DE1570881A1

DE1570881A1 - Verfahren zur Herstellung von verseifungsfesten,waessrigen Kunstharzdispersionen

Info

Publication number: DE1570881A1
Application number: DE19651570881
Authority: DE
Inventors: Dr Andre Reverdin; Dipl-Chem Kurt Volken; Dr Paul Wicht
Original assignee: Lonza AG
Current assignee: Lonza AG
Priority date: 1964-06-02
Filing date: 1965-05-25
Publication date: 1970-03-19
Also published as: NL141524B; NL6506992A; BE664806A; US3390109A; SE335616B; FR1444302A; NO117390B; GB1099152A; DE1570881B2; CH437806A; JPS4826387B1; AT267168B

Description

Dipl.-lng. G. Dannenberg Dr. V. Schmied - Kowarzik Reg.-Wr. 2656

(§) Frankfurt a. Main ι c τ η ο ο ι

Gr. Eschenheimer fell. lO/UOOJ

Prankfurt a.M._f den 24·5.1965 SK/Pr.

LQMZa Afi. Gamnel/rtallia (Oeschaftsieltung: Basel) Schweiz

Verfahren zur Herstellung von verseifungsfesten, wässrigen Kunstharzdispersionen

Die Erfindung befasst sich mit verseifungsfesten, wässrigen Kunstharzdispersionen mit hohem Bindevermögen, zur Vervendung als Zusatz zu hydraulischen Bindemitteln und ails Bindemittel für Pigmente und Farbstoffe und bezweckt, die Verseifungsfestigkeit und das Bindevermögen gleichzeitig zu verbessern.

Bs ist bekannt, wässrige Kunstharzdispersionen als Zusatz zu Beton und als Bindemittel für Anstriche zu verwenden. Als Zusatz zu Beton verbessern solche Dis persionen die physikalischen Eigenschaften des abgebundenen Betons, z.B. die Biegezugfestigkeit, die Schlagfestigkeit, die Abriebfestigkeit und die Haftfestigkeit, solange der Beton trocken bleibt. Mit solchen Dispersionen als Bindemittel hergestellte Anstriche haben in trockener Atmosphäre eine gute Haftfestigkeit, sodass sie vor allem als Innenanstriche Verwendung finden* Ais Aussenanstriche, welche der Feuchtigkeit der Witterung ausgesetzt sind, waren sie nicht gut geeignet-

Wässrige Kunstharzdispersionen aus Polyvinylestern, z.B. Polyvinylacetat, haben für diese Zv/ecke den

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- 2 -- SAD ORIGINAL

Nachteil, alkal!empfindlich zu sein. Sowohl die Dispersionen selbst als auch daraus gebildete Filme werden durch Einwirkung von iilkalien und Wasser relativ leicht verseift. Deshalb gehen die durch Zusatz dieser Dispersionen zu Beton und die durch Vervendung dieser Dispersionen als Bindemittel für Anstriche erzielten Verbesserungen unter der Einwirkung von Wasser, z_oB« in feuchter Atmosphäre, verloren. H*mentlieh, wenn ein solcher Anstrich auf alkalischem Grund (z.B. Beton) aufgebracht ist, verseift das in ihm enthaltene Bindemittel (Polyvinylester) in feuchter .atmosphäre unter Mitwirkung der im Untergrund enthaltenen alkalien-Mit dem verseiften Binder wird jedoch keine verbesserte Haftfestigkeit mehr erzielt»

Es ist auch bekannt} dass solche Dispersionen auf Basis von Copolymeren, ZoB. Vinylacetat-Vinyllaurat, Vinylester-Acry!ester, usw,, eine etwas bessere Alkalibeständigkeit als reine Polyvinylacetatdispersionen aufweisen« Aber auch diese Dispersionen befriedigen als Zusatz zu Beton und als Binder für anstriche auf Beton oder alkalihaltigen Untergrund nicht, da auch sie einer häufigen oder längeren und stärkeren Einwirkung von Feuchtigkeit nicht widerstehen, sondern verseifen, wodurch die zunächst erzielte Verbesserung der Haftfestigkeit bzw» der Untergrund-Haftfestigkeit des Betons und Anstrichs wieder mehr oder weniger verloren geht«

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BAD ORIGINAL

Copolymerdiepersionen auf Basis Vinylester-Vinylchlorid, deren ülkallbeständigkeit mit zunehmendem Anteil

m ·

an Vinylchlorid steigt) sind wegen ihrer schlechten Haftfestigkeit, geringem Bindevermögen und hohen Filmbildungstemperatur als Betonzusatz oder als Bindemittel fUr Anstrich« für Fassaden nur bedingt verwendbar.

