JPH04503224A - Sterically stabilized aqueous polymer dispersions - Google Patents

Sterically stabilized aqueous polymer dispersions

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JPH04503224A
JPH04503224A JP50331590A JP50331590A JPH04503224A JP H04503224 A JPH04503224 A JP H04503224A JP 50331590 A JP50331590 A JP 50331590A JP 50331590 A JP50331590 A JP 50331590A JP H04503224 A JPH04503224 A JP H04503224A
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JP
Japan
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dispersion
polymer
polymerization
protective colloid
aqueous
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JP50331590A
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Japanese (ja)
Inventor
タータス,ラルフ
シュペヒト,ホルスト
Original Assignee
アクゾ エヌ ヴェー
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    • 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
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium

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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 立体的に安定化された水性ポリマー分散液本発明は、ラジカル重合されたエチレ ン系不飽和モノマーを基礎とするポリマーの立体的に安定化された水性分散液、 その製造及び例えば被覆物の製造のための膜形成剤としてのその使用に関するも のである。[Detailed description of the invention] Sterically Stabilized Aqueous Polymer Dispersions The present invention is directed to radically polymerized ethylene sterically stabilized aqueous dispersions of polymers based on unsaturated monomers, Regarding its manufacture and its use as a film-forming agent, for example for the manufacture of coatings. It is.

ポリマー分散液は、一般にポリマー溶液に比べて、それが比較的に少ない割合の 溶剤(分散媒体)と共に、しかも比較的低い加工粘度で驚異的に高い固体含量の ポリマー調製物を使用することができるという利点を有する。この際の溶剤のよ り僅かな必要量は、空気清浄保持の要求に添うものである。Polymer dispersions generally contain a relatively small proportion of With solvents (dispersion media), it is possible to achieve surprisingly high solids contents at relatively low processing viscosities. It has the advantage that polymer preparations can be used. At this time, the solvent The smaller amount required meets the requirements of maintaining air purity.

より厳密さを増す空気清浄保持規則及び経費計画は、それが溶剤又は分散媒体と してであれ、有機溶剤を全く放棄し、その代わりに環境に差しされりのない、よ り安価な水を使用する開発に結局は結びつく。Increasingly stringent air cleanliness maintenance regulations and cost planning are However, it is possible to abandon organic solvents altogether and instead use environmentally friendly, environmentally friendly solutions. This ultimately leads to development that uses cheaper water.

水性のポリマー分散液は、屡々記載されており、最終製品、例えば被覆物へのよ り高い要求がなされるところでも増々使用されている。Aqueous polymer dispersions are often described and used in final products, e.g. coatings. They are also increasingly being used where higher demands are made.

水性ポリマー分散液の採用の際には、この分散液の安定性の問題が中心的な役割 を演じた。一般には分散液粒子は比較的短時間の放置後に凝固しかつ沈殿する。When adopting aqueous polymer dispersions, the question of stability of this dispersion plays a central role. played. Generally, the dispersion particles solidify and precipitate after standing for a relatively short period of time.

そうこうするうちに、使用可能な貯蔵安定性を有する貯蔵安定のポリマー分散液 を自由に使用することができる。この際特に問題なことは、(一般に陰イオン性 の)乳化剤、保護コロイドもしくはいわゆる内部(inneren)安定剤を適 当な方法で調和させることであり、このことは多かれ少なかれ実験的方法で行わ れた。もちろんこの際使用可能な結果は、乳化剤も並びに保護コロイド及び内部 安定剤も比較的に強く極性化された〜イオン性の基を有する場合にのみ殆んど得 られる。つまりこの際安定化は殊に分散液粒子−表面上での極性的に同一方向に 向けられた電荷の静電的反発に基づく。従ってこのように安定化された分散液系 は当然次の2つの重要な欠点を有する: これはその安定性に関して電解質−添加物に対して極めて感受性が高い。In the meantime, storage-stable polymer dispersions with usable storage stability can be used freely. A particular problem in this case is (generally anionic emulsifiers, protective colloids or so-called internal stabilizers are applied. harmonization in a reasonable way, and this can be done more or less experimentally. It was. Of course, the results that can be used in this case include emulsifiers as well as protective colloids and internal Stabilizers are also mostly useful only when they have relatively strongly polarized to ionic groups. It will be done. In this case, the stabilization must be carried out especially when the particles of the dispersion are polarized in the same direction on the surface. Based on electrostatic repulsion of directed charges. Therefore, dispersion systems stabilized in this way naturally has two important drawbacks: It is extremely sensitive to electrolyte-additives with regard to its stability.

それから製造された成形体、例えばラッカー薄膜は水性の外影響に対して比較的 不安定である。The shaped bodies produced therefrom, for example lacquer films, are relatively resistant to aqueous external influences. It is unstable.

後者の欠点は、例えばこの水性ポリマー分散液からの製造後及び分散媒体の蒸発 後、完全に均一な層が生成されず、むしろ不十分な融合によって不均一な、かつ 分散粒子によって前もって与えられるはちの巣−構造が残留することによって極 めて明らかに引き起こされる。このはちの巣の界面には、乳化剤、保護コロイド もしくは内部安定剤の極性〜イオン性の初期安定性の原子団(Gruppier ung)が富化されていて、かつこの時この親水性の界面構造に沿って、僅少な 分子量のやや極性の物質、例えば水が分散し得てかつそうして被覆物が使用可能 となる。更にそのつど使用された乳化剤はこのはちの集面に沿って被覆物表面に 移動する(滲出する)か又は支持体に移動し得る。第1の場合には表面は不所望 の粘性を有する;後者においては接着ロスが挙げられる。Disadvantages of the latter include, for example, post-production and evaporation of the dispersion medium from this aqueous polymer dispersion. After that, a completely uniform layer is not produced, but rather an uneven and uneven layer due to insufficient fusion. The honeycomb structure previously provided by the dispersed particles remains, resulting in polarization. It is clearly caused by At the interface of this honeycomb, there are emulsifiers and protective colloids. Or the polar to ionic initial stability atomic group of the internal stabilizer (Gruppier ung) is enriched, and at this time, along this hydrophilic interfacial structure, a small amount of Slightly polar substances of molecular weight, such as water, can be dispersed and the coating can then be used. becomes. Furthermore, the emulsifier used in each case is applied to the surface of the coating along the convergence plane of this bee. It may migrate (lead) or migrate to the support. In the first case the surface is undesirable has a viscosity of

従ってこれらの欠点を持たない安定した水性ポリマー分散液への要求が存在した 。これから生じる課題は、本発明によって、ラジカル重合されるエチレン系不飽 和モノマーを基礎とするポリマー及び保護コロイドの立体的に安定化された、乳 化剤を含有しない水性分散液によって解決され、これは、 (1)分散液は実際に有機溶剤を含まず、(2)保護コロイドは本質的に、エチ レン系不飽和モノマ −を基礎とする本質的に疎水性鎖と遊離ラジカル的にグラ フト重合された本質的に飽和された水溶性又は水に分散可能なポリマーから成り かつ(3)保護コロイドは本質的にイオン性基を有しないこと を特徴とする。There was therefore a need for stable aqueous polymer dispersions that did not have these drawbacks. . The problem that arises from this is that, according to the present invention, the ethylenic unsaturated Sterically stabilized milk based polymers and protective colloids based on Japanese monomers The solution is an aqueous dispersion containing no oxidizing agent, which (1) the dispersion is virtually free of organic solvents, and (2) the protective colloid is essentially ethyl Essentially hydrophobic chains based on unsaturated monomers and free radicals Consisting of essentially saturated water-soluble or water-dispersible polymers that are soft-polymerized and (3) the protective colloid is characterized in that it does not essentially have an ionic group.

従って分散粒子及び水性媒体の間の界面に本質的にイオン性基を持たず、かつそ の安定化は立体効果にのみ因る安定した分散液が使用される。Therefore, the interface between the dispersed particles and the aqueous medium has essentially no ionic groups; A stable dispersion is used, the stabilization of which is due solely to steric effects.

エチレン系不飽和モノマーを基礎とするポリマーの立体的に安定化された水性分 散液の製法は、米国(US)−特許第4453261号明細書にも記載されてい る。この刊行物に依れば、立体的安定化助剤は、殊に特定のグラフト化ポリマー であってもよい。この刊行物から更に引用されるように、グラフトポリマーの製 造の際には、有利にエチレン系不飽和モノマーの重合だけが重要であり、この際 、長鎖の親水性モノマー及び短鎖の疎水性モノマーが親水性側鎖を有する疎水性 主鎖になる。本発明による保護コロイドの製造の際には全(別に挙動する:この 際、より狭義でのグラフト化が重要であり、その場合、飽和ポリマー鏑にラジカ ル生成により反応性中心が生じかつ最終的に疎水性の側鎖が親水性の主鎖上に形 成される。Sterically stabilized aqueous content of polymers based on ethylenically unsaturated monomers The method for manufacturing the dispersion is also described in United States Patent No. 4,453,261. Ru. According to this publication, steric stabilizing aids are used in particular for certain grafted polymers. It may be. Preparation of graft polymers, as further cited from this publication. Preferably, only the polymerization of ethylenically unsaturated monomers is important during the , a long-chain hydrophilic monomer and a short-chain hydrophobic monomer have hydrophilic side chains. Becomes the main chain. During the production of the protective colloid according to the invention, all (behaving differently: this In this case, grafting in a narrower sense is important, and in that case, radicals are added to the saturated polymer. The formation of reactive centers results in the formation of hydrophobic side chains on the hydrophilic main chain. will be accomplished.

有利な保護コロイドの側鎖は、米国特許(US−PS)第4453261号明細 書に依れば相応して水相へ向かい、一方、本発明による保護コロイドのそれは分 散粒子の内部に向かう。従って、本質的に別の分散粒子−構造が存在しかつ安定 化原則に依り本発明による分散液に、米国特許(US−PS)第4453261 号明細書に依るような有機の、水と相容性の溶剤を、実際に安定した分散液を得 るために、もしくは例えば使用可能な被覆薄膜に更に加工するために、強制的に 添加する必要はない。全(明らかに、米国特許(Us−ps>第4453261 号明細書に依れば、分散粒子中でポリマーの膨化によりその運動性を高めるため にかつ従って十分な分散液安定性、しかし同様に十分な粒子の融合を薄膜生成の 際に達成するために、分散液中に著しい量の溶剤が必要とされる。これに対して 、本発明による分散液粒子においてはこの溶剤の機能を粒子の内部に向かった疎 水性の側鎖がすでに引き受け、従って、付加的な融合助剤(Koaleszen zhilfs−■1ttel)を必要としない。Advantageous protective colloid side chains are described in US Pat. No. 4,453,261. According to the book, that of the protective colloid according to the invention is directed accordingly towards the aqueous phase, whereas that of the protective colloid according to the invention towards the inside of the scattered particles. Therefore, essentially different dispersed particle-structures exist and are stable. U.S. Pat. No. 4,453,261 discloses that the dispersion according to the invention organic, water-compatible solvents as specified in the specification to obtain stable dispersions in practice. or for further processing, e.g. into usable coating films. No need to add. All (obviously, US Pat. No. 4,453,261) According to the specification, in order to increase the mobility of the polymer by swelling it in the dispersed particles. and thus sufficient dispersion stability, but equally sufficient particle fusion to produce a thin film. In order to achieve this, a considerable amount of solvent is required in the dispersion. On the contrary In the dispersion particles according to the present invention, the function of this solvent is transferred to the inside of the particles. The aqueous side chain is already assumed and therefore an additional coalescing aid (Koaleszen) zhilfs-■1ttel) is not required.

従って本発明による立体的に安定化された水性ポリマー分散液は、環境に良い、 要するにできる限り全く溶剤を含まない被覆物系への最大要求に実際により有利 にかつより妥協なく適合する。The sterically stabilized aqueous polymer dispersions according to the invention are therefore environmentally friendly, In short, it is actually more advantageous for maximum demands on coating systems that are as completely solvent-free as possible. and more uncompromisingly.

同様に特開昭55−161806号明細書は、エチレン系不飽和モノマーの乳化 重合のための保護コロイドとして、アクリレート−モノマーとグラフト重合した 親水性ポリマーを記載している。この際グラフト重合により変性された澱粉生成 物が保護コロイドとして作用する。僅少な選択されたエチレン系不飽和モノマー ばかりでなく、実際に拡大されたモノマースペクトルを基礎とする使用可能な水 性ポリマー分散液が製造されうることは、この保護コロイドで達成されるはずで ある。しかしながら本発明によるグラフト重合された疎水性モノマー以外に、特 開昭55−161806号明細書によるグラフト重合されたモノマーは、そこに 挙げられた化学一般式から明らかであるように、親水性のアクリレートである。Similarly, JP-A-55-161806 discloses emulsification of ethylenically unsaturated monomers. Grafted with acrylate monomer as protective colloid for polymerization Describes hydrophilic polymers. At this time, modified starch is produced by graft polymerization. substances act as protective colloids. Few selected ethylenically unsaturated monomers Not just usable water based on actually expanded monomer spectrum This should be achieved with this protective colloid so that a polymer dispersion can be prepared. be. However, in addition to the graft-polymerized hydrophobic monomers according to the invention, The graft-polymerized monomer according to the specification of 1983-161806 is used therein. As is clear from the chemical general formula listed, it is a hydrophilic acrylate.

