R"CMC2H40) n-C-C=CH2 (IV) hvor R er H eller CH^, R" er Cq-C2q alkyl, og n er 6-50, og 3. alkoxypoly(alkylenoxy)ethylacrylater med formlen: r 9 ? R"(HCH2CHO) (C2H40) n-C2H40-C-C=CH2 (V)· hvor R er H eller CHg, hvert R' er C-^-C^ alkyl, R" er Cg-C2Q 5 alkyl, og n er 6-50, og m er 1-40.
4. Polymer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den er fremstillet ud fra: A. 35-55 vægt% methacrylsyre, acrylsyre eller blandinger deraf med fumarsyre eller itakonsyre, 10 b. 35-50 vægt% ethylacrylat eller blandinger deraf med styren, 2-hydroxyethylacrylat, acrylnitril, vinylchlorid eller vinyl= acetat, og C. 2-20 vægt% af en overfladeaktiv vinylester med formlen II.
5. Polymer ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den 15 den er fremstillet ud fra: A. 40-50 vægt% methacrylsyre, B. 35-50 vægt% ethylacrylat og C. 2-12 vægt% af en methacrylsyreester af en nonylphenoxypoly-(ethylenoxy)nethanol, hvor n er 6-40. DK 159394B
5 Ucar® 366 10 cP 290 cP * Everflex® E , vinylacrylcopolymer (55% fast stof, W. R. Grace & Company) Airflex® 500, vinylacetat-ethylen-latex (55% fast stof, Air Products & Chemicals)
10 Ucar® 366, vinylacetat-acrylcopolymer-latex, somme tider kaldet "vinyl-acrylic latex" (55% fast stof, Union Carbide Corp.) Brookfield viskositetspindel, 12 omdrejninger/min., 25°C, pH 9,0.
15 Patentkrav.
6, Polymer ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den er fremstillet ud fra 40-45 vægt% methacrylsyre og 2-10 vægt% itakonsyre og har en gennemsnitspartikelstørrelse på 500-3.000 Å og en Brookfield viskositet på 50-50.000 cP som en 1% vandig op- 5 løsning i ammoniumsaltform ved pH 9,0 og 25°C.
7. Anvendelse af emulsionspolymeren ifølge krav 1-6 i en mængde på 10-50 vægt% og med en pH-værdi på ca. 2,5-5,0 som pH-følsomt fortykkelsesmiddel til vandige blandinger. c
DK496979A 1978-11-27 1979-11-22 Flydende emulsionspolymer og dens anvendelse som ph-foelsomt fortykkelsesmiddel til vandige systemer DK159394C (da)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US96411378A 1978-11-27 1978-11-27
US96411378 1978-11-27
US7006179A 1979-08-27 1979-08-27
US7006179 1979-08-27

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK496979A DK496979A (da) 1980-05-28
DK159394B true DK159394B (da) 1990-10-08
DK159394C DK159394C (da) 1991-02-25

Family

ID=26750722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK496979A DK159394C (da) 1978-11-27 1979-11-22 Flydende emulsionspolymer og dens anvendelse som ph-foelsomt fortykkelsesmiddel til vandige systemer

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0011806B1 (da)
AR (1) AR225904A1 (da)
AU (1) AU527072B2 (da)
BR (1) BR7907649A (da)
CA (1) CA1152668A (da)
DE (1) DE2966429D1 (da)
DK (1) DK159394C (da)
ES (2) ES486331A0 (da)
NO (1) NO156723C (da)