Die Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung von verselfungsfesten wässrigen Kunstharzdispersionen mit hohes Bindevermögen für die Verwendung als Zusatz zu hydraulischen Bindemitteln und als Bindemittel fUr Pigmente und Füllstoffe, das dadurch gekennzeichnet ist» dass 25-40 (vorzugsweise 25-35) Gewichtsprozent, Vinylchlorid, 20-50 (vorzugsweise 25-40) Gewichtsprozent, eines Vinylesters mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen im Säurerest und 25-50 Gewichtsprozent einer Verbindung des Typs R₁CH = CR2COOR3, worin Rl -H oder COOR3, und Hg ^{θ1η H}" ^{oder ein} CH3«Rest und R3 ein Alkylreat mit 4 bis 8 Kohlenetoffatomen bedeuten, in Gegenwart von 2 bis 6 (vorzugsweise 3-5) Gew.-^, be- « zogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, eines nichtionogenen synthetischen Schutzkolloids, 0,5 - 2 %_% bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren eines nichtionogenen Emulgators und 0,3 bis 0,5 #, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, eines pH-Puffers, vorzugsweise sekundäres Natriumphosphat mit Hilfe bekannter Beschleuniger in wässriger Dispersion mischpolymei&iert werden·

■-. 4 009812/17 36

BAD

Um Dispersionen mit besonders günstigen Eigenschaften zu erhalten, wird die Polymerisation vorteilhaft in Gegenwart von 2 bis 3 Gew.-£,bezogen auf die Gesamtmenge Monomeren eines Weichmachers für das Terpolymers durchgeführt. Als Weichmacher kommen alle bekannten neutralen Weichmacher, die ein hohes Solvatationsvermögen besitzen, in Frage, wie Dibutylphthalat, Citronensäureester, neutrale Phosphorsäureester, Glykolester, usw.

Als Vinylester kommt vorzugsweise Vinylacetat in Betracht. Geeignete Verbindungen des Typs RiCH = CR2COOR3 sind Ester der Acrylsäure, wie Butylaorylat, Aethylhexylacrylat, oder Methacry1säure und fester der Maleinsäure oder Fumarsäure. Vorzugsweise wird Butylacrylat verwendet.

Bin für dl· iigensohaften der Dispersion wichtiger Punkt 1st die Auswahl der Schutskolloid·, la deren Oegenwart di· Polymerisation In wässriger Dispersion vorgsno—in wird. Als Schutzkolloid· koooen nur wasserlösliche, nichtionogene, synthetische Produkt·, wie Polyvinylalkohol, Hydroxymethylcellulos·, Poly-H^Vinylpyrrolidon, usw. in Frag·. Vorzugsweise wird Polyvinylalkohol verwedet.

Als nicht ionogene Emulgatoren korn s*B# ia· lagerungsverbindungen von Aethylenoxyd, AethanolsMlnen oder Sorbitol an Fettsäuren, Tallöl, Alkylphenole*, Fett· säureamiden; Fettalkoholen u.dergl. in Frage. Vorzugsweise wird ein Kondensationsprodukt von Aethylenoxyd mit Bonyl-

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phenol, das sweckmässigerweise einen Aethyle/ioxydgtthalt von 55-65 % aufweist, verwendet.

Die Gesamtmenge an Schutzkolloiden und Emulgatoren soll bei 2,5 bis 8 Gew«-#, vorzugsweise 3,5 bis 7 Gew»-^, bezogen auf die Menge der Monomeren, liegen, wobei die Menge an Emulgatoren ca. 0,1 « 3 % betragen soll.

Um eins gUr»«tige Teilchengrössenverteilung zu erreichen, wird aweckmässig so vorgegangen, dasa zunächst ein sog» Stammlatex aus Polyvinylester vorgelegt wird und die Polymerisation der drei Monomeren darin durch-' geführt wird* Der Peststoffgehalt des Stammlatexes ist dabei nicht von Bedeutung. Bezogen auf den Gesamtgehalt an Monomeren soll die Stammdispersion vorzugsweise 5 bis 10 ßew_B~# Polyvinylester enthalten.

Als Polyraerisationsbeschleuniger kommen wasserlösliche, radikalbildende Katalysatoren in Frage, beispielsweise Perverbindungen,wie Peroxyde, Persulfat, bevorzugt aber Alkal!persulfate. Die Polymersiationstemperatur wird zweckmässig zwischen 60-7QOC gewählte

Für die Verwendung als Zusatz zu hydraulischen Bindemitteln und als Bindemittel für Pigmente und Füllstoffe müssen Kunstharzdispers,; men bzw. die daraus hergestellten Filme eine Reihe von Sigenschaften aufweisen« Die Dispersionen selbst müssen koagulatfrei, elektrolytbeständig

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und lagerstabil auch bei niedrigen Temperaturen, z-B. bis ca, -10 bis -2O°C sein, ferner müssen sie alkalibeständig sein und eine möglichst tiefe Filmbildungstemperatur aufweisen» FUr den Einsatz als Zement bzw. Betonzusatz müssen die Dispersionen selbstverständlich verträglich mit dem hydraulischen Bindemittel sein» Als Binder für Pigmente und Füllstoffe muss das Bindevermögen hoch liegen»

Die aus den Dispersionen hergestellten Filme müssen gute Reissfestigkeitswerte und eine hohe Reissdehnung von ca. 300 - 700 $ aufweisen, ferner eine gute Haftfestigkeit und Nassabriebfestigkeit pigmentierter Filme oder mit Füllstoff hergestellter Massen.

Mit Dispersionszusatz hergestellter Beton muss gute Festigkeitswerte aufweisen (Biegezug- und Druckfestigkeit)} die auch bei Einwirkung von Tüchtigkeit bzw» bei Lagerung in Wasser nicht stark absinken , ,=

Alle diese Eigenschaften weisen die nach den ...' Verfahren der Erfindung hergestellten Terpolymerdispersian auf.

Nachstehend werden erfindungsgemässe Dispersionen (Beispiele 1 bis 6) anderen (Vergleichsbeispiele 7 bis 11} gegenübergestellt·

Beispiel 1

In einem mit einem Rührer, Thermometer und Zufluss-* reservoir versehenen Doppelmantslautoklav aus rostfreiem

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BAD ORIGINAL

Stahl, der ein Fassungsvermögen von 2 Liter ausweist, wurden 570 g enthärtetes Wasser, 30 g Polyvinylalkohol (100$··ig), 6 g eines Kondensatjonsproduktes aus nethylenoxyd und ffonylphenol mit einem Gehalt von 63 % ^ethylenoxyd, 1,5 g Natriumacetat, 3 g sekundäres Natriumphosphat und 2 g Kaiiumpersulfat eingebracht. Die Verseifungszahl des PoIyvinylalkohols beträgt 125-140, die Viskosität (4#-ige Lösung "bei 200C) 3O~4Ocp. Der Autoklav vmrde geschlossen-, mit Stickstoff gesplilt und evakuiert« Dann v/urde begonnen, über das Zufluss-reservoir eine Mischung aus 180 g Vinylchlorid (VC), 180 g Vinylacetat (VA), 240 g Butylacrylat (BaC) und 12 g Dibutylphthalat als Weichmacher einzubringen* aIs ca.' 50 g des · Monomergemisches eingeführt waren, wurde unter Rühren auf 65-7O°C erwärmt. Dabei konnte ein Anstieg des Druckes (bei 60⁰C ca. 1,5 atü) beobachtet werden» Beim Einsetzen dir' ' ? Polymerisation bei ca. 65°C ging der Druck zurück. Dann wurde der Rest des Monomerengemisches in einer solchen .,'eise eingebracht, dass der Druck 3 atü nicht überstieg. "Nach 4 Stunden war das ganze Monomergemisch eingebrachte Anschliessend wurde das Reaktionsgeraisch noch 2 Stunden bei 70⁰C weitergerührt. Hernach wurde zur Entfernung der restlichen Monomere mit Luft gespült, der pH durch Zugabe einer 5$?-igen Sodalösung auf ca. -5 eingestellt und abgekühlt.

Beispiel 2

In einem mit einem /uikerrührer, Thermometer, Manometer und Zuflussdruckbeha'lter versehenen 4000 Liter Doppel-

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BAD ORIGINAL

mantelautoklaven aus rostfreiem Stahl wurden 1150 kg enthärtetes Wasser, 50 kg Polyvinylalkohol (lOOjß-ig), 12 kg eines Kondensationsproduktes aus /lethylenoxyd und Nonylphenol mit einem Gehalt von 63 % Aethylenoxyd, 6 kg sekundäres Natriumphosphat (Na₂HPO₄J⁰W H₂O) und 3 kg Kaiiumpersulfat eingebracht*

Nach Spülen mit Stickstoff und Evakuieren des Apparates wurden 60 kg Vinylacetat (V/t) zur Bildung eines Stammlatex zugegebene Der geschlossene autoklav wurde auf 65-70⁰C erwärmt. Dabei wurde ein .ansteigen des Druckes (bei 60°C ca. 0,5 atü) beobachtet. Beim Einsetzen der Polymerisation ging der Druck wieder zurück. hIs der Druck auf 0,2 atü gesunken war, wurde begonnen, eine Mischung aus 360 kg Vinylchlorid (VC), 360 kg Vinylacetat, 480 kg Butylacrylat (EAC) und 24 kg Dibutylphthalat einzubringen» Das Zufliessen wurde so reguliert, dass der Druck 3,5 bis 4 atU nie Überstieg. Nach 2 bis 3 Stunden ist der Monoraerzulauf beendete

iinsehliessend wurde das Reaktionsgemisch eine Stunde bei 70⁰C (bis der Druck auf 0,5 atU gesunken war) weitergerührt. Hernach wurde zur Entfernung der restlichen Monomeren mit Luft gespült, der pH durch Zugabe einer 5^-igen §odalösung auf ca. 5 eingestellt und abgekühlt.

Baispiel 3

Die Polymerisation von 200 g Vinylchlorid (W), 200 g Vinylacetat (V,.), 200 g 2-aethyl-hexylacrylat (EHa)

00tei2/-1736; ;

BAD ORIGfNAt ■'

und β g Dibutylphthalat wurde, wie in Beispiel 1, mit Ausnahme, dass ein Stammlatex aus Polyvinylacetat, ähnlich wie in Beispiel 2 angegeben, in einer Menge von 5 % Polyvinylacetat, bezogen auf das Monomergemisch, das sind 30 g, durchgeführte

Beispiel 4

Wie in Beispiel 3' Deschrieben, wurde ein Monomergemisch, bestehend aus 180 g Vinylchlorid (VC), 180 g Vinylacetat (Va), 240 g Dibutylmaleat (DBM) und 12 g Dibutylphthalat als Weichmacher _s der Polymerisation unterworfen»

Beispiel 5

Wie in Bsi spiel 3 beschrieben, wurde ein Monomer=· gemisch, bestehend aus 154 g Vinylchlorid (VC), 210 g Vinylacetat (ViO, 236 g Butylaerylat (BaC) und 12 g Dibutylphthalat als Weichmacher der Polymerisation unterworfen·

Baispiel 6

Wie in Beispiel 3, aber mit δ g Hydroxylathy1-cellulose Natrosol MR 250 (Firma Hercules Powder Comp«) und 3.2 g Hydroxyäthy!cellulose Natrosol 180 L an Stelle von Polyvinylalkohol, wurden 180 g Vinylchlorid (VC), 180 g Vinylacetat(VA) und 240 g Butylacrylat (SiC) und 12 g Dibutylphthalat polymerisiertο

■-■■■■- ίο - "

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8AD ORIGINAL.

- ίο -

Für die Vergleiche rer nach diesem Beispielen 1 bis 6 des erfindungscemüssen Verfahrens hergestellten Dispersionen mit anderen Dispersionen wurde noch eine üin einsiges Kunst·= harz enthaltende Pü?.yvinyla«efcatdispttX'sion (Beispiel ?), eine Mischpolymer cU scansion mit Vinylacetat-· ,aethylhexylacrylat (Mengenverhältnis V/J : 20 Oa..·.»;*) (Beispiel B), eine Mischpolyinerdispersion mit Vinylacafcat-Vin/lcM.orid {Mengenverhältnis 80 : 20 Gew.--;') (Beispiel 9), und ei/ίο Mischpolymerdispersion mit Vinylacetat Vinylchlorid (Mengenverhältnis 50 : 50 Gewr-#) (Beispiel 10) hergestellt* Dia Herstellung erfolgte entsprechend dein Beispiel 3, v/o bei lediglich an Stelle der in diesem Beispiet 3 genannten Kunsth^.-ze die anderen verwendet wurden« iLiissfirdem wui-da noch eii-.ß ^; windel sübliche Mischpolymerdispsrsioxt. auf Basis Vinylpropionat-iicrylsäu^eester (Beispiel 11} bei den Vergleichst v&ruendet.

In nachstehsnd&r Tabelle 1 sind uie Eigenschaften der verschiedenen erfinSungsgeraass here«"teilten Dispersionen im Vergleich zu bekannten Dispe^-i*sioneii (Vsrgl©ichsbeispiel3 7 bis 11) eingetragen. Wie πώη aui; der Tabelle ersehen kannj kommen reine Polyvinylacetat-Dispersior-sn (Beispiel 7) und Copolymere aus VinylacstatAi^thylhexylaorylat (Beispiel 8) wegen zu grosser Vsrseifbarfei* nicht in, Eetracht.

Dispers ionon, aar Basi-; von Copolymeren aus Vinylacetat/Vinylchlorid (duL'-pval^ 9 m>d 10) sind wohl alkalibeständig, doch kennen < >.z v;3^<ä.i öar hshen FilrabildungS" temperatur und d«n sehlscht«a Dohuunsswerten» sowie schlechten

009812/1736 - Il -

BAD ORlQi_NAL

Haftfähigkeitswerten, nicht als Betonzusata und als Binder für Pigmente und Füllstoffe eingesetzt werdenr

Dispersionen auf Basis von Copolymeren aus Vinyl* propionat-iicry!säureester (Beispiel 11) weisen nur geringe Reissfest j gkeits.irte (0 kg/cn²) cui\

009812/1736 ' ¹²

BAD ORiQiNAL.

000812/1738

ORIGINAL

Die einsige Figur der Zeichnung zeigt die Verseif ungsgeschv/iiidigkeit der Dispersionen nach den Beispielen 1 bis 4 und 6 bis 11 und lässt die diesbezügliche Ueberlegenheit der erfindungsgemässen Dispersionen (Beispiele 1 bis A und β) gegenüber den anderen Dispersionen (Beispiele 7 bis 11) erkennen«

Zur Bestimmung dar Verseifungsgeschwindigkeit wurden 100 g der betreffenden Dispersion mi*; 500 ecm einer 2-n wässrigen Kalilauge vermischt und in einem geschlossenen Gefäss bei 25°G dauernd gerührt* Dis Alkalikonzentration entspricht dann derjenigen einer 1,5 η Kalilaugeο Nach verschiedenen Zeiten wurden Proben entnommen und der eingetretene Verbrauch an KOH bestimmt.

Tabelle 2 zeigt die Haftfestigkeit von einem Verputamörtel mit Zusatz der erfindungsgemässen Diapersionen im Vergleich au bekannten iüinstharzdispersioneii«

Sollen die Dispersionen als Zusatz oder Bindemittel für Materialien verwendet v/erden, die im Freien der atmosphärischen Feuchtigkeit oder dem Regen ausgesetzt sind, wie ZoB* Verputze oder Aussenanstrishe, ist die Haftfestigkeit bei Nasslagerung von entscheidender Bedeutung· In nachfolgender Tabelle 2 wurde die Haftfestigkeit nach Wasserlagerung von Verputzmörtel bei Verwendung verschiedener Dispersionen auf alkalischem Untergrund bestimmt«

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BAD

Tabelle 2

Haftfestigkeit von dispersionshaltigem Verputzmörtel auf Glas und Eternit

Prüfung: 1 Gwt Zement und 3 Gvt Sand (Körnung O-l mm) wurden mit Wasser und 5 bzw. 10 % einer 5O%-igen Dispersion (bezogen auf Feststoffe) auf Glas und Eternit in ca. 3 mm dicker Schicht aufgetragen und nach 3 Tagen Lufttrocknung in Wasser eingelegt.

	HAFTFESTIGKEIT	24 h Wasser lagerung	2 Monate Wasser lagerung
Erfxndungsgemasse Dispersion nach Beispielen 1, 2, 3, 4, 5 und 6	nach Tr ok- kenlagerung	sehr gut	sehr gut
Polyvinylacetat- dispersion nach Beispiel 7	sehr gut	sehr schlecht. Verputz löst sich von -der Unterlage
Copolymer- dispersion auf Basis Vinylacetat/ Vinylchlorid nach Beispielen 9 u. IO	sehr gut	schlecht. Verputz löst sich von der Unterlage	I
Copolymer- dispersion auf Basis Vinylpropio- nat/Acryl säureester nach Beispiel 11	schlecht	gut	mittelmä'ssig
sehr gut

8AD

Aehnliche Ergebnisse erhält man» wann Anstriche aus Dispersion und Farbpigmenten oder Fiillstoffmassen aus Dispersion und Füllstoff, z.B. Sand, hergestellt und geprüft werden* Die Materialien, die mit den erfladungsgeffiät;sen Dispersionen hergestellt wurden, sind auch nach längerem Lagern, sogar von sehr glatten Oberflächen, vjie Eternit und sogar GlaSj nicht ohne weiteres zu lösen*

Tabelle 3 gibt die Kassabriebfestigkei⁴; an pigmentierten Dispersionsfilmen wieder- Dabei zeigt sich* dass die erfindungsgemässe Dispersion inbezug auf abriebsfestigkeit und Pigmentbindevertaö'gen den bekannten Dispersionen überlegen sind. Vor allem zeigt sich dies bei einem hohen Verhältnis Pigment/Binder, wie z*B. im Vergleich der Dispersionen nach Beispielen 1 und 2 mit der Dispersion auf Basis Vinylpropionat-acrylsäureester.

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SAD ORIGiNAU

Nassabriebfestigkeit nach Dr. Oesterle an pigmentierten Dispersionsfilmen auf Eternit gestrichen

O CO OO

NJ

GJ CD

D O

Die Prüfung der Nassabriebfestigkeit erfolgte durch Hin- und Herbewegen einer Bürste auf der Filmoberfläche bei gleichzeitigem Berieseln mit einer Lösung aus 5 % Schmierseife und 1 % Soda.

Die Messwerte beziehen sich auf Dispersionsfarben mit verschiedenem Pigment/Binder-Verhältnis

Dispersion	Verhältnis Pigment/Binder	« nach 5000 Hin- und Herbewegungen einwandfrei nach 5000 Hin- und Herbewegungen einwandfrei nach 1500 Hin- und Herbewegungen durchgescheuert
nach Beispielen 1 und 2	4 : 1 6:1 8 : 1	nach 2000 Hin- und Herbewegungen einwandfrei
nach Beispielen 5 und 6	4 : 1	nach 920 Hin- und Herbewegungen durchgescheuert
auf Basis Polyvinylacetat mit 12 % Dibutylphthalat und 8 % Trikresylphosphat	4 : 1	nach 1200. Hin- und Herbewegungen durchgescheuert
auf Basis Vinylacetat-Aethyl- hexylacrylat 80 : 20 (Beispiel 8)	4 : 1	nach 5OQO Hin- und Herbewegungen einwandfrei nach 2200 Hin- und Herbewegungen durchgescheuert naeh 4OO Hin- und Herbewegungen durchgescheuert _m
auf Basis Vinylpropionat - Acrylsäureester	4 : 1 6 : 1 8 : 1

σ» ι

cn

CD CO OO

Tabelle 4 zaigt den Einfluss von Dispers ions au=· sätsen in Zement auf die Biegezugfestigkeit sowohl nach Troekeniagerung al.;-» auch bei Lagerung in V/asser * Der Vergleich von Zusätzen von avfindungsgomass hergestellten Dispersionen zu bekannten Dispevi· i.cnan au- Grundlage von Polyvinylacetat und Vinylestey^.-.^vlsäureös-ter zeigt, dass die Biegea-ig"' festigkeit bei Zusats der neuen Dispersion bei Wasserlagerung, vor allem bei länger andauernder Wassereinvirkung₃ beträcht»- li«3h höher liegt> als bsi Verwendung der bekannten Z

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BAD

- It* -

Tabelle 4

: 1570801

Biegezugfestigkeit von kunststoffdispersionshaltigen Mörtelprismen

Prüfung: 1 Gwt Portlandzement und 3 Gwt Sand {Körnung 0-5 nun) wurden in üblicher Weise mit Wasser und Kunststoffdispersion zu einer Mörtelmischung angemacht und zu Prismen von 2 χ 4 χ 16 cm verarbeitet. Die Bestimmung der Biegezugfestigkeit erfolgte nach 28 Tagen Luftlagerung, sowie nach 1 Tag Wasserlagerung und 7 Tagen Wasserlagerung (Dispersionszusatz als ca. 50 %-ige Dispersion auf Feststoffe bezogen)

	1	ohne Dispersions zusatz	Disper- sions- zusatz	Wasser/ Zement- faktor	2 Biegezugfestigkeit in kg/cm	+ 1 Tag Wasser lagerung	+ 7 Tage Wasser- • lagerung
		Dispersion ) nach ) Beispiel 1 )		0, 44	28 Tage Trocken- lagerung 65λ> rel. Luftfenchtid'	56	55 ;
	nach Beispiel 2	1 5 10	0,39 ' 0,36 O,37	77	50 65 85	85
	nach Beispiel 3	5	0,36	70 95 105	6O	72
	nach ; Beispiel 4	5	O₁ 36 ;		4O	45
	■R-ach i Beispiel 5 i	5	0,36 ;	8O	37,5	47
	nach Beispiel 6	5	O,344 j		HO	SO
	nach Beispiel 7 <PVA)	5	O, 47	13Ο	47,6	"CS.
	nach Beispiel 8 {VA/AHÄ=Ö0/2^l	5	0,41 j	76,5	25	< 10
€3 ο «3	nach Beispiel 11 iVJi/Acryl-	5	O, 37	110	β	-
_i -V. at ■σ?	5	O, 396	62 !	35,4	37,6
83,9

ORIGINAL

Tabelle 5 aeigt den Einfluss von sätzen auf die Druckfestigkeit von Mörtelprismen cov/ohl nach Trockenlageruii^ als* auch nach Kasslagerung - Vor allem nach einer Lagerung in -Wasser sind die Werte der Pri.sz\vr>, aie mit erfindungsgeraissen Dispersionen hergestellt \ρ\τ>.ϊ&γ.. wesentlich höher ::l's die, welche mit Hilfe beiainnter Dispersionen hergestellt wurden«'

Die Bestimmung der Druckfestigkeit erfolgt an dem Material, an welchem die Biegezugfestigkeit gemessen wurde (siehe Tabelle A).

Hierfür wurden Probekörper von 4x4x2 cm zvisehen 4 χ 4 cm grosse Stahlplatten in eine Presse gelegt^ sodass der Druck senkrecht auf die 4 χ 4 cm Flächen der Probe= körper wirkte-

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SAD ORJGlNAL

Tab e lie 5

	Wasser-Zement Faktor '♦	Druckfestigkeit in kg/cm²	28 Tage Wasserlagerung
ohne Dispersions zusatz	0,48	28 Tage Trockenlagerung 65% rel. Luft- feuchtiqkeit	598
5% Dispersion nach Beispiel 1	0,38	443	500
5% Dispersion nach Beispiel 2 mit 0,1% NOPCO NXZ (Antischaum mittel)	0,38	569	593
5% Dispersion nach Beispiel 11 (VJV'Acrylsäure ester)	0,434	606	171,5
284

* Firma NOPCO Chem.Company, London.

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ORIGINAL

Die erfindungsgemässen Terpolyraerdispersionen signen sich als Zusatz zu Zement und Beton, zur Herstellung von Edel? putz, ,ausbessern van altoci Beton, Leichtbaustein, Estrichbelägen,. Anstrichen, us.w. Da beim Einrühren de:? Dispersionen in den Zement die Gefahr der Uiftau'iVnhme besteht, ist es oft zveckmässig, eine kleine Menge von 0,05 - 0,5'Claw.-# an /mtischäumrnittel zuzusetzen.

Durch ihr hohes Pigmentbindevermögen sind die Dispersionen der Erfindung auch hervorragend, als Bindemittel für die Herstellung von wasserfesten Dispersionsfarben und zur Herstellung von Streichmassen auf Basis Dispersion = Füllstoff, z.B. Sand, geeignet*. Neben diesen speziellen Vevv/endungs· zv/ecken können sie überall dort zum Einsatz kommen, wo Poly« merisationsdispersionen sonst angewendet werden» Man kann sie mit Weichmachern, Pigmenten, Farbstoffen und anderen Hilfsstoffen vermischen.

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BAD

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von verseifungsfesten wässerigen Kunatharzdiapersionen mit hohem Bindevermögen für die Verwendung als Zuaat2 zu hydraulischen Bindemitteln und ala Bindemittel für Pigmente und Füllstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass 20-40 Gew.-36 Vinylchlorid, 20-50 Gew.-^ eines Vinylesters mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen im Säurerest und 25-50 Gew.-Ji einer Verbindung dee Typs R.CH * CR₂-COOR-, worin Rj ein -H oder ein -COOR.—Rest, R₂ ein -H oder ein--CH--Reat und R- ein Alkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten, in Gegenwart von 2 bis 6 Gew.-ji, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, eines nichtionogenen synthetischen Schutzkolloide, 0,5 bis 2%, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomere eines nichtionogenen Emulgators mit Hilfe bekannter Beschleuniger in wässriger Phase polymerisiert werden, wobei durch Zugabe eines pH-Puffers der pH-Wert so eingestellt wird, dass er zu Beginn der Polymerisation bei 4,5 bis 5 und * am Ende der Polymerisation nicht unter 3 liegt.

.T-

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 25 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, Vinylchlorid verwendet werden. 3* Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn-

zeichnet, dass 25 bis 40 Gew.->, bezogen auf die Gesamt-

ooUiihui -II-

SAD ORIGINAL

menge der Monomeren, dee Vinylestere mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen in Säurerest verwendet werden.

4· Verfahren naoh Patentanspruch 1_f dadurch gekennzeichnet, daea 3 bis 5 O#w.-%, belogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, des nlehtionogenen synthetischen Sohutzkolloids verwendet werden.

5. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als pH-Puff tr 0,3 bis 0,5 Gew.-Jt, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, sekundäres Hatriumphosphat verwendet werden.

6. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Polymerisation in Gegenwart von 2 bis 3 0ew.-£, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, eines Weichmachers für das fermpolymer durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als atammlatex ein Polyvinylester in einer Menge von 5 bis 10 Gew.-*,bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren, vorgelegt und dann die Polymerisation durohgefilhrt wird,

8. Verfahren nach Patentansprüchen 1 bim 7» dadurch gekennzeichnet, dass als Vinylester Vinylacetat verwendet wird.

9. Verfahren nmoh Patentansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindung des Typs R₁CH ■ CB₂-OOOB. ein Beter der Acrylsäure verwendet wird.

008112/1736 .₂₄.

BAD ORIGINAL

to. Verfahren nach Patentansprüchen 1 bio 9_f dadurch gekennzeichnet, dass als Schutükolloid Polyvinylalkohol verwendet wird.

ti. Verfahren nach Patentansprüchen t bia 10, dadurch gekennzeichnet, dass als E:uu?.gator ein Kondensationoprodultt von Acthylenoxyd und lion^lphenol verwendet wird.

12. Verseifungßfeste vixatyrige Kunotharüdisperoion mit hohem Bindevermögen zur Vervendung alß Zusatz au hydraulischen Bindemitteln und als Bindemittel für Pigmente und Füllstoffe, mit einem pH-Wert von 3 biß 5, hergestellt nach deia Verfahren gemüse wenigstens einem der Ansprüche t bis 1t.

13. Verseif urjgsfeste wüsarige Kunstharzdiepersion mit hohoiii Bindevermügen ;iur Verwendung als Zusatz zu hydraulischen Bindemitteln und als Bindemittel für Pigmente und Füllstoffe, dadurch gekennzeichnet, dasa die Dispersion ein Terpolymer, welches aus 20 bis 40 Gew.-# Vinylchlorid, 20 bis 50 üew.-y6 einea Vinylestera mü; ί biu 3 Kohlenstoffatomen im Säureioat ui:d 25 bis 50 Gew.-^ einer Verbindung des lyps R₁CH «= CR₂-COCE,,, worin R^ eine -I! oder ein -COOR₅-ReSt₁

R₂ ein -H oder oin -CH--l.eei und R.. ein Alkylrest mit 4 bis Θ* KohlenatofiatoiiLen bedeuten, besteht,, und 2 bis 6 Gew.-&, bezogen auf die Menge dea Terpolymers, eines nichtionogenen synthetischen .Jchutzkolloi'ie, 0_t!> bia 2 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Terpolymers, eines nichtionogenen Emulgators

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und einen pH-Puffer enthält, und dass der pH-Wert der Dispersion 3 bis 5 beträgt.

14. Kunstharzdispersxon nach Patentanspruch 13t dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Beschleuniger enthält .

15. Verwendung der Kunstharzdispersion nach Patentanspruch 12, I5 oder 14 als Zusatz zu hydraulischen Bindemitteln oder als Bindemittel für Farbstoffe und/oder Füllstoffe.

Vtr Patentanwalt!

K/jh/rb - 2656 - 2668 12. Mai 1965

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BAD ORIQINAt.

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