従って、米国特許(US−PS)第4453261号明細書による保護コロイド の場合におけると同様に、この親水性モノマーのグラフト重合によって澱粉鏡上 に形成された側鎖は分散液中で水相に向かう:従って本発明による別法で安定化 された分散液に対して全くそのような結果となる(この米国特許明細書について の詳細参照)。Therefore, the protective colloid according to US Pat. No. 4,453,261 As in the case of The side chains formed in the dispersion are directed towards the aqueous phase: thus the alternative stabilization according to the invention This is exactly the result for the dispersion prepared (for this US patent specification). (see details).

その他の点では、特開昭55−161806号明細書の目的は、本発明とは、更 にイオン性の荷電を有する乳化剤の存在によっても異なり、−力木発明によれば 前記の理由からまさにこの種の乳化剤を断念する。In other respects, the object of JP-A-55-161806 is that the present invention It also depends on the presence of an emulsifier with an ionic charge - according to Rikiki's invention. For the reasons mentioned above, emulsifiers of this type are abandoned.

従って、この種の乳化剤含有分散液は十分に電解質安定性であり又はこれから得 られる薄膜は水性媒体に対して安定性であることは期待されない。このポリアク リレート−分散液の特性及びその使用について、特開昭55−161806号明 細書には、貯蔵安定性を凌駕すること以上に何も挙げられていない。そのほか、 この特願昭明細書に挙げられた実験例は実施不可能であることが判る;そこに挙 げられた操作方法により製造されたグラフト重合された澱粉製品A−Cは、この 特願昭明細書の操作方法によるエチルへキシルアクリレートの乳化重合において も、乳化重合の本発明による実施態様においても安定した分散液にならなかった 。Therefore, emulsifier-containing dispersions of this type are sufficiently electrolyte-stable or obtainable from them. The thin films produced are not expected to be stable in aqueous media. This polyac Regarding the characteristics of rylate dispersion and its use, JP-A-55-161806 The specification does not mention anything beyond storage stability. others, It turns out that the experimental examples listed in the specification of this patent application are impossible; The graft polymerized starch products A-C produced by the operating method described above are In the emulsion polymerization of ethylhexyl acrylate according to the operating method described in the specification of the patent application Neither did the inventive embodiment of the emulsion polymerization result in a stable dispersion. .

本発明による保護コロイドを用いて、乳化重合の際にその結果束じる安定した分 散液を得るための前提として見かけ上放棄不可能な特別なイオン性乳化剤なしで も実際に安定した分散液を得ることができることは、極めて驚異的であった。By using the protective colloid according to the invention, a stable fraction is obtained which results in binding during emulsion polymerization. without special ionic emulsifiers, which apparently cannot be abandoned as a prerequisite for obtaining dispersions. It was quite surprising that a stable dispersion could actually be obtained.

この立場において、界面活性特性を有する通常の乳化液安定剤が“乳化剤”の表 示であると解されるべきあるが、粘稠剤の作用を有し、確かにここで保護コロイ ドとして別に表わされるような安定剤ではない(“レムブス・ヒエミーレキシコ ン(R6mpps Chenie −Lexikon) 、8版、1981年、 1126頁”における乳化剤の分類参照)ことに言及する。In this capacity, ordinary emulsion stabilizers with surface-active properties are considered as "emulsifiers". It should be understood that the protective colloid has the action of a thickening agent and is certainly a protective colloid here. It is not a stabilizer as otherwise expressed as (R6mpps Chenie-Lexikon), 8th edition, 1981, (See classification of emulsifiers on page 1126).

本発明による水性ポリマー分散液を立体的に安定化する保護コロイドは、水溶性 又は水に分散可能な天然又は合成のポリマーであってよい保護コロイド−前駆物 質から、グラフト重合によって形成される。そのような保護コロイド−前駆物質 の例は、本発明により有利に多糖類及びエチレン系不飽和モノマーよりなるポリ マーである。The protective colloid that sterically stabilizes the aqueous polymer dispersion according to the invention is a water-soluble or a protective colloid-precursor which may be a water-dispersible natural or synthetic polymer. It is formed by graft polymerization. Such protective colloids - precursors Examples include polysaccharides and ethylenically unsaturated monomers which are advantageously prepared according to the invention. It's Ma.

天然産の変性されていない多糖類を有利に使用することができる。有利な天然産 の多糖類もしくはこれを含有する天然物質は、ポリ−α−グリコース、例えば澱 粉、アミロース、アミロペクチン、デキストリン、デキストラン及びプルラン( Pu1lulane)の群から成るもの、ポリガラクトース、例えばアラビアゴ ム、寒天、トラガント、カラジーナン(Carrageenin)及びペクチン の群からなるもの及びポリマンノース、例えばカルビン(Carubin) 、 タラゴム(Taragoummi)、アルギン、アルギン酸及びグアル(Gua r) (ガラクトマンノース)の群よりなるものである。Naturally occurring, unmodified polysaccharides can advantageously be used. advantageous natural product polysaccharides or natural substances containing them are poly-alpha-glyoses, e.g. Powder, amylose, amylopectin, dextrin, dextran and pullulan ( polygalactoses, such as arabic agar, tragacanth, carrageenin and pectin and polymannoses, such as Carubin, Taragoummi, algin, alginic acid and guar r) (galactomannose).

エチレン系不飽和モノマーよりなるポリマーの中で保護コロイド前駆物質として 殊にポリビニル化合物及びそのうち特にポリビニルピロリドン及びポリビニルア ルコールが好適であることが判る。As a protective colloid precursor in polymers composed of ethylenically unsaturated monomers In particular polyvinyl compounds and among them especially polyvinylpyrrolidone and polyvinylalcohol It turns out that lucor is suitable.

ポリマー分子量(Polymergevicht) 10000〜5ooooo o及び特に50000〜500000を有するポリマーが保護コロイド前駆物質 として有利である。Polymer molecular weight (Polymergevict) 10000-5oooooo o and especially a polymer having from 50,000 to 500,000 is a protective colloid precursor It is advantageous as

疎水性側鎖の形成下に保護コロイド前駆物質にグラフト重合可能な、実際に疎水 性のエチレン系不飽和モノマーとして、飽和ポリマーのラジカル的に活性化され た中心に付加され得るものが重要である。グラフト重合に好適なこの種のモノマ ーは、特に、アクリル酸又はメタクリル酸のアルキルエステル、メタクリル酸ベ ンジルエステル、イタコン酸、マレイン酸又はフマル酸のジアルキルエステル、 アクリルニトリル又はメタクリルニトリル、スチロール又は1〜4個の炭素原子 を有するアルキル基により又は1個の塩素原子により置換されたスチロール化合 物、2〜12個の炭素原子を有する脂肪族カルボン酸のビニルエステルの群から 選択されているものである。前記のエステル及び置換されたスチロール化合物の アルキル基は直鎖又は分枝鎖であってよい。前記のグラフト重合モノマーは単独 でも又は混合ででもグラフト重合されつる。しかし遊離の不飽和酸、殊にアクリ ル酸又はメタクリル酸、アクリルアミド又はメタクリルアミドも、ヒドロキシア ルキル−アクリレート又はメタクリレートと同様に、各々僅少割合で前記の七ツ マ−の1種又は数種と混合して有利に使用することができる。Hydrophobic in nature, capable of graft polymerization onto protective colloid precursors with the formation of hydrophobic side chains as a radically activated ethylenically unsaturated monomer in saturated polymers. What is important is what can be added to the center. This type of monomer is suitable for graft polymerization. In particular, alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, methacrylic acid bases, dialkyl esters, itaconic acid, maleic acid or fumaric acid; Acrylonitrile or methacrylonitrile, styrene or 1 to 4 carbon atoms styrene compounds substituted by an alkyl group having or by one chlorine atom from the group of vinyl esters of aliphatic carboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms It is the selected one. of the aforementioned esters and substituted styrene compounds. Alkyl groups may be straight chain or branched. The above graft polymerization monomer is used alone Graft polymerization can be carried out either by mixing or by graft polymerization. However, free unsaturated acids, especially acrylic Hydroxylic acid or methacrylic acid, acrylamide or methacrylamide are also As well as lykyl acrylate or methacrylate, each of the above seven substances may be used in small proportions. It can be advantageously used in combination with one or several types of polymers.

前記のアクリル酸及びメタクリル酸のアルキルエステル並びに前記のLチレン系 不飽和ジカルボン酸のジアルキルエステルの中で、アルキル基中に1〜1sai の炭素原子及び特に1〜8個の炭素原子を有するものが有利である。更に、有利 なグラフト重合−モノマーは、アクリルニトリル、スチロール、ビニルドルオー ル、三級−ブチルスチロール、ビニルアセテート又はビニルプロピオネートのモ ノマーである。The above-mentioned alkyl esters of acrylic acid and methacrylic acid and the above-mentioned L-tyrene series Among the dialkyl esters of unsaturated dicarboxylic acids, 1 to 1 sai in the alkyl group of carbon atoms and especially those with 1 to 8 carbon atoms are preferred. Furthermore, advantageous Graft polymerization - monomers include acrylonitrile, styrene, vinyl doluene vinyl, tertiary-butylstyrene, vinyl acetate or vinyl propionate. Nomar.

殆んどの場合に、グラフト重合された側鎖を構成するモノマーは、その他の分散 液−ポリマーの構成に関与しているモノマーでもある。In most cases, the monomers that make up the grafted side chains are It is also a monomer involved in the composition of liquid-polymer.

それ以外に有利な保護コロイドは、グラフト重合された側鎖の平均の長さが、1 0〜100モノマー単位であるもの、もしくはグラフト重合された側鎖の平均数 が保護コロイドの1主鎖当たり50〜1000であるものである。Other advantageous protective colloids are those in which the average length of the grafted side chains is 1 0 to 100 monomer units or the average number of grafted side chains is 50 to 1000 per main chain of the protective colloid.

グラフト重合ポリマーのポリマー分子量は、全く高いのでもはや測定不可能であ り、従ってポリマーはもはや溶解され得ない。The polymer molecular weight of the graft polymer is so high that it is no longer measurable. and therefore the polymer can no longer be dissolved.

所望の本発明による安定なポリマー分散液の製造のためには、常用の乳化剤の添 加は必要でなく、大抵は少量の保護コロイドですでに十分である。すなわち極め て多くの場合に、使用可能な安定性は、グラフト重合−及び乳化ポリマーの構成 に必要なエチレン系不飽和モノマーの総−重量に対して、1重量%より少ない量 の保護コロイド前駆物質に相当する保讃コロイドですでに達成される。保護コロ イド前駆物質のこの割合についての上限は広い範囲で変化してよいが、経済的理 由から又は生成するラッカー薄膜の水性媒体に対する所望の安定性の見地から割 合をできるだけ過度には高くしない;しかしこれはほとんど20重量%であって よい。保護コロイド−割合の特に有利な範囲は、ポリマー分散液の不揮発性成分 の重量に対して、1〜10重量%である。各々グラフトポリマーの側鎖中及び乳 化ポリマー中のモノマーの総重量に対して、0.2〜20重量%の保護コロイド 前駆物質の割合が有利でありかつ1〜10重量%のそれが特に有利である。For the production of the desired stable polymer dispersions according to the invention, the addition of customary emulsifiers is necessary. No addition is necessary; small amounts of protective colloid are often already sufficient. In other words, mastery In many cases, the usable stability depends on the composition of the graft and emulsion polymers. Less than 1% by weight, based on the total weight of ethylenically unsaturated monomers required for This can already be achieved with protective colloids corresponding to protective colloid precursors. protective roller The upper limit for this proportion of id precursors may vary over a wide range, but economic rationale will or from the standpoint of the desired stability of the resulting lacquer film in aqueous media. The content should not be too high as possible; however, this should be approximately 20% by weight and good. Protective colloids - A particularly advantageous range of proportions is the non-volatile constituents of the polymer dispersion. The amount is 1 to 10% by weight based on the weight of . in the side chain of the graft polymer and milk, respectively. 0.2 to 20% by weight of protective colloid, based on the total weight of monomers in the polymerized polymer. Preference is given to the proportion of precursors, and those of 1 to 10% by weight are particularly preferred.

本発明による水性分散液のポリマーのための基礎を成すエチレン系不飽和モノマ ーとしては、水性媒体中での乳化重合によるホモ−又はコー重合におけるその使 用がすでに記載されているもしくは実施可能に思われるモノマーが実際に全て重 要である。これについては相応する文献、例えばヘルシャー(BOELSCHE R)、“ディスパーンオーネン・シンテティッシャー・ホッホポリ? −(Di spersionen 5ynthetischer Hochpoly−se rer)”、1部、スプリンガー出版(Springer −Verlag)1 969年、又はウォルソン(H,WAR3ON)、′ザ・アプリケイジョン・オ ブ・シンセティック・レジン・エマルジョンス(The Applicatio n of 5ynthetic Re5in Emulsions、Benn  Li5tted、ロンドン1972年)が参照される。これらのモノマーの多く はこのような乳化重合においてはホモポリマーにのみ又はコポリマーにのみ重合 されつる。共重合の際には特に各々のコモノマーの種類及び割合が乳化重合の実 施可能性もしくは生成する分散液の安定性に影響を有する。しかしながらこれに 関する制限は公知技術水準から引用される。どんなモノマーを選択するかは、分 散液の目的とする適用′範囲に関しても、生成するポリマーガラス転移温度に依 存し、これについては当業者は容易に調べることができる。本発明による分散液 のための可能な適用範囲として殊に被覆物の製造が論議されかつ被覆物の製造の 範囲では薄膜生成が中心的役割を果たすので、生成するラッカー薄膜において薄 膜生成温度に関して設定された要求を十分に満たすガラス転移温度を有するポリ マーとなるようなモノマーもしくはモノマー組成物を第1に選択する。Ethylenically unsaturated monomers forming the basis for the polymers of the aqueous dispersion according to the invention Its use in homo- or co-polymerization by emulsion polymerization in aqueous media All of the monomers for which the use has already been described or appear possible are actually It is essential. This is explained in the corresponding literature, for example in Boelscher (BOELSCHE). R), “Dispaanonen Sintetischer Hochpoli? - (Di spersionen 5ynthetischer Hochpoly-se rer)”, 1 copy, Springer Publishing (Springer-Verlag) 1 969, or Walson (H, WAR3ON), 'The Application O. Synthetic Resin Emulsions (The Application n of 5ynthetic Re5in Emulsions, Benn Li5tted, London 1972). Many of these monomers In such emulsion polymerization, only homopolymers or copolymers are polymerized. It's coming. During copolymerization, the type and proportion of each comonomer are particularly important for emulsion polymerization. This has an effect on the applicability or stability of the resulting dispersion. However, this Relevant limitations are taken from the state of the art. The choice of monomer is a matter of minutes. The intended application range of the dispersion also depends on the glass transition temperature of the polymer being produced. This can be easily investigated by those skilled in the art. Dispersion according to the invention In particular, the production of coatings is discussed as a possible scope of application for Since thin film formation plays a central role in the range, the thin lacquer film produced is Polymers with a glass transition temperature that satisfactorily meet the requirements set with respect to film formation temperature. The first step is to select a monomer or monomer composition that will serve as a mer.

本発明による分散液ポリマーの成分は例えば次のエチレン系不飽和のラジカル重 合可能なモノマーであってよいニアクリル酸のアルキルエステル、例えばメチル アクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレー ト、2−エチルヘキシルアクリレート、デシルアクリレート及びドデシルアクリ レート、ベンジルアクリレート、メタクリル酸のアルキルエステル、例えばメチ ルメタクリレート、エチルメタクリレート及びブチルメタクリレート、イタコン 酸、メチレンマロン酸、マレイン酸及びフマル酸のジアルキルエステル、例えば ジエチルマレイネート及びジエチルフマレート、アクリルニトリル、メタクリル ニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、スチロール、置換されたスチロ ール化合物、例えばビニルドルオール、クロルスチロール及び三級−ブチルスチ ロール、飽和された直鎖又は分枝鎖のカルボン酸のビニルエステル、例えばビニ ルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルラウレート又はビニルアセテート 、ビニルエーテル、例えばビニルイソブチルエーテル、塩化ビニル、塩化ビニリ デン、クロロプレン、イソプレン、ブタジェン、エチレン、プロピレン、2−ブ テン及び4〜12個の炭素原子を有するα−オレフィン、スチルベン、クロトン 酸及び桂皮酸のアルキルエステル及びアリルエーテルもしくはこれらのモノマー の混合物。The components of the dispersion polymer according to the invention can be, for example, the following ethylenically unsaturated radical polymers: Alkyl esters of nialic acid, which may be monomers that can be combined, such as methyl Acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate 2-ethylhexyl acrylate, decyl acrylate and dodecyl acrylate esters, benzyl acrylate, alkyl esters of methacrylic acid, e.g. methacrylate, ethyl methacrylate and butyl methacrylate, itacone Dialkyl esters of acids, methylene malonic acid, maleic acid and fumaric acid, e.g. Diethyl maleate and diethyl fumarate, acrylonitrile, methacrylic Nitrile, acrylamide, methacrylamide, styrene, substituted styro alcohol compounds such as vinyldolol, chlorstyrol and tertiary-butylstyrene vinyl esters of saturated straight-chain or branched-chain carboxylic acids, e.g. vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl laurate or vinyl acetate , vinyl ethers such as vinyl isobutyl ether, vinyl chloride, vinyl chloride Den, chloroprene, isoprene, butadiene, ethylene, propylene, 2-butane ten and alpha-olefins with 4 to 12 carbon atoms, stilbenes, crotons Alkyl esters and allyl ethers of acids and cinnamic acids or their monomers A mixture of.

これらのモノマーは、グラフトモノマーと同様に、前記のエステル、アクリルア ミド又はメタクリルアミド及びヒドロキシアルキル−アクリレート又はメタクリ レート(各々比較的に少量で1種又は数種の前記のモノマーと混合して)の遊離 の不飽和酸成分であってよい。These monomers, like the graft monomers, amide or methacrylamide and hydroxyalkyl-acrylate or methacrylate release of monomers (each in relatively small amounts in admixture with one or more of the monomers mentioned above) may be an unsaturated acid component.

有利なエチレン系不飽和モノマーは、アクリル酸、又はメタクリル酸のアルキル エステル、イタコン酸、マレイン酸又はフマル酸のジアルキルエステル、アクリ ルニトリル又はメタクリルニトリル、スチロール又は1〜4個の炭素原子を有す るアルキル基により又は1個の塩素原子により置換されたスチロール化合物、2 〜12個の炭素原子を有する脂肪族カルボン酸のビニルエステル又はそれらの混 合物の群よりなるものである。これらの有利なモノマーのエステル及び置換され たスチロール化合物のアルキル基は直鎖並びに分枝鎖であってよい。Preferred ethylenically unsaturated monomers are alkyl acrylic or methacrylic acids. esters, dialkyl esters of itaconic acid, maleic acid or fumaric acid, acrylic lunitrile or methacrylnitrile, styrene or with 1 to 4 carbon atoms Styrol compounds substituted by an alkyl group or by one chlorine atom, 2 Vinyl esters of aliphatic carboxylic acids having ~12 carbon atoms or mixtures thereof It consists of a group of compounds. Esters and substituted esters of these preferred monomers The alkyl group of the styrene compound may be straight chain or branched.

例えば外観、機械的特性及び種々の外的影響に対する抵抗に関して高い水準の品 質を有する被覆物は、一般に殊にアクリル−及びメタクリル化合物を、単独で又 はスチロール化合物及び/又はビニルエステルと組合わせて基礎とするようなポ リマーを含有し、従って本発明の範囲ではこれらのモノマーを特徴とする特別な 分散液ポリマーを詳しく調べた。これらのモノマーのうち1〜18個の炭素原子 及び特に1〜8個の炭素原子を有するアクリル酸及びメタクリル酸のアルキルエ ステル、アクリルニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、スチロール、 メチルスチロール、三級−ブチルスチロール、クロルスチロール、ビニルアセテ ート及びビニルプロピオネートもしくはそれらの混合物が特に有利である。For example, products with a high standard in terms of appearance, mechanical properties and resistance to various external influences. Coatings with a quality generally include acrylic and methacrylic compounds alone or is based on polymers such as those based on styrene compounds and/or vinyl esters. containing monomers and therefore within the scope of the present invention special Dispersion polymers were investigated in detail. 1 to 18 carbon atoms of these monomers and especially alkyl esters of acrylic and methacrylic acid having 1 to 8 carbon atoms. Stell, acrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, styrene, Methylstyrol, tertiary-butylstyrene, chlorstyrol, vinyl acetate Particular preference is given to vinylpropionate and vinylpropionate or mixtures thereof.

また本発明の目的は、乳化剤を含有しない立体的に安定化された水性のポリマー 分散液であり、これは、1種又は数種のラジカル重合可能なエチレン系不飽和モ ノマーを実際に有機溶剤を含有しない水性媒体中で保護コロイド及び常用の遊離 ラジカルを生成する重合開始剤の存在で乳化重合させ、この際保護コロイドは本 質的に、1種又は数種のエチレン系不飽和モノマーを基礎とする実際に疎水性の 鎖(a)と遊離ラジカル的にグラフト重合された本質的に飽和の水溶性又は水に 分散可能なポリマー(b)よりなりかつ本質的にイオン性の基を含有しないこと を特徴とする。It is also an object of the present invention to produce sterically stabilized aqueous polymers that do not contain emulsifiers. dispersion, which contains one or more radically polymerizable ethylenically unsaturated molecules. Nomer is actually released as a protective colloid and commonly used in an aqueous medium that does not contain organic solvents. Emulsion polymerization is carried out in the presence of a polymerization initiator that generates radicals, and at this time, the protective colloid is not present. qualitatively hydrophobic in nature based on one or more ethylenically unsaturated monomers. an essentially saturated water-soluble or water-soluble compound free-radically grafted with chain (a); consisting of a dispersible polymer (b) and containing essentially no ionic groups; It is characterized by

先ず、1種又は数種のエチレン系不飽和モノマーを基礎とする実際に疎水性の鎮 (a)を、本質的に飽和された水性又は水に分散可能なポリマー(b)に、実”  際に有機溶剤を含有しない水性媒体中で、常用のグラフト重合開始剤の存在で 、遊離ラジカルグラフト重合をさせることによりて、本質的にイオン性基を含有 しない保護コロイドを製造しかつ次いで本質的にこの保護コロイドの存在で1種 又は数種のラジカル重合可能なエチレン系不飽和モノマーを実際に有機溶剤を含 有しない水性媒体中で遊離ラジカルを形成する開始剤の存在で乳化重合させるこ とを特徴とする立体的に安定化された乳化剤を含有しない水性のポリマー分散液 の製法が有利である。First of all, a hydrophobic stabilizer based on one or several ethylenically unsaturated monomers (a) into an essentially saturated aqueous or water-dispersible polymer (b). In the presence of a commonly used graft polymerization initiator in an aqueous medium that does not contain organic solvents, , essentially containing ionic groups, by free radical graft polymerization. and then essentially the presence of this protective colloid Alternatively, several radically polymerizable ethylenically unsaturated monomers can actually be mixed with organic solvents. emulsion polymerization in the presence of an initiator that forms free radicals in an aqueous medium without A sterically stabilized emulsifier-free aqueous polymer dispersion characterized by The manufacturing method is advantageous.

エチレン系不飽和モノマー及び活性化されたグラフト重合可能な水素−結合を有 するポリマーとの自体公知のグラフト重合反応は例えば″ホーベンーウィル(H ouben−Weyl) 、メトーン・デア・オルガニッシェン・ヒ エ ミ  − (llethoden der organfschen Chemie)  ” E20巻(1987年)に記載されている。Ethylenically unsaturated monomers and activated graft-polymerizable hydrogen-bonds. Graft polymerization reactions known per se with polymers that are ouben-Weyl), Methon der Organischen Hieremi - (llethoden der organfschen Chemie) ” Described in Volume E20 (1987).

同様に乳化重合の詳細は、関係文献、例えば“ホーベン−ウィル、メトーデン・ デア・オルガニッシエン・ヒエミー、E20巻、又はヘルシャー、“ディスパー ンオーネン・シンテティッシャー・ホッホポリマー”、1部、スペリンガー出版 1969年から引用される。Details of emulsion polymerization can also be found in the relevant literature, e.g. Der Organissien Hiemi, volume E20, or Hölscher, “Disper 'Nonen Sintetischer Hochpolymer', Part 1, Spellinger Publishing Cited from 1969.

本発明によるポリマー分散液の製法においては、グラフト−及び乳化重合に必要 なエチレン系不飽和モノマーの総重量に対して各々、有利に未グラフト重合の保 護コロイド前駆物質0.5〜20重量%及び特に有利に1〜10重量%を使用す るのが有利である。In the method for producing a polymer dispersion according to the present invention, each with an advantageous retention of ungrafted polymers relative to the total weight of ethylenically unsaturated monomers. 0.5 to 20% by weight and particularly preferably 1 to 10% by weight of protective colloid precursors are used. It is advantageous to

保護コロイド前駆物質を、先ず室温で水中で数時間の撹拌により調製しかつ引続 いて方法温度でグラフト重合開始剤の一部分量の添加により活性化させることが 推奨される。次いで引続いてエチレン系不飽和モノマー及び残量のグラフト重合 開始剤の配量によりグラフト重合を実施することができる。The protective colloid precursor is first prepared in water at room temperature by stirring for several hours and subsequently It can be activated by adding a partial amount of graft initiator at the process temperature. Recommended. Subsequently, graft polymerization of the ethylenically unsaturated monomer and the remaining amount The graft polymerization can be carried out by metering the initiator.

本発明による方法は、保護コロイドをグラフト重合によってかつ立体的に安定化 されたポリマー分散液をエチレン系不飽和モノマーの乳化重合によって、直接、 連続的に、グラフトポリマーの前もっての単離なしに、同一反応成分中で製造す るように、有利に実施することができる。この際、2一段階法は無用であるニゲ ラフト重合及び乳化重合を1反応容器中で実施することができる。The method according to the invention stabilizes the protective colloid by graft polymerization and sterically. The resulting polymer dispersion is directly processed by emulsion polymerization of ethylenically unsaturated monomers. produced in the same reaction components continuously, without prior isolation of the grafted polymer. It can be advantageously implemented as follows. In this case, the 21-step method is useless. Raft polymerization and emulsion polymerization can be carried out in one reaction vessel.

もう1つの有利な実施態様においては、ポリマー分散液の製造を1段階法で、次 のように行なうことができる、すなわち、保護コロイド前駆物質のグラフト重合 をグラフト重合開始剤によりモノマー変換が停滞するまで実施しかつ直ちにこれ に続いて通常の重合のための開始剤の添加により乳化重合による分散液製造に切 り換える。周知のように、グラフト重合はモノマーの完全変換にまでは進行しな いニゲラフト基体としての多糖類の場合には、これは(ポリマーに応じて)、屡 々はんの25〜30%の変換後ですでに停滞する。In another advantageous embodiment, the polymer dispersion is prepared in a one-step process by: i.e. graft polymerization of protective colloid precursors with a graft polymerization initiator until monomer conversion stagnates, and then immediately This is followed by the addition of an initiator for conventional polymerization to produce a dispersion by emulsion polymerization. Replace. As is well known, graft polymerization does not proceed to complete conversion of monomers. In the case of polysaccharides as solid niger raft substrates, this is often (depending on the polymer) Already after conversion of 25-30% of the time, it stagnates.

乳化重合の実施のためには、この変換されなかったモノマーを反応混合物中に放 置することができる。しかしこれを乳化重合へ切り換える前に、例えば真空中で の蒸留分離により、それから除去することもできる。To carry out emulsion polymerization, this unconverted monomer is released into the reaction mixture. can be placed. However, before switching to emulsion polymerization, for example, It can also be removed therefrom by distillative separation of .

このことは、殊に、グラフトモノマー及び乳化ポリマーのモノマー成分が同一の ものであってはならない場合に、行なわれる。従って、モノマー分離の作業ロス を避けるために、グラフトモノマーが同時に乳化ポリマーの成分であってよいポ リマー分散液の製造が有利である。This is especially true when the monomer components of the graft monomer and the emulsion polymer are the same. It is done when it should not be a thing. Therefore, the work loss of monomer separation is In order to avoid The production of remer dispersions is advantageous.

エチレン系不飽和モノマーは、本発明による方法で単独でまたは混合して使用さ れうる。モノマー混合物の使用の際には、種々のモノマーを同時に前もって装入 しもしくは配量することができる。しかし、種々のモノマーを時間的にずらして 卿造工程に、しかもグラフト反応のためにも並びに乳化重合のためにも、装入す ることができ、それによって生成する分散液の特性を一定の範囲で変えることが できる。例えば各々の重合を主としてモノマーM、又はMlから成るモノマー混 合物を用いて出発しかつモノマーM2又は主としてモノマーM2から成る混合物 を用いて終了することができ、この際モノマー比を連続的に変化させることがで きる(いわゆるパワー・フィード(Power feed) )。Ethylenically unsaturated monomers may be used alone or in mixtures in the process according to the invention. It can be done. When using monomer mixtures, the various monomers can be charged in advance at the same time. or can be dispensed. However, if various monomers are mixed in time, Charged to the construction process, as well as for grafting reaction and emulsion polymerization. can change the properties of the resulting dispersion within a certain range. can. For example, in each polymerization, a monomer mixture mainly consisting of monomer M or Ml is used. starting with a compound and consisting of monomer M2 or a mixture consisting mainly of monomer M2 The monomer ratio can be changed continuously at this time. (so-called power feed).

そのつど有利なグラフト重合開始剤、その量並びに種類及びその供給の方法は、 多くの場合にグラフト重合基体に依る。大抵は多価金属及び/又は過酸化物の塩 を使用する。極めて好適なグラフト重合開始剤は例えば4価のセリウムの塩であ る。The graft polymerization initiators preferred in each case, their amount and type and the method of supplying them are In many cases it depends on the graft polymerization substrate. Usually salts of polyvalent metals and/or peroxides use. Very suitable graft polymerization initiators are, for example, salts of tetravalent cerium. Ru.

乳化重合のための通常の開始剤はラジカル形成剤、例えば無機の過酸化物、例え ば過酸化水素又はベルオキシジスルフx−ト(Peroxidisulfate ) 、有機過酸化物、例えば三級−ブチル−、クミル−又はラウロイルペルオキ シド、又はアゾ化合物、例えば、アゾ−ジイソブチロニトリルであり、かつこれ を鎖調節剤、例えばメルカプト化合物及び及び他の常用の重合助剤と一緒に使用 することができる。Typical initiators for emulsion polymerization are radical formers, such as inorganic peroxides, e.g. For example, hydrogen peroxide or peroxidisulfate ), organic peroxides such as tertiary-butyl-, cumyl- or lauroylperoxy or an azo compound, such as azo-diisobutyronitrile, and together with chain regulators such as mercapto compounds and other conventional polymerization auxiliaries. can do.

開始剤及び助剤は常用量で使用される。Initiators and auxiliaries are used in conventional amounts.

水性の立体的に安定化されたポリマー−分散液の本発明による製法は殊に40〜 100℃の範囲でかつ特に有利に55〜90℃の範囲で、しかもグラフト重合の 時期でも並びに乳化重合の時期でも実施される。温度−上限以上では、悪いグラ フト効率が予想され、重合進行は早すぎかつ方法調整の際に問題が起こりうる。The process according to the invention for preparing aqueous sterically stabilized polymer dispersions is preferably in the range of 100°C, and particularly preferably in the range of 55 to 90°C, and also for graft polymerization. It is carried out both at the time of emulsion polymerization as well as at the time of emulsion polymerization. Temperature - Above the upper limit, bad graphics ft efficiency is expected, polymerization proceeds too quickly and problems can occur during process adjustment.

有利な温度下限以下では、重合終了が極めて遅すぎるかもしくはモノマー変換が もはや保証されない。一定の理由から比較的低い重合温度を不可避的に使用すべ き場合には、公知の方法で、レドックス開始剤−系で作業することができる。い かなる重合温度を選択するかは、重合すべき各モノマーによっても決まる;これ は生じるポリマーのガラス転移温度以下であってはならない。Below the advantageous lower temperature limit, the polymerization ends too slowly or monomer conversion occurs. no longer guaranteed. For certain reasons relatively low polymerization temperatures must be used unavoidably. If this is the case, it is possible to work with redox initiator systems in a known manner. stomach The choice of polymerization temperature also depends on the individual monomers to be polymerized; must not be below the glass transition temperature of the resulting polymer.

更に、本発明により、安定な分散液が得られるばかりでなく、この安定な分散液 は、実際に、最初に記載した公知技術水準の分散液の欠点を示さず、かつ更に他 の有利な使用特性を特徴とすることは驚異的であった。Furthermore, according to the present invention, not only a stable dispersion can be obtained, but also a stable dispersion can be obtained. does not in fact exhibit the disadvantages of the dispersions of the prior art mentioned at the outset and furthermore It was surprising to be characterized by advantageous use properties.

本発明による分散液は、強電界質、例えば多価陽イオンの塩に対して安定である ことが判る。塩化鉄(■)/塩化カルシウムの添加は決して沈殿を生じなかった 。また分散液は強アルカリ性の水ガラスとも沈殿生成なしに混合可能であること を確認することができた。従って本発明による分散液を、使用目的に応じて添加 すべき、特に極性の助剤と一緒に加工することはほとんど困難なかった。分散液 を殊に着色することも可能である。The dispersion according to the invention is stable towards strong electrolytes, e.g. salts of polyvalent cations. I understand that. Addition of iron chloride (■)/calcium chloride never produced precipitation. . In addition, the dispersion liquid must be able to be mixed with strongly alkaline water glass without forming a precipitate. I was able to confirm that. Therefore, the dispersion according to the present invention can be added depending on the purpose of use. There were little difficulties in processing it, especially with polar auxiliaries. dispersion liquid It is also possible, in particular, to be colored.

本発明による分散液中の固体含量、すなわち非揮発性成分の割合は、各分散液の 総重量に対して、有利に40〜60重量%の範囲である。高すぎる割合は、分散 液の流動性(Fifeβfahigkeit)に関連して制限されている。しか し固体70%までの割合は、特に分散液が相応して有利な粒径分布を有する場合 に全く可能である。The solids content, i.e. the proportion of non-volatile components, in the dispersions according to the invention is It is preferably in the range from 40 to 60% by weight, based on the total weight. Too high a percentage will cause the variance There are limitations associated with the fluidity of the liquid. deer Solids proportions of up to 70% are suitable, especially if the dispersion has a correspondingly advantageous particle size distribution. It is entirely possible.

本発明による分散液の粘度は、更なる加工に有利な低い範囲にある。これは部分 的に分散液媒体のpn−範囲、しかし特に分散液一固体含量、すなわち非揮発性 成分の割合に依り決まる。本発明による研究の範囲での分散液製造のための標準 −処方は、固体含量約50重量%から出発しかつ酸性分散液に至り、この際一般 に粘度は18〜l QQmPa −sの有利に低い範囲で、また屡々lQQmP a−s以上及び500mPa・Sまでが得られる。要するに、本発明による分散 液は慣用の適用技術で使用可能である。The viscosity of the dispersion according to the invention is in a low range which is advantageous for further processing. This is a part The pn-range of the dispersion medium, but especially the solids content of the dispersion, i.e. non-volatile Depends on the ratio of ingredients. Standard for the production of dispersions within the scope of the research according to the invention - The formulation starts from a solids content of approximately 50% by weight and leads to an acidic dispersion, in which case The viscosity is in the advantageously low range from 18 to lQQmPa-s, and often lQQmP A-s or higher and up to 500 mPa·S can be obtained. In short, the dispersion according to the invention The liquid can be used with conventional application techniques.

本発明による研究の範囲で製造された分散液の個々の粒子の平均直径は250〜 2000nmの範囲で変動する。この平均粒径は本発明による分散液系の要求で 相応する重合技術により容易に変えられうる。周知のように粒度及びその分布は 一連の使用技術的特性、例えば流動性(Fliejverhalten) 、多 孔性支持体−一の浸透性、融合性及び密度並びに生じる薄膜表面の平滑もしくは 光沢への一定の影響を有するので、平均粒度及びその分布を1方向又は他方向に 調整しようと努力している。例えば光沢のある、平滑な薄膜表面を得るために、 できるだけ小さな平均粒径及びより大きなかつより小さな粒子の有利な分布を有 する分散液から出発する。要するに、使用技術的決定によりある程度まで“寸法 通りに切断された(鶴aβgeschneiderte)″分散液を自由に得る ことができる立体的に安定化された本発明による分散液中の粒度及び大きさの分 布の容易な可変性を第1図及び第2図で明らかにすることができる。これは、モ ノマー組成(重量部)、メチルメタクリレート48−ブチルアクリレート48− メタクリルアミド1−メタクリル酸1を基礎とし、標準−処方による保護コロイ ド前駆物質としてのグア(Guar)と共に、しかもグア(第1図)もしくはグ ア/硫酸セリウム(■)(第2図)重量割合並びに容器中の硫酸セリウム(IV )の割合に依る、コポリマー分散液に関係する。The average diameter of the individual particles of the dispersions produced within the scope of the research according to the invention is from 250 to It varies within a range of 2000 nm. This average particle size is required for the dispersion system according to the present invention. They can be easily modified by appropriate polymerization techniques. As is well known, particle size and its distribution are A series of technical characteristics used, e.g. fluidity, Porous support - permeability, fusibility and density and resulting thin film surface smoothness or The average particle size and its distribution in one direction or the other have a certain influence on the gloss. I'm trying to adjust. For example, to obtain a glossy, smooth thin film surface, with the smallest possible average particle size and advantageous distribution of larger and smaller particles. Starting from a dispersion of In short, depending on the technical decisions used, to some extent “dimensional Obtain the dispersion freely cut (Tsuru aβgeschneiderte) Particle size and size fraction in the sterically stabilized dispersion according to the invention that can be The easy changeability of the fabric can be seen in FIGS. 1 and 2. This is Nomer composition (parts by weight), methyl methacrylate 48-butyl acrylate 48- Protective colloid based on methacrylamide 1 - methacrylic acid 1 with standard formulations In addition to guar as a precursor, guar (Fig. 1) or A/Cerium sulfate (■) (Fig. 2) Weight percentage and cerium sulfate (IV) in the container ) in the copolymer dispersion.

この図から、極めて低い割合の保護コロイド−前駆物質を有する一定に保たれた 割合のグラフト開始剤(第1図;1重量%)は、先ず平均粒径が比較的高(かつ その分布は、極めて広いが、次いで割合が増加すると共に極めて小さな平均粒径 が著しく狭い分布で得られかつ最後に更に割合が増大すると共に(〉2重量%) 、傾向は2つのモードのある分布に迫ることが明らかである。保護コロイド−前 駆物質の割合と同時に硫酸セリウム(IV)の割合が高められる(第2b図)場 合に、パイモダリティ−(Bi■odalitllt)は両方の粒度における極 めて狭い分布によって特に顕著である。From this figure, it can be seen that with a very low proportion of protective colloid-precursor The proportion of graft initiator (Fig. 1; 1% by weight) is determined first by a relatively high average particle size (and The distribution is very wide, but then the proportion increases and the average particle size becomes very small. was obtained with a significantly narrower distribution and finally with a further increasing proportion (>2% by weight) , it is clear that the trend approaches a distribution with two modes. Protective colloid - previous When the proportion of cerium(IV) sulfate is increased at the same time as the proportion of precursor substances (Fig. 2b), In this case, the bimodality is the polarity at both grain sizes. This is particularly noticeable due to the extremely narrow distribution.