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1188043A (en) * 1978-12-29 1985-05-28 Ching-Jen Chang Methacrylic acid emulsion copolymers for thickening purposes
US4423199A (en) * 1982-09-30 1983-12-27 Rohm And Haas Company Acrylamide containing emulsion copolymers for thickening purposes
US4663385A (en) * 1982-11-17 1987-05-05 Rohm And Haas Process for thickening with copolymers of alkyl poly (oxyalkylene) itaconic di-esters
GB8300773D0 (en) * 1983-01-12 1983-02-16 Ici Plc Coating compositions
US4435556A (en) * 1983-03-28 1984-03-06 Masler Iii William F Method of making and using novel scale inhibiting terpolymer
DE3311752A1 (de) * 1983-03-31 1984-10-04 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Crotonesterhaltige copolymerisate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als verdicker in waessrigen systemen sowie als schlichtemittel
CA1285685C (en) * 1985-02-04 1991-07-02 Ching-Jen Chang Method for preparation of hydrophobe containing alkali soluble or swellable emulsion copolymers
DE3539469A1 (de) * 1985-11-07 1987-05-14 Basf Ag Copolymerisate des ethylens mit polyalkylenglykol(meth)-acrylsaeureestern
DE3782433T2 (de) * 1987-11-26 1993-05-06 Goodyear Tire & Rubber Thixotropes verdickungsmittel fuer waessrige systeme.
GB8813966D0 (en) * 1988-06-13 1988-07-20 Nat Starch Chem Corp Process for manufacture of polymers
US5296627A (en) * 1988-06-20 1994-03-22 Ppg Industries, Inc. Ethylenically unsaturated poly(alkyleneoxy) surfactants
US5057241A (en) * 1988-11-16 1991-10-15 S. C. Johnson & Son, Inc. Dual polymer self-sealing detergent compositions and methods
CA2015832C (en) * 1989-05-15 2002-05-28 Eric K. Eisenhart Multi-stage polymer particles having a hydrophobically-modified, ionically-soluble stage
JPH0395211A (ja) * 1989-09-07 1991-04-19 Sanyo Chem Ind Ltd 成形性吸水性樹脂組成物
DE3935137A1 (de) * 1989-10-21 1991-04-25 Hoechst Ag Urethangruppen enthaltende copolymerisate auf der basis von ethylenisch ungesaettigten monomeren, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE4006093A1 (de) * 1990-02-27 1991-08-29 Goldschmidt Ag Th Polyacrylsaeureester mit langkettigen alkoxylierten kohlenwasserstoffoxy-gruppen und deren verwendung in der kosmetik und koerperpflege
US5244960A (en) * 1990-04-02 1993-09-14 Ppg Industries, Inc. Thermosetting waterborne coating compositions prepared from aqueous emulsion polymers
DE4024192A1 (de) * 1990-07-30 1992-02-06 Uhu Gmbh Waessrige klebstoffloesung ohne organisches loesungsmittel
GB9208535D0 (en) 1992-04-21 1992-06-03 Ici Plc Co-polymers
US5461100A (en) * 1992-05-29 1995-10-24 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Aircraft anti-icing fluids
CA2136976A1 (en) * 1992-05-29 1993-12-09 Richard Duane Jenkins Complex hydrophobe compounds, macromonomers and macromonomer-containing polymers
FR2693203B1 (fr) * 1992-07-01 1994-08-26 Coatex Sas Copolymère acrylique partiellement ou totalement hydrosoluble, réticulé ou non et son utilisation.
US5708068A (en) * 1995-01-16 1998-01-13 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Aircraft deicing/anti-icing fluids thickened by associative polymers
US5567353A (en) * 1995-04-13 1996-10-22 Rohm And Haas Company Method for dispersing ceramic material in an aqueous medium
FR2766107B1 (fr) * 1997-07-18 1999-08-20 Pluss Stauffer Ag Suspensions aqueuses de matieres minerales et leurs utilisations
FR2766106B1 (fr) * 1997-07-18 2001-09-07 Coatex Sa Utilisation d'un copolymere a structure tensio-active comme agent dispersant et/ou d'aide au broyage
SE512220C2 (sv) * 1998-06-30 2000-02-14 Akzo Nobel Nv Vattenhaltigt koncentrat av en associativ förtjockande polymer samt användning av en nonjonisk tensid för reduktion av koncentratets viskositet
US6762269B1 (en) * 1998-08-13 2004-07-13 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation High temperature viscosity stable thickener
