WO2011069891A1 - Method for producing charge-structured coatings - Google Patents

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WO2011069891A1
WO2011069891A1 PCT/EP2010/068787 EP2010068787W WO2011069891A1 WO 2011069891 A1 WO2011069891 A1 WO 2011069891A1 EP 2010068787 W EP2010068787 W EP 2010068787W WO 2011069891 A1 WO2011069891 A1 WO 2011069891A1
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WO
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component
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average particle
polymer
particle diameter
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Application number
PCT/EP2010/068787
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Inventor
Uwe Hartnagel
Albert Budiman Sugiharto
Frank Wilco Bartels
Thomas Servay
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Basf Se
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Publication date
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    • 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
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/08Homopolymers or copolymers of acrylic 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
    • 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
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • 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
    • C08F220/40Esters of unsaturated alcohols, e.g. allyl (meth)acrylate

Definitions

  • the invention relates to coatings having a periodic structure of the surface potential on the basis of polymer latices and to a process for producing coatings having a periodic structure of the surface potential, comprising the following steps:
  • step (b) mixing the polymer dispersions of step (a) and optionally other components wherein the weight ratio of component A to component B in the mixture is 95 to 5 to 60 to 40 based on solids content; (c) applying the mixture of step (b) on a surface, preferably a substrate,
  • step (d) solidifying the mixture of step (c) to form a coating
  • the invention relates to the coatings thus obtainable and the use of coatings having a periodic structure of the surface potential on the basis of polymer latexes to reduce deposit formation.
  • Coatings or films which are obtained starting from dispersion mixtures having different particle sizes are known per se.
  • EP 1 685 859 A2 discloses film-forming compositions containing polymer particles of different sizes and glass transition temperatures. The resulting films are particularly suitable as a wound dressing. However, the resulting films are not patterned.
  • EP 0 612 805 A2 discloses film-forming compositions which are obtained starting from mixtures of polymer dispersions. The respective polymer dispersions differ with respect to the glass transition temperature and particle size of the polymer particles. However, the polymer films or polymer layers obtained therefrom have no surfaces which are periodically structured with respect to the surface potential.
  • deposits are understood to mean the formation or adhesion of deposits (deposits) on the surface of the coating. These are in particular lime deposits to be understood, which arise by evaporation of water. Agents which inhibit the formation of the abovementioned deposits are known to the person skilled in the art as "antiscalants”.
  • the corresponding film-forming compositions should have a wide range of applications and can be used, for example, in paints.
  • the resulting coatings should have a low tendency to scale adhesion, especially with regard to limescale adhesion. Once formed, especially limescale, it should be easy to detach from the surface, e.g. by rinsing.
  • the present invention relates to coatings having a periodic structure of the surface potential based on polymer latices and to a process for producing coatings having a periodic structure of the surface potential, comprising the following steps in the order of abcde:
  • step (b) mixing the polymer dispersions of step (a) and optionally other components wherein the weight ratio of component A to component B in the mixture is 95 to 5 to 60 to 40 based on solids content; (c) applying the mixture of step (b) on a surface, preferably a substrate,
  • step (d) solidifying the mixture of step (c) to form a coating
  • surface potential in the context of the present invention has the meaning according to IUPAC Compendium of Chemical Technology, 2nd Edition (1997), according to which surface potential is to be understood as the drop in the electrical potential at the surface of the coating
  • the surface potential of the coatings according to the invention is periodic Therefore, the surface potential has a local value (for a given location on the surface of the coating) and results in its local spatial dimension from the dispersion particles used.
  • the term "periodic structure of the surface potential” denotes a substantially recurring spatial sequence of regions of different surface potential .
  • the spatial dimension of the periodically repeating structure is preferably in the range from 1 to 1000 nm (hereinafter referred to as "nanostructured") .
  • the spatial dimension of the periodically recurring structure is characterized in particular by the size of the particles of components A and B.
  • periodic structure of the surface potential is used in the context of the present invention synonymously with the term “charge structure” or “charge-structured.”
  • the charge structure is based on local and periodically recurring different charge states (positive, neutral, negative) or on different states of charge states
  • a charge structure in the sense of the present invention is present when the difference of the surface potentials of the periodically recurring regions and thus of the components A and B is at least 20 mV
  • the difference of the surface potentials is at least 40 mV, in particular at least 60 mV, particularly preferably at least 80 mV, very particularly preferably at least 100 mV.
  • the charge structure is based on a spatially recurring sequence of positive and negative surface potentials or on a spatially recurring sequence of positive and substantially neutral surface potentials or on a spatially recurring sequence of negative and substantially neutral surface potentials based. It is particularly preferred if the charge structure is based on a spatially recurring sequence of positive and negative surface potentials.
  • the surface potentials are determined spatially resolved in the context of the present invention by means of Kelvin probe force microscopy (Kelvin probe force microscopy). The method is known to the person skilled in the art and is explained, for example, in Advanced Materials, 2006, 18, 145-164. Using Kelvin probe force microscopy, the local potential of the sample surface can be imaged with high resolution.
  • a conductive cantilever tip is used as a metallic probe to determine the potential difference between the tip and the sample surface.
  • the reference material is a gold substrate.
  • the electrostatic forces acting on the tip are used as a control signal during the scanning of the sample. h., one
  • Control circuit minimizes the interaction between a conductive AFM tip and the Sample surface by compensating the potential difference with an external DC voltage.
  • polymer dispersion denotes polymer particles dispersed in a liquid phase, which is preferably water
  • the polymer dispersions of components A and B used are stable, i.e. invariable over a period of at least 24 hours, in particular no coagulation occurs.
  • the determination of the weight-average particle diameter is basically carried out by means of analytical ultracentrifuge. Corresponding methods are known to the person skilled in the art. By weight-average particle diameter is within the scope of the present invention as determined by the method of the analytical ultracentrifuge weight-average D W 5o value understood (see. This SE Har- ding et al., Analytical ultracentrifugation in Biochemistry and Polymer Science, Royal Society of Chemistry, Cambridge , Great Britain 1992, Chapter 10, Analysis of Polymer Dispersions with Eight Cell AUC Multiplexers: High Resolution Particle Size Distribution and Density Gradient Techniques, W. Switzerland Switzerland 1992, Chapter 10, Analysis of Polymer Dispersions with Eight Cell AUC Multiplexers: High Resolution Particle Size Distribution and Density Gradient Techniques, W. Switzerland Switzerland 1992, Chapter 10, Analysis of Polymer Dispersions with Eight Cell AUC Multiplexers: High Resolution Particle Size Distribution and Density Gradient Techniques, W. Switzerland Switzerland pp. 147-175).
  • narrow particle size distribution is to be understood as meaning the ratio of the weight-average particle diameter D w determined by the method of the analytical ultracentrifuge and the number-average particle diameter DN 50 [D W 5O / DN 50] ⁇ 2.0, preferably ⁇ 1.5 , particularly preferably ⁇ 1, 2 and in particular ⁇ 1, 1.
  • the mixture of components A and B resulting from step (b) is a film-forming composition in the context of the present invention.
  • film-forming composition is meant such a composition which forms a (polymer) film under suitable conditions upon removal of the liquid phase, preferably with crosslinking of the polymer particles.
  • film and the term “coating” is used interchangeably in the context of the present invention.
  • step (a) the provision of at least one first polymer dispersion as component A and at least one second polymer dispersion as component B takes place, wherein the components A and B are used in their chemical compositions. and wherein the ratio of the weight average particle diameter of the component A to that of the component B in the mixture of 3 to 1 to 15 to 1, the weight average particle diameter of the component A of 75 to 1000 nm and the weight average particle diameter of the component B of 10 to 200 nm.
  • the ratio of the weight average particle diameter of component A to that of component B is from 4: 1 to 10: 1, and more preferably from 4.5: 1 to 7: 1.
  • step (b) of the method according to the invention is carried out in the context of step (b) of the method according to the invention while avoiding coagulation.
  • the person skilled in the art thus selects the polymer dispersions of components A and B in such a way that coagulation is avoided.
  • the components A and B have no opposite surface charges in the inserted state. This avoids coagulation in step (b).
  • the surface charges of components A and B can be controlled by charges in the polymer itself, optionally by varying the pH via protonation or proton elimination, or by using corresponding charged or uncharged emulsifiers.
  • the weight-average particle diameter of component B is preferably from 25 to 150 nm, in particular from 35 to 90 nm.
  • the weight-average particle diameter of component A is preferably from 100 to 900 nm, in particular from 150 to 500 nm.
  • weight-average particle diameters of components A and B within the size and quantity ratios according to the invention, good properties with respect to the inhibition of the formation on limescale deposits are achieved, while at the same time good processability of the film-forming compositions. For example, use in paints becomes possible.
  • the favorable structure is in particular by more or less isolated and relatively large dispersion particles of the component A, which are nevertheless only slightly separated from each other, characterized.
  • the relatively large dispersion particles of component A are separated from each other in the polymer film by the filmed small particles.
  • the particle size distribution of the dispersions used in the present invention is narrow. This results in a particularly uniform and effective structure.
  • the polymer dispersions of components A and B are preferably obtainable by free-radically initiated emulsion polymerization, in particular emulsion polymerization in the aqueous phase.
  • the preparation of the dispersions of components A and B used according to the invention can be carried out in each case by a single-stage or by an at least two-stage aqueous radical emulsion polymerization.
  • a first polymer is first prepared in at least one step and a second polymer is prepared in at least one further step in the presence of the first polymer dispersion.
  • a polymer dispersion is often referred to as a polymer dispersion.
  • the terms "polymer dispersions" and “polymer latexes” are also synonymous.
  • the resulting polymer dispersion preferably has a core-shell structure in which the core of the first polymer is formed and the shell of the second polymer. Corresponding methods are known to the person skilled in the art.
  • the components A and B differ with respect to the weight-average particle diameter and in their chemical composition.
  • the resulting local surface potential of the coatings according to the invention is significantly influenced by the charge state of the monomers incorporated in the polymer dispersion. It is obvious to a person skilled in the art that the surface charges of a polymer dispersion and thus the resulting local surface potential in the corresponding coating in the case of polymer particles having a core-shell structure are controlled by the surface charge of the outer layer.
  • Permanently uncharged monomers (hereinafter referred to as type pu) which do not have a charged functional group in the pH range from 1 to 14.
  • a positively charged functional group such as a quaternary N atom
  • step (e) the charge of an acidic or basic group will depend on the pH.
  • the chemical reaction according to step (e) goes beyond the mere variation of the pH.
  • at least two monomers are copolymerized in each polymer dispersion in components A and B (hereinafter referred to as "comonomers").
  • the monomers in the polymer dispersions and in the coatings are in substantially reacted (polymeric) form
  • reference to monomers is therefore to be understood as referring to the corresponding monomer building blocks.
  • Preferred monomers of the pu type are those based on acrylates.
  • Monomers of the pu type are in particular esters based on
  • a 3 to 6 C-atoms in particular a 3 or 4 C-containing ⁇ , ⁇ -monoethylenically unsaturated mono- or dicarboxylic acid, in particular acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid and itaconic acid and
  • an alkanol having 1 to 18 C atoms preferably an alkanol having 1 to 8 C atoms and particularly preferably an alkanol having 1 to 4 C atoms, in particular methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol , 2-methylpropanol-1, tert-butanol, n-pentanol, 3-methylbutanol-1, n-hexanol, 4-methylpentanol-1, n-heptanol, 5-methylhexanol-1, n-octanol, 6-methyl-heptanol -1, n-nonanol, 7-methyloctanol-1, n-decanol, 8-methylnonanol-1, n-dodecanol, 9-methyldecanol-1 or 2-ethylhexanol-1.
  • esters can be used.
  • suitable pu type monomers have at least two nonconjugated ethylenically unsaturated double bonds.
  • monomers containing two vinyl radicals, two vinylidene radical-containing monomers and two alkenyl radicals having monomers are particularly advantageous.
  • alkylene glycol diacrylates and dimethacrylates such as ethylene glycol diacrylate, 1, 2-propylene glycol diacrylate, 1, 3-propylene glycol diacrylate, 1, 3-Butylenglykoldiacrylat, 1, 4- Butylene glycol diacrylates and ethylene glycol dimethacrylate, 1,2-propylene glycol dimethacrylate, 1,3-propylene glycol di-methacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butylene glycol dimethacrylate and divinylbenzene, vinyl methacrylate, vinyl acrylate, allyl methacrylate, allyl acrylate, diallyl maleate, diallyl fumarate, methylenebisacrylamide, Cyclopentadienyl acrylate, triallyl cyanurate or triallyl isocyanurate.
  • alkylene glycol diacrylates and dimethacrylates such as ethylene glycol diacrylate, 1, 2-propylene glycol diacryl
  • Suitable monomers of the pu type are in particular 3 to 6 carbon atoms having ⁇ , ⁇ -monoethylenically unsaturated amides of mono- or dicarboxylic acids such as in particular amides of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid or itaconic acid or acrylamide or methacrylamide or their mixtures.
  • ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated compounds as monomers of the pu type: vinylaromatic monomers, preferably styrene, ⁇ -methylstyrene, o-chlorostyrene or vinyltoluenes, vinyl halides, such as vinyl chloride or vinylidene chloride, esters of vinyl alcohol and 1 to Monocarboxylic acids having 18 carbon atoms, such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl n-butyrate, vinyl laurate and vinyl steate, nitriles of ⁇ , ⁇ -mono- or diethylenically unsaturated carboxylic acids, such as acrylonitrile, methacrylonitrile, fumaronitrile, maleic acid dinitrile and 4-8 C atoms having conjugated dienes, such as 1, 3-butadiene and isoprene, moreover, N-vinylpyrrolidone, 2-vinyl-pyridine, 4-vin
  • Suitable monomers of the pu type have at least one hydroxyl, N-methylol or carbonyl group.
  • methacrylic acid and acrylic acid C 1 -C 8 -hydroxyalkyl esters such as n-hydroxyethyl, n-hydroxypropyl or n-hydroxybutyl acrylate and methacrylate, and also compounds such as diacetoneacrylamide and acetylacetoxyethyl acrylate or methacrylate , Of course, mixtures of the aforementioned monomers can be used.
  • Suitable monomers of the type pa are, in particular, ⁇ , ⁇ -monoethylenically unsaturated mono- or dicarboxylic acids having 3 to 6 C atoms, in particular acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid or itaconic acid.
  • Suitable monomers of the type pa are also in particular vinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, styrenesulfonic acid and their water-soluble salts. Of course, mixtures of the aforementioned monomers can be used. It is known to the person skilled in the art that the acid groups are in equilibrium with the deprotonated anionic form. The higher the pH, the higher the proportion of the deprotonated anionic form.
  • polymer dispersions used in the process according to the invention in the context of component A or in the context of component B have such functional groups which are converted in step (e) such that a charge-structured surface is formed.
  • Preferred monomers of the type inter alia are in particular ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated compounds having a carboxy group which is esterified with a tert-butyl group, in particular tert-butyl acrylate and tert-butyl methacrylate.
  • Preferred monomers of the type uk are ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated compounds which contain an epoxide group as functional group, in particular acrylates with epoxide groups, more preferably glycidyl acrylate and / or glycidyl methacrylate.
  • Preferred polymer dispersions of components A and B each comprise at least two comonomers. It is preferred if at least one comonomer is of the pu type. At least one further comonomer is preferably selected such that either component A or component B is permanently charged, ie at least one comonomer of the polymer dispersions A or B is of the type pk or pa.
  • one of the components A or B is permanently charged, in particular comprises comonomers of the type pu and pa or pu and pk
  • the in each case other component B or A comprises the comonomers pu and uk or pu and others, so that a charge-structured coating is formed after the chemical conversion of the monomers of the type ua or uk, but on the other hand during the mixing of the two components A and B no opposite surface charges are present.
  • either component A or component B comprises comonomers of the type pu and pk and at the same time the respective other component B or A comprises comonomers of the type pu and ao.
  • either component A or component B comprises comonomers of the type pu and pa and at the same time the respective other component B or A comprises comonomers of the type pu and uk.
  • the aforementioned monomers of the type ua and uk have in common their property that functional groups charged in the coating by the subsequent reaction in the context of step (e) are produced in the coating.
  • a surface charge is generated in the respective spatial area, which is preferably opposite to the charge in the region of the respective other component.
  • the corresponding functional groups be present either in component A or in component B, but not simultaneously in A and B in equal or similar amounts.
  • the monomers are added to the aqueous reaction medium in the form of a mixture.
  • the addition of the monomers takes place in the form of an aqueous monomer emulsion.
  • the further monomers are advantageously added to the aqueous reaction medium continuously in one or more portions with constant or varying flow rates.
  • the monomers are added to the aqueous reaction medium in the form of a mixture.
  • the addition of the monomers takes place in the form of an aqueous monomer emulsion.
  • dispersants are also used which keep both the monomer droplets and the polymer particles formed dispersed in the aqueous medium and thus ensure the stability of the aqueous polymer dispersion produced.
  • Suitable dispersants are both the protective colloids commonly used to carry out free-radical aqueous emulsion polymerizations and emulsifiers.
  • Suitable protective colloids are, for example, polyvinyl alcohols, polyalkylene glycols, alkali metal salts of polyacrylic acids and polymethacrylic acids, gelatin derivatives or acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and / or 4-styrenesulfonic acid-containing copolymers and their alkali metal salts but also N-vinylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone, Vinylcaprolactam, N-vinylcarbazole, 1 - vinylimidazole, 2-vinylimidazole, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, acrylamide, methacrylamide, acrylates containing amine groups, methacrylates, acrylamides and / or methacrylamides containing homopolymers and copolymers.
  • protective colloids can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, Macromolecular substances, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, pages 41 1 to 420.
  • mixtures of protective colloids and / or emulsifiers can be used.
  • dispersants used are exclusively emulsifiers whose relative molecular weights, in contrast to the protective colloids, are usually below 1000. They may be anionic, cationic or nonionic in nature.
  • the individual components must be compatible with each other, which can be checked in case of doubt by hand on fewer preliminary tests.
  • anionic emulsifiers are compatible with each other and with nonionic emulsifiers.
  • cationic emulsifiers while anionic and cationic emulsifiers are usually incompatible with each other.
  • An overview of suitable emulsifiers can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, Macromolecular substances, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, pages 192 to 208.
  • Nonionic emulsifiers are, for example, ethoxylated mono-, di- and tri-alkylphenols (EO degree: 3 to 50, alkyl radical: C 4 to C 12) and also ethoxylated fatty alcohols (EO degree: 3 to 80, alkyl radical: Cs to C36).
  • Lutensol ® A grades C 2 C 4 fatty alcohol EO units: 3 to 8
  • Lutensol ® AO-marks C13C15-oxo-alcohol ethoxylates, EO units: 3 to 30
  • Lutensol ® AT CieCis ethoxylate fatty alcohol, EO: 1 1 to 80
  • Lutensol ON ® brands Cao-oxo alcohol ethoxylates, EO degree: 3 to 1: 1
  • ® Lutensol tO brands ds-oxo alcohol ethoxylates, EO grade: 3 to 20
  • Typical anionic emulsifiers include alkali metal and ammonium salts of alkyl sulfates (alkyl radical: Cs to C12), ethoxylated sulfuric acid monoesters of alkanols (EO units: 4 to 30, alkyl radical: C12 to C 8) and ethoxylated alkylphenols (EO units: 3 to 50, alkyl radical: C 4 to C 12), of alkyl sulfonic acids (alkyl radical: C 12 to C 18) and of alkylaryl sulfonic acids (alkyl radical: C 9 to C 18).
  • R 1 and R 2 are preferably linear or branched alkyl radicals having 6 to 18 C atoms, in particular having 6, 12 and 16 C atoms or hydrogen, where R 1 and R 2 are not both simultaneously H and Atoms are.
  • M 1 and M 2 are preferably sodium, potassium or ammonium, with sodium being particularly preferred.
  • Particularly advantageous are compounds (I) in which M 1 and M 2 are sodium, R 1 is a branched alkyl radical having 12 C atoms and R 2 is an H atom or R 1 .
  • technical mixtures are used which have a proportion of 50 to 90 wt .-% of the monoalkylated product, such as Dowfax ® 2A1 (trademark of the Dow Chemical Company).
  • the compounds (I) are well known, for example, from US-A 4,269,749, and commercially available.
  • Suitable cationic emulsifiers are generally primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium salts containing C 6 -C 18 -alkyl, -alkylaryl or heterocyclic radicals, alkanolammonium salts, pyridinium salts, imidazolinium salts, oxazolinium salts, morpholinium salts, thiazolinium salts and salts of amines. noxides, quinolinium salts, isoquinolinium salts, tropylium salts, sulfonium salts and phosphonium salts.
  • Examples include dodecylammonium acetate or the corresponding sulfate, the sulfates or acetates of the various 2- (N, N, N-trimethyl ammonium) ethylparaffinklar, N-cetylpyridinium sulfate, N-laurylpyridinium and N-cetyl-N, N, N-trimethylammonium sulfate, N-dodecyl-N, N, N-trimethylammonium sulfate, N-octyl-N, N, N-trimethylammonium sulfate, N, N-distearyl-N, N-dimethylammonium sulfate and the gemini-surfactant N, N '- ( lauryl) ethylendiamindisulfat, ethoxylated tallow alkyl-N-methyl ammonium sulfate and ethoxylated oleylamine
  • BASF AG about 12 ethylene oxide.
  • Numerous other examples can be found in H. Stumblee, Tensid-Taschenbuch, Carl-Hanser-Verlag, Kunststoff, Vienna, 1981 and in McCutcheon's, Emulsifiers & Detergents, MC Publishing Company, Glen Rock, 1989.
  • anionic counterparts groups are as low as possible nucleophilic, such as perchlorate, sulfate, phosphate, nitrate and Carboxylates, such as acetate, trifluoroacetate, trichloroacetate, propionate, oxalate, citrate, benzoate, and conjugated anions of organo-sulfonic acids, such as methyl sulfonate, trifluoromethyl sulfonate and para-toluenesulfonate, tetrafluoroborate, tetraphenylborate, tetrakis (pentafluoro-) phenyl) borate, tetrakis [bis (3,5-trifluoromethyl) phenyl] borate, hexafluorophosphate, hexafluoroarsenate or hexafluoroantimonate.
  • nucleophilic such as perchlorate, sulfate, phosphate
  • the emulsifiers preferably used as dispersants are advantageously in a total amount of> 0.005 and ⁇ 10 wt .-%, preferably> 0.01 and ⁇ 5 wt .-%, in particular> 0.1 and ⁇ 3 wt .-%, respectively based on the total amount of monomers used.
  • the total amount of the protective colloids used as dispersing agents in addition to or instead of the emulsifiers is often> 0.1 and ⁇ 10% by weight and frequently> 0.2 and ⁇ 7% by weight, in each case based on the total amount of monomer.
  • anionic and / or nonionic emulsifiers and particularly preferably anionic emulsifiers as dispersants.
  • the release of the free-radically initiated aqueous emulsion polymerization takes place by means of a free-radical polymerization initiator (free-radical initiator).
  • free-radical initiator can be both peroxides and azo compounds.
  • redox initiator systems come into consideration.
  • peroxides may in principle inorganic peroxides, such as hydrogen peroxide or peroxodisulfates, such as the mono- or di-alkali metal or ammonium salts of peroxodisulfuric, such as their mono- and di-sodium, potassium or ammonium salts or organic peroxides, such as alkyl hydroperoxides, for example tert-butyl, p-menthyl or cumyl hydroperoxide, and also dialkyl or diaryl peroxides, such as di-tert-butyl or di-cumyl peroxide.
  • inorganic peroxides such as hydrogen peroxide or peroxodisulfates, such as the mono- or di-alkali metal or ammonium salts of peroxodisulfuric, such as their mono- and di-sodium, potassium or ammonium salts or organic peroxides, such as alkyl hydroperoxides, for example tert-butyl
  • Suitable oxidizing agents for redox initiator systems are essentially the abovementioned peroxides.
  • Suitable reducing agents may be sulfur compounds having a low oxidation state, such as alkali metal sulphites, for example potassium and / or sodium sulphite, alkali hydrogen sulphites, for example potassium and / or sodium hydrogen sulphite, alkali metal bisulphites, for example potassium and / or sodium metabisulphite.
  • alkali metal sulphites for example potassium and / or sodium sulphite
  • alkali hydrogen sulphites for example potassium and / or sodium hydrogen sulphite
  • alkali metal bisulphites for example potassium and / or sodium metabisulphite.
  • the amount of the radical initiator used based on the total amount of monomers, 0.01 to 5 wt .-%, preferably 0.1 to 3 wt .-% and particularly preferably 0.2 to 1, 5 wt .
  • the total amount of the radical initiator is initially charged in the aqueous reaction medium.
  • the reaction temperature for the free-radical aqueous emulsion polymerization is the entire range from 0 to 170 ° C into consideration. As a rule, temperatures of 50 to 120 ° C, often 60 to 1 10 ° C and often 70 to 100 ° C are used.
  • the free-radical aqueous emulsion polymerization can be carried out at a pressure of less than or equal to 1 bar (absolute), so that the polymerization temperature can exceed 100 ° C. and can be up to 170 ° C.
  • volatile monomers such as 2-methyl-1-butene-1, 3-methylbutene-1, 2-methylbutene-2, butadiene, butene-2, 2-methylpropene, propene, ethylene or vinyl chloride are polymerized under elevated pressure.
  • the pressure may be 1, 2, 1, 5, 2, 5, 10, 15, 50, 100 bar or even higher values.
  • pressures 950 mbar, often 900 mbar and often 850 mbar (absolute) are set.
  • the free-radical aqueous emulsion polymerization is advantageously carried out at 1 atm (1:01 bar absolute) under an inert gas atmosphere, such as under nitrogen or argon.
  • the aqueous reaction medium may in principle also comprise, in minor amounts, water-soluble organic solvents, such as, for example, methanol, ethanol, isopropanol, butanols, pentanols, but also acetone, etc.
  • water-soluble organic solvents such as, for example, methanol, ethanol, isopropanol, butanols, pentanols, but also acetone, etc.
  • free-radical chain compounds in order to reduce or control the molecular weight of the polymers obtainable by the polymerization.