第2a図及び第2b図の右の曲線から明らかなように受容及び配量割合へのグラ フト重合開始剤−量の分配も、大きさの分布もしくはモダリティ−へのかなりの 影響を有する。要するに、第1図及び第2図の分布−曲線に依れば、一定の条件 下で一部分極めて狭い粒径分布が生じ、従って実際にはすでに1分散系と言うこ とができることは極めて驚異的である。なぜなら一般にポリマー−分散液は多か れ少なかれ広く拡散された粒径を有しかつ公知技術水準による実際に1分散性の 分散液の製造は僅かな場合にのみ成功したからである:かつこの場合にも、特に ホモポリマー(大抵スチロールの)の、極めて特殊な、簡素化された系でもって のみ成功した。As can be seen from the right curves in Figures 2a and 2b, the graph on reception and dispensing rates The distribution of the amount of polymerization initiator also has a significant effect on the size distribution or modality. have an influence. In short, according to the distribution curves in Figures 1 and 2, under certain conditions At the bottom, a very narrow particle size distribution occurs in some parts, so that in reality it can already be called a monodisperse system. What it can do is quite amazing. This is because there are generally many polymer dispersions. have a more or less widely dispersed particle size and are practically monodisperse according to the state of the art. This is because the production of dispersions has been successful only in a few cases: and here too, especially With very special and simplified systems of homopolymers (often styrene) Only successful.

本発明による立体的に安定化された分散液から、平滑な表面を有する薄膜が容易 に製造されつる。薄膜生成及び薄膜乾燥(完全硬化(Durchhartung ) )が多くの場合に室温ですでに比較的速やかに経過することは、極めて有利 かつ驚異的である。大抵は数時間後にすでに十分な完全硬化が行われている。Thin films with smooth surfaces are easily produced from the sterically stabilized dispersion according to the present invention. Manufactured by Vine. Thin film formation and thin film drying (complete curing) ) The fact that in many cases the process progresses relatively quickly already at room temperature is extremely advantageous. And it's amazing. In most cases, sufficient complete curing has already taken place after a few hours.

本発明による分散液から得られるラッカー薄膜は、比較可能な立体的には安定化 されない分散液からの薄膜とは対照的に、実際に24時間の水−作用(本試験) に対して安定であることが判る。従って本発明による分散液はラッカー塗膜もし くは被覆物のベースとして、特に屋外使用のためのものとして好適である。すで に室温でのその加工性はそれを家内労働者(″トウーイツトーニアセルフ(1) 0− it −yourself) ”)−及び塗装者−ラッカーの使用範囲に とって重要である。The lacquer films obtained from the dispersions according to the invention are comparable sterically stabilized. In contrast to thin films from dispersions that do not actually undergo 24-hour water-action (this test) It is found that it is stable against. Therefore, the dispersion according to the invention may also have a lacquer coating. It is suitable as a base for coatings, especially for outdoor use. Already Its processability at room temperature makes it suitable for domestic workers 0-it-yourself)”)-and the painter-to the range of use of the lacquer It is important for

本発明による範囲での分散液が室温で十分には硬化されずかつ従って不十分な耐 性の薄膜になる場合には、やや高められた乾燥温度ですでに、例えば50℃です でに改善が達成されうる。本発明による分散液は、熱硬化性系(サーモセツティ ング・システム(Ther■−osetting 5yste−) )として、 例えば遮蔽されたポリイソシアネート又はメラミン樹脂と一緒に加工することも できる。シメル(Cy■el)R−型のメラミン樹脂(シメル325及びシメル 327)を用いる相応する実験は、80℃以上、特に90〜130℃の硬化温度 及び30分間はどの硬化時間で高められた振子硬度値(約50〜200%)及び 一度をもたらした。グラフト重合セルロースを基礎とする、メラミン樹脂を含有 しない分散液の薄膜では100℃以上で黄変が時たま認められる;相応するメラ ミン樹脂含有の分散液はこの黄変を示さない。メラミン樹脂を施された分散液は 更に、プラスチック−支持体上で、例えばポリブチレンテレフタレート上で卓越 した接着性の被覆物となった。Dispersions in the scope according to the invention do not harden sufficiently at room temperature and therefore have insufficient resistance. In the case of drying thin films, a slightly increased drying temperature, e.g. 50°C, can be used. Improvements can be achieved. The dispersion according to the invention can be used in a thermosetting system (thermosetting). As a system (Ther■-osetting 5yste-) For example, it can also be processed with shielded polyisocyanates or melamine resins. can. Cymel R-type melamine resin (Cymel 325 and Cymel Corresponding experiments using 327) showed that curing temperatures of 80° C. and above, in particular 90-130° C. and 30 minutes at which curing time increased pendulum hardness values (approximately 50-200%) and brought about once. Contains melamine resin, based on graft polymerized cellulose Yellowing is occasionally observed in thin films of dispersions that do not contain water at temperatures above 100°C; Dispersions containing Min resin do not exhibit this yellowing. The dispersion coated with melamine resin is Furthermore, it is possible to predominate on plastic supports, e.g. on polybutylene terephthalate. This resulted in an adhesive coating.

殊に環境快適性及び作業場衛生に関する最大−要求をみたす本発明による実現で は、品質的に極めて価値の高いラッカーへの要求も同時には実現され得ない、要 するに前記の達成された利点を得るために被覆物品質において、例えば視覚的印 象において一定の妥協をしなければならないことは自ら理解しうる。他方、環境 快適性及び作業場衛生における容認可能な妥協が最高要求以下でこれを認める場 合には、当業者に慣用の相応する方法により、ラッカー品質をそのつど所望の方 向に最適にすることができる。例えば本発明による範囲で薄膜生成助剤として揮 発性の有機溶剤の少量の添加により一定のラッカー特性を改善することができる 。In particular, the realization according to the invention meets the highest demands regarding environmental comfort and workplace hygiene. The demand for lacquers of extremely high quality cannot be met at the same time. In order to obtain the above-mentioned achieved advantages, the quality of the coating must be improved, for example by visual marks. You can understand for yourself that you have to make certain compromises when it comes to elephants. On the other hand, the environment Where acceptable compromises in comfort and workplace hygiene permit this below the highest requirements. In each case, the lacquer quality can be adjusted to the desired degree by corresponding methods customary to those skilled in the art. It can be optimized for For example, within the scope of the present invention, volatile Certain lacquer properties can be improved by the addition of small amounts of organic solvents .

実験部分 本発明による水性ポリマー分散液の製造のための標準−処方 他の記載のない場合、次の様に行なう・撹拌機、還流冷却器、窒素−導入管及び 配量装置を有するIQ入りフラスコ中で、保護コロイド前駆物質109を蒸留水 400g中に窒素下で分散もしくは溶解される。この分散液の準脩の際に、数時 間、例えば前駆物質として多糖類の場合には10時間まで、室温で撹拌する。次 いで70℃に加熱し、水70g中に溶かした硫酸セリウム(mV)1.9を添加 しかつ1時間70℃で撹拌する。引続き70℃で、エチレン系不飽和モノマー4 909を配量装置からかつ同時に水309中に溶かした硫酸セリウム(IV)4 9を他の配量装置から1時間供給する。experimental part Standard recipe for the production of aqueous polymer dispersions according to the invention Unless otherwise specified, proceed as follows: Stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet tube and Protective colloid precursor 109 was added to distilled water in an IQ flask with a metering device. 400 g under nitrogen. When this dispersion is semi-evaporated, several hours Stir at room temperature for, for example, up to 10 hours in the case of polysaccharides as precursors. Next Heat to 70°C and add 1.9 mV of cerium sulfate dissolved in 70 g of water. and stirred for 1 hour at 70°C. Subsequently, at 70°C, ethylenically unsaturated monomer 4 Cerium(IV) sulfate 4 from the metering device and simultaneously dissolved in water 309 9 from another dosing device for 1 hour.

70℃で1時間の後反応時間の後に、最後に水209中に溶かしたアンモニウム ベルオキシジスルフェート59を10分間供給する。フラスコ内容物を更に1時 間70℃で保ちかつ次いで冷却する。After a post-reaction time of 1 hour at 70°C, the ammonium finally dissolved in water 209 Feed peroxydisulfate 59 for 10 minutes. Add the contents of the flask for another hour. and then cooled.

こうして得られる水性の、立体的に安定化されたポリマー分散液の固体含量は、 モノマーの100%の変換率で49.3重量%でなければならない。The solids content of the aqueous, sterically stabilized polymer dispersion thus obtained is: At 100% conversion of monomer it should be 49.3% by weight.

他の記載のない場合に、保護コロイド前駆物質として、ロス社(Fa、 Rot h1カールスルーエ)のグア粉(食用品質)及びエチレン系不飽和モノマーとし て次の組成の混合物を使用する:メチルメタクリレート2409/ブチルアクリ レート2409/メタクリルアミド59/メタクリル酸5g。Unless otherwise specified, protective colloid precursors include Ross (Fa, Rot). h1 Karlsruhe) as guar powder (edible quality) and ethylenically unsaturated monomers. A mixture of the following composition is used: methyl methacrylate 2409/butyl acrylate. Rate 2409/methacrylamide 59/methacrylic acid 5g.

本発明による水性ポリマー分散液の試験固体含量/変換率。Test solids content/conversion of aqueous polymer dispersions according to the invention.

モノマー−変換率の測定のために、不揮発性分散液成分の割合を、重量が一定に なるまで150℃で分散液を乾燥することによって測定しかつこれを100%の 変換率のために算出された値と比較した。For the determination of monomer conversion, the proportions of the non-volatile dispersion components are kept constant by weight. This was determined by drying the dispersion at 150°C until 100% Compare with the value calculated for conversion rate.

粘度: ポリマー分散液の動的粘度を回転粘度計(ハーケ社(Fa、Haake)の“ビ スコテスター(Viskotester) VT”180)中で20℃で測定し た。viscosity: The dynamic viscosity of the polymer dispersion was measured using a rotational viscometer (Haake, Haake). Measured at 20°C in a Viskotester VT"180). Ta.

貯蔵安定性: このために分散液を室温又はいわゆる急速試験で50℃で貯蔵しかつ各分散液が 明らかに凝固してしまいかつ凝固物をもはや撹拌することができない放置時間を 記録した。この急速試験では、30日間の放置時間後に未だ沈殿していなかった もしくはもはや撹拌不可能であった分散液を著しく安定であると格付けた。Storage stability: For this purpose, the dispersions are stored at room temperature or in a so-called rapid test at 50°C and each dispersion is The standing time during which solidification has clearly occurred and the solidified material can no longer be stirred. Recorded. In this rapid test, there was still no precipitation after 30 days of standing time. Dispersions that were otherwise no longer stirrable were rated as extremely stable.

電解質安定性: 試験すべき分散液25m1を100mJに希釈しかつ塩化鉄(III)と塩化カ ルシウムと(重量比1:1)の飽和溶液で滴定した。塩溶液25■lの使用の際 になお分散液の凝固が現れない場合に、ポリマー分散液を電解質安定性であると 評価した。Electrolyte stability: 25 ml of the dispersion to be tested were diluted to 100 mJ and iron(III) chloride and potassium chloride were added. Titrated with a saturated solution of lucium (1:1 weight ratio). When using 25 μl of salt solution A polymer dispersion is considered to be electrolyte stable if no coagulation of the dispersion still occurs. evaluated.

粘度: 分散液粒子の平均直径を混濁測定により調査した。viscosity: The average diameter of the dispersion particles was investigated by turbidity measurements.

粒径についての分布曲線を透過電子顕微鏡法(装置TEM−フィリップス(Ph 1llips) )により自動画像分析系(装置クオンチメット(Quanti set) )を用いて測定し、この際粒子標本を四酸化オスミウムで固化しかつ 木炭で発煙処理した。The distribution curve for particle size was analyzed using transmission electron microscopy (device TEM-Philips (Ph The automatic image analysis system (equipment Quanti set) Smoke treated with charcoal.

薄膜形成/硬化: 本発明による分散液の得られる被覆薄膜の薄膜形成特性及び硬化の評価のために 、これをガラス板上に乗せかつこの上で深絞り螺旋(Tiefziehspir ale)を用いて150μm厚の湿潤薄膜に成形した。室温−並びに50℃−乾 燥での硬化経過を、各々4時間、1日、15及び30日間後の薄膜硬化の測定に より評価した薄膜形成を視覚的印象により質的に評価した(薄膜表面の平滑性及 び均一性、薄膜も透明性)。Thin film formation/curing: For evaluation of the thin film forming properties and curing of the coated thin film obtained from the dispersion according to the present invention , this is placed on a glass plate, and a deep-drawn spiral (Tiefziehspiral) is applied on this. ale) to form a 150 μm thick wet film. Room temperature - as well as 50°C - dry The curing progress during drying was measured by measuring thin film curing after 4 hours, 1 day, 15 and 30 days, respectively. The thin film formation was qualitatively evaluated by visual impression (smoothness of the thin film surface and uniformity and transparency of thin films).

本発明による分散液とメラミン樹脂との混合物よりなる薄膜を標準−試験で10 0及び120℃で30分間焼成させた。この混合物は、標準−試験で分散液10 0g及びシメル325もしくはシメル327(シアナミド社(Fa、Cyana mid) )より成った。A thin film consisting of a mixture of a dispersion according to the invention and a melamine resin was tested in a standard test of 10 It was baked for 30 minutes at 0 and 120°C. This mixture has a dispersion of 10% in the standard test. 0g and Cymel 325 or Cymel 327 (Cyanamide Co., Ltd. (Fa, Cyana) mid)

薄膜硬度ニ ガラス板上の薄膜の硬度をケーニッヒ(Koenig)により振子硬度として( DIN53157)測定した。Thin film hardness The hardness of a thin film on a glass plate is defined as the pendulum hardness by Koenig ( DIN 53157) was measured.

本試験: 薄膜の耐水性の調査のために、水道水を激しく注入させた脱脂綿をガラス板上に ある薄膜上にのせかつ時計器で被った。室温で24時間の放置時間の後に、薄膜 の外観を評価した(非耐水性薄膜は白く曇る)。室温及び50℃で1日並びに各 々更に29日間室温で硬化させた薄膜を評価した。Main test: To investigate the water resistance of thin films, absorbent cotton soaked with tap water was placed on a glass plate. I put it on a thin film and covered it with a clock. After a standing time of 24 hours at room temperature, the thin film (A non-water resistant thin film appears white and cloudy). 1 day and each at room temperature and 50℃ Films cured at room temperature for an additional 29 days were evaluated.

実験例1〜6及び比較例 前記の標準−処方に依り、次の市販のコロイド前駆物質を用いて安定な水性ポリ マー分散液を製造した:1、 グア(ロス社、カールスルーエのグア粉)2、水 溶性澱粉 3、 アラビアゴム(市販の) 4、乳香(市販の) 5、 デキストラン(市販の) 6、 ポリビニルピロリドン(GAF社のPVP−K15型) エチレン系不飽和モノマーとして、メチルメタクリレート(49重量%)、ブチ ルアクリレート(49重量%)、メタクリルアミド(1重量%)及びメタクリル 酸(1重量%)よりなる混合物490gを使用した非立体的に安定化された比較 分散液の製造のために次のように方法を行った: 標準−処方での記載によるように装備されたle入りフラスコ中で、ナトC1’ /ル(Natrosol) 250 L S(保護コロイドとしてヘルクレス社 (Fa、 l1ercules)のヒドロキシエチルセルロース)4.09、) リドン(Triton) X 165 (ローム・アンド・ハース社)(Fa、 Rohm & 1laas)の非イオン乳化剤)12.Oy及びラウリル硫酸ナ トリウム9.0gを溶解しかつ70℃に加熱した。更に次の3種の混合物を製造 した:l)実験例1〜6におけるようなモノマー混合物:付加的に連鎖調整剤と しての三級−ドデシルメルカプタン4g 2)水60筺1中のアンモニウムペルオキシジスルフェート4.0g 3)水60IIl中の亜流散水素ナトリウム4.0g。Experimental Examples 1 to 6 and Comparative Examples According to the standard formulation described above, a stable aqueous polyester is prepared using the following commercially available colloidal precursors: A mer dispersion was prepared: 1. Gua (guar powder from Ross, Karlsruhe) 2. Water soluble starch 3. Gum arabic (commercially available) 4. Frankincense (commercially available) 5. Dextran (commercially available) 6. Polyvinylpyrrolidone (PVP-K15 type from GAF) As ethylenically unsaturated monomers, methyl methacrylate (49% by weight), butylene acrylate (49% by weight), methacrylamide (1% by weight) and methacryl Non-sterically stabilized comparison using 490 g of a mixture consisting of acids (1% by weight) The method for preparing the dispersion was carried out as follows: Standard - In a flask equipped as described in the recipe, NatC1' /Lu (Natrosol) 250 L S (Hercules Co., Ltd. as a protective colloid) (Hydroxyethylcellulose of Fa, l1ercules) 4.09,) Triton X 165 (Rohm & Haas) (Fa, Rohm & 1laas) non-ionic emulsifier) 12. Oy and sodium lauryl sulfate 9.0 g of thorium was dissolved and heated to 70°C. Furthermore, the following three types of mixtures are manufactured. l) Monomer mixtures as in Examples 1 to 6: additionally with a chain regulator tertiary-dodecyl mercaptan 4g 2) 4.0 g of ammonium peroxydisulfate in 60 liters of water 3) 4.0 g of subdispersed sodium hydrogen in 60 IIl of water.

この3種の混合物の各10%を70℃に加熱したフラスコ内容物に添加しかつ2 0分間反応させた(種(seed) )。引続き3種の混合物の残り90%を別 々の配量装置から同時に2時間以内でフラスコに70℃に供給した。次いでフラ スコ内容物を更に2時間70℃で保ちかつ次いで′冷却した。10% of each of these three mixtures was added to the contents of the flask heated to 70°C and It was allowed to react for 0 minutes (seed). Next, separate the remaining 90% of the three types of mixture. The flasks were fed to 70° C. from each metering device simultaneously within 2 hours. Then hula The Scot contents were held at 70°C for an additional 2 hours and then cooled.

こうして得られるポリマー分散液及びそれから生じるラッカー薄膜の本質的特性 を第1表及び第1a表にまとめる。Essential properties of the polymer dispersions thus obtained and of the lacquer films resulting therefrom are summarized in Tables 1 and 1a.

全ての場合に、エチレン系不飽和モノマーの高変換率が達成される(≧99%) 。分散液は酸性範囲におけるpH−値を有しかつ高い固体含量にも拘わらず、更 にラッカーに加工するために好適に低い粘性を有する。室温貯蔵時の分散液の安 定性並びに分散液粒子の平均直径は、使用された保護コロイド前駆物質に依り比 較的に様々な結果である。In all cases high conversions of ethylenically unsaturated monomers are achieved (≧99%) . Despite the dispersion having a pH value in the acidic range and a high solids content, It has a low viscosity, making it suitable for processing into lacquers. The stability of the dispersion when stored at room temperature The quality and average diameter of the dispersion particles will vary depending on the protective colloid precursor used. The results are relatively mixed.

立体的に安定化された分散液の電子顕微鏡撮影は、はんの僅か凝集する比較的単 一の大きさの粒子を示す。このような撮影により粒度の分布を極めて簡単に調査 することができる。これに比べて、慣用の、非立体的安定化の分散液の粒子は、 電子顕微鏡撮影の作成の際に(本比較実験の場合でもそうであるが)、強く凝集 への傾向を示し、従ってこの方法では平均粒径及びその分布の測定は不可能であ る。Electron microscopy of sterically stabilized dispersions reveals relatively simple particles with slight agglomeration. Indicates a particle of one size. This type of imaging makes it extremely easy to investigate particle size distribution. can do. In comparison, particles in conventional, non-sterically stabilized dispersions When creating electron micrographs (as was the case in this comparative experiment), strongly agglomerated Therefore, it is not possible to measure the average particle size and its distribution with this method. Ru.

比較実験に依る立体的に安定化されていない分散液とは反対に、実験1〜6の立 体的に安定化された分散液は、電解質−添加物に対して安定であることが判る室 温及び50℃で4時間及び1日間の乾燥並びに室温でのみ更に29日間の乾燥後 の分散液よりなるラッカー薄膜の振子−硬度のための、第1a表に再び挙げられ た値は、数時間後にすでに十分な完全硬化が行われていること及び殆んど場合に 1日の経過後に達成された硬度値はもはや上昇しない又は僅かに上昇するだけで あることを示している。殆んどの場合に、50℃で達成された硬度値は室温で達 成された値よりも高い。50℃−乾燥でより有利な薄膜形成は、生じるラッカー 薄膜の外観でも見分けられる750℃で乾燥された薄膜は殆んど透明であるが、 室温で乾燥された薄膜は殆んどが白く残っている。立体的安定化されていない分 散液(比較実験)よりなるラッカー薄膜とは反対に、立体的に安定化された分散 液よりなるそれは、24時間の水−作用に対して圧倒的に耐性である(実験1. 2゜5及び6)。In contrast to the sterically unstabilized dispersions according to the comparative experiments, the stand-up of experiments 1 to 6 Physically stabilized dispersions are prepared in a chamber known to be stable to electrolyte-additives. After drying for 4 hours and 1 day at room temperature and 50°C and a further 29 days only at room temperature. again listed in Table 1a for the pendulum-hardness of lacquer thin films consisting of dispersions of This value indicates that sufficient complete curing has already occurred after several hours and that in most cases The hardness value achieved after one day no longer increases or increases only slightly. It shows that there is. In most cases, hardness values achieved at 50°C are not achieved at room temperature. higher than the value achieved. 50°C - a more favorable film formation when drying the resulting lacquer You can tell by the appearance of the thin film that the thin film dried at 750°C is almost transparent; Most of the thin film dried at room temperature remains white. Not sterically stabilized A sterically stabilized dispersion as opposed to a thin lacquer film consisting of a dispersion (comparative experiment) It is overwhelmingly resistant to water action for 24 hours (Experiment 1. 2°5 and 6).

実験例7〜11 標準−処方に依り、安定なポリマー分散液を種々の七ツマー組成物第2表に示し たような)490g及び保護コロイド前駆物貰10g(モノマー十前駆物質重量 に対して、2%)を用いて製造した。分散液の変換率及び特性は第2表から明ら かである。コモノマーとして酢酸ビニルを用いる実験8cの場合には、アセデル 基の酸性加水分解に抵抗するために、酸性分散液を重合の後に中性化させた(p H7,5)。実験8a及び8bの分散液は極めて粘性であることが実証された。Experimental examples 7 to 11 Standard - Depending on the formulation, stable polymer dispersions are shown in Table 2 for various seven-mer compositions. ) and 10 g of protective colloid precursor (monomer weight) and 10 g of protective colloid precursor. 2%). The conversion rate and properties of the dispersion are clear from Table 2. That's it. For experiment 8c with vinyl acetate as the comonomer, acedel To resist acidic hydrolysis of the groups, the acidic dispersion was neutralized after polymerization (p H7,5). The dispersions of Runs 8a and 8b proved to be extremely viscous.

固体含量を約49重量%の代わりに約40重量%に調整したという相違点を伴い 、それを繰り返す(はとんど100%のモノマー変換率で)と、より低く粘性化 された分散液が得られた:8a 480mPa、s+8b 570mPa、s 全分散液は電解質−添加に対して安定である。室温で並びに50℃でも乾燥化さ れたラッカー薄膜は、24時間−試験で水に対して耐性であると実証された。with the difference that the solids content was adjusted to about 40% by weight instead of about 49%. , repeating it (almost at 100% monomer conversion) lowers the viscosity. A dispersion was obtained: 8a 480 mPa, s + 8b 570 mPa, s All dispersions are stable to electrolyte addition. Can be dried at room temperature as well as at 50℃ The applied lacquer film proved resistant to water in a 24 hour test.

実験例12〜18 標準−処方に依り、メチルメタクリレート(49重量%)、ブチルアクリレート (49重量%)、メタクリレートアミド(1重量%)及びメタクリル酸(1重量 %)よりなる七ツマー組成を用いて、第3表に示したような、保護コロイド前駆 物質としてグアの種々の割合を有するポリマー分散液を製造した。グア10及び それ以上の重量%の割合では、分散液はすて6ご極めて粘性である。それでもな おこの高いグア割合で使用可能な粘性の分散液を得るためには、分散液の固体含 量をより低く調整する、すなわち相応してより低いモノマー水−比から出発しな ければならなかった。すなわち分散液17(グア10%)では固体含量は約42 重量%でありかつ分散液18(グア15%)では約26重1%である。Experimental examples 12 to 18 Standard - Methyl methacrylate (49% by weight), butyl acrylate depending on formulation (49% by weight), methacrylate amide (1% by weight) and methacrylic acid (1% by weight) %) using a 7-mer composition as shown in Table 3. Polymer dispersions with different proportions of guar as substance were prepared. Gua 10 and At higher proportions by weight, the dispersion becomes extremely viscous. Still In order to obtain a viscous dispersion that can be used with high guar proportions, the solids content of the dispersion must be Adjust the amounts lower, i.e. start from a correspondingly lower monomer water ratio. I had to. That is, in dispersion 17 (10% guar), the solids content is approximately 42 % by weight and for Dispersion 18 (15% guar) it is approximately 26% by weight.

分散液は電解質−安定性のための試験でも安定であることが判る。第2図で再び 示されている。グアー割合が上昇すると共に分散液の粘度−分布の展開が著しい :1重量%よりも少ないグアを有する分散液は巾広い粒度−分布を有する。グア 1重量%及び1.5重量%で極めて狭い分布が記録され、これはより高い割合で 増々111広になりかつグア4重量%の割合からは最終的にバイモードになる。The dispersion is also found to be stable in tests for electrolyte stability. Again in Figure 2 It is shown. As the guar proportion increases, the viscosity-distribution of the dispersion changes significantly. : Dispersions with less than 1% by weight of guar have a broad particle size distribution. Gua A very narrow distribution was recorded at 1% and 1.5% by weight, which was The width increases to 111% and eventually becomes bimodal from a proportion of 4% by weight of guar.

これに対してグア10〜15重量%を有する分散液は再びモ7ノモードでありか つ比較的小さくかつ極めて一様の粒径を有し、この際、自動画像分析を断念した 程に、一様性は明らかであった実験例19〜27 この実験では、ポリマー分散液の特性への、硫酸セリウム(■)−割合及びその 添加の時間の影響を検査した。硫酸セリウム(rV)の割合の上昇と共にグアー 割合をも高めることが有利であることが判った。実験条件及び分散液−特性を第 4表に再び挙げる。この表中で他の記載のない限り、標準−処方により作業した 。′前も°って装入した”硫酸セリウム(TV)とは、モノマーの配置の前に添 加される(標準−処方により20重量%)割合のことでありかつ“配量された” 硫酸セリウム(IV)とは、モノマーと同時に(しかし他の配量装置から)配量 される(標準−処方により80を量%)その割合のことである。表中の記載から 有利な特性−画像が推察される。ただ実験19及び20による(前もって装入さ れただけの)硫酸セリウム(IV)の極めて僅少な割合の場合には、しかも極め て高いモノマー変換率で、50℃−貯蔵で13日間の放置時間までしか安定でな い高粘性の分散液が得られる。In contrast, dispersions with 10-15% by weight of guar are again monomodal. It has a relatively small and extremely uniform particle size, and at this time automatic image analysis was abandoned. Experimental Examples 19 to 27 where the uniformity was obvious In this experiment, the effect of cerium sulfate (■) on the properties of polymer dispersion and its The effect of time of addition was examined. Guar with increasing proportion of cerium sulfate (rV) It has been found advantageous to also increase the proportion. Experimental conditions and dispersion characteristics They are listed again in Table 4. Unless otherwise stated in this table, standard-formula working . ``Cerium sulfate (TV), which was previously charged, was added before monomer placement. the proportion added (standard - 20% by weight according to the formulation) and "dosed" Cerium (IV) sulfate is metered at the same time as the monomer (but from another metering device). (80% by weight according to standard prescription). From the description in the table Advantageous property - image is inferred. However, according to experiments 19 and 20 (pre-charged In the case of extremely small proportions of cerium (IV) sulfate (only It has high monomer conversion and is stable only up to 13 days in storage at 50°C. A highly viscous dispersion is obtained.

電解質−添加に対する分散液安定性及び24時間の水−作用に対する薄膜安定性 は金側で良好である。Dispersion stability against electrolyte addition and film stability against water action for 24 hours is good on the gold side.

実験21〜24のための第2図から推察されつるように、分散液粒子の粒度分布 へのグラフト重合開始剤の影響は極めて著しい(前装入物中で硫酸セリウム(I V)/グアー割合が増加すると共にもしくは硫酸セリウム(TV)の割合が増加 すると共に増加するパイモダリティ−)。As can be inferred from Figure 2 for Experiments 21 to 24, the particle size distribution of the dispersion particles The influence of the graft initiator on the V)/guar ratio increases or cerium sulfate (TV) ratio increases. The pi modality increases with

実験例28及び29 この実験は標準−処方による、しかしながら70℃の標準一温度の10℃以下( 実験28)及び10℃以上(実験29)の温度でのポリマー分散液の製造に関す る。70℃で製造された分散液が有するような特性像を有する分散液が得られる 。それに対して60℃での重合は確かにモノマーの88%だけの変換率となるが 、標準−処方からはずれて、アンモニウムペルオキシジスルフヱート1.5重量 %(1重量%の代わり)を使用しかつ3時間(2時間の代わり)重合させる場合 に、変換率を98.2%に高めることができる。Experimental examples 28 and 29 This experiment is based on a standard recipe, but below the standard temperature of 70°C ( Experiment 28) and production of polymer dispersions at temperatures above 10°C (Experiment 29) Ru. A dispersion having a characteristic profile similar to that of a dispersion produced at 70°C is obtained. . Polymerization at 60°C, on the other hand, results in a conversion of only 88% of the monomer. , deviating from the standard-formulation, ammonium peroxydisulfate 1.5 wt. % (instead of 1% by weight) and polymerization for 3 hours (instead of 2 hours) In addition, the conversion rate can be increased to 98.2%.

実験例30〜33 この実験は、2種の生モノマー、ブチルアクリレート及びメチルメタクリレート の一方を配置の始めに過剰量で供給しかつ他方を過剰量で配置終末で供給したか 又は逆にした、モノマー配量の変更を伴う安定なポリマー分散液の製造に関する 。この際、モノマー配量の始めにこの生モノマーの一方のみが常用の配量装置中 に含有されているが、他のモノマーは同時に及び1時間の同一配置時間内にこの 配量装置にはじめて滴加される条件で、標準−処方によるように行われた。この 方法でブチルアクリレートの多いグラフトポリマー及びメチルメタクリレートの 多い主ポリマーもしくは逆にメチルメタクリレートの多いグラフトポリマー及び ブチルアクリレートの多い主ポリマーの生成が所望された。Experimental examples 30 to 33 This experiment involved two raw monomers, butyl acrylate and methyl methacrylate. one of which was supplied in excess at the beginning of the deployment and the other in excess at the end of the deployment? or vice versa, relating to the production of stable polymer dispersions with changes in monomer sizing. . In this case, at the beginning of monomer dosing, only one of the raw monomers enters the customary dosing device. , but other monomers were added to this at the same time and within the same placement time of 1 hour. It was carried out as per the standard recipe, with the conditions being added to the dosing device for the first time. this The method uses graft polymers rich in butyl acrylate and methyl methacrylate. Main polymer with high content or graft polymer with high content of methyl methacrylate and It was desired to produce a butyl acrylate rich main polymer.

この実験を第5表にまとめる。これらのポリマー分散液の評価された基本特性に おいては、比較可能な標準−実験(実験21及び23)に比べて重要な変化は生 じなかった。分散液は電解質−添加に対して安定でありかつこれから製造された ラッカー薄膜は、水−作用(本試験)に対して耐性である。This experiment is summarized in Table 5. The evaluated basic properties of these polymer dispersions In this case, no significant changes occurred compared to comparable standard-experiments (Experiments 21 and 23). It wasn't. The dispersion is stable to electrolyte addition and prepared from The lacquer film is resistant to water action (main test).

実験例34〜3に の実験では、先ず通常のようにグラフトポリマーを生成させるが、次いで主ポリ マーの生成のための重合を他のモノマーの配量下で行なうことによって、ポリマ ー分散液を製造した。In Experimental Example 34-3 In this experiment, the graft polymer is first produced as usual, then the main polymer is produced. By carrying out the polymerization to form the polymer under the dosage of other monomers, - A dispersion was produced.

実験34の場合には、標準−処方によるグラフトポリマーの製造の際に(グア2 重量%、硫酸セリウム(N)2重量%)、総モノマー混合物の273だけを1時 間配量し、かつ1時間の後反応の後に、アンモニウムペルオキシジスルフエート ー溶液及びモノマー混合物の残りのl/3の1時間の配置(別々にかつ同時に) によって、アンモニウムペルオキシジスルフエートとの主重合に切り換えたよう に行った。In the case of experiment 34, during the preparation of the graft polymer according to the standard formulation (guar 2 wt%, cerium sulfate (N) (2 wt%), only 273 of the total monomer mixture at 1 h After metering and after 1 hour of reaction, ammonium peroxydisulfate - placement of the remaining l/3 of the solution and monomer mixture for 1 hour (separately and simultaneously) It seems that the main polymerization was switched to ammonium peroxydisulfate. I went to

実験35及び36の場合には、通常通りに標準−処方により(グア2重量%、硫 酸セリウム(■)2重量%)、グラフト重合の後に後反応の終了まで行った:し かし次いでグラフト重合の際に反応しなかったモノマーを蒸留により分離した。For experiments 35 and 36, the standard formulation (2% by weight guar, sulfur) was used as usual. Cerium acid (■) 2% by weight) was carried out after graft polymerization until the end of the post-reaction. Then, monomers that did not react during the graft polymerization were separated by distillation.

次いでこうし°て得られる、固体含量16重量%を有するグラフトポリマーの水 性分散液に、70℃に加熱後に、もう一方のモノマー混合物及びアンモニウムペ ルオキシジスルフェートー水溶液を別々にかつ同時に1時間以内に供給した。重 合の終了時に通常の固体含量約49重量%を有する分散液が存在するように、モ ノマー混合物の量を選択した。アンモニウムペルオキシジスルフエートの割合は 、配量されたモノマーの重量に対して、通常通り1重量%であった。実験35の 場合には、モノマー混合物は、メチルメタクリレート55重量%、ブチルアクリ レート43重量%、メタクリレートアミド1重量%及びメタクリル酸1重量%を 含有しかつ実験36の場合には、メチルメタクリレート27.5重量%、ブチル アクリレート43重量%、スチロール27.5重量%、メタクリルアミド1重量 %及びメタクリル酸1重量%を含有していた。Then the water of the graft polymer thus obtained having a solids content of 16% by weight After heating to 70°C, the other monomer mixture and ammonium pellets were added to the dispersion. The aqueous disulfate solution was fed separately and simultaneously within 1 hour. heavy The model was adjusted such that at the end of the reaction there was a dispersion with a typical solids content of about 49% by weight. The amount of nomer mixture was selected. The proportion of ammonium peroxydisulfate is , usually 1% by weight, based on the weight of the monomers metered. Experiment 35 In this case, the monomer mixture contains 55% by weight of methyl methacrylate, butyl acrylate, 43% by weight of acid, 1% by weight of methacrylate amide and 1% by weight of methacrylic acid. and in the case of experiment 36, 27.5% by weight of methyl methacrylate, butyl 43% by weight of acrylate, 27.5% by weight of styrene, 1% by weight of methacrylamide % and 1% by weight of methacrylic acid.

こうして得られる安定なポリマー分散液34〜36では、比較可能な他の本発明 によるポリマー分散液に比べて、評価された基本特性に関して、重要な変更は生 じなかった。その電解質−安定性並びに相応するラッカー薄膜の水作用に対する 耐性は良好である。実験34の分散液で分散液粒子−直径の特に狭い分布を調査 することができ、従ってこの場合には実際に単分散系を言及することができる。In the thus obtained stable polymer dispersions 34 to 36, other comparable present invention No significant changes occurred with respect to the basic properties evaluated compared to the polymer dispersions prepared by It wasn't. Its electrolyte-stability as well as the corresponding water action of the lacquer film. Good resistance. We investigated a particularly narrow distribution of dispersion particle-diameters in the dispersion of Experiment 34. , so that in this case one can in fact refer to a monodisperse system.

実験例37 この例はメラミン樹脂の存在での本発明によるポリマー分散液の硬化に関する。Experimental example 37 This example concerns the curing of a polymer dispersion according to the invention in the presence of a melamine resin.

このために、実験15゜19.24.30及び33の分散液及びメラミン樹脂シ メル325及びシメル327(シアナミド社)を引用した。各分散液100g及 びメラミン樹脂25gを相互に混合した。これから製造されたラッカー薄膜を3 0分間100℃で硬化させた。得られる薄膜硬度−値を第6表に再び挙げ、かつ メラミン樹脂を含有しない、室温で乾燥させた薄膜の硬度値に対比させる。第6 表には100℃でメラミン樹脂無しで硬化させた薄膜の硬度−値も比較のために 含まれている。For this purpose, the dispersions of Experiments 15, 19, 24, 30 and 33 and the melamine resin Mel 325 and Shimel 327 (Cyanamide Co., Ltd.) were cited. 100g of each dispersion and 25 g of melamine resin were mixed together. The lacquer thin film produced from this Cured at 100° C. for 0 minutes. The film hardness values obtained are listed again in Table 6, and Contrast the hardness values of a thin film dried at room temperature that does not contain melamine resin. 6th For comparison, the table also shows the hardness values of thin films cured at 100℃ without melamine resin. include.

第 1 a 表 第1表による分散液からなるラッカー薄膜の乾燥及び耐水性上 の数値二室温−乾燥 下の数値:50℃−乾燥(1日間まで、次いで室温)46 45 49 + 2424242 + 49 52 53 + 5212929 + 28 28 32 + 6364545 + 比較実験 13 14 17 − 第1図:tIA準処方による分散液の粒径φ(μm)−分布と不揮発性分散液成 分に対する保護コロイr−前駆物質(グア)の重量部との関係 ≧ 滅 国際調査報告 国際調査報告 PCT/EP 90100146 SA M438Table 1a: Drying and water resistance of lacquer thin films made from dispersions according to Table 1 Number of two room temperature - drying Lower numbers: 50°C - dry (up to 1 day, then room temperature) 46 45 49 + 2424242 + 49 52 53 + 5212929 + 28 28 32 + 6364545+ Comparative experiment 13 14 17 - Figure 1: Particle size φ (μm)-distribution and non-volatile dispersion composition of dispersion based on tIA quasi-formulation Relationship between parts by weight of protective colloid r-precursor (guar) ≧ Extinction international search report international search report PCT/EP 90100146 SA M438

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.ラジカル重合されたエチレン系不飽和モノマーを基礎とするポリマー及び保 護コロイドの立体的に安定化された、乳化剤を含有しない水性分散液において、 (1)分散液は実際に有機溶剤を含有せず、(2)保護コロイドは本質的に、エ チレン系不飽和モノマーを基礎とする本質的に疎水性の鎖と遊離ラジカル的にグ ラフト重合された本質的に飽和の水溶性又は水に分散可能なポリマーより成り、 かつ(3)保護コロイドは本質的にイオン性基を含有しない ことを特徴とする立体的に安定化された水性のポリマー分散液。 2.水溶性又は水に分散可能な天然又は合成のポリマーは、変性された又は変性 されていない多糖類又はエチレン系不飽和モノマーよりなるポリマーの群よりな るものである、請求項1に記載の分散液。 3.多糖類は天然産の非変性化の多糖類である、請求項2に記載の分散液。 4.多糖類は、ポリ−α−グルコース、ポリガラクトース又はポリマンノースで ある、請求項2又は3に記載の分散液。 5.エチレン系不飽和モノマーよりなるポリマーは、ポリビニル化合物及び有利 にポリビニルピロリドン及びポリビニルアルコールである、請求項2に記載の分 散液。 6.保護コロイド前駆物質を生成する水溶性又は水に分散可能なポリマーは、ポ リマー分子量10000〜5000000及び特に50000〜5000000 を有する、請求項1〜5までのいずれか1項に記載の分散液。 7.ポリマーの保護コロイド前駆物質上にラジカルグラフト重合される本質的に 疎水性のエチレン系不飽和モノマーは、アクリル酸及び/又はメタクリル酸のア ルキルエステル、メタクリル酸ベンジルエステル、イタコン酸、マレイン酸及び /又はフマル酸のジアルキルエステル、アクリルニトリル及び/又はメタクリル ニトリル、スチロール及び/又は1〜4個の炭素原子を有するアルキル基により 又は1個の炭素原子により置換されたスチロール化合物、2〜12個の炭素原子 を有する脂肪族カルボン酸のビニルエステル又はこれらのモノマーの混合物の群 から選択されている、請求項1〜6までのいずれか1項に記載の分散液。 8.前記のアルキルエステル及びジアルキルエステル中でアルコール成分は、1 〜18個の炭素原子及び有利に1〜8個の炭素原子を有する請求項7に記載の分 散液。 9.置換されたスチロール化合物はビニルトルオール、三級−ブチルスチロール 及びビニルエステルビニルアセテート又はビニルプロビオネートである、請求項 7に記載の分散液。 10.保護コロイド中のグラフト重合された側鎖の平均の長さは10〜100そ ノマー単位に相応する、請求項1〜9までのいずれか1項に記載の分散液。 11.グラフト重合された側鎖の平均数は保護コロイドー主鎖1当たり50〜1 000の範囲にある、請求項1〜10までのいずれか1項に記載の分散液。 12.保護コロイド前駆物質の割合は、そのつどグラフトポリマーの側鎖中及び 乳化液ポリマー中のモノマーの総量量に対して、0.5〜20重量%及び有利に 1〜10重量%である、請求項1〜11までのいずれか1項記載の分散液。 13.水性分散液中でポリマーの基礎を成すラジカル重合されたエチレン系不飽 和モノマーは、アクリル酸及び/又はメタクリル酸のアルキルエステル、イタコ ン酸、マレイン酸及び/又はフマル酸のジアルキルエステル、アクリルニトリル 及び/又はメタクリルニトリル、スチロール及び/又は1〜4個の炭素原子を有 するアルキル基により又は1個の塩素原子により置換されたスチロール化合物、 2〜12個の炭素原子を有する脂肪族カルボン酸のビニルエステル又はこれらの モノマーの混合物の群よりなるモノマーである、請求項1〜12までのいずれか 1項記載の分散液。 14.エチレン系不飽和モノマーは、アルコール成分中で1〜8個の炭素原子を 有するアルキルエステル及びジアルキルエステル、ビニルトルオール、三級−ブ チルスチロール、クロルスチロール、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート 及び/又はビニルラウレートである、請求項13に記載の分散液。 15.1種又は数種の基重合可能なエチレン系不飽和モノマーを、実際に有機溶 剤を含有しない水性媒体中で、保護コロイド及び常用の遊離ラジカル生成重合開 始剤の存在で乳化重合させ、この際保護コロイドは本質的に、1種又は数種のエ チレン系不飽和モノマーを基礎とする本質的に疎水性の鎖(a)と遊離ラジカル 的にグラフト重合された、本質的に飽和された水溶性又は水に分散可能なポリマ ー(b)よりなり、かつ本質的にイオン性基を有しないことを特徴とする、請求 項1に記載の立体的に安定化された、乳化剤を含有しない水性ポリマー分散液の 製法。 16.先ず、1種又は数種のエチレン系不飽和モノマーを基礎とする本質的に疎 水性の鎖(a)を、本質的に飽和された水溶性又は水に分散可能なポリマー(b )上に、実際に有機溶剤を含有しない水性媒体中で、常用のグラフト重合開始剤 の存在で、遊離ラジカル的にグラフト重合させることによって本質的にイオン性 基を含有しない保護コロイドを製造しかつ次いで実際にこの保護コロイドの存在 下で、1種又は数種のラジカル重合可能なエチレン系不飽和モノマーを実際に有 機溶剤を含有しない水性媒体中で、遊離ラジカル形成重合開始剤の存在で、乳化 重合させることを特徴とする、請求項1に記載の立体的に安定化された、乳化剤 を含有しない水性ポリマー分散液の製法。 17.各々グラフトポリマーの側鎖中及び乳化ポリマー中のモノマーの総重量に 対して、未グラフト重合化の保護コロイド前駆物質0.5〜20重量%及び有利 に1〜10重量%を使用することを特徴とする請求項15又は16による水性ポ リマー分散液の製法。 20.保護コロイドの製造のためのグラフト重合並びにポリマー分散液の製造の ための乳化重合を、40〜100℃の範囲及び有利に55〜90℃の範囲の温度 で実施する、請求項15〜19までのいずれか1項記載の水性ポリマー分散液の 製法。 21.被覆物の製造のための請求項1〜20までのいずれか1項に記載の水性ポ リマー分散液の使用。 18.グラフト重合による保護コロイドの製造及びエチレン系不飽和モノマーの 乳化重合による立体的に安定化されたポリマー分散液の製造は、間をおかずに連 続して、グラフトポリマーを前もって単離することなしに、同一反応成分中で実 施する、請求項15又は16記載の水性ポリマー分散液の製法。 19.グラフト重合開始剤による保護コロイドー前駆物質のグラフト重合化をモ ノマー変換率が停滞するまで実施しかつ引続き直ちに通常の重合のための重合開 始剤の添加により乳化重合による分散液製造に切り換える、請求項18に記載の 方法。[Claims] 1. Polymers based on radically polymerized ethylenically unsaturated monomers and In sterically stabilized, emulsifier-free aqueous dispersions of protective colloids, (1) the dispersion does not actually contain organic solvent, and (2) the protective colloid is essentially Intrinsically hydrophobic chains based on tyrenic unsaturated monomers and free radical groups consisting of raft polymerized essentially saturated water-soluble or water-dispersible polymers; and (3) the protective colloid essentially contains no ionic groups. A sterically stabilized aqueous polymer dispersion characterized by: 2. Water-soluble or water-dispersible natural or synthetic polymers may be modified or from the group of polymers consisting of unsaturated polysaccharides or ethylenically unsaturated monomers. The dispersion liquid according to claim 1, which is a dispersion liquid according to claim 1. 3. 3. The dispersion according to claim 2, wherein the polysaccharide is a naturally occurring, non-denatured polysaccharide. 4. The polysaccharide is poly-alpha-glucose, polygalactose or polymannose. The dispersion according to claim 2 or 3. 5. Polymers consisting of ethylenically unsaturated monomers include polyvinyl compounds and The component according to claim 2, which is polyvinylpyrrolidone and polyvinyl alcohol. Liquid dispersion. 6. The water-soluble or water-dispersible polymer that produces the protective colloid precursor is remer molecular weight 10,000-5,000,000 and especially 50,000-5,000,000 The dispersion liquid according to any one of claims 1 to 5, having the following. 7. essentially a radical graft polymerization onto a protective colloidal precursor of the polymer Hydrophobic ethylenically unsaturated monomers include acrylic acid and/or methacrylic acid. lukyl ester, benzyl methacrylate, itaconic acid, maleic acid and /or dialkyl ester of fumaric acid, acrylonitrile and/or methacrylic By nitrile, styrene and/or alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms or styrene compounds substituted by 1 carbon atom, 2 to 12 carbon atoms a group of vinyl esters of aliphatic carboxylic acids or mixtures of these monomers with 7. The dispersion according to any one of claims 1 to 6, wherein the dispersion is selected from: 8. The alcohol component in the alkyl ester and dialkyl ester is 1 A component according to claim 7 having ~18 carbon atoms and preferably 1 to 8 carbon atoms. Liquid dispersion. 9. Substituted styrene compounds include vinyltoluol, tertiary-butylstyrene and vinyl ester vinyl acetate or vinyl probionate. 7. The dispersion according to 7. 10. The average length of the grafted side chains in the protective colloid is between 10 and 100 mm. 10. The dispersion according to claim 1, which corresponds to the nomeric unit. 11. The average number of grafted side chains is 50 to 1 per protective colloid main chain. 11. Dispersion according to any one of claims 1 to 10, in the range of 000. 12. The proportion of the protective colloid precursor in each case in the side chains of the grafted polymer and 0.5 to 20% by weight, based on the total amount of monomers in the emulsion polymer and advantageously Dispersion according to any one of claims 1 to 11, which is 1 to 10% by weight. 13. Radically polymerized ethylenic unsaturation that forms the basis of polymers in aqueous dispersions Japanese monomers are alkyl esters of acrylic acid and/or methacrylic acid, itaco Dialkyl esters of maleic acid, maleic acid and/or fumaric acid, acrylonitrile and/or methacrylonitrile, styrene and/or having 1 to 4 carbon atoms styrene compounds substituted by an alkyl group or by one chlorine atom, Vinyl esters of aliphatic carboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms or these Any one of claims 1 to 12, which is a monomer consisting of a group of mixtures of monomers. Dispersion liquid according to item 1. 14. Ethylenically unsaturated monomers contain 1 to 8 carbon atoms in the alcohol component. alkyl esters and dialkyl esters, vinyltoluol, tertiary-butyl esters, Chlorstyrol, Chlorstyrol, Vinyl acetate, Vinyl propionate and/or vinyl laurate. 15. One or more group-polymerizable ethylenically unsaturated monomers are actually organically soluble. Protective colloids and conventional free radical-generating polymerization in an aqueous medium free of agents. emulsion polymerization in the presence of an initiator, the protective colloid being essentially one or several emulsion polymers; Essentially hydrophobic chains (a) based on tyrenic unsaturated monomers and free radicals essentially saturated water-soluble or water-dispersible polymers that are graft-polymerized - (b) and essentially free of ionic groups. of the sterically stabilized emulsifier-free aqueous polymer dispersion according to item 1. Manufacturing method. 16. First, an essentially sparse solution based on one or several ethylenically unsaturated monomers. The aqueous chain (a) is replaced by an essentially saturated water-soluble or water-dispersible polymer (b). ) on a conventional graft polymerization initiator in an aqueous medium that does not actually contain organic solvents. essentially ionic by free radical graft polymerization in the presence of Preparing a protective colloid containing no groups and then actually determining the presence of this protective colloid In the following, it is assumed that the compound actually contains one or more radically polymerizable ethylenically unsaturated monomers. Emulsification occurs in an aqueous medium without organic solvents and in the presence of free radical-forming polymerization initiators. The sterically stabilized emulsifier according to claim 1, characterized in that it is polymerized. A method for producing an aqueous polymer dispersion containing no. 17. to the total weight of monomers in the side chains of the graft polymer and in the emulsion polymer, respectively. 0.5 to 20% by weight of ungrafted protective colloid precursor and advantageously The aqueous potion according to claim 15 or 16, characterized in that 1 to 10% by weight is used in Method for producing remer dispersion. 20. Graft polymerization for the production of protective colloids and production of polymer dispersions The emulsion polymerization for of the aqueous polymer dispersion according to any one of claims 15 to 19 carried out in Manufacturing method. 21. Aqueous porous according to any one of claims 1 to 20 for the production of coatings. Use of remer dispersions. 18. Production of protective colloids and ethylenically unsaturated monomers by graft polymerization The production of sterically stabilized polymer dispersions by emulsion polymerization has been rapidly linked. Subsequently, the graft polymer can be run in the same reaction components without prior isolation. 17. The method for producing an aqueous polymer dispersion according to claim 15 or 16. 19. Mobilizing the graft polymerization of protective colloid precursors using graft polymerization initiators The polymerization is carried out until the nomer conversion rate stagnates and then immediately the polymerization is started for a conventional polymerization. 19. The method according to claim 18, wherein the addition of an initiator switches to dispersion production by emulsion polymerization. Method.
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