DE10015914A1 (de) * 1999-04-16 2000-11-23 Henkel Kgaa Copolymere mit amphiphilen Untereinheiten, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US6573325B1 (en) 2000-04-28 2003-06-03 David York Aqueous surface treatment compositions
DE10059821A1 (de) 2000-12-01 2002-06-13 Clariant Gmbh Tensidfreie kosmetische, dermatologische und pharmazeutische Mittel
DE10059819A1 (de) 2000-12-01 2002-06-13 Clariant Gmbh Tensidhaltige kosmetische, dermatologische und pharmazeutische Mittel
US7030203B2 (en) 2001-09-28 2006-04-18 3M Innovative Properties Company Water-in-oil emulsions with ethylene oxide groups, compositions, and methods
US6951642B2 (en) 2001-09-28 2005-10-04 3M Innovative Properties Company Water-in-oil emulsions with anionic groups, compositions, and methods
US7842498B2 (en) * 2001-11-08 2010-11-30 Bio-Rad Laboratories, Inc. Hydrophobic surface chip
WO2004078810A2 (de) * 2003-03-07 2004-09-16 Basf Aktiengesellschaft Polymere produkte
US8329807B2 (en) * 2003-08-18 2012-12-11 Columbia Insurance Company Latex paint film resistant to adverse effects of water, and compositions and methods for making same
US7402627B2 (en) 2003-08-18 2008-07-22 Columbia Insurance Company Precursor colorant composition for latex paint
FR2877336B1 (fr) * 2004-11-04 2009-04-17 Coatex Soc Par Actions Simplif Cumyl phenols substitues, leur utilisation dans un procede de copolymerisation, copolymeres obtenus et leur utilisation comme epaississants
EP1721915B2 (en) 2005-05-11 2011-10-19 Cognis IP Management GmbH Hydrophobic alkali swellable emulsions (HASE)
DE102007045230A1 (de) * 2007-09-21 2009-04-09 Clariant International Limited Polycarboxylatether als Dispergiermittel für anorganische Pigmentformulierungen
EP2075374A1 (fr) * 2007-12-17 2009-07-01 Omya Development AG Procédé de fabrication d'une sauce de couchage avec mise en oeuvre d'un epaississant acrylique à chaine hydrophobe ramifiée et sauce obtenue
FR2950061B1 (fr) 2009-09-11 2013-12-20 Coatex Sas Monomeres associatifs a base de polycosanols, epaississants associatifs correspondants et leurs utilisations
CN102741305B (zh) 2010-02-03 2015-02-25 巴斯夫欧洲公司 由酸单体、缔合性单体和非离子性单体制成的缔合性增稠剂
EP2534184B1 (en) * 2010-02-12 2017-09-27 Rhodia Operations Rheology modifier polymer
RU2012141628A (ru) 2010-03-02 2014-04-10 Басф Се Анионные ассоциативные модификаторы реологических свойств
RU2012141626A (ru) 2010-03-02 2014-04-10 Басф Се Анионные ассоциативные модификаторы реологических свойств
WO2012022668A1 (en) 2010-08-16 2012-02-23 Basf Se Anionic associative rheology modifiers
EP2514777A1 (en) 2011-04-20 2012-10-24 Basf Se Polysaccharide macromonomer based co-polymer
US9095730B2 (en) 2011-06-07 2015-08-04 Basf Se Associative thickeners based on methacrylate
EP2532691A1 (de) 2011-06-07 2012-12-12 Basf Se Assoziativverdicker auf Basis von Methacrylat
EP2561859A1 (en) 2011-08-25 2013-02-27 Basf Se Rheology modifiers for surfactant formulations
ES2545857T3 (es) 2011-11-10 2015-09-16 Basf Se Aditivo de baño de estucado de papel que comprende monómero de ácido, monómero asociativo y monómero no iónico
US9271921B2 (en) 2011-12-14 2016-03-01 Avon Products, Inc. Cosmetic compositions having persistent tightening effects
US8771656B2 (en) 2011-12-14 2014-07-08 Avon Products, Inc Long-lasting easy wash-off cosmetic compositions
DE202017005943U1 (de) 2017-11-16 2018-01-10 Basf Se (Meth)acrylcopolymerdispersionen und ihre Verwendung als HASE-Verdicker
CN112876596B (zh) * 2021-01-06 2022-12-13 广州市东雄化工有限公司 一种溶液型酒精消毒凝胶增稠剂及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3657175A (en) * 1969-06-26 1972-04-18 Standard Brands Chem Ind Inc Carboxylic acid latices providing unique thickening and dispersing agents
US3652497A (en) * 1970-04-20 1972-03-28 Gen Latex And Chemical Corp Polymeric thickeners and method of preparing same
US3891591A (en) * 1973-08-13 1975-06-24 Du Pont Coating compositions
DE2758122A1 (de) * 1977-12-24 1979-07-05 Basf Ag Wasserloesliche copolymerisate auf der basis von hydrophilen aethylenisch ungesaettigten monomeren