  • These are essentially aliphatic and / or araliphatic halogen compounds, such as, for example, n-butyl chloride, n-butyl bromide, n-butyl iodide, methylene chloride, ethylenedichloride, chloroform, bromoform, bromotrichloromethane, dibromodichloromethane, carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, benzyl chloride, benzyl bromide, organic Thio compounds, such as primary, secondary or tertiary aliphatic thiols, such as ethanethiol, n-propanethiol, 2-propanethiol, n-butanethiol, 2-butanethiol, 2-methyl-2-
  • the total amount of radical chain transferring compounds optionally used in the preparation of the polymer dispersions, based on the total amount of monomers, is generally ⁇ 5% by weight, often ⁇ 3% by weight and frequently ⁇ 1% by weight. It is advantageous if a partial or total amount of the optionally used radical chain-transmitting compound is fed to the reaction medium before the initiation of the free-radical polymerization. In addition, a partial or total amount of the radical chain-transferring compound may advantageously also be added to the aqueous reaction medium together with the monomers during the polymerization.
  • the free-radically initiated aqueous emulsion polymerization in the presence of a polymer seed for example in the presence of 0.01 to 3 wt .-%, often from 0.02 to 2 wt .-% and often from 0.04 to 1, 5 wt. % of a polymer seed, in each case based on the total amount of monomers.
  • a polymer seed is used in particular when the particle size of the polymer particles to be prepared by free-radical aqueous emulsion polymerization is to be specifically adjusted (see, for example, US Pat. No. 2,520,959 and US Pat. No. 3,397,165).
  • a polymer seed is used whose polymer seed particles have a narrow particle size distribution and weight-average diameters D w ⁇ 100 nm, frequently> 5 nm to ⁇ 50 nm and often> 15 nm to ⁇ 35 nm.
  • the polymer seed is used in the form of an aqueous polymer dispersion.
  • the aforementioned amounts are based on the polymer solids content of the aqueous Polymersaatdispersion; they are therefore given as parts by weight of polymer seed solids, based on the total amount of monomers. If a polymer seed is used, it is advantageous to use a foreign polymer seed.
  • a foreign polymer seed is understood to mean a polymer seed which in one Separate reaction step was prepared and their monomeric composition of the polymer prepared by the free-radically initiated aqueous emulsion polymerization is different, but this means nothing else than that used for the preparation of Fremdpolymersaat and for the preparation of the aqueous polymer dispersion different monomers or monomer mixtures of different composition become.
  • the production of a foreign polymer seed is subject to man and usually carried out such that a relatively small amount of monomers and a relatively large amount of emulsifiers in a reaction vessel are introduced and at reaction temperature, a sufficient amount of polymerization initiator is added.
  • the total amount of foreign polymer seed may be presented in the reaction vessel prior to the beginning of the addition of the monomers used to prepare the polymer dispersions of components A and B. However, it is also possible to introduce only a subset of the foreign polymer seed prior to the beginning of the addition of the monomers in the reaction vessel and to add the remaining amount during the polymerization. If necessary, however, it is also possible to add the total amount of polymer seed in the course of the polymerization.
  • the total amount of Fremdpolymersaat is submitted before the beginning of the addition of the monomers in the reaction vessel.
  • Aqueous polymer dispersions preferred for components A and B usually have a polymer solids content of> 10 and ⁇ 80% by weight, preferably> 15 and ⁇ 70% by weight and often> 20 and ⁇ 50% by weight, in each case based on the aqueous Polymer dispersion, on.
  • the polymer solids contents of components A and B are particularly preferably from 15 to 40% by weight.
  • the polymer dispersions from step (a) and optionally further components are mixed according to step (b), the weight ratio of component A to component B being 95: 5 to 60: 40, based on the solids content.
  • the weight Ratio of the components A to B in the mixture thus obtained from 90 to 10 to 70 to 30 (each based on the solids content).
  • topcoat Corresponding formulations for coatings (topcoat) are known to the person skilled in the art, for example, from R. Schwalm: “UV Coatings: basics, recent developments and new applications", Elsevier (2007), in particular pages 140 to 145.
  • Formulations for paints are One skilled in the art, for example, from R. Baumstark, M. Schwartz: “Dispersions for architectural paints: acrylate systems in theory and practice", Curt R. Vincentz Verlag (2001), in particular pages 52 to 54 and 217 to 218, known.
  • step (c) of the process according to the invention the mixture of step (b) is applied to a surface, preferably a substrate.
  • Suitable substrates are in particular plastics, steel, ceramics, glass and concrete.
  • the term surface includes any suitable surface-having base for the coating.
  • the application is carried out on a substrate.
  • the application takes place on a surface in the construction sector, in particular a wall, wherein the application takes place within the scope of a formulation, in particular as a facade paint.
  • the application can be carried out by customary application and / or coating methods known to the person skilled in the art. Suitable methods are, for example, doctoring, brushing, dip-coating or spray-coating. Criteria for the choice of a suitable application method and the determination of the specific parameters of the application are known per se to the person skilled in the art and depend in a known manner on the type and shape of the surface and the specific properties of the mixture to be applied.
  • step (d) of the process according to the invention the solidification of the mixture from step (c) takes place to form a coating.
  • the term "solidification” In this case, the formation of a solid, ie coherent structure, which is already to be regarded as a coating, is not to be understood as meaning that liquid residual components in the coating are excluded.
  • the solidification of the mixture takes place in the presence of the substrate with at least partial removal, especially extensive removal of the liquid phase (“drying").
  • drying extensive removal of the liquid phase
  • the filming of the particles of component B with one another is preferred. Corresponding methods are known to the person skilled in the art.
  • the solidification of the mixture according to step (d) can be carried out in particular at room temperature or at elevated temperature, for example at 25 ° C to 100 ° C.
  • the drying is at room temperature.
  • the pressure applied during drying can vary over a wide range and correlates in a known manner with the rate of drying.
  • the water content of the ambient air can vary. Usually it is dried in air.
  • the duration of the drying may vary over a wide period of time depending on the aforementioned parameters, for example from 10 minutes to 24 hours. The duration of the drying also depends on the layer thickness.
  • Step (d) may proceed smoothly in step (e), i. H. Step (d) may not necessarily have resulted in complete drying before step (e) is performed. By definition, however, the coating resulting from step (d) must have at least one coherent solid structure.
  • step (e) the further chemical conversion of the coating takes place within the scope of step (e), with the result that a periodic structure of the surface potential is obtained.
  • step (e) in the context of step (e), the change in the surface charge of one of the components A or B from neutral to positive or from neutral to negative.
  • the type and conditions of the chemical reaction according to step (e) are dependent on the type of monomers used, in particular of which was used under the conditions of step (e) reactive type monomer (ua or uk).
  • the further chemical reaction according to step (e) takes place under the action of an elevated temperature and elimination of a molecule. The prerequisite for this is the use of a corresponding monomer of the type ua or uk (in particular type ua), which is thermally convertible into a charged monomer unit.
  • one of the dispersions A or B comprises tert-butyl acrylate as comonomer.
  • the removal of isobutene by applying an elevated temperature of 150 to 300 ° C, in particular from 180 ° C to 250 ° C. The time varies with the temperature and is from 10 minutes to 24 hours. If other monomers than tert-butyl acrylate are used as monomer of the type ua or uk, which can be converted thermally into a monomer unit with charged functional group, the skilled person adjusts the temperature ranges and time periods suitable for the cleavage by appropriate preliminary experiments.
  • the further chemical reaction according to step (e) takes place under the action of a chemical compound, in particular a nucleophilic compound, wherein the further chemical reaction particularly preferably comprises the opening of epoxide groups.
  • a chemical compound in particular a nucleophilic compound
  • the further chemical reaction particularly preferably comprises the opening of epoxide groups.
  • the prerequisite for this is the use of a corresponding type of monomer ua or uk as described above (in particular type uk).
  • the further reaction by the action of a chemical compound can in principle be carried out by means of any form of contacting with the chemical compound.
  • the further chemical reaction is carried out by spraying the solidified coating with the chemical compound.
  • the appropriate substrate or polymer film is preferably (preferably sprayed) at room temperature with a suitable nucleophile during step (e).
  • a suitable nucleophile for example, the reaction between amines and epoxide groups takes place very rapidly and quantitatively even at room temperature.
  • the epoxide ring is opened by the amine and an amine noalcohol formed.
  • the resulting tertiary amine is protonated and thus cationically charged.
  • step (e) outweigh the few opposing charges which originate from superficially adsorbed charged emulsifiers or protective colloids or copolymerized charged groups from the initiator.
  • a further subject of the present invention are the coatings obtainable according to the process according to the invention and the use of the coatings according to the invention for the reduction of deposit formation, in particular for the reduction of quench deposits on surfaces which come into contact with water.
  • the present invention relates to the use of coatings having a periodic structure of surface potential to reduce deposit formation.
  • the coatings are obtained by a process comprising the steps of:
  • step (b) mixing the polymer dispersions from step (a) and optionally further components, wherein the weight ratio of component A to component B relative to the solids content is from 95: 5 to 60: 40,
  • step (c) applying the mixture from step (b) to a surface, preferably a substrate,
  • step (d) solidifying the mixture of step (c) to obtain a coating
  • Feed 1 was metered in evenly over 2 hours. Feed 3 was metered in evenly over 4 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 448.50 g of deionized water, 0.75 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative), 238.50 g of n-hexane.
  • Feed 3 was a solution of 90.00 g deionized water and 3.00 g Azostarter V-50 (2-2 ' azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, from Wako). After the end of feed 1, feed 2 was started after 30 minutes and metered in uniformly over one hour. Feed 2 was an aqueous emulsion prepared from 225.00 g of deionized water, 0.75 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative, trademark of BASF SE) and 60.00 g of tert-butyl acrylate.
  • Azostarter V-50 2-2 ' azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride
  • the aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19.1% by weight (weight-average particle diameter 380 nm).
  • a mixture of 450.0 g deionized water and 60.00 g Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative) was heated to 85 ° C under a nitrogen atmosphere under heating / cooling. For this purpose, the partial amount of 106.20 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 9.30 g of feed 2 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 2 were started. Feed 1 was added uniformly over 3 hours. Feed 2 was metered in evenly over 4 hours.
  • Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 747.00 g deionized water, 15.00 g Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative), 149.25 g styrene, 149.25 g, n-butyl acrylate and 1, 50 g of allyl methacrylate.
  • Feed 2 was a solution of 90.00 g deionized water and 3.00 g azo starter V-50. After the end of feed 2, the mixture was stirred at 85 ° C. for a further 60 minutes and the reaction mixture was then cooled to room temperature. cools. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19.5% by weight (weight-average particle diameter 53 nm).
  • a mixture of 450.0 g deionized water and 60.00 g Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative) was heated to 85 ° C under a nitrogen atmosphere under heating / cooling.
  • 78.07 g of feed 1 was added at a predetermined temperature.
  • 28.88 g of feed 3 were added.
  • feed 1 and feed 3 were started.
  • Feed 1 was metered in evenly over 2 hours.
  • Feed 3 was metered in evenly over 4 hours.
  • Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 525.75 g of deionized water, 15.00 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative), 238.50 g of n-butyl acrylate and 1.50 g of allyl methacrylate.
  • Feed 3 was a solution of 90.00 g deionized water and 3.00 g Azostarter V-50. After the end of feed 1, feed 2 was started after 30 minutes and metered in uniformly over one hour.
  • Feed 2 was an aqueous emulsion prepared from 225.00 g of deionized water, 3.75 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative, trademark of BASF SE) and 60.00 g of tert-butyl acrylate. After the end of feeds 2 and 3, the mixture was stirred at 85 ° C. for a further 60 minutes and the reaction mixture was subsequently cooled to room temperature. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19.6% by weight (weight-average particle diameter 44 nm).
  • Example 4 Example 4:
  • Heating / cooling device was heated to 85 ° C 450.0 g of deionized water under a nitrogen atmosphere. For this purpose, the partial amount of 24.35 g of feed 1 was added. For this purpose, after stirring for 5 minutes at a given temperature, the partial amount of 9.30 g of feed 2 was added. After 15 minutes, feed 1 and feed 2 were started. Feed 1 was added uniformly over 3 hours. Feed 2 was metered in evenly over 4 hours.
  • Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 672.75 g of deionized water, 1.13 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an o-methylated fatty amine derivative), 149.25 g of styrene, 149.25 g of n-butyl acrylate and 1.50 g of allyl methacrylate.
  • Feed 2 was a solution of 90.00 g deionized water and 3.00 g Azostarter V-50. After the end of the feed 2 was stirred for a further 60 minutes at 85 ° C and the reaction mixture was then cooled to room temperature.
  • the aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19.1% by weight (weight-average particle diameter 395 nm).
  • a mixture of 450.0 g deionized water and 60.00 g Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative) was heated to 85 ° C under a nitrogen atmosphere under heating / cooling. For this purpose, the partial amount of 107.70 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 9.30 g of feed 2 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 2 were started. Feed 1 was added uniformly over 3 hours. Feed 2 was metered in evenly over 4 hours.
  • Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 747.00 g deionized water, 15.00 g Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative), 238.50 g styrene, 75.00 g quaternized.
  • 2- (dimethylaminoethyl acrylate Feed 2 was a solution of 90.00 g of deionized water and 3.00 g of Azostarter V-50 After the end of feed 2, the mixture was stirred at 85 ° C. for a further 60 minutes and the reaction mixture was then taken up in vacuo
  • the aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 20.4% by weight (weight-average particle diameter 65 nm).
  • Heating / cooling device a mixture of 450.0 g of deionized water and 60.00 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative) was heated under nitrogen atmosphere to 85 ° C. For this purpose, the partial amount of 106.20 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 9.30 g of feed 2 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 2 were started. Feed 1 was added uniformly over 3 hours. Feed 2 was metered in evenly over 4 hours.
  • Lipamin® OK a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative
  • Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 739.50 g of deionized water, 15.00 g of Lipamin® OK, 132.75 g of n-butyl acrylate, 132.75 g of styrene, and 37.50 g of quaternized 2- (dimethylaminoethyl acrylate). Methyl chloride and 4.50 g of allyl methacrylate.
  • Feed 2 was a solution of 90.00 g deionized water and 3.00 g Azostarter V-50. After the end of the feed 2 was stirred for a further 60 minutes at 85 ° C and the reaction mixture was then cooled to room temperature.
  • the aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19% by weight (weight-average particle diameter 46 nm).
  • Heating / cooling device was heated to 80 ° C 375.00 g of deionized water under nitrogen atmosphere. For this purpose, the partial amount of 21, 09 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 3.75 g of feed 2 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 2 were started. Feed 1 and feed 2 were metered in evenly over 3 hours.
  • Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 592.64 g deionized water, 1, 1 1 g of a 45 wt .-% aqueous solution of the sodium salt of a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates (Dowfax ® 2A1, trademark of Dow Chemical Company), 1 1 1, 88 g of n-butyl acrylate, 1 1 1, 88 g of styrene, 25.00 g of acrylic acid and 1, 25 g of allyl methacrylate.
  • Feed 2 was 37.50 g of a 2% strength by weight aqueous solution of sodium peroxidisulfate.
  • Heating / cooling device a mixture of 375.00 g of deionized water and 16.67 g Dowfax® 2A1 was heated to 80 ° C under a nitrogen atmosphere. For this purpose, the partial amount of 75.53 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 3.75 g of feed 3 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 3 were started. Feed 1 was metered in evenly over 2 hours. Feed 2 was added uniformly over 3 hours.
  • Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 520.44 g deionized water, 4.89 g of a 45 wt .-% aqueous solution of the sodium salt of a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates (Dowfax ® 2A1), 199.00 g of n-butyl acrylate and 1 , 00 g of allyl methacrylate.
  • Feed 3 was 37.50 g of a 2% strength by weight aqueous solution of sodium peroxidisulfate. After the end of the feed 1 was stirred for a further 30 minutes at 80 ° C and then feed 2 was added evenly in 30 minutes.
  • Feed 2 was an aqueous emulsion prepared from 99.28 g of deionized water, 1, 22 g of a 45 wt .-% aqueous solution of the sodium salt of a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates (Dowfax ® 2A1), 25.00 g of methyl methacrylate and 25.00 g glycidyl methacrylate. After the end of feeds 2 and 3, the mixture was stirred at 80 ° C. for a further 30 minutes and the reaction mixture was subsequently cooled to room temperature. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 20.0% by weight (weight average particle diameter 80 nm).
  • Heating / cooling device was heated to 80 ° C 375.00 g of deionized water under nitrogen atmosphere. For this purpose, the partial amount of 16.95 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 3.75 g of feed 3 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 3 were started. Feed 1 was metered in evenly over 2 hours. Feed 2 was metered in uniformly over 3 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 475.83 g of deionized water,
  • Feed 3 was 37.50 g of a 2% by weight aqueous solution of sodium peroxydisulfate. After the end of feed 1, an additional 30 minutes were added
  • Feed 2 was an aqueous emulsion prepared from 1 18.54 g of deionized water, 0.28 g of a 45 wt .-% aqueous solution of the sodium salt of a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates (Dowfax ® 2A), 25.00 g of methyl methacrylate and 25, 00 g of glycidyl methacrylate. After the end of feeds 2 and 3, the mixture was stirred at 80 ° C. for a further 30 minutes and the reaction mixture was subsequently cooled to room temperature.
  • a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates Dowfax ® 2A
  • Example 10 A mixture of 375.00 g of deionized water and 16.67 g of a 45% strength by weight aqueous solution of the sodium salt of a C 12 -substituted biphenyl ether sulfonate (Dowfax® 2A1) under a nitrogen atmosphere was placed in a 2 liter reactor with paddle stirrer and heating / cooling device heated to 80 ° C. For this purpose, the partial amount of 87.58 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 3.75 g of feed 2 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature.
  • a C 12 -substituted biphenyl ether sulfonate Dowfax® 2A1
  • Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 619.72 g deionized water, 6.1 1 g of a 45 wt .-% aqueous solution of the sodium salt of a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates (Dowfax ® 2A1), 1 1 1, 88 g of n- Butyl acrylate, 1 1 1, 88 g of styrene, 25.00 g of acrylic acid and 1, 25 g of allyl methacrylate.
  • a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates Dowfax ® 2A1
  • 1 1 1, 88 g of n- Butyl acrylate 1 1 1, 88 g of styrene
  • 25.00 g of acrylic acid and 1, 25 g of allyl methacrylate.
  • Feed 2 was 37.50 g of a 2% by weight aqueous solution of sodium peroxodisulfate. After the end of feeds 1 and 2, the mixture was stirred at 80 ° C. for a further 30 minutes and the reaction mixture was subsequently cooled to room temperature. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 17.9% by weight (weight-average particle diameter 67 nm).
  • dispersion dispersions listed below were prepared from the dispersions of Examples 1 to 10.
  • the dispersion mixtures were prepared in the following mixing ratio (parts by weight) based on the solids content by intensive stirring.
  • Blend 1 Dispersion from Example 1 and dispersion from Example 2 in a weight ratio based on the solids content Example 1 / Example 2 of 75 wt .-% / 25 wt .-%.
  • Blend 2 90 wt.% Example 1/10 wt.%
  • Blend 3 90 wt.%
  • Blend 3 90 wt.%
  • Blend 3 90 wt.%
  • Example 4 90 wt.%
  • Blend 4 80 wt .-% Example 1/20 wt .-% Example 5 Blend 5: 90 wt .-% Example 1/10 wt .-% Example 6) Blend 6: 75 wt .-% Example 1/25 wt .-% Example 6 Blend 7: 90 wt .-% Example 7/10 wt .-% Example 8 Blend 8: 90 wt .-% Example 9/10 wt .-% Example 10 Blend 9: 75 wt .-% Example 9/25 wt. Example 10 Blend 10: 50 wt.% Example 9/50 wt.% Example 10 Blend 1 1: 25 wt.% Example 9/75 wt.% Example 10
  • Blend 12 95% by weight Example 1/5% by weight Example 6
  • Blend 13 50% by weight Example 1/50% by weight
  • Blend 14 25% by weight Example 1/75% by weight
  • the respective dispersion mixture was applied by knife coating to glass slides which had been cleaned beforehand with acetone and then dried. After the coating has been formed, aftertreatment was carried out as described below in step (e).
  • a paddle stirrer was modified by attaching 2 glass slides (slides) to it.
  • a 0.01 molar aqueous solution of CaC was used as a template.
  • the thus prepared glass slides were on the Affixed paddle stirrer, introduced into the 0.01 molar CaC template and carried out the antiscaling experiment in the manner described below.
  • the speed of rotation of the stirrer was set at 100 revolutions per second.
  • a 0.01 molar aqueous Na 2 CO 3 solution was added uniformly. Thereafter, stirring was continued for a further 23 minutes at a constant stirring speed. After a total of 30 minutes, the slides were removed from the measuring device and dried.
  • step (e) The assessment of the degree of calcification was based on a scale ++ / + / 07 - / - where ++ indicates the absence of deposits and - strong lime deposits.
  • step (e) in addition to the coatings resulting from the dispersion blends and subsequent chemical reaction of step (e), the corresponding coatings resulting from the individual components and from the dispersion blend without performing step (e) are also listed , The coatings resulting from step (e) are characterized as being "blended".
  • Example 1 Example 6 Blend 5 Blend 5 treated

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Abstract

The invention relates to coatings having a periodic structure of the surface potential on the basis of polymer lattices, and to a method for producing coatings having a periodic structure of the surface potential, comprising the following steps: (a) providing at least one first polymer dispersion as component A and at least one second polymer dispersion as component B, wherein components A and B differ from each other with respect to the chemical compositions thereof, (b) mixing the polymer dispersions from step (a) and optionally further components, wherein the weight ratio of component A to component B in the mixture is from 95:5 to 60:40, in relation to the solids content, (c) applying the mixture from step (b) onto a surface, preferably a substrate, (d) compacting the mixture from step (c) forming a coating, and (e) further chemical reaction of the coating obtaining a periodic structure of the surface potential, wherein the ratio of the weight-average particle diameter of component A to that of component B ranges from 3:1 to 15:1, the weight-average particle diameter of component A ranges from 75 to 1000 nm, and the weight-average particle diameter of component B ranges from 10 to 200 nm. The invention further relates to the coatings that can be thus obtained and to the use of coatings having a periodic structure of the surface potential on the basis of polymer lattices to reduce the formation of films.

Description

Verfahren zur Herstellung von ladungsstrukturierten Beschichtungen Beschreibung Die Erfindung betrifft Beschichtungen mit einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials auf Basis von Polymerlatizes sowie ein Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen mit einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials, umfassend folgende Schritte:  The invention relates to coatings having a periodic structure of the surface potential on the basis of polymer latices and to a process for producing coatings having a periodic structure of the surface potential, comprising the following steps:
(a) Bereitstellen mindestens einer ersten Polymerdispersion als Komponente A und mindestens einer zweiten Polymerdispersion als Komponente B, wobei sich die (A) providing at least one first polymer dispersion as component A and at least one second polymer dispersion as component B, wherein the
Komponenten A und B in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden,Distinguish components A and B in their chemical composition,
(b) Mischen der Polymerdispersionen aus Schritt (a) und optional weiterer Komponenten, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente A zur Komponente B in der Mischung bezogen auf den Feststoffgehalt von 95 zu 5 bis 60 zu 40 beträgt, (c) Auftragen der Mischung aus Schritt (b) auf eine Fläche, vorzugsweise ein Substrat, (b) mixing the polymer dispersions of step (a) and optionally other components wherein the weight ratio of component A to component B in the mixture is 95 to 5 to 60 to 40 based on solids content; (c) applying the mixture of step (b) on a surface, preferably a substrate,
(d) Verfestigung der Mischung aus Schritt (c) unter Bildung einer Beschichtung, und (d) solidifying the mixture of step (c) to form a coating, and
(e) weitere chemische Umsetzung der Beschichtung unter Erhalt einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials, (e) further chemical conversion of the coating to obtain a periodic structure of the surface potential,
wobei das Verhältnis des gewichtsmittleren Partikeldurchmessers der Komponente A zu dem der Komponente B von 3 zu 1 bis 15 zu 1 , der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente A von 75 bis 1000 nm und der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente B von 10 bis 200 nm beträgt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung die so erhältlichen Beschichtungen und die Verwendung von Beschichtungen mit einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials auf Basis von Polymerlatizes zur Verringerung von Belagsbildung. wherein the ratio of the weight average particle diameter of the component A to that of the component B is 3 to 1 to 15 to 1, the weight average particle diameter of the component A is 75 to 1000 nm, and the weight average particle diameter of the component B is 10 to 200 nm. Moreover, the invention relates to the coatings thus obtainable and the use of coatings having a periodic structure of the surface potential on the basis of polymer latexes to reduce deposit formation.
Beschichtungen bzw. Filme, die ausgehend von Dispersionsmischungen mit unter- schiedlicher Partikelgröße erhalten werden, sind an sich bekannt. Coatings or films which are obtained starting from dispersion mixtures having different particle sizes are known per se.
Die EP 1 685 859 A2 offenbart filmbildende Zusammensetzungen, welche Polymerpartikel unterschiedlicher Größe und Glasübergangstemperaturen enthalten. Die resultierenden Filme sind insbesondere als Wundauflage geeignet. Die resultierenden Filme sind jedoch nicht ladungsstrukturiert. Aus der EP 0 612 805 A2 sind filmbildende Zusammensetzungen bekannt, die ausgehend von Mischungen von Polymerdispersionen gewonnen werden. Die jeweiligen Polymerdispersionen unterscheiden sich bezüglich der Glasübergangstemperatur und Partikelgröße der Polymerteilchen. Die hieraus gewonnenen Polymerfilme bzw. Poly- merschichten weisen jedoch keine Oberflächen auf, die hinsichtlich des Oberflächenpotentials periodisch strukturiert sind. EP 1 685 859 A2 discloses film-forming compositions containing polymer particles of different sizes and glass transition temperatures. The resulting films are particularly suitable as a wound dressing. However, the resulting films are not patterned. EP 0 612 805 A2 discloses film-forming compositions which are obtained starting from mixtures of polymer dispersions. The respective polymer dispersions differ with respect to the glass transition temperature and particle size of the polymer particles. However, the polymer films or polymer layers obtained therefrom have no surfaces which are periodically structured with respect to the surface potential.
Die Eigenschaften der bekannten Beschichtungen auf Basis von Polymerlatizes sind in Bezug auf Belagsbildung und Belagsanhaftung, insbesondere hinsichtlich der Verringe- rung der Anhaftung von Kalkablagerungen für viele Anwendungen nicht ausreichend. The properties of the known coatings on the basis of polymer latexes are not sufficient in terms of deposit formation and deposit adhesion, in particular with regard to the reduction of the adhesion of lime deposits for many applications.
Unter Belagsbildung wird die Bildung oder Anhaftung von Ablagerungen (Beläge) auf der Oberfläche der Beschichtung verstanden. Hierunter sind insbesondere Kalkablagerungen zu verstehen, die durch Verdampfen von Wasser entstehen. Mittel, welche die Bildung der vorgenannten Ablagerungen inhibieren, sind dem Fachmann als„antisca- lants" bekannt. The formation of deposits is understood to mean the formation or adhesion of deposits (deposits) on the surface of the coating. These are in particular lime deposits to be understood, which arise by evaporation of water. Agents which inhibit the formation of the abovementioned deposits are known to the person skilled in the art as "antiscalants".
Demzufolge bestand eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Beschichtungen auf Basis von Polymerdispersionen bereitzustellen, welche die vorgenannten Nachteile nicht aufweisen. Die entsprechenden filmbildenden Zusammensetzungen sollten ein breites Anwendungsspektrum aufweisen und beispielsweise in Anstrichen zum Einsatz kommen können. Die resultierenden Beschichtungen sollten eine geringe Tendenz zur Belagsanhaftung, insbesondere hinsichtlich der Anhaftung von Kalkablagerungen, aufweisen. Einmal gebildete Beläge, insbesondere Kalkablagerungen, sollten sich leicht von der Oberfläche ablösen lassen, z.B. durch Spülen. Accordingly, it was an object of the present invention to provide coatings based on polymer dispersions, which do not have the aforementioned disadvantages. The corresponding film-forming compositions should have a wide range of applications and can be used, for example, in paints. The resulting coatings should have a low tendency to scale adhesion, especially with regard to limescale adhesion. Once formed, especially limescale, it should be easy to detach from the surface, e.g. by rinsing.
Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäßen Beschichtungen, durch das erfindungsgemäße Verfahren und durch die so erhältlichen Beschichtungen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind der Beschreibung und den Ansprüchen zu ent- nehmen. Kombinationen nachfolgend beschriebener bevorzugter Ausführungsformen verlassen den Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht, insbesondere was die Kombination einzelner Ausführungsformen der Verfahrensschritte anbelangt. These objects are achieved by the coatings according to the invention, by the method according to the invention and by the coatings thus obtainable. Preferred embodiments are to be taken from the description and the claims. Combinations of preferred embodiments described below do not depart from the scope of the present invention, in particular as far as the combination of individual embodiments of the method steps is concerned.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Beschichtungen mit einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials auf Basis von Polymerlatizes sowie ein Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen mit einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials, umfassend folgende Schritte in der Reihenfolge a-b-c-d-e: The present invention relates to coatings having a periodic structure of the surface potential based on polymer latices and to a process for producing coatings having a periodic structure of the surface potential, comprising the following steps in the order of abcde:
(a) Bereitstellen mindestens einer ersten Polymerdispersion als Komponente A und mindestens einer zweiten Polymerdispersion als Komponente B, wobei sich die(A) providing at least one first polymer dispersion as component A and at least one second polymer dispersion as component B, wherein the
Komponenten A und B in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden,Distinguish components A and B in their chemical composition,
(b) Mischen der Polymerdispersionen aus Schritt (a) und optional weiterer Komponenten, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente A zur Komponente B in der Mischung bezogen auf den Feststoffgehalt von 95 zu 5 bis 60 zu 40 beträgt, (c) Auftragen der Mischung aus Schritt (b) auf eine Fläche, vorzugsweise ein Substrat, (b) mixing the polymer dispersions of step (a) and optionally other components wherein the weight ratio of component A to component B in the mixture is 95 to 5 to 60 to 40 based on solids content; (c) applying the mixture of step (b) on a surface, preferably a substrate,
(d) Verfestigung der Mischung aus Schritt (c) unter Bildung einer Beschichtung, und (d) solidifying the mixture of step (c) to form a coating, and
(e) weitere chemische Umsetzung der Beschichtung unter Erhalt einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials, wobei das Verhältnis des gewichtsmittleren Partikeldurchmessers der Komponente A zu dem der Komponente B von 3 zu1 bis 15 zu 1 beträgt, der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente A von 75 bis 1000 nm und der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente B von 10 bis 200 nm beträgt. (e) further chemically reacting the coating to obtain a periodic structure of the surface potential, wherein the ratio of the weight average particle diameter of the component A to that of the component B is from 3 to 1 to 15 to 1, the weight average particle diameter of the component A is from 75 to 1000 nm and the weight average particle diameter of the component B is from 10 to 200 nm.
Der Begriff„Oberflächenpotential" hat im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Bedeutung gemäß IUPAC Compendium of Chemical Technology, 2nd Edition (1997), wonach unter Oberflächenpotential der Abfall des elektrischen Potentials an der Oberfläche der Beschichtung zu verstehen ist. Das Oberflächenpotential der erfindungsgemäßen Beschichtungen ist periodisch strukturiert, weshalb das Oberflächenpotential einen lokalen Wert (für eine gegebene Stelle der Oberfläche der Beschichtung) aufweist und resultiert in seiner lokalen räumlichen Dimension aus den eingesetzten Dispersionspartikeln. Der Begriff„periodische Struktur des Oberflächenpotentials" kennzeichnet eine im Wesentlichen wiederkehrende räumliche Abfolge von Bereichen unterschiedlichen Oberflächenpotentials. Vorzugsweise liegt die räumliche Dimension der periodisch wiederkehrenden Struktur im Bereich von 1 bis 1000 nm (im Folgenden„nanostrukturiert" genannt). Die räumliche Dimension der periodisch wiederkehrenden Struktur wird ins- besondere durch die Größe der Partikel der Komponenten A und B geprägt. Der Begriff„periodische Struktur des Oberflächenpotentials" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung synonym zum Begriff„Ladungsstruktur" bzw.„ladungsstrukturiert" verwendet. Die Ladungsstruktur ist auf lokale und periodisch wiederkehrende unterschiedliche Ladungszustände (positiv, neutral, negativ) oder auf unterschiedliche Ausprägungen von Ladungszuständen beziehungsweise Ladungsmengen, welche die entsprechenden unterschiedlichen Oberflächenpotentiale verursachen, zurückzuführen. Eine Ladungsstruktur im Sinne der vorliegenden Erfindung liegt dann vor, wenn die Differenz der Oberflächenpotentiale der periodisch wiederkehrenden Bereiche und somit der Komponenten A und B mindestens 20 mV beträgt. Vorzugsweise beträgt die Differenz der Oberflächenpotentiale mindestens 40 mV, insbesondere mindestens 60 mV, besonders bevorzugt mindestens 80 mV, ganz besonders bevorzugt mindestens 100 mV. The term "surface potential" in the context of the present invention has the meaning according to IUPAC Compendium of Chemical Technology, 2nd Edition (1997), according to which surface potential is to be understood as the drop in the electrical potential at the surface of the coating The surface potential of the coatings according to the invention is periodic Therefore, the surface potential has a local value (for a given location on the surface of the coating) and results in its local spatial dimension from the dispersion particles used. The term "periodic structure of the surface potential" denotes a substantially recurring spatial sequence of regions of different surface potential , The spatial dimension of the periodically repeating structure is preferably in the range from 1 to 1000 nm (hereinafter referred to as "nanostructured") .The spatial dimension of the periodically recurring structure is characterized in particular by the size of the particles of components A and B. The term "periodic structure of the surface potential" is used in the context of the present invention synonymously with the term "charge structure" or "charge-structured." The charge structure is based on local and periodically recurring different charge states (positive, neutral, negative) or on different states of charge states A charge structure in the sense of the present invention is present when the difference of the surface potentials of the periodically recurring regions and thus of the components A and B is at least 20 mV Preferably, the difference of the surface potentials is at least 40 mV, in particular at least 60 mV, particularly preferably at least 80 mV, very particularly preferably at least 100 mV.
Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn die Ladungsstruktur auf einer räumlich wiederkehrenden Abfolge von positiven und negativen Oberflächenpotentialen oder auf einer räumlich wiederkehrenden Abfolge von positiven und im We- sentlichen neutralen Oberflächenpotentialen oder auf einer räumlich wiederkehrenden Abfolge von negativen und im Wesentlichen neutralen Oberflächenpotentialen beruht. Es ist besonders bevorzugt, wenn die Ladungsstruktur auf einer räumlich wiederkehrenden Abfolge von positiven und negativen Oberflächenpotentialen beruht. Die Oberflächenpotentiale werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung ortsaufgelöst mittels Kelvinsonden-Kraftmikroskopie (Kelvin probe force microscopy) bestimmt. Die Methode ist dem Fachmann bekannt und wird beispielsweise in Advanced Materials, 2006, 18, 145-164 erläutert. Mit Hilfe von Kelvinsonden-Kraftmikroskopie lässt sich das lokale Potential der Probenoberfläche hochauflösend abbilden. Hierfür wird eine leitende Cantilever-Spitze als eine metallische Sonde zur Bestimmung der Potentialdifferenz zwischen der Spitze und der Probenoberfläche verwendet. Als Referenz-Material wird ein Gold-Substrat gewählt. Bei der Kelvinsonden-Kraftmikroskopie wird die auf die Spitze wirkenden e- lektrostatischen Kräfte als Regelsignal beim Abrastern der Probe genutzt, d. h., einIt is preferred in the context of the present invention if the charge structure is based on a spatially recurring sequence of positive and negative surface potentials or on a spatially recurring sequence of positive and substantially neutral surface potentials or on a spatially recurring sequence of negative and substantially neutral surface potentials based. It is particularly preferred if the charge structure is based on a spatially recurring sequence of positive and negative surface potentials. The surface potentials are determined spatially resolved in the context of the present invention by means of Kelvin probe force microscopy (Kelvin probe force microscopy). The method is known to the person skilled in the art and is explained, for example, in Advanced Materials, 2006, 18, 145-164. Using Kelvin probe force microscopy, the local potential of the sample surface can be imaged with high resolution. For this purpose, a conductive cantilever tip is used as a metallic probe to determine the potential difference between the tip and the sample surface. The reference material is a gold substrate. In Kelvin probe force microscopy, the electrostatic forces acting on the tip are used as a control signal during the scanning of the sample. h., one
Regelkreis minimiert die Wechselwirkung zwischen einer leitenden AFM-Spitze und der Probenoberfläche, indem die Potentialdifferenz durch eine externe DC-Spannung kompensiert wird. Control circuit minimizes the interaction between a conductive AFM tip and the Sample surface by compensating the potential difference with an external DC voltage.
Der Begriff„Polymerdispersion" kennzeichnet Polymerpartikel, die in einer flüssigen Phase dispergiert sind, welche vorzugsweise Wasser ist. Die eingesetzten Polymerdispersionen der Komponenten A und B sind stabil, d. h. über einen Zeitraum von mindestens 24 Stunden unveränderlich, wobei insbesondere keine Koagulation auftritt. The term "polymer dispersion" denotes polymer particles dispersed in a liquid phase, which is preferably water The polymer dispersions of components A and B used are stable, i.e. invariable over a period of at least 24 hours, in particular no coagulation occurs.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erfolgt die Bestimmung des gewichtsmittleren Partikeldurchmessers grundsätzlich mittels analytischer Ultrazentrifuge. Entsprechende Methoden sind dem Fachmann bekannt. Unter gewichtsmittlerem Partikeldurchmesser wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der nach der Methode der Analytischen Ultrazentrifuge ermittelte gewichtsmittlere DW5o-Wert verstanden (vgl. hierzu S.E. Har- ding et al., Analytical Ultracentrifugation in Biochemistry and Polymer Science, Royal Society of Chemistry, Cambridge, Great Britain 1992, Chapter 10, Analysis of Polymer Dispersions with an Eight-Cell-AUC-Multiplexer: High Resolution Particle Size Distribution and Density Gradient Techniques, W. Mächtie, Seiten 147 bis 175). In the context of the present invention, the determination of the weight-average particle diameter is basically carried out by means of analytical ultracentrifuge. Corresponding methods are known to the person skilled in the art. By weight-average particle diameter is within the scope of the present invention as determined by the method of the analytical ultracentrifuge weight-average D W 5o value understood (see. This SE Har- ding et al., Analytical ultracentrifugation in Biochemistry and Polymer Science, Royal Society of Chemistry, Cambridge , Great Britain 1992, Chapter 10, Analysis of Polymer Dispersions with Eight Cell AUC Multiplexers: High Resolution Particle Size Distribution and Density Gradient Techniques, W. Mächtie, pp. 147-175).
Unter enger Partikelgrößenverteilung soll im Rahmen dieser Schrift verstanden wer- den, wenn das Verhältnis der nach der Methode der Analytischen Ultrazentrifuge ermittelten gewichtsmittleren Partikeldurchmesser Dwso und zahlenmittleren Partikeldurchmesser DN5O [DW5O/DN5O] < 2,0, bevorzugt < 1 ,5, besonders bevorzugt < 1 ,2 und insbesondere < 1 ,1 ist. Within the scope of this document, narrow particle size distribution is to be understood as meaning the ratio of the weight-average particle diameter D w determined by the method of the analytical ultracentrifuge and the number-average particle diameter DN 50 [D W 5O / DN 50] <2.0, preferably <1.5 , particularly preferably <1, 2 and in particular <1, 1.
Die aus Schritt (b) resultierende Mischung der Komponenten A und B ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine filmbildende Zusammensetzung. Unter filmbildender Zusammensetzung wird eine solche Zusammensetzung verstanden, welche unter geeigneten Bedingungen bei Entfernung der flüssigen Phase vorzugsweise unter Vernetzung der Polymerpartikel einen (Polymer-)Film bildet. Der Begriff„Film" und der Begriff „Beschichtung" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insofern synonym verwendet. The mixture of components A and B resulting from step (b) is a film-forming composition in the context of the present invention. By film-forming composition is meant such a composition which forms a (polymer) film under suitable conditions upon removal of the liquid phase, preferably with crosslinking of the polymer particles. The term "film" and the term "coating" is used interchangeably in the context of the present invention.
Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung ladungsstrukturierter Be- schichtungen erfolgt gemäß Schritt (a) das Bereitstellen mindestens einer ersten Poly- merdispersion als Komponente A und mindestens einer zweiten Polymerdispersion als Komponente B, wobei sich die Komponenten A und B in ihrer chemischen Zusam- mensetzung unterscheiden und wobei das Verhältnis des gewichtsmittleren Partikeldurchmessers der Komponente A zu dem der Komponente B in der Mischung von 3 zu 1 bis 15 zu 1 , der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente A von 75 bis 1000 nm und der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente B von 10 bis 200 nm beträgt. According to the method according to the invention for the preparation of charge-structured coatings, according to step (a) the provision of at least one first polymer dispersion as component A and at least one second polymer dispersion as component B takes place, wherein the components A and B are used in their chemical compositions. and wherein the ratio of the weight average particle diameter of the component A to that of the component B in the mixture of 3 to 1 to 15 to 1, the weight average particle diameter of the component A of 75 to 1000 nm and the weight average particle diameter of the component B of 10 to 200 nm.
Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des gewichtsmittleren Partikeldurchmessers der Komponente A zu dem der Komponente B von 4 zu 1 bis 10 zu 1 und insbesondere von 4,5 zu 1 bis 7 zu 1. Preferably, the ratio of the weight average particle diameter of component A to that of component B is from 4: 1 to 10: 1, and more preferably from 4.5: 1 to 7: 1.
Die Mischung erfolgt im Rahmen von Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Vermeidung einer Koagulation. Der Fachmann wählt die Polymerdispersionen der Komponenten A und B somit so, dass die Koagulierung vermieden wird. Vorzugsweise weisen die Komponenten A und B im eingesetzten Zustand keine entgegengesetzten Oberflächenladungen auf. Hierdurch wird eine Koagulation in Schritt (b) vermieden. Die Oberflächenladungen der Komponenten A und B können durch Ladungen im Polymer selbst, ggf. durch Variation des pH-Wertes über eine Protonie- rung oder Protonenabspaltung oder über eine Verwendung entsprechender geladener oder ungeladener Emulgatoren gesteuert werden. The mixture is carried out in the context of step (b) of the method according to the invention while avoiding coagulation. The person skilled in the art thus selects the polymer dispersions of components A and B in such a way that coagulation is avoided. Preferably, the components A and B have no opposite surface charges in the inserted state. This avoids coagulation in step (b). The surface charges of components A and B can be controlled by charges in the polymer itself, optionally by varying the pH via protonation or proton elimination, or by using corresponding charged or uncharged emulsifiers.
Vorzugsweise beträgt der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente B von 25 bis 150 nm, insbesondere von 35 bis 90 nm. Vorzugsweise beträgt der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente A von 100 bis 900 nm, insbeson- dere von 150 bis 500 nm. The weight-average particle diameter of component B is preferably from 25 to 150 nm, in particular from 35 to 90 nm. The weight-average particle diameter of component A is preferably from 100 to 900 nm, in particular from 150 to 500 nm.
Durch Verwendung von gewichtsmittleren Partikeldurchmessern der Komponenten A und B innerhalb der erfindungsgemäßen Größen- und Mengenverhältnisse werden gute Eigenschaften in Bezug auf die Inhibierung der Bildung on Kalkablagerungen bei gleichzeitig guter Verarbeitbarkeit der filmbildenden Zusammensetzungen erzielt. Beispielsweise wird eine Verwendung in Anstrichen möglich. By using weight-average particle diameters of components A and B within the size and quantity ratios according to the invention, good properties with respect to the inhibition of the formation on limescale deposits are achieved, while at the same time good processability of the film-forming compositions. For example, use in paints becomes possible.
Ohne sich beschränken zu wollen, besteht die Vorstellung, dass sich durch Verwendung der erfindungsgemäßen Mischungen während der Verfilmung eine günstige Struktur der Oberfläche ausbildet, was eine Voraussetzung für die Ausbildung der erfindungsgemäßen Ladungsstruktur ist. Die günstige Struktur ist insbesondere durch voneinander mehr oder weniger isolierte und relativ große Dispersionspartikel der Komponente A, die dennoch voneinander nur geringfügig beabstandet sind, charakterisiert. Die relativ großen Dispersionspartikel der Komponente A sind im Polymerfilm voneinander durch die verfilmten kleinen Partikel getrennt. Without wishing to be limited, there is the notion that by using the mixtures according to the invention during film formation a favorable structure of the surface is formed, which is a prerequisite for the formation of the charge structure according to the invention. The favorable structure is in particular by more or less isolated and relatively large dispersion particles of the component A, which are nevertheless only slightly separated from each other, characterized. The relatively large dispersion particles of component A are separated from each other in the polymer film by the filmed small particles.
Vorzugsweise ist die Partikelgrößenverteilung der im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Dispersionen eng. Hierdurch ergibt sich eine besonders gleichmäßige und wirksame Struktur. Vorzugsweise sind die Polymerdispersionen der Komponenten A und B durch radikalisch initiierte Emulsionspolymerisation erhältlich, insbesondere Emulsionspolymerisation in wässriger Phase. Preferably, the particle size distribution of the dispersions used in the present invention is narrow. This results in a particularly uniform and effective structure. The polymer dispersions of components A and B are preferably obtainable by free-radically initiated emulsion polymerization, in particular emulsion polymerization in the aqueous phase.
Die Durchführung von radikalisch initiierten Emulsionspolymerisationen von ethylenisch ungesättigten Monomeren in einem wässrigen Medium ist vielfach vorbeschrieben und dem Fachmann daher hinreichend bekannt, unter anderem aus Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 8, Seiten 659 ff. (1987); D.C. Blackley, in High Polymer Latices, Vol. 1 , Seiten 35 ff. (1966); H. Warson, The Applications of Synthetic Resin Emulsions, Kapitel 5, Seiten 246 ff. (1972); D. Diederich, Chemie in unserer Zeit 24, Seiten 135 bis 142 (1990); Emulsion Polymerisation, Interscience Publishers, New York (1965); DE-A 40 03 422 und Dispersionen synthetischer Hochpolymerer, F. Hölscher, Springer-Verlag, Berlin (1969). Die radikalisch induzierte wässrige Emulsionspo- lymerisationsreaktionen erfolgen üblicherweise dergestalt, dass man die ethylenisch ungesättigten Monomere unter Mitverwendung von Dispergiermitteln, im wässrigen Medium in Form von Monomerentröpfchen, dispers verteilt und mittels eines radikalischen Polymerisationsinitiators polymerisiert. The implementation of free-radically initiated emulsion polymerizations of ethylenically unsaturated monomers in an aqueous medium has been described in detail and is therefore well known to the person skilled in the art, inter alia from Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 8, pages 659 et seq. (1987); D.C. Blackley, in High Polymer Latices, Vol. 1, pp. 35 et seq. (1966); H. Warson, The Applications of Synthetic Resin Emulsions, Chapter 5, pages 246 et seq. (1972); D. Diederich, Chemistry in Our Time 24, pages 135 to 142 (1990); Emulsion Polymerization, Interscience Publishers, New York (1965); DE-A 40 03 422 and dispersions of synthetic high polymers, F. Hölscher, Springer-Verlag, Berlin (1969). The free-radically induced aqueous emulsion polymerization reactions usually take place in such a way that the ethylenically unsaturated monomers are dispersed with the concomitant use of dispersants in the aqueous medium in the form of monomer droplets and polymerized by means of a free-radical polymerization initiator.
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Dispersionen der Komponenten A und B kann jeweils durch eine einstufige oder durch eine mindestens zweistufige wäss- rige radikalische Emulsionspolymerisation erfolgen. Im Rahmen der zweistufigen E- mulsionspolymerisation wird zunächst ein erstes Polymerisat in mindestens einem Schritt hergestellt und in mindestens einem weiteren Schritt ein zweites Polymerisat in Gegenwart der ersten Polymerdispersion hergestellt. Eine Polymerdispersion wird häufig auch als Polymerisatdispersion bezeichnet. Die Begriffe„Polymerdispersionen" und „Polymerlatizes" sind ebenfalls synonym. Die dabei entstehende Polymerdispersion hat vorzugsweise eine Kern-Schale-Struktur, bei der der Kern von dem ersten Polymerisat gebildet wird und die Schale vom zweiten Polymerisat. Entsprechende Methoden sind dem Fachmann bekannt. The preparation of the dispersions of components A and B used according to the invention can be carried out in each case by a single-stage or by an at least two-stage aqueous radical emulsion polymerization. In the context of the two-stage emulsion polymerization, a first polymer is first prepared in at least one step and a second polymer is prepared in at least one further step in the presence of the first polymer dispersion. A polymer dispersion is often referred to as a polymer dispersion. The terms "polymer dispersions" and "polymer latexes" are also synonymous. The resulting polymer dispersion preferably has a core-shell structure in which the core of the first polymer is formed and the shell of the second polymer. Corresponding methods are known to the person skilled in the art.
Erfindungsgemäß unterscheiden sich die Komponenten A und B in Bezug auf den ge- wichtsmittleren Partikeldurchmesser und in ihrer chemischen Zusammensetzung. According to the invention, the components A and B differ with respect to the weight-average particle diameter and in their chemical composition.
Das resultierende lokale Oberflächenpotential der erfindungsgemäßen Beschichtungen wird wesentlich vom Ladungszustand der in der Polymerdispersion eingebauten Monomere beeinflusst. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die Oberflächenla- düngen einer Polymerdispersion und somit das resultierende lokale Oberflächenpotential in der entsprechenden Beschichtung im Falle von Polymerpartikeln mit Kern- Schale-Struktur von der Oberflächenladung der äußeren Schicht gesteuert wird. The resulting local surface potential of the coatings according to the invention is significantly influenced by the charge state of the monomers incorporated in the polymer dispersion. It is obvious to a person skilled in the art that the surface charges of a polymer dispersion and thus the resulting local surface potential in the corresponding coating in the case of polymer particles having a core-shell structure are controlled by the surface charge of the outer layer.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind folgende Typen von Monomeren zu unter- scheiden: In the context of the present invention, the following types of monomers are to be distinguished:
Permanent ungeladene Monomere (im Folgenden als Typ pu bezeichnet), die im pH-Bereich von 1 bis 14 keine geladene funktionelle Gruppe aufweisen Permanent anionische Monomere (im Folgenden als Typ pa bezeichnet), die zumindest in einem Teilbereich von pH = 1 bis pH =14 eine negativ geladene funktionelle Gruppe wie zum Beispiel COO" aufweisen Permanently uncharged monomers (hereinafter referred to as type pu) which do not have a charged functional group in the pH range from 1 to 14. Permanent anionic monomers (hereinafter referred to as type pa), which are at least in a partial range from pH = 1 to pH = 14 have a negatively charged functional group such as COO "
Permanent kationische Monomere (im Folgenden als Typ pk bezeichnet), die zumindest in einem Teilbereich von pH = 1 bis pH =14 eine positiv geladene funktionelle Gruppe, wie zum Beispiel ein quaternäres N-Atom, aufweisen Im eingesetzten Zustand ungeladene, jedoch nach chemischer Umsetzung - insbesondere im Rahmen von Schritt (e) - zumindest in einem Teilbereich von pH = 1 bis pH =14 negativ geladene Monomere (im Folgenden als Typ ua bezeichnet)  Permanent cationic monomers (hereinafter referred to as type pk), which have a positively charged functional group, such as a quaternary N atom, at least in a partial range from pH = 1 to pH = 14. In the used state, uncharged, but after chemical reaction - in particular in the context of step (e) - at least in a partial range of pH = 1 to pH = 14 negatively charged monomers (hereinafter referred to as type and others)
Im eingesetzten Zustand ungeladene, jedoch nach chemischer Umsetzung - insbesondere im Rahmen von Schritt (e) - zumindest in einem Teilbereich von pH = 1 bis pH =14 positiv geladene Monomere (im Folgenden als Typ uk bezeichnet)  In the inserted state uncharged, but after chemical reaction - in particular in the context of step (e) - at least in a partial range of pH = 1 to pH = 14 positively charged monomers (hereinafter referred to as type uk)
Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die Ladung einer sauren oder basischen Gruppe vom pH-Wert abhängt. Die chemische Umsetzung gemäß Schritt (e) geht über die bloße Variation des pH-Wertes hinaus. Vorzugsweise werden in jeder Polymerdispersion in den Komponenten A und B mindestens zwei Monomere copolymerisiert (im Folgenden als„Comonomere" bezeichnet). Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die Monomere in den Polymerdispersionen und in den Beschichtungen in im Wesentlichen umgesetzter (polymerer) Form vorliegen. Eine Bezugnahme auf Monomere ist somit im Fall der fertigen Polymerdispersionen oder Beschichtungen als Bezugnahme auf die entsprechenden Monomerbausteine zu verstehen. It will be apparent to those skilled in the art that the charge of an acidic or basic group will depend on the pH. The chemical reaction according to step (e) goes beyond the mere variation of the pH. Preferably, at least two monomers are copolymerized in each polymer dispersion in components A and B (hereinafter referred to as "comonomers"). It will be apparent to those skilled in the art that the monomers in the polymer dispersions and in the coatings are in substantially reacted (polymeric) form In the case of the finished polymer dispersions or coatings, reference to monomers is therefore to be understood as referring to the corresponding monomer building blocks.
Bevorzugte Monomere des Typs pu sind solche auf Basis von Acrylaten. GeeignetePreferred monomers of the pu type are those based on acrylates. suitable
Monomere des Typs pu sind insbesondere Ester auf Basis Monomers of the pu type are in particular esters based on
einer 3 bis 6 C-Atome, insbesondere einer 3 oder 4 C-Atome aufweisenden α,β-monoethylenisch ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäure, wie insbesondere Acrylsäure, Methacrylsaure, Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure und  a 3 to 6 C-atoms, in particular a 3 or 4 C-containing α, β-monoethylenically unsaturated mono- or dicarboxylic acid, in particular acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid and itaconic acid and
eines 1 bis 18 C-Atome aufweisenden Alkanols, vorzugsweise eines 1 bis 8 C- Atome aufweisenden Alkanols und besonders bevorzugt eines 1 bis 4 C-Atome aufweisenden Alkanols, wie insbesondere Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso- Propanol, n-Butanol, 2-Methylpropanol-1 , tert-Butanol, n-Pentanol, 3- Methylbutanol-1 , n-Hexanol, 4-Methylpentanol-1 , n-Heptanol, 5-Methylhexanol- 1 , n-Octanol, 6-Methyl-heptanol-1 , n-Nonanol, 7-Methyloctanol-1 , n-Decanol, 8- Methylnonanol-1 , n-Dodecanol, 9-Methyldecanol-1 oder 2-Ethylhexanol-1.  an alkanol having 1 to 18 C atoms, preferably an alkanol having 1 to 8 C atoms and particularly preferably an alkanol having 1 to 4 C atoms, in particular methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol , 2-methylpropanol-1, tert-butanol, n-pentanol, 3-methylbutanol-1, n-hexanol, 4-methylpentanol-1, n-heptanol, 5-methylhexanol-1, n-octanol, 6-methyl-heptanol -1, n-nonanol, 7-methyloctanol-1, n-decanol, 8-methylnonanol-1, n-dodecanol, 9-methyldecanol-1 or 2-ethylhexanol-1.
Vorzugsweise werden Acrylsäure- und Methacrylsäuremethyl-, -ethyl-, -n-butyl-, -iso- butyl-, pentyl-, -hexyl-, -heptyl-, -octyl-, -nonyl-, -decyl-, -2-ethylhexyl-, oder dodecy- lester, Fumar- und Maleinsäuredimethylester oder -di-n-butylester eingesetzt. Selbstverständlich können auch Gemische vorgenannter Ester eingesetzt werden. Preferably, acrylic, methacrylic, methyl, ethyl, n-butyl, isobutyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, ethylhexyl or dodecyl ester, fumaric and maleic acid dimethyl ester or di-n-butyl ester. Of course, mixtures of the aforementioned esters can be used.
Darüber hinaus geeignete Monomere des Typs pu weisen wenigstens zwei nicht konjugierte ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen auf. Beispiele hierfür sind zwei Vi- nylreste aufweisende Monomere, zwei Vinylidenreste aufweisende Monomere sowie zwei Alkenylreste aufweisende Monomere. Besonders vorteilhaft sind dabei die Di- Ester zweiwertiger Alkohole mit α,β-monoethylenisch ungesättigten Monocarbonsäu- ren, unter denen die Acryl- und Methacrylsäure bevorzugt sind. Beispiele für derartige zwei nicht konjugierte ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen aufweisende Mono- mere sind Alkylenglykoldiacrylate und -dimethacrylate, wie Ethylenglykoldiacrylat, 1 ,2- Propylen-glykoldiacrylat, 1 ,3-Propylenglykoldiacrylat, 1 ,3-Butylenglykoldiacrylat, 1 ,4- Butylen-glykoldiacrylate und Ethylenglykoldimethacrylat, 1 ,2- Propylenglykoldimethacrylat, 1 ,3-Propylenglykoldi-methacrylat, 1 ,3- Butylenglykoldimethacrylat, 1 ,4-Butylenglykoldimethacrylat sowie Divinylbenzol, Vinyl- methacrylat, Vinylacrylat, Allylmethacrylat, Allylacrylat, Diallylmaleat, Diallylfumarat, Methylenbisacrylamid, Cyclopentadienylacrylat, Triallylcyanurat oder Triallylisocyanu- rat. Selbstverständlich können auch Gemische vorgenannter Verbindungen eingesetzt werden. In addition, suitable pu type monomers have at least two nonconjugated ethylenically unsaturated double bonds. Examples thereof are monomers containing two vinyl radicals, two vinylidene radical-containing monomers and two alkenyl radicals having monomers. Particularly advantageous are the diesters of dihydric alcohols with α, β-monoethylenically unsaturated monocarboxylic acids, among which acrylic and methacrylic acid are preferred. Examples of such two non-conjugated ethylenically unsaturated double bonds monomers are alkylene glycol diacrylates and dimethacrylates, such as ethylene glycol diacrylate, 1, 2-propylene glycol diacrylate, 1, 3-propylene glycol diacrylate, 1, 3-Butylenglykoldiacrylat, 1, 4- Butylene glycol diacrylates and ethylene glycol dimethacrylate, 1,2-propylene glycol dimethacrylate, 1,3-propylene glycol di-methacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butylene glycol dimethacrylate and divinylbenzene, vinyl methacrylate, vinyl acrylate, allyl methacrylate, allyl acrylate, diallyl maleate, diallyl fumarate, methylenebisacrylamide, Cyclopentadienyl acrylate, triallyl cyanurate or triallyl isocyanurate. Of course, mixtures of the aforementioned compounds can be used.
Geeignete Monomere des Typs pu sind insbesondere 3 bis 6 C-Atome aufweisende α,β-monoethylenisch ungesättigte Amide von Mono- oder Dicarbonsäuren wie insbesondere Amide von Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure oder Ita- consäure bzw. Acryl-amid oder Methacrylamid oder deren Gemische. Suitable monomers of the pu type are in particular 3 to 6 carbon atoms having α, β-monoethylenically unsaturated amides of mono- or dicarboxylic acids such as in particular amides of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid or itaconic acid or acrylamide or methacrylamide or their mixtures.
Darüber hinaus sind bevorzugt folgende α,β-ethylenisch ungesättigte Verbindungen als Monomere des Typs pu bevorzugt: vinyl-aromatische Monomere, vorzugsweise Styrol, a-Methylstyrol, o-Chlorstyrol oder Vinyltoluole, Vinylhalogenide, wie Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid, Ester aus Vinylalkohol und 1 bis 18 C-Atome aufweisenden Monocar- bonsäuren, wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyl-n-butyrat, Vinyllaurat und Vinylstea- rat, Nitrile α,β-mono- oder diethylenisch ungesättigter Carbonsäuren, wie Acrylnitril, Methacrylnitril, Fumarsäuredinitril, Maleinsäuredinitril sowie 4 bis 8 C-Atome aufweisende konjugierte Diene, wie 1 ,3-Butadien und Isopren, darüber hinaus N- Vinylpyrrolidon, 2-Vinyl-pyridin, 4-Vinylpyridin, 2-Vinylimidazol, 2-(N,N- Dimethylamino)ethylacrylat, 2-(N,N-Dimethylamino)ethylmethacrylat, 2-(N,N- Diethylamino)ethylacrylat, 2-(N,N-Diethyl-amino)ethylmethacrylat, 2-(N-tert- Butylamino)ethylmethacrylat, N-(3-N',N'-Dimethyl-aminopropyl)methacrylamid oder 2- (1 -lmidazolin-2-onyl)ethylmethacrylat. In addition, preference is given to the following α, β-ethylenically unsaturated compounds as monomers of the pu type: vinylaromatic monomers, preferably styrene, α-methylstyrene, o-chlorostyrene or vinyltoluenes, vinyl halides, such as vinyl chloride or vinylidene chloride, esters of vinyl alcohol and 1 to Monocarboxylic acids having 18 carbon atoms, such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl n-butyrate, vinyl laurate and vinyl steate, nitriles of α, β-mono- or diethylenically unsaturated carboxylic acids, such as acrylonitrile, methacrylonitrile, fumaronitrile, maleic acid dinitrile and 4-8 C atoms having conjugated dienes, such as 1, 3-butadiene and isoprene, moreover, N-vinylpyrrolidone, 2-vinyl-pyridine, 4-vinylpyridine, 2-vinylimidazole, 2- (N, N-dimethylamino) ethyl acrylate, 2- ( N, N-dimethylamino) ethyl methacrylate, 2- (N, N-diethylamino) ethyl acrylate, 2- (N, N-diethylamino) ethyl methacrylate, 2- (N-tert-butylamino) ethyl methacrylate, N- (3-N ' , N'-dimethyl-aminopropyl) methacrylamide or 2- (1-lm idazolin-2-onyl) ethyl methacrylate.
Weitere geeignete Monomere des Typs pu weisen wenigstens eine Hydroxy-, N- Methylol- oder Carbonylgruppe auf. In diesem Zusammenhang von besonderer Bedeu- tung sind auch die Methacrylsäure- und Acrylsäure-Ci-Cs-Hydroxy-alkylester wie n- Hydroxyethyl-, n-Hydroxypropyl- oder n-Hydroxybutylacrylat und -methacrylat sowie Verbindungen wie Diacetonacrylamid und Acetylacetoxyethylacrylat bzw. -methacrylat. Selbstverständlich können auch Gemische der vorgenannten Monomere eingesetzt werden. Geeignete Monomere des Typs pa sind insbesondere 3 bis 6 C-Atome aufweisende α,β-monoethylenisch ungesättigte Mono- oder Dicarbonsäuren, wie insbesondere Ac- rylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure oder Itaconsäure. Geeignete Monomere des Typs pa sind außerdem insbesondere Vinylsulfonsäure, 2-Acrylamido-2- methylpropansulfonsäure, Styrolsulfonsäure und deren wasserlösliche Salze. Selbstverständlich können auch Gemische vorgenannter Monomere eingesetzt werden. Es ist dem Fachmann bekannt, dass die Säurengruppen im Gleichgewicht mit der deprotonierten anionischen Form vorliegen. Je höher der pH-Wert, desto höher der Anteil der deprotonierten anionischen Form. Other suitable monomers of the pu type have at least one hydroxyl, N-methylol or carbonyl group. Also of particular importance in this connection are the methacrylic acid and acrylic acid C 1 -C 8 -hydroxyalkyl esters, such as n-hydroxyethyl, n-hydroxypropyl or n-hydroxybutyl acrylate and methacrylate, and also compounds such as diacetoneacrylamide and acetylacetoxyethyl acrylate or methacrylate , Of course, mixtures of the aforementioned monomers can be used. Suitable monomers of the type pa are, in particular, α, β-monoethylenically unsaturated mono- or dicarboxylic acids having 3 to 6 C atoms, in particular acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid or itaconic acid. Suitable monomers of the type pa are also in particular vinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, styrenesulfonic acid and their water-soluble salts. Of course, mixtures of the aforementioned monomers can be used. It is known to the person skilled in the art that the acid groups are in equilibrium with the deprotonated anionic form. The higher the pH, the higher the proportion of the deprotonated anionic form.
Es ist bevorzugt, wenn die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Polymerdispersionen im Rahmen von Komponente A oder im Rahmen von Komponente B solche funktionellen Gruppen aufweisen, die im Rahmen von Schritt (e) derart umgewandelt werden, dass eine ladungsstrukturierte Oberfläche entsteht. It is preferred if the polymer dispersions used in the process according to the invention in the context of component A or in the context of component B have such functional groups which are converted in step (e) such that a charge-structured surface is formed.
Bevorzugte Monomere des Typs pk sind insbesondere solche, die im gesamten Bereich von pH = 1 bis pH = 14 kationisch geladen sind. Besonders bevorzugt ist quarter- nisiertes 2-Dimethylaminoethylacrylat-Methylchlorid. Bevorzugt sind alle α,β-ethylenisch ungesättigten Verbindungen mit einer Carbo- xygruppe, welche mit einer Schutzgruppe verestert ist, die sich durch Säuren, Laugen oder Temperatur, vorzugsweise unter milden Bedingungen, abspalten lässt. Als Schutzgruppen können z.B. die Methylester, Benzylester und Allylester verwendet werden. Außerdem kann Ureido(meth)acrylat verwendet werden. Bevorzugte Monome- re des Typs ua sind insbesondere α,β-ethylenisch ungesättigte Verbindungen mit einer Carboxygruppe, welche mit einer tert-Butylgruppe verestert ist, insbesondere tert - Butylacrylat und tert -Butylmethacrylat . Preferred monomers of the pk type are, in particular, those which are cationically charged in the entire range from pH = 1 to pH = 14. Particularly preferred is quaternized 2-dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride. Preference is given to all α, β-ethylenically unsaturated compounds having a carboxyl group which has been esterified with a protective group which can be eliminated by acids, bases or temperature, preferably under mild conditions. As protecting groups, e.g. the methyl esters, benzyl esters and allyl esters are used. In addition, ureido (meth) acrylate can be used. Preferred monomers of the type inter alia are in particular α, β-ethylenically unsaturated compounds having a carboxy group which is esterified with a tert-butyl group, in particular tert-butyl acrylate and tert-butyl methacrylate.
Bevorzugte Monomere des Typs uk sind α,β-ethylenisch ungesättigte Verbindungen, welche als funktionelle Gruppe eine Epoxidgruppe enthalten, insbesondere Acrylate mit Epoxidgruppen, besonders bevorzugt Glycidylacrylat und/oder Glycidylmethacrylat. Preferred monomers of the type uk are α, β-ethylenically unsaturated compounds which contain an epoxide group as functional group, in particular acrylates with epoxide groups, more preferably glycidyl acrylate and / or glycidyl methacrylate.
Bevorzugte Polymerdispersionen der Komponenten A und B umfassen jeweils mindestens zwei Comonomere. Dabei ist es bevorzugt, wenn mindestens ein Comonomer vom Typ pu ist. Mindestens ein weiteres Comonomer wird bevorzugt so gewählt, dass entweder die Komponente A oder die Komponente B permanent geladen ist, d. h. min- destens ein Comonomer der Polymerdispersionen A oder B ist vom Typ pk oder pa. Falls eine der Komponenten A bzw. B permanent geladen ist, insbesondere Comono- mere des Typs pu und pa bzw. pu und pk umfasst, dann ist es bevorzugt, wenn die jeweils andere Komponente B bzw. A die Comonomere pu und uk bzw. pu und ua um- fasst, so dass sich nach erfolgter chemischer Umsetzung der Monomere des Typs ua bzw. uk eine ladungsstrukturierte Beschichtung ausbildet, aber andererseits beim Mischen der beiden Komponenten A und B keine gegensätzlichen Oberflächenladungen vorliegen. In einer ersten besonders bevorzugten Ausführungsform I umfassen entweder Komponente A oder Komponente B Comonomere des Typs pu und pk und gleichzeitig umfasst die jeweils andere Komponente B bzw. A Comonomere des Typs pu und ua. Preferred polymer dispersions of components A and B each comprise at least two comonomers. It is preferred if at least one comonomer is of the pu type. At least one further comonomer is preferably selected such that either component A or component B is permanently charged, ie at least one comonomer of the polymer dispersions A or B is of the type pk or pa. If one of the components A or B is permanently charged, in particular comprises comonomers of the type pu and pa or pu and pk, then it is preferred that the in each case other component B or A comprises the comonomers pu and uk or pu and others, so that a charge-structured coating is formed after the chemical conversion of the monomers of the type ua or uk, but on the other hand during the mixing of the two components A and B no opposite surface charges are present. In a first particularly preferred embodiment I, either component A or component B comprises comonomers of the type pu and pk and at the same time the respective other component B or A comprises comonomers of the type pu and ao.
In einer zweiten besonders bevorzugten Ausführungsform II umfassen entweder Kom- ponente A oder Komponente B Comonomere des Typs pu und pa und gleichzeitig umfasst die jeweils andere Komponente B bzw. A Comonomere des Typs pu und uk. In a second particularly preferred embodiment II, either component A or component B comprises comonomers of the type pu and pa and at the same time the respective other component B or A comprises comonomers of the type pu and uk.
Den vorgenannten Monomeren des Typs ua und uk gemeinsam ist ihre Eigenschaft, dass durch die anschließende Umsetzung im Rahmen von Schritt (e) in der jeweiligen Komponente in der Beschichtung geladene funktionelle Gruppen erzeugt werden. Hierdurch wird eine Oberflächenladung in dem betreffenden räumlichen Bereich erzeugt, die vorzugsweise entgegengesetzt zu der Ladung im Bereich der jeweils anderen Komponente ist. Hierfür ist es erforderlich, dass die entsprechenden funktionellen Gruppen entweder in Komponente A oder in Komponente B vorliegen, nicht jedoch gleichzeitig in A und B in gleichen oder ähnlichen Mengen. The aforementioned monomers of the type ua and uk have in common their property that functional groups charged in the coating by the subsequent reaction in the context of step (e) are produced in the coating. As a result, a surface charge is generated in the respective spatial area, which is preferably opposite to the charge in the region of the respective other component. For this, it is necessary that the corresponding functional groups be present either in component A or in component B, but not simultaneously in A and B in equal or similar amounts.
Methoden zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Polymerdispersionen der Komponenten A und B durch wässrige radikalische Emulsionspolymerisation sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise kann jeweils wenigstens eine Teilmenge der Mo- nomeren im wässrigen Reaktionsmedium vorgelegt werden und die gegebenenfalls verbliebene Restmenge dem wässrigen Reaktionsmedium, nach Initiierung der radikalischen Polymerisationsreaktion, diskontinuierlich in einer Portion, diskontinuierlich in mehreren Portionen sowie kontinuierlich mit gleichbleibenden oder sich verändernden Mengenströmen zugegeben werden. Es ist aber auch möglich, im wässrigen Reakti- onsmedium wenigstens eine Teilmenge des radikalischen Polymerisationsinitiators vorzulegen, das erhaltene wässrige Reaktionsmedium auf Polymerisationstemperatur aufzuheizen und bei dieser Temperatur die Monomere dem wassrigen Reaktionsmedium diskontinuierlich in einer Portion, diskontinuierlich in mehreren Portionen sowie kontinuierlich mit gleichbleibenden oder sich verändernden Mengenströmen zuzugeben. Methods for the preparation of the polymer dispersions of components A and B used according to the invention by aqueous free-radical emulsion polymerization are known to the person skilled in the art. For example, in each case at least a subset of the monomers can be initially charged in the aqueous reaction medium and any residual amount added to the aqueous reaction medium, after initiation of the free-radical polymerization reaction, batchwise in one portion, batchwise in several portions and continuously with constant or varying flow rates. However, it is also possible to initially introduce in the aqueous reaction medium at least a portion of the free-radical polymerization initiator, and the resulting aqueous reaction medium to polymerization temperature to heat and at this temperature, the monomers to the aqueous reaction medium discontinuously in one portion, discontinuously in several portions and continuously add with constant or changing flow rates.
Insbesondere vorteilhaft werden die Monomere dem wassrigen Reaktionsmedium in Form einer Mischung zugegeben. Mit Vorteil erfolgt die Zugabe der Monomeren in Form einer wassrigen Monomerenemulsion. In einer weiteren, mindestens zweistufigen Ausführungsform werden in Gegenwart eines ersten Polymerisats die weiteren Mono- mere vorteilhaft dem wassrigen Reaktionsmedium kontinuierlich in einer oder mehreren Portionen mit gleichbleibenden oder sich verändernden Mengenströmen zuzugeben. Insbesondere vorteilhaft werden die Monomeren dem wässrigen Reaktionsmedium in Form einer Mischung zugegeben. Mit Vorteil erfolgt die Zugabe der Monomere in Form einer wässrigen Monomerenemulsion. Particularly advantageously, the monomers are added to the aqueous reaction medium in the form of a mixture. Advantageously, the addition of the monomers takes place in the form of an aqueous monomer emulsion. In a further, at least two-stage embodiment, in the presence of a first polymer, the further monomers are advantageously added to the aqueous reaction medium continuously in one or more portions with constant or varying flow rates. Particularly advantageously, the monomers are added to the aqueous reaction medium in the form of a mixture. Advantageously, the addition of the monomers takes place in the form of an aqueous monomer emulsion.
Üblicherweise werden bei der Herstellung geeigneter Polymerdispersionen der Komponenten A und B Dispergiermittel mitverwendet, die sowohl die Monomerentröpfchen, wie auch die gebildeten Polymerisatteilchen im wässrigen Medium dispers verteilt halten und so die Stabilität der erzeugten wässrigen Polymerdispersion gewährleisten. Als Dispergiermittel kommen sowohl die zur Durchführung von radikalischen wässrigen Emulsionspolymerisationen üblicherweise eingesetzten Schutzkolloide als auch Emul- gatoren in Betracht. Usually, in the preparation of suitable polymer dispersions of components A and B, dispersants are also used which keep both the monomer droplets and the polymer particles formed dispersed in the aqueous medium and thus ensure the stability of the aqueous polymer dispersion produced. Suitable dispersants are both the protective colloids commonly used to carry out free-radical aqueous emulsion polymerizations and emulsifiers.
Geeignete Schutzkolloide sind beispielsweise Polyvinylalkohole, Polyalkylenglykole, Alkalimetallsalze von Polyacrylsäuren und Polymethacrylsäuren, Gelatinederivate oder Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid, 2-Acrylamido-2-methylpropan- sulfonsäure und/oder 4-Styrolsulfonsäure enthaltende Copolymerisate und deren Alkalimetallsalze aber auch N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam, N-Vinylcarbazol, 1 - Vinylimidazol, 2-Vinylimidazol, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin, Acrylamid, Methacrylamid, amingruppentragende Acrylate, Methacrylate, Acrylamide und/oder Methacrylamide enthaltende Homo- und Copolymerisate. Eine ausführliche Beschreibung weiterer geeigneter Schutzkolloide findet sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1 , Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961 , Seiten 41 1 bis 420. Selbstverständlich können auch Gemische aus Schutzkolloiden und/oder Emulgatoren eingesetzt werden. Häufig werden als Dispergiermittel ausschließlich Emulgatoren eingesetzt, deren relative Molekulargewichte im Unterschied zu den Schutzkolloiden üblicherweise unter 1000 liegen. Sie können sowohl anionischer, kationischer oder nicht- ionischer Natur sein. Selbstverständlich müssen im Falle der Verwendung von Gemischen grenzflächenaktiver Substanzen die Einzelkomponenten miteinander verträglich sein, was im Zweifelsfall an Hand weniger Vorversuche überprüft werden kann. Im Allgemeinen sind anionische Emulgatoren untereinander und mit nicht-ionischen Emulgatoren verträglich. Desgleichen gilt auch für kationische Emulgatoren, während anioni- sehe und kationische Emulgatoren meistens nicht miteinander verträglich sind. Eine Übersicht geeigneter Emulgatoren findet sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1 , Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961 , Seiten 192 bis 208. Vorzugsweise werden als Dispergiermittel jedoch insbesondere Emulgatoren eingesetzt. Suitable protective colloids are, for example, polyvinyl alcohols, polyalkylene glycols, alkali metal salts of polyacrylic acids and polymethacrylic acids, gelatin derivatives or acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and / or 4-styrenesulfonic acid-containing copolymers and their alkali metal salts but also N-vinylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone, Vinylcaprolactam, N-vinylcarbazole, 1 - vinylimidazole, 2-vinylimidazole, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, acrylamide, methacrylamide, acrylates containing amine groups, methacrylates, acrylamides and / or methacrylamides containing homopolymers and copolymers. A detailed description of other suitable protective colloids can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, Macromolecular substances, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, pages 41 1 to 420. Of course, mixtures of protective colloids and / or emulsifiers can be used. Frequently, dispersants used are exclusively emulsifiers whose relative molecular weights, in contrast to the protective colloids, are usually below 1000. They may be anionic, cationic or nonionic in nature. Of course, in the case of the use of mixtures of surfactants, the individual components must be compatible with each other, which can be checked in case of doubt by hand on fewer preliminary tests. In general, anionic emulsifiers are compatible with each other and with nonionic emulsifiers. The same applies to cationic emulsifiers, while anionic and cationic emulsifiers are usually incompatible with each other. An overview of suitable emulsifiers can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, Macromolecular substances, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, pages 192 to 208. Preferably, however, are preferably used as dispersants emulsifiers.
Gebräuchliche nichtionische Emulgatoren sind z.B. ethoxylierte Mono-, Di- und Tri- Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4 bis C12) sowie ethoxylierte Fettalkohole (EO-Grad: 3 bis 80; Alkylrest: Cs bis C36). Beispiele hierfür sind die Lutensol® A-Marken (Ci2Ci4-Fettalkoholethoxylate, EO-Grad: 3 bis 8), Lutensol® AO-Marken (C13C15-OXO- alkoholethoxylate, EO-Grad: 3 bis 30), Lutensol® AT-Marken (CieCis-Fettalkohol- ethoxylate, EO-Grad: 1 1 bis 80), Lutensol® ON-Marken (Cio-Oxoalkoholethoxylate, EO- Grad: 3 bis 1 1 ) und die Lutensol® TO-Marken (ds-Oxoalkoholethoxylate, EO-Grad: 3 bis 20) der Firma BASF SE. Übliche anionische Emulgatoren sind z.B. Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Alkyl- sulfaten (Alkylrest: Cs bis C12), von Schwefelsäurehalbestern ethoxylierter Alkanole (EO-Grad: 4 bis 30, Alkylrest: C12 bis Ci8) und ethoxylierter Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4 bis C12), von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest: C12 bis Cis) und von Al- kylarylsulfonsäuren (Alkylrest: C9 bis Cis). Common nonionic emulsifiers are, for example, ethoxylated mono-, di- and tri-alkylphenols (EO degree: 3 to 50, alkyl radical: C 4 to C 12) and also ethoxylated fatty alcohols (EO degree: 3 to 80, alkyl radical: Cs to C36). Examples are the Lutensol ® A grades (C 2 C 4 fatty alcohol EO units: 3 to 8), Lutensol ® AO-marks (C13C15-oxo-alcohol ethoxylates, EO units: 3 to 30), Lutensol ® AT (CieCis ethoxylate fatty alcohol, EO: 1 1 to 80) brands Lutensol ON ® brands (Cio-oxo alcohol ethoxylates, EO degree: 3 to 1: 1), and ® Lutensol tO brands (ds-oxo alcohol ethoxylates, EO grade: 3 to 20) from BASF SE. Typical anionic emulsifiers include alkali metal and ammonium salts of alkyl sulfates (alkyl radical: Cs to C12), ethoxylated sulfuric acid monoesters of alkanols (EO units: 4 to 30, alkyl radical: C12 to C 8) and ethoxylated alkylphenols (EO units: 3 to 50, alkyl radical: C 4 to C 12), of alkyl sulfonic acids (alkyl radical: C 12 to C 18) and of alkylaryl sulfonic acids (alkyl radical: C 9 to C 18).
Als weitere anionische Emulgatoren haben sich ferner Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
Figure imgf000017_0001
worin R1 und R2 H-Atome oder C4- bis C24-Alkyl bedeuten und nicht gleichzeitig H- Atome sind, und M1 und M2 Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen sein können, als geeignet erwiesen. In der allgemeinen Formel (I) bedeuten R1 und R2 bevorzugt lineare oder verzweigte Alkylreste mit 6 bis 18 C-Atomen, insbesondere mit 6, 12 und 16 C-Atomen oder Wasserstoff, wobei R1 und R2 nicht beide gleichzeitig H-Atome sind. M1 und M2 sind bevorzugt Natrium, Kalium oder Ammonium, wobei Natrium besonders bevorzugt ist. Besonders vorteilhaft sind Verbindungen (I), in denen M1 und M2 Natri- um, R1 ein verzweigter Alkylrest mit 12 C-Atomen und R2 ein H-Atom oder R1 ist. Häufig werden technische Gemische verwendet, die einen Anteil von 50 bis 90 Gew.-% des monoalkylierten Produktes aufweisen, wie beispielsweise Dowfax® 2A1 (Marke der Dow Chemical Company). Die Verbindungen (I) sind allgemein bekannt, z.B. aus US- A 4,269,749, und im Handel erhältlich.
Further anionic emulsifiers further compounds of the general formula (I)
Figure imgf000017_0001
wherein R 1 and R 2 hydrogen atoms or C 4 - to C2 4 alkyl and not simultaneously hydrogen atoms, and may be M 1 and M 2 alkali metal ions and / or ammonium ions, have proven suitable. In the general formula (I), R 1 and R 2 are preferably linear or branched alkyl radicals having 6 to 18 C atoms, in particular having 6, 12 and 16 C atoms or hydrogen, where R 1 and R 2 are not both simultaneously H and Atoms are. M 1 and M 2 are preferably sodium, potassium or ammonium, with sodium being particularly preferred. Particularly advantageous are compounds (I) in which M 1 and M 2 are sodium, R 1 is a branched alkyl radical having 12 C atoms and R 2 is an H atom or R 1 . Frequently, technical mixtures are used which have a proportion of 50 to 90 wt .-% of the monoalkylated product, such as Dowfax ® 2A1 (trademark of the Dow Chemical Company). The compounds (I) are well known, for example, from US-A 4,269,749, and commercially available.
Geeignete kationenaktive Emulgatoren sind in der Regel einen C6- bis Cis-Alkyl-, -Alkylaryl- oder heterocyclischen Rest aufweisende primäre, sekundäre, tertiäre oder quartäre Ammoniumsalze, Alkanolammoniumsalze, Pyridiniumsalze, Imidazolinium- salze, Oxazoliniumsalze, Morpholiniumsalze, Thiazoliniumsalze sowie Salze von Ami- noxiden, Chinoliniumsalze, Isochinoliniumsalze, Tropyliumsalze, Sulfoniumsalze und Phosphoniumsalze. Beispielhaft genannt seien Dodecylammoniumacetat oder das entsprechende Sulfat, die Sulfate oder Acetate der verschiedenen 2-(N,N,N-Trimethyl- ammonium)ethylparaffinsäureester, N-Cetylpyridiniumsulfat, N-Laurylpyridiniumsulfat sowie N-Cetyl-N,N,N-trimethylammoniumsulfat, N-Dodecyl-N,N,N-trimethylammonium- sulfat, N-Octyl-N,N,N-trimethlyammoniumsulfat, N,N-Distearyl-N,N-dimethyl- ammoniumsulfat sowie das Gemini-Tensid N,N'-(Lauryldimethyl)ethylendiamindisulfat, ethoxyliertes Talgfettalkyl-N-methylammoniumsulfat und ethoxyliertes Oleylamin (beispielsweise Uniperol® AC der Fa. BASF AG, ca. 12 Ethylenoxideinheiten). Zahlreiche weitere Beispiele finden sich in H. Stäche, Tensid-Taschenbuch, Carl-Hanser-Verlag, München, Wien, 1981 und in McCutcheon's, Emulsifiers & Detergents, MC Publishing Company, Glen Rock, 1989. Günstig ist, wenn die anionischen Gegen-gruppen möglichst gering nucleophil sind, wie beispielsweise Perchlorat, Sulfat, Phosphat, Nitrat und Carboxylate, wie beispielsweise Acetat, Trifluoracetat, Trichlor-acetat, Propionat, Oxalat, Citrat, Benzoat, sowie konjugierte Anionen von Organo-sulfonsäuren, wie zum Beispiel Methylsulfonat, Trifluormethylsulfonat und para-Toluolsulfonat, weiterhin Tetraflu- oroborat, Tetraphenylborat, Tetrakis(pentafluoro-phenyl)borat, Tetrakis[bis(3,5- trifluormethyl)phenyl]borat, Hexafluorophosphat, Hexafluoroarsenat oder Hexafluoroan- timonat. Suitable cationic emulsifiers are generally primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium salts containing C 6 -C 18 -alkyl, -alkylaryl or heterocyclic radicals, alkanolammonium salts, pyridinium salts, imidazolinium salts, oxazolinium salts, morpholinium salts, thiazolinium salts and salts of amines. noxides, quinolinium salts, isoquinolinium salts, tropylium salts, sulfonium salts and phosphonium salts. Examples include dodecylammonium acetate or the corresponding sulfate, the sulfates or acetates of the various 2- (N, N, N-trimethyl ammonium) ethylparaffinsäureester, N-cetylpyridinium sulfate, N-laurylpyridinium and N-cetyl-N, N, N-trimethylammonium sulfate, N-dodecyl-N, N, N-trimethylammonium sulfate, N-octyl-N, N, N-trimethylammonium sulfate, N, N-distearyl-N, N-dimethylammonium sulfate and the gemini-surfactant N, N '- ( lauryl) ethylendiamindisulfat, ethoxylated tallow alkyl-N-methyl ammonium sulfate and ethoxylated oleylamine (for example Uniperol.RTM ® AC from. BASF AG, about 12 ethylene oxide). Numerous other examples can be found in H. Stäche, Tensid-Taschenbuch, Carl-Hanser-Verlag, Munich, Vienna, 1981 and in McCutcheon's, Emulsifiers & Detergents, MC Publishing Company, Glen Rock, 1989. It is favorable if the anionic counterparts groups are as low as possible nucleophilic, such as perchlorate, sulfate, phosphate, nitrate and Carboxylates, such as acetate, trifluoroacetate, trichloroacetate, propionate, oxalate, citrate, benzoate, and conjugated anions of organo-sulfonic acids, such as methyl sulfonate, trifluoromethyl sulfonate and para-toluenesulfonate, tetrafluoroborate, tetraphenylborate, tetrakis (pentafluoro-) phenyl) borate, tetrakis [bis (3,5-trifluoromethyl) phenyl] borate, hexafluorophosphate, hexafluoroarsenate or hexafluoroantimonate.
Die als Dispergiermittel bevorzugt eingesetzten Emulgatoren werden vorteilhaft in einer Gesamtmenge > 0,005 und < 10 Gew.-%, vorzugsweise > 0,01 und < 5 Gew.-%, ins- besondere > 0,1 und < 3 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Monomerengesamtmenge, eingesetzt. The emulsifiers preferably used as dispersants are advantageously in a total amount of> 0.005 and <10 wt .-%, preferably> 0.01 and <5 wt .-%, in particular> 0.1 and <3 wt .-%, respectively based on the total amount of monomers used.
Die Gesamtmenge der als Dispergiermittel zusätzlich oder statt der Emulgatoren eingesetzten Schutzkolloide beträgt oft > 0,1 und < 10 Gew.-% und häufig > 0,2 und < 7 Gew.-%, jeweils bezogen die Monomerengesamtmenge. The total amount of the protective colloids used as dispersing agents in addition to or instead of the emulsifiers is often> 0.1 and <10% by weight and frequently> 0.2 and <7% by weight, in each case based on the total amount of monomer.
Bevorzugt werden jedoch anionische und/oder nichtionische Emulgatoren und insbesondere bevorzugt anionische Emulgatoren als Dispergiermittel eingesetzt. Die Auslösung der radikalisch initiierten wässrigen Emulsionspolymerisation erfolgt mittels eines radikalischen Polymerisationsinitiators (Radikalinitiator). Es kann sich dabei prinzipiell sowohl um Peroxide als auch um Azoverbindungen handeln. Selbstverständlich kommen auch Redoxinitiatorsysteme in Betracht. Als Peroxide können prinzipiell anorganische Peroxide, wie Wasserstoffperoxid oder Peroxodisulfate, wie die Mono- oder Di-Alkalimetall- oder Ammoniumsalze der Peroxodischwefelsäure, wie beispielsweise deren Mono- und Di-Natrium-, -Kalium- oder Ammoniumsalze oder organische Peroxide, wie Alkylhydroperoxide, beispielsweise tert-Butyl-, p-Menthyl- oder Cumylhydroperoxid, sowie Dialkyl- oder Diarylperoxide, wie Di-tert-butyl- oder Di- cumylperoxid eingesetzt werden. Als Azoverbindung finden im wesentlichen 2,2 - Azobis(isobutyronitril), 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) und 2,2'-Azobis(amidino- propyl)dihydrochlorid (AIBA, entspricht V-50 von Wako Chemicals) Verwendung. Als Oxidationsmittel für Redoxinitiatorsysteme kommen im Wesentlichen die oben genannten Peroxide in Betracht. Als entsprechende Reduktionsmittel können Schwefelverbindungen mit niedriger Oxidationsstufe, wie Alkalisulfite, beispielsweise Kalium- und/oder Natriumsulfit, Alkalihydrogensulfite, beispielsweise Kalium- und/oder Natriumhydrogensulfit, Alkalimetabisulfite, beispielsweise Kalium- und/oder Natriummetabi- sulfit, Formaldehydsulfoxylate, beispielsweise Kalium- und/oder Natriumformaldehyd- sulfoxylat, Alkalisalze, speziell Kalium- und/oder Natriumsalze aliphatische Sulfin- säuren und Alkalimetallhydrogensulfide, wie beispielsweise Kalium- und/oder Natrium- hydrogensulfid, Salze mehrwertiger Metalle, wie Eisen-(ll)-sulfat, Eisen-(ll)-Ammonium- sulfat, Eisen-(ll)-phosphat, Endiole, wie Dihydroxymaleinsäure, Benzoin und/oder As- corbinsäure sowie reduzierende Saccharide, wie Sorbose, Glucose, Fructose und/oder Dihydroxyaceton eingesetzt werden. In der Regel beträgt die Menge des eingesetzten Radikalinitiators, bezogen auf die Monomerengesamtmenge, 0,01 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 3 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 0,2 bis 1 ,5 Gew.-%. However, preference is given to using anionic and / or nonionic emulsifiers and particularly preferably anionic emulsifiers as dispersants. The release of the free-radically initiated aqueous emulsion polymerization takes place by means of a free-radical polymerization initiator (free-radical initiator). In principle, these can be both peroxides and azo compounds. Of course, redox initiator systems come into consideration. As peroxides may in principle inorganic peroxides, such as hydrogen peroxide or peroxodisulfates, such as the mono- or di-alkali metal or ammonium salts of peroxodisulfuric, such as their mono- and di-sodium, potassium or ammonium salts or organic peroxides, such as alkyl hydroperoxides, for example tert-butyl, p-menthyl or cumyl hydroperoxide, and also dialkyl or diaryl peroxides, such as di-tert-butyl or di-cumyl peroxide. As an azo compound substantially 2,2 - azobis (isobutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2'-azobis (amidino propyl) dihydrochloride (AIBA, corresponding to V-50 from Wako Chemicals ) Use. Suitable oxidizing agents for redox initiator systems are essentially the abovementioned peroxides. Suitable reducing agents may be sulfur compounds having a low oxidation state, such as alkali metal sulphites, for example potassium and / or sodium sulphite, alkali hydrogen sulphites, for example potassium and / or sodium hydrogen sulphite, alkali metal bisulphites, for example potassium and / or sodium metabisulphite. sulfite, formaldehyde sulfoxylates, for example potassium and / or sodium formaldehyde sulfoxylate, alkali metal salts, especially potassium and / or sodium salts, aliphatic sulfinic acids and alkali metal hydrogensulfides, for example potassium and / or sodium hydrogen sulfide, salts of polyvalent metals, such as iron (II ) sulfate, iron (II) ammonium sulfate, iron (II) phosphate, endiols, such as dihydroxymaleic acid, benzoin and / or ascorbic acid, and reducing saccharides, such as sorbose, glucose, fructose and / or dihydroxyacetone , In general, the amount of the radical initiator used, based on the total amount of monomers, 0.01 to 5 wt .-%, preferably 0.1 to 3 wt .-% and particularly preferably 0.2 to 1, 5 wt .-%.
Vorzugsweise wird die Gesamtmenge des Radikalinitiators im wässrigen Reaktionsmedium vorgelegt. Es ist aber auch möglich, gegebenenfalls lediglich eine Teilmenge des Radikalinitiators im wässrigen Reaktionsmedium vorzulegen und dann während der radikalischen Emulsionspolymerisation die Gesamtmenge bzw. die gegebenenfalls verbliebene Restmenge nach Maßgabe des Verbrauchs kontinuierlich oder diskontinuierlich zuzugeben. Preferably, the total amount of the radical initiator is initially charged in the aqueous reaction medium. However, it is also possible, if appropriate, to initially introduce only a partial amount of the free-radical initiator in the aqueous reaction medium and then to add continuously or discontinuously during the free radical emulsion polymerization the total amount or the residual amount remaining if appropriate in accordance with consumption.
Als Reaktionstemperatur für die radikalische wässrige Emulsionspolymerisation kommt der gesamte Bereich von 0 bis 170 °C in Betracht. Dabei werden in der Regel Tempe- raturen von 50 bis 120 °C, häufig 60 bis 1 10 °C und oft 70 bis 100 °C angewendet. Die radikalische wässrige Emulsionspolymerisation kann bei einem Druck kleiner, gleich oder größer 1 bar (absolut) durchgeführt werden, so dass die Polymerisationstemperatur 100 °C übersteigen und bis zu 170 °C betragen kann. Vorzugsweise werden leichtflüchtige Monomere, wie beispielsweise 2-Methyl-buten-1 , 3-Methylbuten-1 , 2- Methylbuten-2, Butadien, Buten-2, 2-Methylpropen, Propen, Ethylen oder Vinylchlorid unter erhöhtem Druck polymerisiert. Dabei kann der Druck 1 ,2, 1 ,5, 2, 5, 10, 15, 50, 100 bar oder noch höhere Werte einnehmen. Werden Emulsionspolymerisationen im Unterdruck durchgeführt, werden Drücke von 950 mbar, häufig von 900 mbar und oft 850 mbar (absolut) eingestellt. Vorteilhaft wird die radikalische wässrige Emuslionspo- lymerisation bei 1 atm (1 ,01 bar absolut) unter Inertgasatmosphäre, wie beispielsweise unter Stickstoff oder Argon durchgeführt. The reaction temperature for the free-radical aqueous emulsion polymerization is the entire range from 0 to 170 ° C into consideration. As a rule, temperatures of 50 to 120 ° C, often 60 to 1 10 ° C and often 70 to 100 ° C are used. The free-radical aqueous emulsion polymerization can be carried out at a pressure of less than or equal to 1 bar (absolute), so that the polymerization temperature can exceed 100 ° C. and can be up to 170 ° C. Preferably, volatile monomers such as 2-methyl-1-butene-1, 3-methylbutene-1, 2-methylbutene-2, butadiene, butene-2, 2-methylpropene, propene, ethylene or vinyl chloride are polymerized under elevated pressure. The pressure may be 1, 2, 1, 5, 2, 5, 10, 15, 50, 100 bar or even higher values. If emulsion polymerizations are carried out under reduced pressure, pressures of 950 mbar, often 900 mbar and often 850 mbar (absolute) are set. The free-radical aqueous emulsion polymerization is advantageously carried out at 1 atm (1:01 bar absolute) under an inert gas atmosphere, such as under nitrogen or argon.
Das wässrige Reaktionsmedium kann prinzipiell in untergeordneten Mengen auch wasserlösliche organische Lösungsmittel, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Iso- propanol, Butanole, Pentanole, aber auch Aceton etc. umfassen. Bevorzugt wird das Verfahren zur Herstellung der Polymerdispersionen der Komponenten A und B jedoch in Abwesenheit solcher Lösungsmittel durchgeführt. The aqueous reaction medium may in principle also comprise, in minor amounts, water-soluble organic solvents, such as, for example, methanol, ethanol, isopropanol, butanols, pentanols, but also acetone, etc. This is preferred Process for the preparation of the polymer dispersions of components A and B, however, carried out in the absence of such solvents.
Neben den vorgenannten Komponenten können optional auch radikalkettenübertra- gende Verbindungen eingesetzt werden, um das Molekulargewicht der durch die Polymerisation zugänglichen Polymerisate zu reduzieren bzw. zu kontrollieren. Dabei kommen im wesentlichen aliphatische und/oder araliphatische Halogenverbindungen, wie beispielsweise n-Butylchlorid, n-Butylbromid, n-Butyljodid, Methylenchlorid, Ethy- lendichlorid, Chloroform, Bromoform, Bromtrichlormethan, Dibromdichlormethan, Tet- rachlorkohlenstoff, Tetrabromkohlenstoff, Benzylchlorid, Benzylbromid, organische Thioverbindungen, wie primäre, sekundäre oder tertiäre aliphatische Thiole, wie beispielsweise Ethanthiol, n-Propanthiol, 2-Propanthiol, n-Butanthiol, 2-Butanthiol, 2- Methyl-2-propanthiol, n-Pentanthiol, 2-Pentanthiol, 3-Pentanthiol, 2-Methyl-2- butanthiol, 3-Methyl-2-butanthiol, n-Hexanthiol, 2-Hexanthiol, 3-Hexanthiol, 2-Methyl-2- pentanthiol, 3-Methyl-2-pentanthiol, 4-Methyl-2-pentanthiol, 2-Methyl-3-pentanthiol, 3- Methyl-3-pentanthiol, 2-Ethylbutanthiol, 2-Ethyl-2-butanthiol, n-Heptanthiol und seine isomeren Verbindungen, n-Octanthiol und seine isomeren Verbindungen, n-Nonanthiol und seine isomeren Verbindungen, n-Decanthiol und seine isomeren Verbindungen, n- Undecanthiol und seine isomeren Verbindungen, n-Dodecanthiol und seine isomeren Verbindungen, n-Tridecanthiol und seine isomeren Verbindungen, substituierte Thiole, wie beispielsweise 2-Hydroxyethanthiol, aromatische Thiole, wie Benzolthiol, ortho-, meta-, oder para-Methylbenzolthiol, sowie alle weiteren im Polymerhandbook 3rd edtiti- on, 1989, J. Brandrup und E.H. Immergut, John Weley & Sons, Abschnitt II, Seiten 133 bis 141 , beschriebenen Schwefelverbindungen, aber auch aliphatische und/oder aro- matische Aldehyde, wie Acetaldeyhd, Propionaldehyd und/oder Benzaldehyd, ungesättigte Fettsäuren, wie Ölsäure, Diene mit nicht konjugierten Doppelbindungen, wie Divi- nylmethan oder Vinylcyclohexan oder Kohlenwasserstoffe mit leicht abstrahierbaren Wasserstoffatomen, wie beispielsweise Toluol, zum Einsatz. Es ist aber auch möglich, Gemische sich nicht störender vorgenannter radikalkettenubertragender Verbindungen einzusetzen. In addition to the abovementioned components, it is also possible optionally to use free-radical chain compounds in order to reduce or control the molecular weight of the polymers obtainable by the polymerization. These are essentially aliphatic and / or araliphatic halogen compounds, such as, for example, n-butyl chloride, n-butyl bromide, n-butyl iodide, methylene chloride, ethylenedichloride, chloroform, bromoform, bromotrichloromethane, dibromodichloromethane, carbon tetrachloride, carbon tetrabromide, benzyl chloride, benzyl bromide, organic Thio compounds, such as primary, secondary or tertiary aliphatic thiols, such as ethanethiol, n-propanethiol, 2-propanethiol, n-butanethiol, 2-butanethiol, 2-methyl-2-propanethiol, n-pentanethiol, 2-pentanethiol, 3-pentanethiol , 2-methyl-2-butanethiol, 3-methyl-2-butanethiol, n-hexanethiol, 2-hexanethiol, 3-hexanethiol, 2-methyl-2-pentanethiol, 3-methyl-2-pentanethiol, 4-methyl-2 pentanethiol, 2-methyl-3-pentanethiol, 3-methyl-3-pentanethiol, 2-ethylbutanethiol, 2-ethyl-2-butanethiol, n-heptanethiol and its isomeric compounds, n-octanethiol and its isomeric compounds, n-nonanethiol and its isomeric compounds, n-decanethiol and its isomers Compounds, n-undecanethiol and its isomeric compounds, n-dodecanethiol and its isomeric compounds, n-tridecanethiol and its isomeric compounds, substituted thiols, such as, for example, 2-hydroxyethanethiol, aromatic thiols, such as benzenethiol, ortho, meta, or para Methylbenzenethiol, as well as all other described in Polymerhandbook 3 rd edtiti- on, 1989, J. Brandrup and EH Immergut, John Weley & Sons, Section II, pages 133 to 141, but also aliphatic and / or aromatic aldehydes, such as Acetaldeyhd, propionaldehyde and / or benzaldehyde, unsaturated fatty acids such as oleic acid, dienes with non-conjugated double bonds, such as divinylmethane or vinylcyclohexane or hydrocarbons with easily abstractable hydrogen atoms, such as toluene, are used. However, it is also possible to use mixtures of non-interfering aforementioned radical chain-transferring compounds.
Die bei der Herstellung der Polymerdispersionen optional eingesetzte Gesamtmenge der radikalkettenübertragenden Verbindungen, bezogen auf die Monomerengesamt- menge, ist in der Regel < 5 Gew.-%, oft < 3 Gew.-% und häufig < 1 Gew.-%. Günstig ist es, wenn eine Teil- oder die Gesamtmenge der optional eingesetzten radi- kalkettenübertragenden Verbindung dem Reaktionsmedium vor der Initiierung der radikalischen Polymerisation zugeführt wird. Darüber hinaus kann eine Teil- oder die Gesamtmenge der radikalkettenübertragenden Verbindung dem wässrigen Reaktions- medium vorteilhaft auch gemeinsam mit den Monomeren während der Polymerisation zugeführt werden. The total amount of radical chain transferring compounds optionally used in the preparation of the polymer dispersions, based on the total amount of monomers, is generally <5% by weight, often <3% by weight and frequently <1% by weight. It is advantageous if a partial or total amount of the optionally used radical chain-transmitting compound is fed to the reaction medium before the initiation of the free-radical polymerization. In addition, a partial or total amount of the radical chain-transferring compound may advantageously also be added to the aqueous reaction medium together with the monomers during the polymerization.
Optional kann die radikalisch initiierte wässrige Emulsionspolymerisation auch in Anwesenheit einer Polymersaat, beispielsweise in Anwesenheit von 0,01 bis 3 Gew.-%, häufig von 0,02 bis 2 Gew.-% und oft von 0,04 bis 1 ,5 Gew.-% einer Polymersaat, jeweils bezogen auf die Monomerengesamtmenge, erfolgen. Optionally, the free-radically initiated aqueous emulsion polymerization in the presence of a polymer seed, for example in the presence of 0.01 to 3 wt .-%, often from 0.02 to 2 wt .-% and often from 0.04 to 1, 5 wt. % of a polymer seed, in each case based on the total amount of monomers.
Eine Polymersaat wird insbesondere dann eingesetzt, wenn die Partikelgröße der mittels radikalisch wässriger Emulsionspolymerisation herzustellender Polymerpartikel gezielt eingestellt werden soll (siehe hierzu beispielsweise US-A 2,520,959 und US- A 3,397,165). Insbesondere wird eine Polymersaat eingesetzt, deren Polymersaatpartikel eine enge Partikelgrößenverteilung und gewichtsmittlere Durchmesser Dw < 100 nm, häufig > 5 nm bis < 50 nm und oft > 15 nm bis < 35 nm aufweisen. Üblicherweise wird die Polymersaat in Form einer wässrigen Polymerdispersion eingesetzt. Die vorgenannten Mengenangaben beziehen sich dabei auf den Polymerisatfeststoffanteil der wässrigen Polymersaatdispersion; sie sind daher als Gew.- Teile Polymersaatfeststoff, bezogen auf die Monomerengesamtmenge, angegeben. Wird eine Polymersaat verwendet, so wird vorteilhaft eine Fremdpolymersaat eingesetzt. Im Unterschied zu einer sogenannten in situ-Polymersaat, welche vor Beginn der eigentlichen Emulsionspolymerisation im Reaktionsgefäß hergestellt wird und welche die gleiche monomere Zusammensetzung aufweist wie das durch die nachfolgende radikalisch initiierte wässrige Emulsionspolymerisation hergestellte Polymerisat, wird unter einer Fremdpolymersaat eine Polymersaat verstanden, die in einem separaten Reaktionsschritt hergestellt wurde und deren monomere Zusammensetzung von dem durch die radikalisch initiierte wässrige Emulsionspolymerisation hergestellten Polymerisat verschieden ist, was jedoch nichts anderes bedeutet, als dass zur Herstellung der Fremdpolymersaat und zur Herstellung der wässrigen Polymerisatdispersion unter- schiedliche Monomere bzw. Monomerenmischungen mit unterschiedlicher Zusammensetzung eingesetzt werden. Die Herstellung einer Fremdpolymersaat ist dem Fach- mann geläufig und erfolgt üblicherweise dergestalt, dass eine relativ kleine Menge an Monomeren sowie eine relativ große Menge an Emulgatoren in einem Reaktionsgefäß vorgelegt und bei Reaktionstemperatur eine ausreichende Menge an Polymerisationsinitiator zugegeben wird. A polymer seed is used in particular when the particle size of the polymer particles to be prepared by free-radical aqueous emulsion polymerization is to be specifically adjusted (see, for example, US Pat. No. 2,520,959 and US Pat. No. 3,397,165). In particular, a polymer seed is used whose polymer seed particles have a narrow particle size distribution and weight-average diameters D w <100 nm, frequently> 5 nm to <50 nm and often> 15 nm to <35 nm. Usually, the polymer seed is used in the form of an aqueous polymer dispersion. The aforementioned amounts are based on the polymer solids content of the aqueous Polymersaatdispersion; they are therefore given as parts by weight of polymer seed solids, based on the total amount of monomers. If a polymer seed is used, it is advantageous to use a foreign polymer seed. In contrast to a so-called in situ polymer seed, which is prepared prior to the actual emulsion polymerization in the reaction vessel and which has the same monomeric composition as the polymer prepared by the subsequent free-radically initiated aqueous emulsion polymerization, a foreign polymer seed is understood to mean a polymer seed which in one Separate reaction step was prepared and their monomeric composition of the polymer prepared by the free-radically initiated aqueous emulsion polymerization is different, but this means nothing else than that used for the preparation of Fremdpolymersaat and for the preparation of the aqueous polymer dispersion different monomers or monomer mixtures of different composition become. The production of a foreign polymer seed is subject to man and usually carried out such that a relatively small amount of monomers and a relatively large amount of emulsifiers in a reaction vessel are introduced and at reaction temperature, a sufficient amount of polymerization initiator is added.
Bevorzugt wird eine Polymerfremdsaat mit einer Glasübergangs-temperatur > 50 °C, häufig > 60 °C oder > 70 °C und oft > 80 °C oder > 90 °C eingesetzt. Insbesondere bevorzugt ist eine Polystyrol- oder eine Polymethylmethacrylat-Polymersaat. Die Gesamtmenge an Fremdpolymersaat kann vor Beginn der Zugabe der Monomeren, welche zur Herstellung der Polymerdispersionen der Komponenten A und B verwendet werden, im Reaktionsgefäß vorgelegt werden. Es ist aber auch möglich, lediglich eine Teilmenge der Fremdpolymersaat vor Beginn der Zugabe der Monomeren im Reaktionsgefäß vorzulegen und die verbleibende Restmenge während der Polymerisa- tion zuzugeben. Falls erforderlich, kann aber auch die Gesamtpolymersaatmenge im Verlauf der Polymerisation zuzugeben werden. Vorzugsweise wird die Gesamtmenge an Fremdpolymersaat vor Beginn der Zugabe der Monomere im Reaktionsgefäß vorgelegt. Für Komponente A und B bevorzugte wässrige Polymerdispersionen weisen üblicherweise einen Polymerfeststoffgehalt von > 10 und < 80 Gew.-%, bevorzugt > 15 und < 70 Gew.-% und oft > 20 und < 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf die wässrige Polymerdispersion, auf. Besonders bevorzugt betragen die Polymerfeststoffgehalte der Komponenten A und B von 15 bis 40 Gew.-%. Preference is given to using polymer foreign seed with a glass transition temperature> 50 ° C., frequently> 60 ° C. or> 70 ° C. and often> 80 ° C. or> 90 ° C. Particularly preferred is a polystyrene or a polymethyl methacrylate polymer seed. The total amount of foreign polymer seed may be presented in the reaction vessel prior to the beginning of the addition of the monomers used to prepare the polymer dispersions of components A and B. However, it is also possible to introduce only a subset of the foreign polymer seed prior to the beginning of the addition of the monomers in the reaction vessel and to add the remaining amount during the polymerization. If necessary, however, it is also possible to add the total amount of polymer seed in the course of the polymerization. Preferably, the total amount of Fremdpolymersaat is submitted before the beginning of the addition of the monomers in the reaction vessel. Aqueous polymer dispersions preferred for components A and B usually have a polymer solids content of> 10 and <80% by weight, preferably> 15 and <70% by weight and often> 20 and <50% by weight, in each case based on the aqueous Polymer dispersion, on. The polymer solids contents of components A and B are particularly preferably from 15 to 40% by weight.
Häufig werden bei den erhaltenen wässrigen Polymerdispersionen die Restgehalte an nicht umgesetzten Monomeren sowie anderen leichtsiedenden Verbindungen durch dem Fachmann ebenfalls bekannte chemische und/oder physikalische Methoden [siehe beispielsweise EP-A 771328, DE-A 196 24 299, DE-A 196 21 027, DE- A 197 41 184, DE-A 197 41 187, DE-A 198 05 122, DE-A 198 28 183, DE- A 198 39 199, DE-A 198 40 586 und 198 47 1 15] herabgesetzt. Frequently in the aqueous polymer dispersions obtained, the residual contents of unreacted monomers and other low-boiling compounds by the skilled person also known chemical and / or physical methods [see, for example, EP-A 771328, DE-A 196 24 299, DE-A 196 21 027, DE-A 197 41 184, DE-A 197 41 187, DE-A 198 05 122, DE-A 198 28 183, DE-A 198 39 199, DE-A 198 40 586 and 198 47 1 15] reduced.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt gemäß Schritt (b) das Mischen der Polymerdispersionen aus Schritt (a) und optional weiterer Komponenten, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente A zur Komponente B bezogen auf den Feststoffgehalt von 95 zu 5 bis 60 zu 40 beträgt. Vorzugsweise beträgt das Gewichtsver- hältnis der Komponenten A zu B in der so erhaltenen Mischung von 90 zu 10 bis 70 zu 30 (jeweils bezogen auf den Feststoffgehalt). In the context of the process according to the invention, the polymer dispersions from step (a) and optionally further components are mixed according to step (b), the weight ratio of component A to component B being 95: 5 to 60: 40, based on the solids content. Preferably, the weight Ratio of the components A to B in the mixture thus obtained from 90 to 10 to 70 to 30 (each based on the solids content).
Als Methoden zur Mischung der Polymerdispersionen kommen gundsätzlich alle dem Fachmann weitläufig bekannten Methoden zur Mischung von Dispersionen in Betracht, wobei insbesondere das Mischen unter Rühren bevorzugt ist. As methods for mixing the polymer dispersions, it is possible to use in principle all methods of mixing dispersions which are widely known to the person skilled in the art, mixing in particular being preferred with stirring.
Als weitere Komponenten kommen insbesondere prinzipiell alle dem Fachmann bekannten Zusatzstoffe und Wirkstoffe sowie Hilfsstoffe in Betracht. Entsprechende For- mulierungen für Beschichtungen (top-coat) sind dem Fachmann beispielsweise aus R. Schwalm:„UV coatings: basics, recent developments and new applications", Elsevier (2007), insbesondere Seite 140 bis 145 bekannt. Formulierungen für Anstriche sind dem Fachmann beispielsweise aus R. Baumstark, M. Schwartz:„Dispersionen für Bautenfarben: Acrylatsysteme in Theorie und Praxis", Curt R. Vincentz Verlag (2001 ), ins- besondere Seiten 52 bis 54 und 217 bis 218, bekannt. In principle, all other additives and active substances and auxiliaries known to the person skilled in the art may be considered as further components. Corresponding formulations for coatings (topcoat) are known to the person skilled in the art, for example, from R. Schwalm: "UV Coatings: basics, recent developments and new applications", Elsevier (2007), in particular pages 140 to 145. Formulations for paints are One skilled in the art, for example, from R. Baumstark, M. Schwartz: "Dispersions for architectural paints: acrylate systems in theory and practice", Curt R. Vincentz Verlag (2001), in particular pages 52 to 54 and 217 to 218, known.
Gemäß Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Auftragen der Mischung aus Schritt (b) auf eine Fläche, vorzugsweise ein Substrat. Geeignete Substrate sind insbesondere Kunststoffe, Stahl, Keramik, Glass und Beton. According to step (c) of the process according to the invention, the mixture of step (b) is applied to a surface, preferably a substrate. Suitable substrates are in particular plastics, steel, ceramics, glass and concrete.
Der Begriff Fläche umfasst jegliche geeignete, eine Fläche aufweisende Grundlage für die Beschichtung. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Aufbringen auf ein Substrat. In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Aufbringung auf eine Fläche im Baubereich, insbesondere eine Wand, wobei die Aufbringung im Rahmen einer Formulierung, insbesondere als Fassadenfarbe, erfolgt. The term surface includes any suitable surface-having base for the coating. In a first preferred embodiment, the application is carried out on a substrate. In a second preferred embodiment, the application takes place on a surface in the construction sector, in particular a wall, wherein the application takes place within the scope of a formulation, in particular as a facade paint.
Das Auftragen kann durch übliche, dem Fachmann bekannte Auftragungs- und/oder Beschichtungsmethoden erfolgen. Geeignete Methoden sind zum Beispiel Aufrakeln, Aufstreichen, dip-coating oder spray-coating. Kriterien für die Wahl einer geeigneten Aufbringungsmethode und die Festlegung der spezifischen Parameter der Aufbringung sind dem Fachmann an sich bekannt und hängen in bekannter Weise von der Art und Form der Fläche und den spezifischen Eigenschaften der aufzubringenden Mischung ab. The application can be carried out by customary application and / or coating methods known to the person skilled in the art. Suitable methods are, for example, doctoring, brushing, dip-coating or spray-coating. Criteria for the choice of a suitable application method and the determination of the specific parameters of the application are known per se to the person skilled in the art and depend in a known manner on the type and shape of the surface and the specific properties of the mixture to be applied.
Im Rahmen von Schritt (d) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Verfestigung der Mischung aus Schritt (c) unter Bildung einer Beschichtung. Der Begriff„Verfesti- gung" kennzeichnet dabei die Ausbildung einer festen, d. h. zusammenhängenden Struktur, welche bereits als Beschichtung aufzufassen ist, und ist nicht so zu verstehen, dass flüssige Restanteile in der Beschichtung ausgeschlossen sind. Die Verfestigung der Mischung erfolgt in Gegenwart des Substrats unter zumindest teilweiser Entfernung, insbesondere weitgehender Entfernung der flüssigen Phase („Trocknung"). Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Partikel der Komponenten A und B verfilmen, d. h. unter interpartikulärer Vernetzung verfilmen. Insbesondere die Verfilmung der Partikel der Komponente B untereinander ist bevorzugt. Entsprechende Me- thoden sind dem Fachmann bekannt. In step (d) of the process according to the invention, the solidification of the mixture from step (c) takes place to form a coating. The term "solidification" In this case, the formation of a solid, ie coherent structure, which is already to be regarded as a coating, is not to be understood as meaning that liquid residual components in the coating are excluded.The solidification of the mixture takes place in the presence of the substrate with at least partial removal, especially extensive removal of the liquid phase ("drying"). In this case, it is preferred if the particles of the components A and B film, ie film under interparticle crosslinking. In particular, the filming of the particles of component B with one another is preferred. Corresponding methods are known to the person skilled in the art.
Die Verfestigung der Mischung gemäß Schritt (d) kann insbesondere bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur, beispielsweise bei 25°C bis 100°C, erfolgen. Bevorzugt ist die Trocknung bei Raumtemperatur. Der bei der Trocknung angewendete Druck kann über einen weiten Bereich variieren und korreliert in bekannter Weise mit der Trocknungsgeschwindigkeit. Ebenso kann der Wassergehalt der Umgebungsluft variieren. Üblicherweise wird an Luft getrocknet. Die Zeitdauer der Trocknung kann in Abhängigkeit der vorgenannten Parameter über einen weiten Zeitraum variieren und beispielsweise von 10 Minuten bis 24 Stunden betragen. Die Zeitdauer der Trocknung hängt außerdem von der Schichtdicke ab. The solidification of the mixture according to step (d) can be carried out in particular at room temperature or at elevated temperature, for example at 25 ° C to 100 ° C. Preferably, the drying is at room temperature. The pressure applied during drying can vary over a wide range and correlates in a known manner with the rate of drying. Likewise, the water content of the ambient air can vary. Usually it is dried in air. The duration of the drying may vary over a wide period of time depending on the aforementioned parameters, for example from 10 minutes to 24 hours. The duration of the drying also depends on the layer thickness.
Schritt (d) kann fließend in Schritt (e) übergehen, d. h. Schritt (d) muss nicht unbedingt zu einer vollständigen Trocknung geführt haben, bevor Schritt (e) durchgeführt wird. Die aus Schritt (d) resultierende Beschichtung muss definitionsgemäß jedoch zumin- dest eine zusammenhängende feste Struktur aufweisen. Step (d) may proceed smoothly in step (e), i. H. Step (d) may not necessarily have resulted in complete drying before step (e) is performed. By definition, however, the coating resulting from step (d) must have at least one coherent solid structure.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt im Rahmen von Schritt (e) die weitere chemische Umsetzung der Beschichtung unter Erhalt einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials. In the context of the process according to the invention, the further chemical conversion of the coating takes place within the scope of step (e), with the result that a periodic structure of the surface potential is obtained.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt im Rahmen von Schritt (e) die Änderung der Oberflächenladung einer der Komponenten A oder B von neutral auf positiv oder von neutral auf negativ. Die Art und die Bedingungen der chemischen Umsetzung gemäß Schritt (e) sind abhängig von der Art der verwendeten Monomere, insbesondere davon, welcher unter den Bedingungen von Schritt (e) reaktive Typ Monomer (ua oder uk) verwendet wurde. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die weitere chemische Umsetzung gemäß Schritt (e) unter Einwirkung einer erhöhten Temperatur und Abspaltung eines Moleküls. Voraussetzung hierfür ist die Verwendung eines entsprechenden Monomers vom Typ ua oder uk (insbesondere Typ ua), welches thermisch in einen geladenen Monomerbaustein umwandelbar ist. In a preferred embodiment, in the context of step (e), the change in the surface charge of one of the components A or B from neutral to positive or from neutral to negative. The type and conditions of the chemical reaction according to step (e) are dependent on the type of monomers used, in particular of which was used under the conditions of step (e) reactive type monomer (ua or uk). In a preferred embodiment, the further chemical reaction according to step (e) takes place under the action of an elevated temperature and elimination of a molecule. The prerequisite for this is the use of a corresponding monomer of the type ua or uk (in particular type ua), which is thermally convertible into a charged monomer unit.
Besonders bevorzugt ist die Abspaltung von Isobuten oder CO2. In einer ganz bevorzugten Ausführungsform umfasst eine der Dispersionen A oder B tert-Butylacrylat als Comonomer. In dieser Ausführungsform erfolgt die Abspaltung von Isobuten durch Anwendung einer erhöhten Temperatur von 150 bis 300 °C, insbesondere von 180°C bis 250°C. Die Zeitdauer variiert in Abhängigkeit von der Temperatur und beträgt von 10 Minuten bis 24 Stunden. Sofern als Monomer des Typs ua oder uk, welche thermisch in einen Monomerbaustein mit geladener funktioneller Gruppe umgewandelt werden können, andere Monomere als tert-Butylacrylat verwendet werden, dann passt der Fachmann die zur Abspaltung geeigneten Temperaturbereiche und Zeitdauern durch entsprechende Vorversuche an. Particularly preferred is the elimination of isobutene or CO2. In a very preferred embodiment, one of the dispersions A or B comprises tert-butyl acrylate as comonomer. In this embodiment, the removal of isobutene by applying an elevated temperature of 150 to 300 ° C, in particular from 180 ° C to 250 ° C. The time varies with the temperature and is from 10 minutes to 24 hours. If other monomers than tert-butyl acrylate are used as monomer of the type ua or uk, which can be converted thermally into a monomer unit with charged functional group, the skilled person adjusts the temperature ranges and time periods suitable for the cleavage by appropriate preliminary experiments.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die weitere chemische Umset- zung gemäß Schritt (e) unter Einwirkung einer chemischen Verbindung, insbesondere einer nucleophilen Verbindung, wobei die weitere chemische Umsetzung besonders bevorzugt die Öffnung von Epoxidgruppen umfasst. Voraussetzung hierfür ist die Verwendung eines entsprechenden Typs Monomer ua oder uk wie weiter oben beschrieben (insbesondere Typ uk). In a further preferred embodiment, the further chemical reaction according to step (e) takes place under the action of a chemical compound, in particular a nucleophilic compound, wherein the further chemical reaction particularly preferably comprises the opening of epoxide groups. The prerequisite for this is the use of a corresponding type of monomer ua or uk as described above (in particular type uk).
Die weitere Umsetzung mittels Einwirkung einer chemischen Verbindung kann grundsätzlich mittels jeglicher Form des Inkontaktbringens mit der chemischen Verbindung erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die weitere chemische Umsetzung durch Besprühen der verfestigten Beschichtung mit der chemischen Verbindung. The further reaction by the action of a chemical compound can in principle be carried out by means of any form of contacting with the chemical compound. Preferably, the further chemical reaction is carried out by spraying the solidified coating with the chemical compound.
Bei Verwendung von Monomeren des Typs uk wird das entsprechende Substrat bzw. der Polymerfilm im Rahmen von Schritt (e) vorzugsweise bei Raumtemperatur mit einem geeigneten Nucleophil versetzt (vorzugsweise besprüht). Beispielsweise findet die Reaktion zwischen Aminen und Epoxidgruppen bereits bei Raumtemperatur sehr schnell und quantitativ statt. Der Epoxidring wird durch das Amin geöffnet und ein Ami- noalkohol ausgebildet. In Abhängigkeit vom pH-Wert der Oberfläche des Films wird das resultierend tertiäre Amin protoniert und ist damit kationisch geladen. When uk monomers are used, the appropriate substrate or polymer film is preferably (preferably sprayed) at room temperature with a suitable nucleophile during step (e). For example, the reaction between amines and epoxide groups takes place very rapidly and quantitatively even at room temperature. The epoxide ring is opened by the amine and an amine noalcohol formed. Depending on the pH of the surface of the film, the resulting tertiary amine is protonated and thus cationically charged.
Grundsätzlich überwiegen die aus Schritt (e) resultierenden Ladungen die wenigen gegensätzlichen Ladungen, die aus oberflächlich adsorbierten geladenen Emulgatoren oder Schutzkollodie bzw. einpolymerisierten geladenen Gruppen aus dem Initiator stammen. In principle, the charges resulting from step (e) outweigh the few opposing charges which originate from superficially adsorbed charged emulsifiers or protective colloids or copolymerized charged groups from the initiator.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die gemäß dem erfindungs- gemäßen Verfahren erhältlichen Beschichtungen sowie die Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungen zur Verringerung von Belagsbildung, insbesondere zur Verringerung von Kaikabscheidungen auf Oberflächen, die in Kontakt mit Wasser gelangen. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von Beschichtungen mit periodischer Struktur des Oberflächenpotentials zur Verringerung von Belagsbildung. Vorzugsweise werden die Beschichtungen durch ein Verfahren erhalten, welches folgende Schritte umfasst: A further subject of the present invention are the coatings obtainable according to the process according to the invention and the use of the coatings according to the invention for the reduction of deposit formation, in particular for the reduction of quench deposits on surfaces which come into contact with water. Moreover, the present invention relates to the use of coatings having a periodic structure of surface potential to reduce deposit formation. Preferably, the coatings are obtained by a process comprising the steps of:
(a) Bereitstellen mindestens einer ersten Polymerdispersion als Komponente A und mindestens einer zweiten Polymerdispersion als Komponente B, wobei sich die Komponenten A und B in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden,(a) providing at least one first polymer dispersion as component A and at least one second polymer dispersion as component B, wherein the components A and B differ in their chemical composition,
(b) Mischen der Polymerdispersionen aus Schritt (a) und optional weiterer Komponenten, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente A zur Komponente B bezogen auf den Feststoffgehalt von 95 zu 5 bis 60 zu 40 beträgt, (b) mixing the polymer dispersions from step (a) and optionally further components, wherein the weight ratio of component A to component B relative to the solids content is from 95: 5 to 60: 40,
(c) Auftragen der Mischung aus Schritt (b) auf eine Fläche, vorzugsweise ein Substrat,  (c) applying the mixture from step (b) to a surface, preferably a substrate,
(d) Verfestigung der Mischung aus Schritt (c) unter Erhalt einer Beschichtung, und (d) solidifying the mixture of step (c) to obtain a coating, and
(e) optional weitere chemische Umsetzung der Beschichtung unter Erhalt einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials, wobei das Verhältnis des gewichtsmittleren Partikeldurchmessers der Komponente A zu dem der Komponente B von 3 zu 1 bis 15 zu 1 beträgt, der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente A von 75 bis 1000 nm und der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente B von 10 bis 200 nm beträgt. Beispiele Beispiel 1 : (e) optionally further chemical reaction of the coating to obtain a periodic structure of the surface potential, wherein the ratio of the weight average particle diameter of component A to that of component B is from 3: 1 to 15: 1, the weight average particle diameter of component A is from 75 to 1000 nm and the weight average particle diameter of the component B is from 10 to 200 nm. Examples Example 1 :
In einem 2 Liter fassenden Polymerisationsreaktor mit Blattrührer und In a 2 liter polymerization reactor with paddle stirrer and
Heiz/Kühleinrichtung wurde ein Gemisch aus 450,0 g entionisiertem Wasser und 17,23 g von Zulauf 1 und unter Stickstoffatmosphäre auf 80°C erhitzt. Dazu wurde nach 5 Minuten Rühren bei vorgegebener Temperatur 9,30 g von Zulauf 3 zugegeben. Nach 15 Minuten wurden Zulauf 1 und Zulauf 3 gestartet. Zulauf 1 wurde gleichmäßig über 2 Stunden zudosiert. Zulauf 3 wurde gleichmäßig über 4 Stunden zudosiert. Zulauf 1 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 448,50 g entionisiertem Wasser, 0,75 g Lipa- min® OK (eine 37%ige Lösung eines oxethylierten Fettaminderivats), 238,50 g n-Heating / cooling device, a mixture of 450.0 g of deionized water and 17.23 g of feed 1 and under nitrogen atmosphere at 80 ° C was heated. For this purpose, after stirring for 5 minutes at a given temperature, 9.30 g of feed 3 were added. After 15 minutes, feed 1 and feed 3 were started. Feed 1 was metered in evenly over 2 hours. Feed 3 was metered in evenly over 4 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 448.50 g of deionized water, 0.75 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative), 238.50 g of n-hexane.
Butylacrylat und 1 ,50 g Allylmethacrylat. Zulauf 3 war eine Lösung aus 90,00 g entionisiertem Wasser und 3,00 g Azostarter V-50 (2-2'-Azobis(2- methylpropionamidin)dihydrochlorid, Fa. Wako). Nach Ende von Zulauf 1 wurde nach 30 Minuten Zulauf 2 gestartet und über eine Stunde gleichmäßig zudosiert. Zulauf 2 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 225,00 g entionisiertem Wasser, 0,75 g Lipamin® OK (eine 37%ige Lösung eines oxethylierten Fettaminderivats, Marke der BASF SE) und 60,00 g tert-Butylacrylat. Nach Ende der Zuläufe 2 und 3 wurde weitere 60 Minuten bei 80°C gerührt und die Reaktionsmischung anschließend auf Raumtemperatur gekühlt. Die erhaltene wässrige Polymerisatdispersion wies einen Feststoffge- halt von 19,1 Gew.-% auf (gewichtsmittlerer Partikeldurchmesser 380 nm). Butyl acrylate and 1, 50 g of allyl methacrylate. Feed 3 was a solution of 90.00 g deionized water and 3.00 g Azostarter V-50 (2-2 ' azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, from Wako). After the end of feed 1, feed 2 was started after 30 minutes and metered in uniformly over one hour. Feed 2 was an aqueous emulsion prepared from 225.00 g of deionized water, 0.75 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative, trademark of BASF SE) and 60.00 g of tert-butyl acrylate. After the end of feeds 2 and 3, the mixture was stirred at 80 ° C. for a further 60 minutes and the reaction mixture was subsequently cooled to room temperature. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19.1% by weight (weight-average particle diameter 380 nm).
Beispiel 2: Example 2:
In einem 2 Liter fassenden Polymerisationsreaktor mit Blattrührer und In a 2 liter polymerization reactor with paddle stirrer and
Heiz/Kühleinrichtung wurde ein Gemisch aus 450,0 g entionisiertem Wasser und 60,00 g Lipamin® OK (eine 37%ige Lösung eines oxethylierten Fettaminderivats) unter Stickstoffatmosphäre auf 85°C erhitzt. Dazu wurde die Teilmenge von 106,20 g von Zulauf 1 zugegeben. Dazu wurde nach 5 Minuten Rühren bei vorgegebener Temperatur die Teilmenge von 9,30 g von Zulauf 2 zugegeben. Nach 15 Minuten wurden Zulauf 1 und Zulauf 2 gestartet. Zulauf 1 wurde gleichmäßig über 3 Stunden zudosiert. Zulauf 2 wurde gleichmäßig über 4 Stunden zudosiert. Zulauf 1 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 747,00 g entionisiertem Wasser, 15,00 g Lipamin® OK (eine 37%ige Lösung eines oxethylierten Fettaminderivats), 149,25 g Styrol, 149,25 g, n-Butylacrylat und 1 ,50 g Allylmethacrylat. Zulauf 2 war eine Lösung aus 90,00 g entionisiertem Was- ser und 3,00 g Azostarter V-50. Nach Ende des Zulaufs 2 wurde weitere 60 Minuten bei 85°C gerührt und die Reaktionsmischung anschließend auf Raumtemperatur ge- kühlt. Die erhaltene wässrige Polymerisatdispersion wies einen Feststoffgehalt von 19,5 Gew.-% auf (gewichtsmittlerer Partikeldurchmesser 53 nm). A mixture of 450.0 g deionized water and 60.00 g Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative) was heated to 85 ° C under a nitrogen atmosphere under heating / cooling. For this purpose, the partial amount of 106.20 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 9.30 g of feed 2 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 2 were started. Feed 1 was added uniformly over 3 hours. Feed 2 was metered in evenly over 4 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 747.00 g deionized water, 15.00 g Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative), 149.25 g styrene, 149.25 g, n-butyl acrylate and 1, 50 g of allyl methacrylate. Feed 2 was a solution of 90.00 g deionized water and 3.00 g azo starter V-50. After the end of feed 2, the mixture was stirred at 85 ° C. for a further 60 minutes and the reaction mixture was then cooled to room temperature. cools. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19.5% by weight (weight-average particle diameter 53 nm).
Beispiel 3: Example 3:
In einem 2 Liter fassenden Polymerisationsreaktor mit Blattrührer und In a 2 liter polymerization reactor with paddle stirrer and
Heiz/Kühleinrichtung wurde ein Gemisch aus 450,0 g entionisiertem Wasser und 60,00 g Lipamin® OK (eine 37%ige Lösung eines oxethylierten Fettaminderivats) unter Stickstoffatmosphäre auf 85°C erhitzt. Dazu wurde bei vorgegebener Temperatur 78,07 g von Zulauf 1 zugegeben. Nach 5 Minuten Rühren wurden 28,88 g von Zulauf 3 zugegeben. Nach 15 Minuten wurden Zulauf 1 und Zulauf 3 gestartet. Zulauf 1 wurde gleichmäßig über 2 Stunden zudosiert. Zulauf 3 wurde gleichmäßig über 4 Stunden zudosiert. Zulauf 1 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 525,75 g entionisiertem Wasser, 15,00 g Lipamin® OK (eine 37%ige Lösung eines oxethylierten Fettaminderi- vats), 238,50 g n-Butylacrylat und 1 ,50 g Allylmethacrylat. Zulauf 3 war eine Lösung aus 90,00 g entionisiertem Wasser und 3,00 g Azostarter V-50. Nach Ende von Zulauf 1 wurde nach 30 Minuten Zulauf 2 gestartet und über eine Stunde gleichmäßig zudosiert. Zulauf 2 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 225,00 g entionisiertem Wasser, 3,75 g Lipamin® OK (eine 37%ige Lösung eines oxethylierten Fettaminderi- vat, Marke der BASF SE) und 60,00 g tert-Butylacrylat. Nach Ende der Zuläufe 2 und 3 wurde weitere 60 Minuten bei 85°C gerührt und die Reaktionsmischung anschließend auf Raumtemperatur gekühlt. Die erhaltene wässrige Polymerisatdispersion wies einen Feststoffgehalt von 19,6 Gew.-% auf (gewichtsmittlerer Partikeldurchmesser 44 nm). Beispiel 4: A mixture of 450.0 g deionized water and 60.00 g Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative) was heated to 85 ° C under a nitrogen atmosphere under heating / cooling. For this purpose, 78.07 g of feed 1 was added at a predetermined temperature. After stirring for 5 minutes, 28.88 g of feed 3 were added. After 15 minutes, feed 1 and feed 3 were started. Feed 1 was metered in evenly over 2 hours. Feed 3 was metered in evenly over 4 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 525.75 g of deionized water, 15.00 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative), 238.50 g of n-butyl acrylate and 1.50 g of allyl methacrylate. Feed 3 was a solution of 90.00 g deionized water and 3.00 g Azostarter V-50. After the end of feed 1, feed 2 was started after 30 minutes and metered in uniformly over one hour. Feed 2 was an aqueous emulsion prepared from 225.00 g of deionized water, 3.75 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative, trademark of BASF SE) and 60.00 g of tert-butyl acrylate. After the end of feeds 2 and 3, the mixture was stirred at 85 ° C. for a further 60 minutes and the reaction mixture was subsequently cooled to room temperature. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19.6% by weight (weight-average particle diameter 44 nm). Example 4:
In einem 2 Liter fassenden Polymerisationsreaktor mit Blattrührer und In a 2 liter polymerization reactor with paddle stirrer and
Heiz/Kühleinrichtung wurde 450,0 g entionisiertem Wasser unter Stickstoffatmosphäre auf 85°C erhitzt. Dazu wurde die Teilmenge von 24,35 g von Zulauf 1 zugegeben. Da- zu wurde nach 5 Minuten Rühren bei vorgegebener Temperatur die Teilmenge von 9,30 g von Zulauf 2 zugegeben. Nach 15 Minuten wurden Zulauf 1 und Zulauf 2 gestartet. Zulauf 1 wurde gleichmäßig über 3 Stunden zudosiert. Zulauf 2 wurde gleichmäßig über 4 Stunden zudosiert. Zulauf 1 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 672,75 g entionisiertem Wasser, 1 ,13 g Lipamin® OK (eine 37%ige Lösung eines o- xethylierten Fettaminderivats), 149,25 g Styrol, 149,25 g, n-Butylacrylat und 1 ,50 g Allylmeth-acrylat. Zulauf 2 war eine Lösung aus 90,00 g entionisiertem Wasser und 3,00 g Azostarter V-50. Nach Ende des Zulaufs 2 wurde weitere 60 Minuten bei 85°C gerührt und die Reaktionsmischung anschließend auf Raumtemperatur gekühlt. Die erhaltene wässrige Polymerisatdispersion wies einen Feststoffgehalt von 19,1 Gew.-% auf (gewichtsmittlerer Partikeldurchmesser 395 nm). Heating / cooling device was heated to 85 ° C 450.0 g of deionized water under a nitrogen atmosphere. For this purpose, the partial amount of 24.35 g of feed 1 was added. For this purpose, after stirring for 5 minutes at a given temperature, the partial amount of 9.30 g of feed 2 was added. After 15 minutes, feed 1 and feed 2 were started. Feed 1 was added uniformly over 3 hours. Feed 2 was metered in evenly over 4 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 672.75 g of deionized water, 1.13 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an o-methylated fatty amine derivative), 149.25 g of styrene, 149.25 g of n-butyl acrylate and 1.50 g of allyl methacrylate. Feed 2 was a solution of 90.00 g deionized water and 3.00 g Azostarter V-50. After the end of the feed 2 was stirred for a further 60 minutes at 85 ° C and the reaction mixture was then cooled to room temperature. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19.1% by weight (weight-average particle diameter 395 nm).
Beispiel 5: Example 5:
In einem 2 Liter fassenden Polymerisationsreaktor mit Blattrührer und In a 2 liter polymerization reactor with paddle stirrer and
Heiz/Kühleinrichtung wurde ein Gemisch aus 450,0 g entionisiertem Wasser und 60,00 g Lipamin® OK (eine 37%ige Lösung eines oxethylierten Fettaminderivats) unter Stickstoffatmosphäre auf 85°C erhitzt. Dazu wurde die Teilmenge von 107,70 g von Zulauf 1 zugegeben. Dazu wurde nach 5 Minuten Rühren bei vorgegebener Temperatur die Teilmenge von 9,30 g von Zulauf 2 zugegeben. Nach 15 Minuten wurden Zulauf 1 und Zulauf 2 gestartet. Zulauf 1 wurde gleichmäßig über 3 Stunden zudosiert. Zulauf 2 wurde gleichmäßig über 4 Stunden zudosiert. Zulauf 1 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 747,00 g entionisiertem Wasser, 15,00 g Lipamin® OK (eine 37%ige Lösung eines oxethylierten Fettaminderivats), 238,50 g Styrol, 75,00 g quarternisiert.es 2-(Dimethylaminoethylacrylat-Methylchlorid und 1 ,50 g Divinylbenzol. Zulauf 2 war eine Lösung aus 90,00 g entionisiertem Wasser und 3,00 g Azostarter V-50. Nach Ende des Zulaufs 2 wurde weitere 60 Minuten bei 85°C gerührt und die Reaktionsmischung anschließend auf Raumtemperatur gekühlt. Die erhaltene wässrige Polymerisatdispersion wies einen Feststoffgehalt von 20,4 Gew.-% auf (gewichtsmittlerer Partikeldurchmesser 65 nm). Beispiel 6: A mixture of 450.0 g deionized water and 60.00 g Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative) was heated to 85 ° C under a nitrogen atmosphere under heating / cooling. For this purpose, the partial amount of 107.70 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 9.30 g of feed 2 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 2 were started. Feed 1 was added uniformly over 3 hours. Feed 2 was metered in evenly over 4 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 747.00 g deionized water, 15.00 g Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative), 238.50 g styrene, 75.00 g quaternized. 2- (dimethylaminoethyl acrylate Feed 2 was a solution of 90.00 g of deionized water and 3.00 g of Azostarter V-50 After the end of feed 2, the mixture was stirred at 85 ° C. for a further 60 minutes and the reaction mixture was then taken up in vacuo The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 20.4% by weight (weight-average particle diameter 65 nm).
In einem 2 Liter fassenden Polymerisationsreaktor mit Blattrührer und In a 2 liter polymerization reactor with paddle stirrer and
Heiz/Kühleinrichtung wurde ein Gemisch aus 450,0 g entionisiertem Wasser und 60,00 g Lipamin® OK (eine 37%ige Lösung eines oxethylierten Fettaminderivats) unter Stick- Stoffatmosphäre auf 85°C erhitzt. Dazu wurde die Teilmenge von 106,20 g von Zulauf 1 zugegeben. Dazu wurde nach 5 Minuten Rühren bei vorgegebener Temperatur die Teilmenge von 9,30 g von Zulauf 2 zugegeben. Nach 15 Minuten wurden Zulauf 1 und Zulauf 2 gestartet. Zulauf 1 wurde gleichmäßig über 3 Stunden zudosiert. Zulauf 2 wurde gleichmäßig über 4 Stunden zudosiert. Zulauf 1 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 739,50 g entionisiertem Wasser, 15,00 g Lipamin® OK, 132,75 g n- Butylacrylat, 132,75 g Styrol, 37,50 g quarternisiertes 2-(Dimethylaminoethylacrylat- Methylchlorid und 4,50 g Allylmethacrylat. Zulauf 2 war eine Lösung aus 90,00 g entionisiertem Wasser und 3,00 g Azostarter V-50. Nach Ende des Zulaufs 2 wurde weitere 60 Minuten bei 85°C gerührt und die Reaktionsmischung anschließend auf Raumtemperatur gekühlt. Die erhaltene wässrige Polymerdispersion wies einen Feststoffgehalt von 19 Gew.-% auf (gewichtsmittlerer Partikeldurchmesser 46 nm). Heating / cooling device, a mixture of 450.0 g of deionized water and 60.00 g of Lipamin® OK (a 37% solution of an oxyethylated fatty amine derivative) was heated under nitrogen atmosphere to 85 ° C. For this purpose, the partial amount of 106.20 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 9.30 g of feed 2 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 2 were started. Feed 1 was added uniformly over 3 hours. Feed 2 was metered in evenly over 4 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 739.50 g of deionized water, 15.00 g of Lipamin® OK, 132.75 g of n-butyl acrylate, 132.75 g of styrene, and 37.50 g of quaternized 2- (dimethylaminoethyl acrylate). Methyl chloride and 4.50 g of allyl methacrylate. Feed 2 was a solution of 90.00 g deionized water and 3.00 g Azostarter V-50. After the end of the feed 2 was stirred for a further 60 minutes at 85 ° C and the reaction mixture was then cooled to room temperature. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19% by weight (weight-average particle diameter 46 nm).
Beispiel 7: Example 7:
In einem 2 Liter fassenden Polymerisationsreaktor mit Blattrührer und In a 2 liter polymerization reactor with paddle stirrer and
Heiz/Kühleinrichtung wurde 375,00 g entionisiertem Wasser unter Stickstoffatmosphäre auf 80°C erhitzt. Dazu wurde die Teilmenge von 21 ,09 g von Zulauf 1 zugegeben. Dazu wurde nach 5 Minuten Rühren bei vorgegebener Temperatur die Teilmenge von 3,75 g von Zulauf 2 zugegeben. Nach 15 Minuten wurden Zulauf 1 und Zulauf 2 gestartet. Zulauf 1 und Zulauf 2 wurden gleichmäßig über 3 Stunden zudosiert. Zulauf 1 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 592,64 g entionisiertes Wasser, 1 ,1 1 g einer 45 Gew.-%igen wässrigen Lösung des Natriumsalzes eines Ci2-substituierten Biphenylethersulfonates (Dowfax® 2A1 , Marke der Dow Chemical Company), 1 1 1 ,88 g n-Butylacrylat, 1 1 1 ,88 g Styrol, 25,00 g Acrylsäure und 1 ,25 g Allylmethacrylat. Zulauf 2 waren 37,50 g einer 2 Gew.-%igen wässrigen Lösung von Natriumperoxidisul- fat. Nach Ende der Zuläufe 1 und 2 wurde weitere 30 Minuten bei 80°C gerührt und die Reaktionsmischung anschließend auf Raumtemperatur gekühlt. Die erhaltene wässrige Polymerisatdispersion wies einen Feststoffgehalt von 19,5 Gew.-% auf (gewichtsmittlerer Partikeldurchmesser 239 nm). Beispiel 8: Heating / cooling device was heated to 80 ° C 375.00 g of deionized water under nitrogen atmosphere. For this purpose, the partial amount of 21, 09 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 3.75 g of feed 2 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 2 were started. Feed 1 and feed 2 were metered in evenly over 3 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 592.64 g deionized water, 1, 1 1 g of a 45 wt .-% aqueous solution of the sodium salt of a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates (Dowfax ® 2A1, trademark of Dow Chemical Company), 1 1 1, 88 g of n-butyl acrylate, 1 1 1, 88 g of styrene, 25.00 g of acrylic acid and 1, 25 g of allyl methacrylate. Feed 2 was 37.50 g of a 2% strength by weight aqueous solution of sodium peroxidisulfate. After the end of the feeds 1 and 2 was stirred for a further 30 minutes at 80 ° C and the reaction mixture was then cooled to room temperature. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19.5% by weight (weight-average particle diameter 239 nm). Example 8:
In einem 2 Liter fassenden Polymerisationsreaktor mit Blattrührer und In a 2 liter polymerization reactor with paddle stirrer and
Heiz/Kühleinrichtung wurde ein Gemisch aus 375,00 g entionisiertem Wasser und 16,67 g Dowfax® 2A1 unter Stickstoffatmosphäre auf 80°C erhitzt. Dazu wurde die Teilmenge von 75,53 g von Zulauf 1 zugegeben. Dazu wurde nach 5 Minuten Rühren bei vorgegebener Temperatur die Teilmenge von 3,75 g von Zulauf 3 zugegeben. Nach 15 Minuten wurden Zulauf 1 und Zulauf 3 gestartet. Zulauf 1 wurde gleichmäßig über 2 Stunden zudosiert. Zulauf 2 wurde gleichmäßig über 3 Stunden zudosiert. Zulauf 1 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 520,44 g entionisiertem Wasser, 4,89 g einer 45 Gew.-%igen wässrigen Lösung des Natriumsalzes eines Ci2-substituierten Biphenylethersulfonates (Dowfax® 2A1 ), 199,00 g n-Butylacrylat und 1 ,00 g Allylmethacrylat. Zulauf 3 waren 37,50 g einer 2 Gew.-%igen wässrigen Lösung von Natriumperoxidisul- fat. Nach Ende des Zulaufs 1 wurde weitere 30 Minuten bei 80°C gerührt und anschließend Zulauf 2 gleichmäßig in 30 Minuten zugegeben. Zulauf 2 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 99,28 g entionisiertem Wasser, 1 ,22 g einer 45 Gew.-%igen wässrigen Lösung des Natriumsalzes eines Ci2-substituierten Biphenylethersulfonates (Dowfax® 2A1 ), 25,00 g Methylmethacrylat und 25,00 g Glycidylmethacrylat. Nach Ende der Zuläufe 2 und 3 wurde weitere 30 Minuten bei 80°C gerührt und die Reaktionsmischung anschließend auf Raumtemperatur gekühlt. Die erhaltene wässrige Polymerisatdispersion wies einen Feststoffgehalt von 20,0 Gew.-% auf (gewichtsmittlerer Par- tikeldurchmesser 80 nm). Heating / cooling device, a mixture of 375.00 g of deionized water and 16.67 g Dowfax® 2A1 was heated to 80 ° C under a nitrogen atmosphere. For this purpose, the partial amount of 75.53 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 3.75 g of feed 3 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 3 were started. Feed 1 was metered in evenly over 2 hours. Feed 2 was added uniformly over 3 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 520.44 g deionized water, 4.89 g of a 45 wt .-% aqueous solution of the sodium salt of a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates (Dowfax ® 2A1), 199.00 g of n-butyl acrylate and 1 , 00 g of allyl methacrylate. Feed 3 was 37.50 g of a 2% strength by weight aqueous solution of sodium peroxidisulfate. After the end of the feed 1 was stirred for a further 30 minutes at 80 ° C and then feed 2 was added evenly in 30 minutes. Feed 2 was an aqueous emulsion prepared from 99.28 g of deionized water, 1, 22 g of a 45 wt .-% aqueous solution of the sodium salt of a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates (Dowfax ® 2A1), 25.00 g of methyl methacrylate and 25.00 g glycidyl methacrylate. After the end of feeds 2 and 3, the mixture was stirred at 80 ° C. for a further 30 minutes and the reaction mixture was subsequently cooled to room temperature. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 20.0% by weight (weight average particle diameter 80 nm).
Beispiel 9: Example 9:
In einem 2 Liter fassenden Polymerisationsreaktor mit Blattrührer und In a 2 liter polymerization reactor with paddle stirrer and
Heiz/Kühleinrichtung wurde 375,00 g entionisiertem Wasser unter Stickstoffatmosphäre auf 80°C erhitzt. Dazu wurde die Teilmenge von 16,95 g von Zulauf 1 zugegeben. Dazu wurde nach 5 Minuten Rühren bei vorgegebener Temperatur die Teilmenge von 3,75 g von Zulauf 3 zugegeben. Nach 15 Minuten wurden Zulauf 1 und Zulauf 3 gestartet. Zulauf 1 wurde gleichmäßig über 2 Stunden zudosiert. Zulauf 2 wurde gleich- mäßig über 3 Stunden zudosiert. Zulauf 1 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 475,83 g entionisiertem Wasser, Heating / cooling device was heated to 80 ° C 375.00 g of deionized water under nitrogen atmosphere. For this purpose, the partial amount of 16.95 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 3.75 g of feed 3 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 3 were started. Feed 1 was metered in evenly over 2 hours. Feed 2 was metered in uniformly over 3 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 475.83 g of deionized water,
2,22 g einer 45 Gew.-%igen wässrigen Lösung des Natriumsalzes eines C12- substituierten Biphenylethersulfonates (Dowfax® 2A1 ), 199,00 g n-Butylacrylat und 1 ,00 g Allylmethacrylat. Zulauf 3 waren 37,50 g einer 2 Gew.-%igen wässrigen Lösung von Natriumperoxidisulfat. Nach Ende des Zulaufs 1 wurde weitere 30 Minuten bei2.22 g of a 45 wt .-% aqueous solution of the sodium salt of a C12 substituted Biphenylethersulfonates (Dowfax ® 2A1), 199.00 g of n-butyl acrylate, and 1, 00 g of allyl methacrylate. Feed 3 was 37.50 g of a 2% by weight aqueous solution of sodium peroxydisulfate. After the end of feed 1, an additional 30 minutes were added
80°C gerührt und anschließend Zulauf 2 gleichmäßig in 30 Minuten zugegeben. Zulauf 2 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 1 18,54 g entionisiertem Wasser, 0,28 g einer 45 Gew.-%igen wässrigen Lösung des Natriumsalzes eines Ci2-substituierten Biphenylethersulfonates (Dowfax® 2A), 25,00 g Methylmethacrylat und 25,00 g Glycidylmethacrylat. Nach Ende der Zuläufe 2 und 3 wurde weitere 30 Minuten bei 80°C gerührt und die Reaktionsmischung anschließend auf Raumtemperatur gekühlt. Die erhaltene wässrige Polymerisatdispersion wies einen Feststoffgehalt von 19,8 Gew.-% auf (gewichtsmittlerer Partikeldurchmesser 306 nm). Beispiel 10: In einem 2 Liter fassenden Polymerisationsreaktor mit Blattrührer und Heiz/Kühleinrichtung wurde ein Gemisch aus 375,00 g entionisiertem Wasser und 16,67 g einer 45 Gew.-%igen wässrigen Lösung des Natriumsalzes eines C12- substituierten Biphenylethersulfonates (Dowfax® 2A1 ) unter Stickstoffatmosphäre auf 80°C erhitzt. Dazu wurde die Teilmenge von 87,58 g von Zulauf 1 zugegeben. Dazu wurde nach 5 Minuten Rühren bei vorgegebener Temperatur die Teilmenge von 3,75 g von Zulauf 2 zugegeben. Nach 15 Minuten wurden Zulauf 1 und Zulauf 2 gestartet. Zulauf 1 und Zulauf 2 wurden gleichmäßig über 3 Stunden zudosiert. Zulauf 1 war eine wässrige Emulsion hergestellt aus 619,72 g entionisiertes Wasser, 6,1 1 g einer 45 Gew.-%igen wässrigen Lösung des Natriumsalzes eines Ci2-substituierten Biphenylethersulfonates (Dowfax® 2A1 ), 1 1 1 ,88 g n-Butylacrylat, 1 1 1 ,88 g Styrol, 25,00 g Ac- rylsäure und 1 ,25 g Allylmethacrylat. Zulauf 2 waren 37,50 g einer 2 Gew.-%igen wässrigen Lösung von Natriumperoxidisulfat. Nach Ende der Zuläufe 1 und 2 wurde weitere 30 Minuten bei 80°C gerührt und die Reaktionsmischung anschließend auf Raumtem- peratur gekühlt. Die erhaltene wässrige Polymerisatdispersion wies einen Feststoffgehalt von 17,9 Gew.-% auf (gewichtsmittlerer Partikeldurchmesser 67 nm). Stirred 80 ° C and then added feed 2 evenly over 30 minutes. Feed 2 was an aqueous emulsion prepared from 1 18.54 g of deionized water, 0.28 g of a 45 wt .-% aqueous solution of the sodium salt of a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates (Dowfax ® 2A), 25.00 g of methyl methacrylate and 25, 00 g of glycidyl methacrylate. After the end of feeds 2 and 3, the mixture was stirred at 80 ° C. for a further 30 minutes and the reaction mixture was subsequently cooled to room temperature. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 19.8% by weight (weight-average particle diameter 306 nm). Example 10: A mixture of 375.00 g of deionized water and 16.67 g of a 45% strength by weight aqueous solution of the sodium salt of a C 12 -substituted biphenyl ether sulfonate (Dowfax® 2A1) under a nitrogen atmosphere was placed in a 2 liter reactor with paddle stirrer and heating / cooling device heated to 80 ° C. For this purpose, the partial amount of 87.58 g of feed 1 was added. For this purpose, the portion of 3.75 g of feed 2 was added after stirring for 5 minutes at a given temperature. After 15 minutes, feed 1 and feed 2 were started. Feed 1 and feed 2 were metered in evenly over 3 hours. Feed 1 was an aqueous emulsion prepared from 619.72 g deionized water, 6.1 1 g of a 45 wt .-% aqueous solution of the sodium salt of a Ci2-substituted Biphenylethersulfonates (Dowfax ® 2A1), 1 1 1, 88 g of n- Butyl acrylate, 1 1 1, 88 g of styrene, 25.00 g of acrylic acid and 1, 25 g of allyl methacrylate. Feed 2 was 37.50 g of a 2% by weight aqueous solution of sodium peroxodisulfate. After the end of feeds 1 and 2, the mixture was stirred at 80 ° C. for a further 30 minutes and the reaction mixture was subsequently cooled to room temperature. The aqueous polymer dispersion obtained had a solids content of 17.9% by weight (weight-average particle diameter 67 nm).
Anschließend wurde aus den Dispersionen der Beispiele 1 bis 10 nachfolgend aufgeführte Dispersionsabmischungen hergestellt. Die Dispersionsabmischungen wurden dabei in nachfolgend genanntem Mischungsverhältnis (Gewichtsteile) bezogen auf den Feststoffgehalt durch intensives Rühren hergestellt. Subsequently, dispersion dispersions listed below were prepared from the dispersions of Examples 1 to 10. The dispersion mixtures were prepared in the following mixing ratio (parts by weight) based on the solids content by intensive stirring.
Abmischung 1 : Dispersion aus Beispiel 1 und Dispersion aus Beispiel 2 im Gewichtsverhältnis bezogen auf den Feststoffgehalt Beispiel 1 / Beispiel 2 von 75 Gew.-% / 25 Gew.-%. Blend 1: Dispersion from Example 1 and dispersion from Example 2 in a weight ratio based on the solids content Example 1 / Example 2 of 75 wt .-% / 25 wt .-%.
Abmischung 2: 90 Gew.-% Beispiel 1 / 10 Gew.-% Beispiel 2 Abmischung 3: 90 Gew.-% Beispiel 4 / 10 Gew.-% Beispiel 3 Blend 2: 90 wt.% Example 1/10 wt.% Example 2 Blend 3: 90 wt.% Example 4/10 wt.% Example 3
Abmischung 4: 80 Gew.-% Beispiel 1 / 20 Gew.-% Beispiel 5 Abmischung 5: 90 Gew.-% Beispiel 1 / 10 Gew.-% Beispiel 6) Abmischung 6: 75 Gew.-% Beispiel 1 / 25 Gew.-% Beispiel 6 Abmischung 7: 90 Gew.-% Beispiel 7 / 10 Gew.-% Beispiel 8 Abmischung 8: 90 Gew.-% Beispiel 9 / 10 Gew.-% Beispiel 10 Abmischung 9: 75 Gew.-% Beispiel 9 / 25 Gew.-% Beispiel 10 Abmischung 10: 50 Gew.-% Beispiel 9 / 50 Gew.-% Beispiel 10 Abmischung 1 1 : 25 Gew.-% Beispiel 9 / 75 Gew.-% Beispiel 10 Blend 4: 80 wt .-% Example 1/20 wt .-% Example 5 Blend 5: 90 wt .-% Example 1/10 wt .-% Example 6) Blend 6: 75 wt .-% Example 1/25 wt .-% Example 6 Blend 7: 90 wt .-% Example 7/10 wt .-% Example 8 Blend 8: 90 wt .-% Example 9/10 wt .-% Example 10 Blend 9: 75 wt .-% Example 9/25 wt. Example 10 Blend 10: 50 wt.% Example 9/50 wt.% Example 10 Blend 1 1: 25 wt.% Example 9/75 wt.% Example 10
Abmischung 12: 95 Gew.-% Beispiel 1 / 5 Gew.-% Beispiel 6 Blend 12: 95% by weight Example 1/5% by weight Example 6
Abmischung 13: 50 Gew.-% Beispiel 1 / 50 Gew.-% Beispiel 6 Abmischung 14: 25 Gew.-% Beispiel 1 / 75 Gew.-% Beispiel 6 Blend 13: 50% by weight Example 1/50% by weight Example 6 Blend 14: 25% by weight Example 1/75% by weight Example 6
Zur Herstellung der Beschichtungen wurde auf Glasträger, die vorab mit Aceton gereinigt und anschließend getrocknet wurden, die jeweilige Dispersionsabmischung durch Aufrakeln aufgebracht. Nach Ausbildung der Beschichtung wurde wie nachstehend ausgeführt gemäß Schritt (e) nachbehandelt. To prepare the coatings, the respective dispersion mixture was applied by knife coating to glass slides which had been cleaned beforehand with acetone and then dried. After the coating has been formed, aftertreatment was carried out as described below in step (e).
Die Ladungsstruktur der aus den Dispersionsmischungen hergestellten Filme wurde in den nachfolgenden Beispielen durch anschließende chemische Umsetzung im Rahmen von Schritt (e) des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht. Hierfür wurden dieje- nigen Filme, welche in einer der Komponenten tert-Butylacrylat enthalten, drei Stunden bei 160°C getempert. Hierdurch wird die tert-Butyl-Gruppe abgespalten und Isobuten unter Bildung einer Carboxylgruppe freigesetzt. Diejenigen Filme, die in einer der Komponenten Glycidylmethacrylat enthalten, wurden mit einer 10%igen wässrigen Triethanolamin-Lösung 1 Stunde lang bei Raumtemperatur benetzt und anschließend mit Wasser abgewaschen und bei Raumtemperatur getrocknet. The charge structure of the films produced from the dispersion mixtures was achieved in the examples below by subsequent chemical reaction in the context of step (e) of the process according to the invention. For this purpose, those films which contained tert-butyl acrylate in one of the components were tempered at 160 ° C. for three hours. As a result, the tert-butyl group is split off and isobutene is released to form a carboxyl group. Those films containing glycidyl methacrylate in one of the components were wetted with a 10% aqueous triethanolamine solution for 1 hour at room temperature, followed by washing with water and drying at room temperature.
Antibelagstest (Antiscaling) Anti-fouling test (antiscaling)
Zunächst wurde in einem 500 ml Glaszylinder ein Blattrührer modifiziert, indem 2 Glas- träger (Objektträger) daran befestigt wurden. Als Vorlage wurde eine 0,01 molare wässrige Lösung von CaC verwendet. Die so präparierten Glasträger wurden an dem Blattrührer befestigt, in die 0,01 molare CaC -Vorlage eingebracht und der antiscaling- Versuch auf nachfolgend beschriebene Weise durchgeführt. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Rührvorrichtung wurde auf 100 Umdrehungen pro Sekunde eingestellt. In einem Zeitraum von 7 Minuten wurde eine 0,01 -molare wässrige Na2C03- Lösung gleichmäßig zugegeben. Danach wurde weitere 23 Minuten bei gleichbleibender Rührgeschwindigkeit weiter gerührt. Nach insgesamt 30 Minuten wurden die Objektträger aus der Messvorrichtung entfernt und getrocknet. Der Objektträger wurde unter dem Mikroskop auf das Vorliegen von Kalkablagerungen untersucht. Danach wurde mit einer handelsüblichen PE-Spritzflasche Ethanol über den Objektträger ge- spült, um die Adhäsion von Calciumcarbonat (Kalkablagerungen) auf der Oberfläche zu bewerten. Hierzu wurde im Abstand von 7 cm jeweils 30 Sekunden lang Ethanol über den Objekträger gespült. First, in a 500 ml glass cylinder, a paddle stirrer was modified by attaching 2 glass slides (slides) to it. As a template, a 0.01 molar aqueous solution of CaC was used. The thus prepared glass slides were on the Affixed paddle stirrer, introduced into the 0.01 molar CaC template and carried out the antiscaling experiment in the manner described below. The speed of rotation of the stirrer was set at 100 revolutions per second. In a period of 7 minutes, a 0.01 molar aqueous Na 2 CO 3 solution was added uniformly. Thereafter, stirring was continued for a further 23 minutes at a constant stirring speed. After a total of 30 minutes, the slides were removed from the measuring device and dried. The slide was examined under the microscope for the presence of calcium deposits. Ethanol was then rinsed over the slide with a commercially available PE spray bottle to evaluate the adhesion of calcium carbonate (limescale) to the surface. For this purpose, ethanol was rinsed over the substrate carrier for 30 seconds at intervals of 7 cm.
Die Bewertung des Grades der Kalkablagerung erfolgte anhand einer Skala ++/+/07-/— wobei ++ die Abwesenheit einer Ablagerung und - starke Kalkablagerungen kennzeichnen. Zum Vergleich sind in einigen der nachfolgenden Beispiele zusätzlich zu den aus den Dispersionsabmischungen und anschließender chemischer Umsetzung gemäß Schritt (e) resultierenden Beschichtungen auch die entsprechenden Beschichtun- gen, welche aus den Einzelkomponenten und aus der Dispersionsabmischung ohne Ausführung von Schritt (e) resultieren, aufgeführt. Die aus Schritt (e) resultierenden Beschichtungen sind als„Abmischung behandelt" gekennzeichnet. The assessment of the degree of calcification was based on a scale ++ / + / 07 - / - where ++ indicates the absence of deposits and - strong lime deposits. For comparison, in some of the following examples, in addition to the coatings resulting from the dispersion blends and subsequent chemical reaction of step (e), the corresponding coatings resulting from the individual components and from the dispersion blend without performing step (e) are also listed , The coatings resulting from step (e) are characterized as being "blended".
Beispiel 1 1 : Beschichtung resultierend aus Abmischung 9 im Gewichtsverhältnis (Feststoffgehalt) A B = 75:25, Verhältnis der gewichtsmittleren Partikeldurchmesser A B = 4,5:1 Example 1 1: Coating resulting from blend 9 in the weight ratio (solids content) A B = 75:25, ratio of the weight-average particle diameter A B = 4.5: 1
Figure imgf000034_0001
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Beispiel 12: Beschichtung resultierend aus Abmischung 8 im Gewichtsverhältnis (Feststoffgehalt) A B = 90:10, Verhältnis der gewichtsmittleren Partikeldurchmesser A/B = 4,5:1 Abmischung 8 Example 12 Coating as a Result of Blend 8 in the Weight Ratio (Solids Content) AB = 90:10, Ratio of the Weight-Average Particle Diameters A / B = 4.5: 1 Mix 8
behandelt  treated
Direkt nach 0  Right after 0
Fällung  precipitation
Nach Abspülen 0  After rinsing 0
mit Ethanol  with ethanol
Beispiel 13: Beschichtung resultierend aus Abmischung 10 (Vergleichsbeispiel) im Gewichtsverhältnis (Feststoffgehalt) A B = 50:50, Verhältnis der gewichtsmittleren tikeldurchmesser A B = 4,5:1 Example 13 Coating Resulting from Blend 10 (Comparative Example) in the Weight Ratio (Solids Content) A B = 50:50, Ratio of the Weight-Average Tip Diameter A B = 4.5: 1
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Beispiel 14 (Vergleichsbeispiel): Beschichtung resultierend aus Abmischung 1 1 im Gewichtsverhältnis (Feststoffgehalt) A B = 25:75, Verhältnis der gewichtsmittleren tikeldurchmesser A/B = 4,5:1 Example 14 (comparative example): Coating resulting from blend 1 1 in the weight ratio (solids content) A B = 25:75, ratio of the weight-average tip diameter A / B = 4.5: 1
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Beispiel 15: Beschichtung resultierend aus Abmischung 5 im Gewichtsverhältnis (Feststoffgehalt) A/B = 90:10, Verhältnis der gewichtsmittleren Partikeldurchmesser A/B = 7:1
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Example 15: Coating resulting from Blend 5 in the weight ratio (solids content) A / B = 90:10, ratio of the weight-average particle diameter A / B = 7: 1
Beispiel 1 Beispiel 6 Abmischung 5 Abmischung 5 behandelt Example 1 Example 6 Blend 5 Blend 5 treated
Direkt nach Fäl— — 0 + Immediately after Fäl- - 0 +
lung  lung
Nach Abspülen — — + ++ mit Ethanol After rinsing - - + ++ with ethanol
Beispiel 16: Beschichtung resultierend aus Abmischung 6 im Gewichtsverhältnis (Feststoffgehalt) A B = 75:25, Verhältnis der gewichtsmittleren Partikeldurchmesser A B = 7:1 Example 16 Coating Resulting from Mixture 6 in the Weight Ratio (Solids Content) A B = 75:25, Ratio of the Weight-Average Particle Diameters A B = 7: 1
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Beispiel 17 (Vergleichsbeispiel): Beschichtung resultierend aus Abmischung 12 im Gewichtsverhältnis (Feststoffgehalt) A B = 95:5, Verhältnis der gewichtsmittleren Partikeldurchmesser A/B = 7:1 Example 17 (comparative example): Coating resulting from blend 12 in the weight ratio (solids content) A B = 95: 5, ratio of the weight-average particle diameter A / B = 7: 1
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Beispiel 18 (Vergleichsbeispiel): Beschichtung resultierend aus Abmischung 13 im Gewichtsverhältnis (Feststoffgehalt) A/B = 50:50, Verhältnis der gewichtsmittleren tikeldurchmesser A/B = 7:1 Example 18 (comparative example): Coating resulting from blend 13 in the weight ratio (solids content) A / B = 50:50, ratio of the weight-average tip diameter A / B = 7: 1
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Beispiel 19 (Vergleichsbeispiel): Beschichtung resultierend aus Abmischung 14 im Gewichtsverhältnis (Feststoffgehalt) A/B = 25:75, Verhältnis der gewichtsmittleren tikeldurchmesser A/B = 7:1 Abmischung 14 Abmischung 14 Example 19 (comparative example): Coating resulting from blend 14 in the weight ratio (solids content) A / B = 25:75, ratio of the weight-average tip diameter A / B = 7: 1 Mix 14 Mix 14
behandelt  treated
Direkt nach Fäl— —  Right after Fäl-
lung lung
Nach Abspülen — —  After rinsing - -
mit Ethanol with ethanol
Aus den Beispielen ist ersichtlich, dass die Bildung von Kalkablagerungen im Fall von ladungsstrukturierten Beschichtungen signifikant verringert wird. It can be seen from the examples that the formation of limescale is significantly reduced in the case of charge-structured coatings.

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen mit einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials, umfassend A process for producing coatings having a periodic structure of surface potential, comprising
(a) Bereitstellen mindestens einer ersten Polymerdispersion als Komponente A und mindestens einer zweiten Polymerdispersion als Komponente B, wobei sich die Komponenten A und B in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden, (a) providing at least one first polymer dispersion as component A and at least one second polymer dispersion as component B, wherein the components A and B differ in their chemical composition,
(b) Mischen der Polymerdispersionen aus Schritt (a) und optional weiterer Komponenten, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente A zur Komponente B bezogen auf den Feststoffgehalt in der Mischung von 95 zu 5 bis 60 zu 40 beträgt,  (b) mixing the polymer dispersions from step (a) and optionally other components, wherein the weight ratio of component A to component B relative to the solids content in the mixture is from 95 to 5 to 60 to 40,
(c) Auftragen der Mischung aus Schritt (b) auf eine Fläche, vorzugsweise ein Substrat,  (c) applying the mixture from step (b) to a surface, preferably a substrate,
(d) Verfestigung der Mischung aus Schritt (c) unter Bildung einer Beschich- tung, und  (d) solidifying the mixture of step (c) to form a coating, and
(e) weitere chemische Umsetzung der Beschichtung unter Erhalt einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials, wobei das Verhältnis des gewichtsmittleren Partikeldurchmessers der Komponente A zu dem der Komponente B von 3 zu 1 bis 15 zu 1 , der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente A von 75 bis 1000 nm und der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente B von 10 bis 200 nm beträgt.  (e) further chemically reacting the coating to obtain a periodic structure of surface potential, wherein the ratio of the weight average particle diameter of component A to that of component B is from 3 to 1 to 15 to 1, and the weight average particle diameter of component A is from 75 to 1000 nm and the weight average particle diameter of the component B is from 10 to 200 nm.
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die weitere chemische Umsetzung gemäß Schritt (e) unter Änderung des Ladungszustandes einer der Komponenten A o- der B erfolgt. The method of claim 1, wherein the further chemical reaction according to step (e) takes place with changing the state of charge of one of the components A o B.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die weitere chemische Umsetzung gemäß Schritt (e) unter Einwirkung einer erhöhten Temperatur und Abspaltung eines Moleküls erfolgt. The method of claim 1 or 2, wherein the further chemical reaction according to step (e) takes place under the action of an elevated temperature and cleavage of a molecule.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei die weitere chemische Umsetzung gemäß Schritt (e) unter Einwirkung einer chemischen Verbindung erfolgt. Process according to claims 1 to 3, wherein the further chemical reaction according to step (e) takes place under the action of a chemical compound.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis des gewichtsmittleren Partikeldurchmessers der Komponente A zu dem der Komponente B von 4 zu1 bis 10 zu 1 beträgt. A process according to any one of the preceding claims wherein the ratio of the weight average particle diameter of component A to that of component B is from 4: 1 to 10: 1.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente B von 25 bis 150 nm beträgt. Method according to one of the preceding claims, wherein the weight-average particle diameter of the component B is from 25 to 150 nm.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente A von 100 bis 1000 nm beträgt. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the weight-average particle diameter of the component A is from 100 to 1000 nm.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gewichtsver- hältnis der Komponente A zur Komponente B bezogen auf den Feststoffgehalt von 90 zu 10 bis 70 zu 30 beträgt. 8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the weight ratio of component A to component B based on the solids content of 90 to 10 to 70 to 30.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polymerdispersionen A und B durch radikalische Emulsionspolymerisation erhältlich sind. 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the polymer dispersions A and B are obtainable by free-radical emulsion polymerization.
10. Beschichtung erhältlich gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9. 10. Coating obtainable according to one of claims 1 to 9.
1 1 . Verwendung der Beschichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 zur Verringerung von Belagsbildung. 1 1. Use of the coating according to claims 1 to 9 for the reduction of deposit formation.
12. Beschichtungen mit periodischer Struktur des Oberflächenpotentials auf Basis von Polymerlatizes. 12. Coatings with periodic structure of the surface potential based on polymer latices.
13. Verwendung von Beschichtungen mit periodischer Struktur des Oberflächenpo- tentials zur Verringerung von Belagsbildung. 13. Use of coatings with a periodic structure of the surface potential to reduce deposit formation.
14. Verwendung gemäß Anspruch 13, wobei die Beschichtungen durch ein Verfahren erhalten werden, welches folgende Schritte umfasst: (a) Bereitstellen mindestens einer ersten Polymerdispersion als Komponente A und mindestens einer zweiten Polymerdispersion als Komponente B, wobei sich die Komponenten A und B in ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden, 14. Use according to claim 13, wherein the coatings are obtained by a process comprising the steps of: (a) providing at least a first polymer dispersion as component A and at least one second polymer dispersion as component B, wherein the components A and B in their distinguish chemical composition,
(b) Mischen der Polymerdispersionen aus Schritt (a) und optional weiterer Komponenten, wobei das Gewichtsverhältnis der Komponente A zur (B) mixing the polymer dispersions of step (a) and optionally further components, wherein the weight ratio of the component A to
Komponente B bezogen auf den Feststoffgehalt von 95 zu 5 bis 60 zu 40 beträgt, Component B based on the solids content of 95: 5 to 60: 40,
(c) Auftragen der Mischung aus Schritt (b) auf eine Fläche, vorzugsweise ein Substrat,  (c) applying the mixture from step (b) to a surface, preferably a substrate,
(d) Verfestigung der Mischung aus Schritt (c) unter Erhalt einer Beschichtung, und  (d) solidifying the mixture of step (c) to obtain a coating, and
(e) optional weitere chemische Umsetzung der Beschichtung unter Erhalt einer periodischen Struktur des Oberflächenpotentials, wobei das Verhältnis des gewichtsmittleren Partikeldurchmessers der Komponente A zu dem der Komponente B von 3 zu 1 bis 15 zu 1 beträgt, der gewichts- mittlere Partikeldurchmesser der Komponente A von 75 bis 1000 nm und der gewichtsmittlere Partikeldurchmesser der Komponente B von 10 bis 200 nm beträgt. (e) optionally further chemical reaction of the coating to obtain a periodic structure of the surface potential, wherein the ratio of the weight average particle diameter of component A to that of component B is from 3: 1 to 15: 1, by weight the average particle diameter of the component A is from 75 to 1000 nm and the weight average particle diameter of the component B is from 10 to 200 nm.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112762078A (en) * 2021-01-11 2021-05-07 昆山联滔电子有限公司 Fastening assembly and mounting method thereof

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2520959A (en) 1945-11-06 1950-09-05 Goodrich Co B F Polymerization of vinyl compounds
US3397165A (en) 1964-05-04 1968-08-13 Grace W R & Co Preparation of latex of butadienecontaining copolymers
US4269749A (en) 1979-04-30 1981-05-26 The Dow Chemical Company Method of imparting salt and/or mechanical stability to aqueous polymer microsuspensions
US4456728A (en) * 1983-02-22 1984-06-26 Super-Tek Products, Inc. Grout restoration
DE4003422A1 (en) 1990-02-06 1991-08-08 Basf Ag WAITER POLYURETHANE PREPARATIONS
US5308890A (en) * 1993-02-26 1994-05-03 Rohm And Haas Company Emulsion polymer blend of a multi-stage latex and a non-film forming latex
DE19624299A1 (en) 1995-06-30 1997-01-02 Basf Ag Removal of malodorous organic cpds. from dispersion
EP0771328A1 (en) 1994-06-03 1997-05-07 Basf Aktiengesellschaft Method of producing an aqueous polymer dispersion
DE19621027A1 (en) 1996-05-24 1997-11-27 Basf Ag Continuous removal of monomer from aqueous suspension or dispersion
DE19741184A1 (en) 1997-09-18 1999-03-25 Basf Ag Reducing residual monomer content of e.g. acrylic polymers
DE19741187A1 (en) 1997-09-18 1999-03-25 Basf Ag Reducing residual monomer content in aqueous polymer dispersion
DE19805122A1 (en) 1998-02-09 1999-04-22 Basf Ag Aqueous polymer dispersion useful as binder agent for pigments for interior and exterior paints
DE19828183A1 (en) 1998-06-24 1999-12-30 Basf Ag Process for removing residual volatile components from polymer dispersions
DE19839199A1 (en) 1998-08-28 2000-03-02 Basf Ag Process for reducing the amount of residual monomers in aqueous polymer dispersions
DE19840586A1 (en) 1998-09-05 2000-03-09 Basf Ag Process for reducing the amount of residual monomers in aqueous polymer dispersions
DE19847115C1 (en) 1998-10-13 2000-05-04 Basf Ag Counterflow stripping tube
US6291564B1 (en) * 1998-02-18 2001-09-18 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous coating compositions, coated substrate and method related thereto
EP1685859A2 (en) 2005-01-28 2006-08-02 Rohm and Haas Company Medical films and articles prepared from emulsion polymers
WO2007054113A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-18 Henkel Ag & Co. Kgaa Adhesives, sealants and coatings containing glass particles as a filler
WO2008051462A1 (en) * 2006-10-19 2008-05-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous additive compositions containing layered silicate
WO2009094106A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-30 Dow Global Technologies Inc. Hydrophobic coatings

Patent Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2520959A (en) 1945-11-06 1950-09-05 Goodrich Co B F Polymerization of vinyl compounds
US3397165A (en) 1964-05-04 1968-08-13 Grace W R & Co Preparation of latex of butadienecontaining copolymers
US4269749A (en) 1979-04-30 1981-05-26 The Dow Chemical Company Method of imparting salt and/or mechanical stability to aqueous polymer microsuspensions
US4456728A (en) * 1983-02-22 1984-06-26 Super-Tek Products, Inc. Grout restoration
DE4003422A1 (en) 1990-02-06 1991-08-08 Basf Ag WAITER POLYURETHANE PREPARATIONS
US5308890A (en) * 1993-02-26 1994-05-03 Rohm And Haas Company Emulsion polymer blend of a multi-stage latex and a non-film forming latex
EP0612805A2 (en) 1993-02-26 1994-08-31 Rohm And Haas Company Emulsion polymer blend
EP0771328A1 (en) 1994-06-03 1997-05-07 Basf Aktiengesellschaft Method of producing an aqueous polymer dispersion
DE19624299A1 (en) 1995-06-30 1997-01-02 Basf Ag Removal of malodorous organic cpds. from dispersion
DE19621027A1 (en) 1996-05-24 1997-11-27 Basf Ag Continuous removal of monomer from aqueous suspension or dispersion
DE19741184A1 (en) 1997-09-18 1999-03-25 Basf Ag Reducing residual monomer content of e.g. acrylic polymers
DE19741187A1 (en) 1997-09-18 1999-03-25 Basf Ag Reducing residual monomer content in aqueous polymer dispersion
DE19805122A1 (en) 1998-02-09 1999-04-22 Basf Ag Aqueous polymer dispersion useful as binder agent for pigments for interior and exterior paints
US6291564B1 (en) * 1998-02-18 2001-09-18 Ppg Industries Ohio, Inc. Aqueous coating compositions, coated substrate and method related thereto
US6565978B1 (en) * 1998-02-18 2003-05-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Multi-component composite coating composition and coated substrate
DE19828183A1 (en) 1998-06-24 1999-12-30 Basf Ag Process for removing residual volatile components from polymer dispersions
DE19839199A1 (en) 1998-08-28 2000-03-02 Basf Ag Process for reducing the amount of residual monomers in aqueous polymer dispersions
DE19840586A1 (en) 1998-09-05 2000-03-09 Basf Ag Process for reducing the amount of residual monomers in aqueous polymer dispersions
DE19847115C1 (en) 1998-10-13 2000-05-04 Basf Ag Counterflow stripping tube
EP1685859A2 (en) 2005-01-28 2006-08-02 Rohm and Haas Company Medical films and articles prepared from emulsion polymers
WO2007054113A1 (en) * 2005-11-10 2007-05-18 Henkel Ag & Co. Kgaa Adhesives, sealants and coatings containing glass particles as a filler
WO2008051462A1 (en) * 2006-10-19 2008-05-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aqueous additive compositions containing layered silicate
WO2009094106A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-30 Dow Global Technologies Inc. Hydrophobic coatings

Non-Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Emulsion Polymerisation", 1965, INTERSCIENCE PUBLISHERS
"Encyclopedia of Polymer Science and Engineering", vol. 8, 1987, pages: 659
"IUPAC Compendium of Chemical Technology", 1997
ADVANCED MATERIALS, vol. 18, 2006, pages 145 - 164
D. DIEDERICH, CHEMIE IN UNSERER ZEIT, vol. 24, 1990, pages 135 - 142
D.C. BLACKLEY, HIGH POLYMER LATICES, vol. 1, 1966, pages 35
F. HÖLSCHER: "Dispersionen synthetischer Hochpolymerer", 1969, SPRINGER-VERLAG
H. STACHE: "Tensid-Taschenbuch", 1981, CARL-HANSER-VERLAG
H. WARSON: "The Applications of Synthetic Resin Emulsions", 1972, pages: 246
HOUBEN-WEYL: "Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe", 1961, GEORG-THIEME-VERLAG, pages: 192 - 208
HOUBEN-WEYL: "Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe", 1961, GEORG-THIEME-VERLAG, pages: 411 - 420
J. BRANDRUP; E.H. IMMERGUT: "Polymerhandbook", vol. 11, 1989, JOHN WELEY & SONS, pages: 133 - 141
MCCUTCHEON: "Emulsifiers & Detergents", 1989, MC PUBLISHING COMPANY
R. BAUMSTARK; M. SCHWARTZ: "Dispersionen für Bautenfarben: Acrylatsysteme in Theorie und Praxis", 2001, VERLAG, pages: 52 - 54,217-2
R. SCHWALM: "UV coatings: basics, recent developments and new applications", 2007, ELSEVIER, pages: 140 - 145
S.E. HARDING; W. MÄCHTLE ET AL.: "Analytical Ultracentrifugation in Biochemistry and Polymer Science", 1992, ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY, article "Analysis of Polymer Dispersions with an Eight-Cell-AUC-Multiplexer: High Resolution Particle Size Distribution and Density Gradient Techniques", pages: 147 - 175

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112762078A (en) * 2021-01-11 2021-05-07 昆山联滔电子有限公司 Fastening assembly and mounting method thereof

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