Also Published As

Publication number Publication date
AR225904A1 (es) 1982-05-14
ES8102150A1 (es) 1980-12-16
DE2966429D1 (en) 1983-12-29
AU5295379A (en) 1980-05-29
EP0011806A1 (en) 1980-06-11
NO156723B (no) 1987-08-03
NO156723C (no) 1987-11-11
AU527072B2 (en) 1983-02-17
CA1152668A (en) 1983-08-23
ES491581A0 (es) 1981-06-01
DK496979A (da) 1980-05-28
NO793838L (no) 1980-05-28
DK159394C (da) 1991-02-25
ES486331A0 (es) 1980-12-16
ES8105760A1 (es) 1981-06-01
EP0011806B1 (en) 1983-11-23
BR7907649A (pt) 1980-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK159394B (da) Flydende emulsionspolymer og dens anvendelse som ph-foelsomt fortykkelsesmiddel til vandige systemer
US4384096A (en) Liquid emulsion polymers useful as pH responsive thickeners for aqueous systems
EP0013836B1 (en) Compositions containing acrylic emulsion copolymers and their use as thickeners
US5874495A (en) Polymers useful as PH responsive thickeners and monomers therefor
EP0106513B1 (en) Alkyl poly(oxyalkylene) acrylate oligomer esters and copolymers thereof, their use as thickeners and compositions containing them
US5886076A (en) Methods for making styrene copolymers and uses thereof
EP3119818B1 (en) Tri-substituted aromatic-containing polymeric dispersants
IE57180B1 (en) Crotonate-containing copolymers,processes for their preparation and their use as thickeners in aqueous systems and as sizing agents
AU7270394A (en) Production of polymer emulsions
US20140249272A1 (en) Emulsion polymerization method using reactive emulsifier, aqueous polymer dispersion obtained by the same, and polymer film
US4507426A (en) Synergistic mixture of polyurethane and emulsion polymers useful as thickeners for aqueous systems
JPS6268806A (ja) 新規水溶性共重合体及びその製造方法
MXPA01005221A (es) Composicion de polimero anfifilica.
US11623972B2 (en) Substituted catechol monomers, copolymers and methods for use
JPH03170514A (ja) メタクリル酸のエステル、アクリル酸のエステル及び分枝鎖カルボン酸のビニルエステルからの共重合体ラテツクス
JPH01149811A (ja) ビニルエステルラテックス
CA2012950C (en) Addition polymer particles
JPS6335672B2 (da)
JP2012107239A (ja) 低粘度水性組成物
JP2016069523A (ja) 乳化重合用乳化剤
JPH04285612A (ja) (メタ)アクリル酸のエステルと分枝鎖カルボン酸のビニルエステルとからの共重合体ラテックス
US11613597B2 (en) Substituted catechol polymeric dispersants
US20030191265A1 (en) Preparation of allylic copolymers of broad molecular weight distributions
EP4314097A1 (en) Associative thickeners
CN112724330A (zh) 一种耐电解质缔合型碱溶涨增稠剂及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed