DE2811481A1 - Latex - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft neue Polymerlatices, die sich zur Herstellung
von Überzügen, Klebstoffen und Bindemitteln eignen. Die Latices sind besonders geeignet, Kombinationen aus Polymeren
und Verlaufmitteln in Polier- sowie anderen Beschichtungsmassen zu ersetzen. Die erhaltenen Polituren oder überzüge
können auf entweder harte oder weiche Oberflächen aufgebracht werden, beispielsweise Fußböden oder Wandoberflächen, wobei
klare überzüge mit einem glänzenden Aussehen gebildet werden. Die Erfindung betrifft ferner Beschichtungs-, Klebe- und Bindemassen,
welche die erfindungsgemäßen Latices enthalten, sowie Poliermethoden und polierte Gegenstände, die unter Einsatz dieser
Massen durchgeführt bzw. erhalten werden.
Das Polymere in einem fumbildenden Latex muß weich genug sein,
um einen Film mit guter Integrität zu bilden, der jedoch hart genug ist, damit der Film eine ausreichend hohe Festigkeit besitzt,
in nur geringem Ausmaße Schmutz aufnimmt und eine Anzahl anderer verwandter Eigenschaften besitzt, die von dem jeweiligen
Anwendungszweck abhängen. Es ist bekannt, daß dann, wenn die Glasübergangstemperatur (Tg) des Polymeren unterhalb
der Temperatur liegt, bei welcher der Film gebildet wird, ein Film mit guter Integrität, der nicht "käsig" ist, normalerweise
beim Trocknen einer Schicht aus dem Latex gebildet wird. Die hohe Weichheit der Latexteilchen, die zu einer guten Filmbildung
führt, bedeutet jedoch, daß der erzeugte Film dazu neigt, weich oder klebrig zu sein und nicht fest, hart, abriebbeständig
und zäh ist. Die herkömmliche Methode zur Beseitigung dieser Nachteile besteht darin, zu einem relativ harten Polymeren
Verlaufmittel zuzusetzen, die eine solche Flüchtigkeit besitzen, daß nach der Filmbildung ein Film zurückbleibt. Im
Hinblick auf eine Luftverschmutzung ist es jedoch vorzuziehen, von einer Verwendung von flüchtigen Verlaufmitteln abzusehen.
Auch werden in dem Fall, daß keine Verlaufmittel eingesetzt werden, erhebliche Kosten eingespart.
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Ein anderer Versuch, Polymere mit hohem Tg-Wert und niedrigen
minimalen Filmbildungstemperaturen herzustellen, besteht darin, eine große Menge an hydrophilen Monomeren, beispielsweise
mit Hydroxyl-, Amin- oder CarboxyIfunktionen, in das
Polymere einzuführen. Dies bedingt ein Anquellen der Latexteilchen durch Wasser, wodurch die Teilchen in dem Latex
erweicht werden. Bei normalen Polymerkonzentrationen ist das Anquellen jedoch von sehr hohen Viskositäten begleitet, insbesondere
dann, wenn die Lagerungsbedingungen oder die Bedingungen bezüglich des pH bei der Verwendung derartig sind, daß
die Carbonsäuregruppen oder Amingruppen neutralisiert oder teilweise neutralisiert werden. Ein weiterer Nachteil ist die
Wasserempfindlichkeit des fertigen Films sowie die Empfindlichkeit gegenüber sauren oder basischen Lösungen. Polymere
aus hydrophilen Monomeren, die durch Lösungspolymerisationsmethoden hergestellt und in Lösung eingesetzt werden, gehen
aus der US-PS 3 935 368 hervor und werden zum Beschichten von Vinylchloridfußbodenmaterialien verwendet.
Eine andere Lösung des Problems, einen harten überzug in Form
eines integralen Films herzustellen, wird durch die US-PS 3 949 107 vermittelt. Diese US-PS beschreibt die Aufbringung
eines Poliermittels auf einen Fußboden, das eine wäßrige Dispersion eines Harzes mit einem Tg-Wert von 30 bis 800C besitzt,
wobei entweder das Poliermittel oder der Fußboden auf eine Temperatur oberhalb der Tg des Harzes erhitzt worden ist.
Erfindungsgemäß wird in einer Reihenfolge durch Polymerisation ein relativ hartes (hohe Tg) und relativ hydrophobes Polymeres
an vorgeformten, gewöhnlich relativ weichen (niedrige Tg) hydrophilen
funktionalisierten Copolymerlatexteilchen gebildet, wobei Latexteilchen erzeugt werden, die aus Einfachheitsgründen
als innerlich weichgemachte Polymerlatexteilchen bezeichnet
werden. Dabei wird ein Latex erzeugt, der eine niedrige Viskosität
besitzt, jedoch bei einer im Vergleich zu der berechneten Tg des Polymeren in den Teilchen niedrigen Temperatur filmbildend
ist. Die Viskosität und die minimale Filmbildungstempe-
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ratur werden unter normalen Einsatzbedingungen gemessen, d. h.,
bei einem neutralen bis hohen pH für säureenthaltende Polymere und bei einem neutralen bis niedrigen pH für baseenthaltende
Polymere. Vorzugsweise wird der Latex aus innerlich v/eichgemachten Polymerteilchen in der Weise hergestellt, daß ein
durch Wasser anquellbares Additionspolymeres unter normalen Emulsionspolymerisationsbedingungen hergestellt wird. Dieses
mit Wasser anquellbare Polymere kann auch bei einem entsprechenden pH wasserlöslich sein und ist normalerweise bei einem
hohen pH löslich, wenn es saure Gruppen enthält, oder bei einem niedrigen pH, wenn es basische Gruppen enthält. Unter den
Polymerisationsbedingungen löst es sich jedoch nicht in dem wäßrigen Medium, sondern bleibt als Latex aufrechterhalten.
Ein zweites Polymeres wird dann durch Polymerisation in Gegenwart des Latex gebildet und kann mit dem ersten Polymeren
in Wechselwirkung treten und möglicherweise in dieses eindringen. Dies wird dadurch bewirkt, daß dem ersten Latex ein Monomeres
zugesetzt wird, das ein Polymeres bildet, das weniger wasserempfindlich ist, d. h., das weniger hydrophil ist, wobei
dieses Polymere gewöhnlich härter ist als das Polymere des ersten Latex, worauf sich eine Polymerisation anschließt. Das
zweite Monomersystem wird derart ausgewählt, daß es in ausreichendem Maße mit dem ersten Polymeren verträglich ist, um das
erste Monomere anzuquellen. Das zweite Polymere dient bei seiner Wechselwirkung mit dem ersten dazu, die Wasserquellbarkeit
des ersten Polymeren zu begrenzen. Das Produkt kann daher als hydroplastisches erstes Polymeres angesehen werden, das durch
das zweite Polymere hydrophober gemacht und gewöhnlich gehärtet wird. Wahlweise kann ein gewöhnlich hartes hydrophobes
zweites Polymeres durch das erste Polymere hydroplastischer und gewöhnlich weicher gemacht werden. Das gebildete innerlich
weichgemachte Polymere weist Eigenschaften auf, die von den
Eigenschaften der Polymerkomponenten abweichen, wobei diese Eigenschaften auch nicht einfach die Summe oder der Durchschnitt
der Eigenschaften der Komponenten sind. Ist beispielsweise
das erste Polymere vollständig bei einem hohen pH-Wert löslich, so stellt man fest, daß nach der Bildung des innerlich
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weichgemachten Polymeren dieser erste Polymeranteil nicht mehr löslich ist, und zwar auch nicht bei sehr hohen pH-Werten.
Eine Polymerkomponente, die in hohem Maße durch Wasser anquellbar ist, sollte, wie man annimmt, einen Latex mit einer sehr
hohen Viskosität erzeugen, und zwar auch dann, wenn die minimale Filmbildungstemperatur im Vergleich zu der Tg niedrig ist.
Erfindungsgemäß hat die Modifizierung der Eigenschaften des in Wasser quellbaren Polymeren der ersten Stufe durch das Polymere
der zweiten Stufe eine relativ niedrige Viskosität des Latex zur Folge.
Die erfindungsgemäß bevorzugten Polymeren bestehen aus wenigstens
einer Acrylat-, Methacrylat-, Vinylester- und vinylaromatischen Mereinheit. Bevorzugte hydrophile ionische Mers (falls
solche vorliegen) in den Polymeren bestehen aus Mers mit Carbonsäuregruppen. Bevorzugte hydrophile nichtionische Mers in
dem Polymeren bestehen aus Mers aus Hydroxyalkylestern von Carbonsäuren oder Vinylalkoholmers.
Das innerlich weichgemachhe erfindungsgemäße Polymere kann
durch Polymerisation eines ersten äthylenisch ungesättigten Monomersystems aus vergleichweise hydrophilen Monomeren, gewöhnlich
durch Emulsionspolymerisation und dann, in Gegenwart des erhaltenen Latex durch Emulsionspolymerisation einer zweiten
Charge des äthylenisch ungesättigten Monomeren, wobei diese Charge selbst ein härteres und hydrophoberes Polymeres als
das Polymere der ersten Charge bilden würde, hergestellt werden. Das Polymere, das durch die erste Charge (oder Stufe) gebildet
wird, wird als Emulsion aufrechterhalten, obwohl es in Wasser anquellbar oder wasserlöslich ist. Unter "wasserlöslich"
soll in diesem Zusammenhang eine Löslichkeit in Wasser verstanden werden, wenn der pH-Wert des Wassers durch Zugabe
einer Säure oder Base in der Weise eingestellt worden ist, daß das Polymere vollständig oder teilweise neutralisiert wird. Unter
"durch Wasser anquellbar" soll im vorliegenden Zusammenhang verstanden werden, daß das Polymere Wasser aufsaugt oder zu ei-
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nem Aufsaugen von Wasser durch eine derartige pH-Stellung veranlaßt
werden kann. Vorzugsweise liegt der geeignete pH-Bereich zwischen ungefähr 4 und ungefähr 10. Das Quellverhältnis des
quellbaren Polymeren, d. h. das Volumen des in einem großen Überschuß an Wasser angequollenen Polymeren, geteilt durch das
Volumen des Polymeren in trockenem Zustand, ist vorzugsweise größer als 2 und insbesondere größer als 6.
Die Wirkungsweise des hydrophilen Monomeren, das in Mengen von ungefähr 10 bis ungefähr 100 Teilen pro 100 Teile des Monomeren
der ersten Charge verwendet wird, besteht, ohne dabei die Erfindung an eine Theorie binden zu wollen, vermutlich darin,
daß das hydrophile Monomere in polymerisiertem Zustand beliebige Mengen an Wasser bildet, die in die Masse beispielsweise
in Form von Hydratationswasser eingebracht wird. Jedes Monomere, das in der Mischung polymerisiert werden kann und so hydrophil
ist, daß es in wirksamer Weise Wasser zu binden vermag, ist daher geeignet. Von geeigneten hydrophilen Monomeren seien beispielsweise
folgende erwähnt: Acrylnitril, Methacrylnitril, hydroxysubstituierte Alkyl- und -arylacrylate und -methacrylate,
Polyätheracrylate und -methacrylate, Alkylphosphatoalkylacrylate
und -methacrylate, Alkylphosphonoalkylacrylate und -methacrylate, Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid,
N-Vinylpyrrolidon, Alkyl- sowie subst.-Alkylamide
von Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure (Mono- und Diamide), Fumarsäure (Mono- und Diamide), Itaconsäure (Mono- und Diamide),
Acrylamid, Methacrylamid, ferner andere Halbsäureformen der vorstehend erwähnten zweibasischen Säuren, wie Halbester, Aminomonomere,
wie aminosubstituierte Alkylacrylate und -methacrylate, Vinylpyridine sowie Aminoalkylvinylather, ferner Ureidomonomere,
beispielsweise mit cyclischen Ureidogruppen. Ferner können erfindungsgemäß als hydrophile Monomere Monomermischungen
vorwendet werden, beispielsweise dann, wenn die hydrophilen
Monomereinheiten in situ anschließend gebildet werden. Beispielsweise
kann der Polymermischung ein Monomeres zugesetzt worden, das selbst nicht hydrophil ist, jedoch bei der Verarbai1un
<] odor anschließend verändert wird, beispielsweise durch
Hydro! yjjo, wodurch eine Hydrophilizität erzeugt wird. Anhydrid-
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sowie Epoxid-enthaltende Monomere sind Beispiele.
Bevorzugte geeignete hydrophile Monomere sind Acrylverbindungen,
insbesondere die Amide und Hydroxyalkylester von Methacrylsäure
und Acrylsäure, wobei Amide und Hydroxyalkylester von anderen Säuren ebenfalls bevorzugt werden, jedoch weniger
als die entsprechenden Methacrylate und Acrylate, die sich leichter polymerisieren lassen» Monomere, die Carbonsäuregruppen
enthalten, werden ebenfalls bevorzugt, insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure und Itaconsäure. Eine andere bevorzugte
Gruppe von hydrophilen Monomeren wird durch spezifische Beispiele von potentiellen hydrophilen Monomeren repräsentiert,
aus denen die tatsächlichen hydrophilen Mereinheiten in dem Polymeren durch Hydrolyse erzeugt werden. Diese Monomeren bestehen
beispielsweise aus Estern von Vinylalkohol, wie Vinylformiat, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat oder Vinylversitat.
Die Hydrolyse dieser Monomeren erzeugt hydrophile Vinylalkoholmereinheiten in dem Polymeren. Das von diesen Monomeren
bevorzugte Monomere besteht aus Vinylacetat.
Mit dem hydrophilen Monomeren in der ersten Charge kann ein anderes Monomeres polymerisiert werden, das im Hinblick darauf
ausgewählt wird, daß andere erwünschte Eigenschaften des fertigen Polymeren erzielt werden= Falls ein polyäthyienisch ungesättigtes
Monomeres vorliegt, so handelt es sich vorzugsweise um einen Typ, in dem die verschiedenen äthylenischen Gruppen,
beispielsweise die additionspolymerisierbaren ungesättigten Gruppen bei der Polymerisation mit ungefähr der gleichen Geschwindigkeit
teilnehmen. Vorzugsweise liegen keine derartigen vernetzenden oder durch Pfropfen vernetzendenpolyäthylenisch
ungesättigte! Monomeren in dem Monomersystem der ersten Stufe
vor. Der Begriff "durch Pfropfen vernetzendes Monomeres" wird in der ÜS-PS 3 796 771 in Spalte 4, Zeile 66 bis Spalte 5,
Zeile 20 erläutert. Vorzugsweise weist die erste Charge ein monoäthylenisch ungesättigtes Monomeres auf.
Vorzugsweise ist das Polymere der ersten Charge weicher als das Polymere der zweiten Charge. Die Härte des Polymeren der
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ersten Charge läßt sich durch die Auswahl des hydrophilen Monomeren
sowie gegebenenfalls damit verwendeter Comonomerer steuern.
Geeignete Comonomere, die weiche Polymere in Gegenwart von freie
Radikale liefernden Katalysatoren bilden, sind beispielsweise primäre und sekundäre Alkylacrylate, wobei die Alkylsubstituenten
bis zu 18 oder sogar mehr Kohlenstoffatome aufweisen, primäre
oder sekundäre Alky!methacrylate mit Alkylsubstituenten
mit wenigstens 5, beispielsweise bis zu 18 oder mehr Kohlenstoffatomen,
oder andere äthylenisch ungesättigte Verbindungen, die mit freie Radikale liefernden Katalysatoren unter Bildung
von festen Polymeren polymerisierbar sind, wie beispielsweise Vinylester von gesättigten Monocarbonsäuren mit mehr als zwei
Kohlenstoffatomen. Die bevorzugten äthylenisch ungesättigten
Verbindungen sind die angegebenen Acrylate und Methacrylate, wobei von diesen die geeignetsten Ester solche sind, die Alkylgruppen
mit höchstens 8 Kohlenstoffatomen aufweisen.
Die bevorzugten Monomeren, die selbst weiche Polymere liefern, lassen sich durch die Formel
CH2 = C-COORX
R1
zusammenfassen, worin R1 für Wasserstoff oder die Methylgruppe
steht und Rx dann, wenn R" für Methyl steht, eine primäre
oder sekundäre Alkylgruppe mit 5 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet,
oder dann, wenn R" Wasserstoff darstellt, eine Alkylgruppe mit nicht mehr als 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
1 bis 8 Kohlenstoffatomen, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatomen , ist =
Typische Verbindungen, die unter die vorstehend angegebene Definition fallen, sind Methylacrylat, Äthylacrylat, Propylacrylat,
Isopropylacrylat, Butylacrylat, Isobutylacrylat,
sec-Butylacrylat, Amylacrylat, Isoamylacrylat, Hexylacrylat,
2-Äthylhexylacrylat, Octylacrylat, 3,5,5-Trimethylhexylacrylat,
Decylacrylat, Dodecylacrylat„ Cetylacrylat, Octadecylacrylat,
Octadecenylacrylat, n-Amylmethacrylat, see.-Amy!methacrylate
Hexylmethacrylat, 2-Äthylbutylmethacrylat, Octylmeth-
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acrylat, 3,5,5-Trimethylhexylinethacrylat, Decylmethacrylat,
Dodecylinethacrylat, Octadecylmethacrylafc sowie solche Verbindungen
rait substituierten Alky!gruppen, wie Butoxyäthylacrylat
oder -methacrylat.
Als polymerisierbare äthylenisch ungesättigte Monomere, die
selbst harte Polymere bilden, kann man Alky!methacrylate mit
Alkylgruppen von höchstens vier Kohlenstoffatomen verwenden,
ferner tert.-Amylmethacrylat, tert.-Butyl- oder tert.-Amylacrylat,
Cyclohexyl-, Benzyl- oder Isobornylacrylat oder -methacrylat, Acrylnitril oder Methacrylnitril. Diese Verbindungen
stellen eine bevorzugte Gruppe der Monomeren dar, die selbst harte Polymere bilden. Styrol, Vinylchlorid, Chlorstyrol,
Vinylacetat sowie p-Methy!styrol, die ebenfalls harte Polymere
bilden, können ebenfalls eingesetzt werden.
Bevorzugte Monomere, die selbst harte Polymere bilden, lassen sich durch die Formel
CH0 = C-X R1
zusammenfassen, worin R1 für Wasserstoff oder die Methylgruppe
steht und X eine der folgenden Gruppen darstellt: -CN, Phenyl, Methy!phenyl sowie esterbildende Gruppen, -COOR", wobei R"
für Cyclohexyl oder dann, wenn R1 Wasserstoff ist, für eine
tertiäre Alky!gruppe mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen steht, oder
dann, wenn R' Methyl ist, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet. Einige typische Beispiele wurden bereits
erwähnt. Andere spezifische Verbindungen sind MethyImethacrylat,
Äthylmethacrylat, Propylmethacrylat, IsopropyImethacrylat, Isobutylraethacrylat,
n-Butylmethacrylat, see.-Butylmethacrylat
sowie tert.-Butylmethacrylat„ Acrylamid sowie Methacrylamid
können ebenfalls als Monomere verwendet werden, die zu einer Härtung des Copolymeren beitragen=
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Diese Monomeren können andere funktioneile Gruppen für andere
Zwecke enthalten, beispielsweise zur Erzielung einer Vernetzung in dem Polymeren beim Härten oder zur Erzielung eines
verbesserten Haftvermögens an ein Substrat. Beispiele für derartige funktioneile Gruppen sind Carboxyl, und zwar in Form
der freien Säure oder des Salzes, Amido, und zwar einschließlich substituiertes Amido, wie Alkoxyalkylamxdo sowie Alkylolamido,
Epoxy, Hydroxy, Amino.einschließlich Oxazolidinyl und
Oxazinyl, sowie Ureido. In den meisten Fällen sind diese funktioneilen Gruppen ebenfalls hydrophile Gruppen. Viele der Monomeren
sind hydrophil.
Eine andere Gruppe von Monomeren, die erfindungsgemäß geeignet
sind und die, falls sie mit sich selbst polymerisiert werden, weiche Polymere liefern, sind Butadien, Chloropren, Isobuten
sowie Isopren. Es handelt sich um Monomere, wie sie in herkömmlicher Weise in Kautschuklatices zusammen mit Monomeren eingesetzt
werden, die harte Polymere erzeugen und ebenfalls erfindungsgemäß geeignet sind, wie beispielsweise Acrylnitril, Styrol
sowie andere "harte Monomere", wie sie vorstehend erwähnt werden. Die Olefinmonomeren, insbesondere Äthylen und Propylen,
sind geeignete "weiche Monomere"= Besonders geeignete Copolymere der ersten Stufe sind Äthylen/· Äthylacrylat-Copolymere
sowie Äthylen/Vinylacetat-Copolymere, die zugesetztes hydrophiles
Monomeres enthalten.
Eine weitere Klasse von erfindungsgemäß geeigneten Polymeren
sind Polymere von Estern von Vinylalkohol, wie Vinylformiat,
Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat sowie Vinylversitat. Bevorzugt sind Polyvinylacetat sowie Copolymere aus Vinylacetat
mit einem oder mehreren der folgenden Monomerens Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Styrol, Vinyltoluol, Acrylnitril,
Methacrylnitril, Acrylat- oder Methacrylatester sowie funktionelle
Gruppen enthaltende Monomere, wie sie vorstehend erwähnt worden sind. Bei den in großem Umfang eingesetzten Vinylesterpolymeren
ist es vorzuziehen, daß die Polymeren der ersten Stufe wenigstens 10 % und vorzugsweise wenigstens 30 Gew.-% Vinylacetateinheiten
enthalten, wobei wenigstens 80 % am meisten
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bevorzugt v/erden. Bevor die Polymerisation von Vinylalkoholestern
beendet ist, erfolgt normalerweise eine gewisse Hydrolyse zu Vinylalkoholmereinheiten oder wird bewußt durchgeführt.
Die auf diese Weise erzeugten Vinylalkoholmereinheiten sind
hydrophil und v/erden als auf Vinyialkoholmonomeres zurückgehend
angesehen. Das Ausmaß der Hydrolyse kann durch Steuerung der Seit, der Temperatur und des pH der Reaktion zur Erzeugung
der gewünschten Menge an Vinylalkohol in dem Produkt gesteuert werden. Längere Zeiten, höhere Temperaturen, sehr saure oder
sehr alkalische Bedingungen dienen dazu, das Ausmaß der Hydrolyse und dar.·it die Menge an Vinylalkohol in dem Endprodukt zu
erhöhen. Das Ausmaß der Hydrolyse läßt sich durch eine Säure-Base-Titration in Wasser oder in geeigneten Lösungsmittelsystemen
bestimmen.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Zubereitung v/eist Mers der
ersten Stufe aus S5 bis 85 Gew.-% (C1-C4) -Alkylacrylat„ (C--C4)-Alkylmethacryiat
und/oder Styrol, 5 bis 10 % Acrylsäure, Methacrylsäure
und/oder Itaconsäure sowie 10 bis 25 Ge\i.-% Hydroxy-(C1-C4)
-alkylacrylat und/oder Hydroxy-(Cj-C4) -alkylinethacrylat
auf , während die Mers des Polymeren der späteren Stufe Methylmethacrylat
und/oder Styrol aufweisen. Eine andere bevorzugte Zusammensetzung weist Mereinheiten der ersten Stufe aus 50 bis
85 Gew.-S Vinylacetat (für eine anschließende Hydrolyse), 1
bis 10 Gew.-3 Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure und/oder
Maleinsäure (zurückführbar auf Maleinsäureanhydrid) sowie 8 bis 25 Gew.-% Vinylalkohol auf7 während die Mereinheiten der
späteren Stufe 70 bis 1G0 % Methylmethacrylat und/oder Styrol
sowie 0 bis 30 %, vorzugsweise 10 bis 20 %, bezogen auf das
Gewicht, Säure enthaltende Mers aufweisen, wie Acrylsäure-, Methacrylsäure-und/oder Itaconsäuremers. Es ist zweckmäßig,
wenn die Säuremers der ersten Stufe bis zu 5 1, bezogen auf das Gewicht des Polymeren der ersten Stufe, Maleinsäureanhydrid
oder Maleinsäure aufweisen e wobei 0,2 bis 2 % bevorzugt
sind. Unter dem Begriff "Mer" ist die Einheit in dem Additionspolymeren zu verstehen, die auf das angegebene Monomere durch
Addition an die Doppelbindung zurückgeht.
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Im allgemeinen sind die bevorzugten hydrophilen Monomeren, die erfindungsgemäß eingesetzt werden, Monomere mit einer Löslichkeit
von wenigstens 6 g pro 100 g Wasser. Diejenigen mit einer Löslichkeit von wenigstens 20 g pro 100 g Wasser werden mehr
bevorzugt. Am meisten bevorzugt sind solche, von denen wenigstens 50 g in 100 g Wasser löslich sind. Das Polymere der ersten
Stufe enthält wenigstens 100 % hydrophile Mers, 10 bis 70 % werden bevorzugt, wenigstens 25 % sind noch mehr vorzuziehen,
während der Bereich von 25 bis 35 % am meisten vorzuziehen ist. Was den Gehalt an hydrophilem Monomeren betrifft,
so ist es zv/eckmäßig, wenn wenigstens 0,5 % ionische hydrophile Mers saure Mers sind, beispielsweise Mers, die Carboxyl-
oder basische Gruppen, wie Aminogruppen, entweder in nichtneutralisierter oder neutralisierter Form enthalten. Es ist
ferner zweckmäßig, wenn wenigstens 10 % der hydrophilen Mers nichtionisch sind, d. h., wenn sie nicht ionisierbar sind,
wie beispielsweise Hydroxyäthylacrylat oder -methacrylat, wobei diese Mers in situ erzeugt werden können, wie beispielsweise
nichtionische Mereinheiten aus Hydroxyäthylester- sowie Vinylalkoholmereinheiten.
Das Polymer der letzten Stufe ist hydrophober und vorzugsweise härter als das Polymere der ersten Stufe. Unter dem Begriff
"hydrophober" ist zu verstehen, daß das Polymere der späteren Stufe allein weniger in Wasser anquellbar ist als das Polymere
der ersten Stufe allein. Unter "härter" ist zu verstehen, daß der Modul des Polymeren der späteren Stufe größer ist als derjenige
des Polymeren der ersten Stufe, wobei die Messungen unter Einsatz von Polymerproben durchgeführt werden, die in
Wasser eingetaucht sind. Es ist vorzuziehen, wenn das Monomere der letzten Stufe monoäthylenisch ungesättigt ist.
Die innerlich weichgemachten Polymeren gemäß vorliegender Erfindung
werden in herkömmlicher Weise nach bekannten Emulsionspolymerisationsmethoden
hergestellt, wobei eine Vielstufen- oder Sequenzmethode angewendet wird. Sie können auch durch eine
kontinuierliche Polymerisation hergestellt werden, wobei die Zusammensetzung der Monomeren, die kontinuierlich während
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der Polymerisation zugeführt werden, entweder stufenweise oder kontinuierlich verändert wird. Bei einer derartigen
Polymerisation muß jede abrupte oder diskontinuierliche Veränderung der Zusammensetzung der MonomerbeSchickung als eine
Beendigung einer Stufe angesehen werden. Erfolgen keine derartigen Veränderungen der Zusammensetzung der Beschickung, die
eine Veränderung von einer Stufe zu einer anderen angeben, dann kann die erste Hälfte der Polymerbeschickung als eine
Stufe repräsentierend und die zweite Hälfte als eine zweite Stufe repräsentierend angesehen werden. In der einfachsten
Form der erfindungsgemäßen Latices wird das hydrophile Polymere in einer ersten Stufe gebildet, während das hydrophobere
Polymere in einer zweiten Stufe erzeugt wird. Jede der Polymerkomponenten kann selbst in Aufeinanderfolge polymerisiert werden,
d. h., die Polymerisation kann aus vielen Stufen bestehen. Die Monomeren der ersten Stufe werden zusammen mit Initiatoren,
Seife oder Emulgiermittel, Polymerisationsmodifizierungsmitteln oder Kettenübertragungsmxtteln zu einer Ausgangspolymerisationsmischung
verarbeitet und polymerisiert, beispielsweise durch Erhitzen, Vermischen, erforderlichenfalls Kühlen in bekannter
Weise, wobei man sich herkömmlicher Methoden bedient und so lange arbeitet, bis die Monomeren vollständig erschöpft sind.
Monomere der zweiten und jeder anschließenden Stufe werden dann mit geeigneten anderen Materialien zugesetzt, so daß die gewünschte
Polymerisation einer jeden Stufe in Aufeinanderfolge erfolgt, bis die Monomeren im wesentlichen erschöpft sind. Es
ist vorzuziehen, daß in jeder Stufe nach der ersten Stufe die Mengen an Initiator und Seife, falls vorhanden, auf einem solchen
Gehalt gehalten werden, daß eine Polymerisation an existierenden Teilchen erfolgt und keine wesentliche Anzahl an
neuen Teilchen oder "Keimlingen" in der Emulsion gebildet wird.
Werden Vxelstufenpolymerisatxonen durchgeführt, d. h. in Aufeinanderfolge,
dann können zusätzlich Stufen durchgeführt werden, die bezüglich der Zusammensetzungen und Mengenverhältnisse
aus Kombination der zwei verschiedenen Stufen bestehen können, wobei Polymere erzeugt werden, die Eigenschaften haben,
die als Zwischeneigenschaften anzusehen sind. Die erste hydro-
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phile Stufe macht wenigstens 10 %, vorzugsweise 20 bis 80 %
und insbesondere 30 bis 70 % und in ganz besonders bevorzugter Weise 40 bis 60 % des gesamten Polymeren aus. Es können
natürlich auch andere Stufen vor, zwischen oder nach den zwei Hauptstufen durchgeführt werden. Diese anderen Stufen sind
immer bezüglich der Gewichtsmengen, bezogen auf das ganze Polymere,
kleinere Stufen als jede der Hauptpolymerkomponenten, wenn sie nicht als Teil der einen oder der anderen Hauptpolymerkomponenten
aufgrund ihrer Zusammensetzung angesehen werden» Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Polymere ein Zweistufenpolymeres.
Gewöhnlich wird man weniger innerlich weichgemachte Polymerlatexproben herstellen, die sich bezüglich des Gewichtsverhältnisses der ersten zu der zweiten Stufe unterscheiden
und die eine Probe mit den besten Eigenschaften für einen gegebenen Anwendungszweck auswählen= Das gleiche Gewichtsverhältnis
ist der gewöhnliche Ausgangspunkt für diese Versuche, die gewöhnlich unter Einhaltung eines höheren und eines niedrigeren
Verhältnisses durchgeführt werden, wobei die Verhältnisbreite im Hinblick auf die gewünschten Endeigenschaften ausgewählt
wird, beispielsweise die Härte, die minimale Filmbildungstemperatur , die Latexviskosität oder die Zeit bis zum Erreichen eines
klebefreien Zustandes.
Das Copolymere wird vorzugsweise durch Emulsionscopolymerisation der verschiedenen Monomeren in den entsprechenden Mengenverhältnissen
hergestellt» Herkömmliche Emulsionspolymerisationsmethoden werden in den US-PS 2 754 280 und 2 795 564 beschrieben.
Die Monomeren können mit einem anionischen, kationischen oder nichtionischen Dispergiermittel emulgiert werden, wobei
gewöhnlich ungefähr 0,5 bis 10 %, bezogen auf das Gesamtmonomergewicht,
eingesetzt werden» Wird ein wasserlösliches Monomeres verwendet, dann dient das Dispergiermittel zur Emulgierung
eines anderen vorhandenen Monomeren» Ein Polymerisationsinitiator des freie Radikale liefernden Typs, wie Ammoniumoder
Kaliumpersulfat, kann allein oder in Verbindung mit einem
Beschleuniger, wie Kaliummetabisulfit oder Natriumthiosulfat,
verwendet werden» Der Initiator und Beschleuniger, aus Zweck-
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maßigkeitsgründen als Katalysator bezeichnet, können in Mengen
von 1/2 bis 2 %, jeweils bezogen auf das Gewicht des zu copolymerisierenden Monomeren, eingesetzt werden. Die Polymerisations
temperatur kann von Zimmertemperatur bis 900C oder darüber
schwanken.
Beispiele für Emulgiermittel oder Seifen, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Polymerisationsverfahrens geeignet sind,
sind Alkalimetall- soxvie Ammoniumsalze von Alkyl-, Aryl-, AIkarylsowie
Aralkylsulfonaten, -Sulfaten und -polyäthersulfaten, die entsprechenden Phosphate und Phosphonate, ferner äthoxylierte
Fettsäuren, Ester, Alkohole, Amine, Amide sowie Alkylphenole.
Kettenübertragungsmittel, beispielsweise Mercaptane, Polymercaptane
sowie Polyhalogenverbindungen, sind oft in der Polymerisationsmischung zweckmäßig.
Eine andere Möglichkeit, die Monomeren der ersten und zweiten Stufe gemäß vorliegender Erfindung zu beschreiben, besteht in
der Anwendung des Lösiichkeitsparameters. In "Polymer Handbook",
2. Auflage von J. Brandrup und E. H. Immergut (John Wiley and Sons, New York 1975), Abschnitt IV, Teil 15, Titel: "Solubility
Parameter Values" von H. Burrell, wird auf den Seiten IV-337
bis IV-359 der Löslichkeitsparameter beschrieben, wobei erläutert wird, wie er bestimmt oder berechnet wird. Außerdem sind
Tabellen für Löslichkeitsparameter aufgeführt, wobei weitere Hinweise auf wissenschaftliche Literaturstellen bezüglich Löslichkeitsparameter
angegeben sind. Der Löslichkeitsparameter ist die Quadratwurzel der Kohäsivenergiedichte, die wiederum
der numerische Wert der potentiellen Energie von 1 ecm des Materials
darstellt, wobei das Potential auf die van der Waals'
sehen Anziehungskräfte zwischen den Molekülen in einer Flüssigkeit
oder in einem Feststoff zurückgeht. Burrell beschreibt eine Anzahl von Möglichkeiten der Berechnung von Löslichkeitsparametern
aus experimentell bestimmten physikalischen Konstanten sowie zwei Möglichkeiten der Berechnung aus der Strukturformel
eines Moleküls. Die Strukturformelmethoden werden nor-
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malerweise dann angewendet, wenn die Werte für eine Berechnung aus physikalischen Konstanten nicht verfügbar sind oder als
unzuverlässig angesehen werden. Die Berechnung aus der Strukturformel erfordert Tabellen über molare Anziehungskonstanten
von Gruppen, wie sie auf Seite IV-339 in "Polymer Handbook" angegeben sind. Die Tabelle von Small wird bevorzugt.
Das Löslichkeitsparameterkonzept kann als Fortsetzung des alten Grundsatzes "Gleiches löst Gleiches" angesehen werden.
Ein nichtvernetztes Polymeres löst sich normalerweise in einem Lösungsmittel mit einem ähnlichen Löslichkeitsparameter,
während ein vernetztes Polymeres normalerweise von einem Lösungsmittel mit einem ähnlichen Löslichkeitsparameter angequollen
wird. Lösungsmittel mit einem Löslichkeitsparameter, der weit entfernt ist von den Löslichkeitsparametern der Polymeren
quellen umgekehrt das Polymere weder an noch lösen es auf. Wie von Burrell angegeben wird, kann der Löslichkeitsparameter
von Polymeren neben anderen Möglichkeiten dadurch bestimmt werden, daß das Anquellen des Polymeren in einer Reihe
von Lösungsmitteln bestimmt wird. Der Löslichkeitsparameter für Polymere kann auch durch Berechnung der vorstehend erwähnten
Molekülgruppenanziehungskonstanten (group molar attraction constants) bestimmt werden. Normalerweise stellt man fest,
daß Lösungsmittel mit einem Löslichkeitsparameterbereich, der etwa demjenigen des Polymeren entspricht, das nichtvernetzte
Polymere auflösen. In weiterer Verfeinerung lassen sich die Lösungsmittel als schlecht, mäßig und stark wasserstoffbindend
klassifizieren. Es wurde gefunden, daß der Löslichkeitsparameterbereich zur Auflösung eines gegebenen nichtvernetzten Polymeren
von einer Klasse zur nächsten schwankt, wobei jedoch auch erhebliche Überlappungen festgestellt werden. In der Tabelle
von Burrell·, beginnend auf Seite IV-3 49, werden Löslichkeitsparameterbereiche
für schlecht, mäßig und stark wasserstoff gebundene Lösungsmittel angegeben, die zur Auflösung einer
Vielzahl von Polymeren eingesetzt werden. In der Tabelle V beginnend auf Seite IV-354 werden Löslichkeitsparameter für eine
Anzahl von Polymeren angegeben, die durch Berechnung oder nach
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anderen Methoden ermittelt werden.
Zur Bildung des erfindungsgemäßen innerlich weichgemachten Polymersystems
werden das Polymere der ersten Stufe sowie die Monomeren der späteren Stufe dahingehend ausgewählt, daß in
einem geeigneten Ausmaße eine Wechselwirkung stattfindet. Es existieren sowohl obere als auch untere Grenzen bezüglich des
Verträglichkeitsgrades, der zwischen dem Polymeren der ersten Stufe und den Monomerchargen der anschließenden Stufen (zweite
spätere oder letzte Stufe) gewünscht wird. Es wurde festgestellt, daß das erforderliche Ausmaß der Verträglichkeit numerisch
durch eine Eigenschaft zum Ausdruck gebracht werden kann, die auf dem Löslichkeitsparameter basiert und nachfolgend als
Interpenetrationsparameter Ip bezeichnet wird. Der Interpenetrationsparameter kann als Löslichkeitsparameter angesehen
werden, der derartig eingestellt worden ist, daß er die Zusammenfassung von stark, mäßig und schwach wasserstoffbindenden
Lösungsmitteln nach der gleichen Skala ermöglicht. Für ein gegebenes Molekül wird der Interpenetrationsparameter als Löslichkeitsparameter
plus dem nachfolgend näher erläuterten Wasserstoff bindungs inkremen twert definiert. Löslichkeitsparameter
verschiedener Moleküle, einschließlich einer Anzahl von Monomeren, werden in den Tabellen I und II von Burrell beginnend
auf Seite IV-341 angegeben. In diesen Tabellen ist auch die
Wasserstoffbindungsgruppe, die für ein gegebenes Molekül geeignet
ist, angegeben. Der Inkrementwert, eine neue erfindungsgemäße Lehre, beträgt 17,2 für stark wasserstoffbindende Moleküle,
7,2 für mäßig wasserstoffbindende Moleküle und 2,8 für
schlecht wasserstoffbindende Moleküle.
Die folgende Tabelle enthält eine Zusammenstellung von Monomeren zusammen mit ihren Löslichkeitsparameterwerten, dem Interpenetrationsparameter
sowie der Wasserlöslichkeit. Ferner wird die Wasserstoffbindungsklasse angegeben, die für das Monomere
geeignet ijt. Die Löslichkeitsparameterwerte sowie die Wasserstof
fbindungsklasse der meisten dieser Monomeren gehen aus der Tabelle I von Burrell hervor. Vinylalkohol ist ein spezieller
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Fall, da, wie bekannt ist, dieses Monomere keine stabile Existenz aufweist..Polymere, die Mereinheiten entsprechend dem
Vinylalkohol enthalten, können durch Hydrolyse eines Polymeren hergestellt werden, das die entsprechende Vinylestermereinheit
enthält, wie beispielsweise Vinylacetat. Der Löslichkeitsparairieter
dieses hypothetischen Monomeren wird nach der Methode von Small in der vorstehend beschriebenen Weise berechnet.
Werte für andere Monomere, die nicht in der Tabelle von Burrell aufgeführt sind, werden entsprechend den Angaben von Burrell
bestimmt oder berechnet. Die in der Tabelle angegebenen Dimensionen für die Löslxchkeitsparameter sind die herkömmlichen,
und zwar die Quadratwurzel von (Kalorien pro cm3). Der Interpenetrationsparameter
weist die gleichen Dimensionen auf. Die Wasserlöslichkeit wird in g Monomeres bei 100 g Wasser bei
25°C angegeben. Die Wasserstoffbindungsklasse "stark", "mäßig"
oder "schlecht" läßt sich nach der Methode von C. M. Hansen, Journal of Paint Technology, Band 39, Seiten 104 - 117 und
505 - 514 (1967), ermitteln.
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Mononeres
Löslichkeits- Wasserparameter stoffbindung
Interpenetra- Wasser- Abkürtionsparamelöslichzung
ter keit
Acrolein | "9.8 | S | 27.0 | 40 | Acr,- |
Acrylsäure | 12.0 | S | 29.2 | . CM | AA : |
Acrylnitril | 10.5 ' | P | ; 13.3 | 25-30 | AN ; |
o-Bromstyrol | 9.8 | P | 12.6 . | BrSt , | |
1,3-Butadien | 7.L | P | 9.9 | Bd | |
Isobutylacrylat | a.5 | M | 15.2 | 0.2 . | iBA |
n-Butylacrylat | 8.8 | M | 16.0 | 0.2 | 3A · |
Butylmethacrylat | 3.2 | M | 15.4 | 0.01 | 3MA |
Chlorstyrol | 9.5 | . . P | 12.3 | eist | |
Isodecylacrylat | 8.2 | M | " 15.4 | σ.oi ■ | |
Dichloräthylen | 9.1 | P | 11.9 | . 0.01 | 0C£ |
A'thylacrylat | 8.6 | H | 15. 8 | ■ 1.51 | SA |
Äthylenoxid | 11.1 | 18.3 | CM | EO | |
Äthylenepi- chlorhydrin |
12.2 | S | 29.4 | EEPC | |
Diitethylamino- äthylmethacrylat |
.7.0 | S | 24.2 ' · | CM | DMAEMA |
Dihydraxypropyl- itiethacrylat |
9.0 | S | 26.2 | CM | D4PMA I |
Äthvlhexvlacrvlat | 7.8 | ' M | 15.0 |
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Monomeres Löslichkeits- pararoeter |
8.3 | M = Mäßig CM = Vollständig mischbar |
■ | Wasser stoff bindung |
Interpenetra- Wasser- tionsparame- löslich ter keit |
0.1 | Abkür zung |
Jithylmethacrylat | 7.4 | 1 Als Maleinsäure |
M | 15.5 | - | EMA | |
1-Hexen | 8.0 | P | .10.2 | hex | |||
Hydroxyäthylmeth- acrylat |
7.4 | S | 25.2 | HEMA | |||
Isopren | 13.6 | P | 10.2 | 1 16.3(73) |
I pn | ||
Maleinsäureanhydrid | 11.2 | S | 30.8 | CM | MAn | ||
Methacrylsäure | 3.9 | .5 | S | 28.4 | 5.2 | MAA | |
Methylacrylat | 3.8 | .3 | M | 16.1 | •1.6 ■ | MA. | |
Methylinethacrylat | ' 8 | .0 | M | 16.0 | MMA : | ||
2 -Methy!styrol | 9 | .-8 | P · | 11.3 | HeSt | ||
Styrol | 9 | .1 | P | 12.1 | 2.3 | ST | |
Vinylacetat | . 7 | .4 | M | 16.2 | VAc | ||
Vinylchlorid | 9 | H | 15.0 | VCl | |||
Vinyltoluol | 8 | P . | 11.9 | ■ (CM) | Vtol | ||
(Vinylalkohol) | 3 | 25.6 | VOH | ||||
S = Fest | |||||||
P = Schlecht | |||||||
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Im Falle eines erfindungsgemäßen Latexpolymeren ist der Interpenetrationsparameter
der ersten Stufe größer als derjenige der zweiten Stufe, und zwar vorzugsweise um ^wenigstens eine
Einheit (Kalorie pro cm3). Der Interpenetrationsparameter der
ersten Stufe darf jedoch nicht wesentlich größer sein als derjenige der zweiten Stufe. Der Unterschied beträgt nicht mehr
als 8, in zweckmäßiger Weise nicht mehr als 6 und vorzugsweise zwischen 1 und 6 Einheiten. Enthält das Polymere der ersten
Stufe 65 Gew.-% oder mehr (C1-C4)-Alkylacrylat, (C1-C4)-Alkylmethacrylat,
Styrol oder eine Mischung davon, dann ist es zweckmäßig, wenn der Interpenetrationsparameter der ersten Stufe
nicht mehr als 6 Einheiten größer ist als derjenige der späteren Stufe, wobei ein Unterscheid von 1 bis 4 Einheiten bevorzugt
wird und 2 bis 3 Einheiten am meisten vorzuziehen sind. Enthält das Polymere der ersten Stufe 50 Gew.-% oder mehr Vinylacetat,
dann ist es zweckmäßig, wenn der Interpenetrationsparameter der ersten Stufe um 1 bis 8 Einheiten größer ist als derjenige
der späteren Stufe, wobei ein Unterschied zwischen 2 und 6 Einheiten bevorzugt wird und 4 bis 5 Einheiten am bevorzugtesten
sind. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die zweite Stufe oder die spätere Stufe einige hydrophile Monomere
enthalten können und dennoch diesen Anforderungen bezüglich des Unterschiedes zwischen dem Interpenetrationsparameter der
ersten Stufe und demjenigen der zweiten Stufe entsprechen.
Wie vorstehend erwähnt wurde, enthält gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die erste Stufe saure Mereinheiten, vorzugsweise
Carbonsäuremereinheiten, sowie die anderen hydrophilen Mereinheiten.
Die Carbonsäuremereinheiten werden vorzugsweise aus den Monomeren von Acrylsäure, Methacrylsäure oder Itaconsäure erhalten.
Die anderen hydrophilen Mereinheiten sind vorzugsweise Hydroxy-(C1-C4)-alkylmethacrylat-, Hydroxy-(C1-C4)-alkylacrylat-
oder Vinylalkoholeinheiten.
Die Viskosität der erzeugten Polymeremulsion kann nach jeder
bekannten Methode gemessen werden, vorzugsweise unter Einsatz des Brookfield Synchro-Letric Viskosimeter Modells LV 1, wobei
vcrsugsweise die Spindel und die Geschv/indigkeit derart ausge-
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wählt werden, daß Ablesungen im mittleren Bereich, möglich sind»
Messungen bei 200C werden bei pH-Werten zwischen 3 und 1Q unter
Einsatz von Emulsionen durchgeführt, die auf einen Feststoffgehalt
von 20 % eingestellt worden sind. Der pH von Säure enthaltenden Copolymeremulsionen wird im allgemeinen durch den Einsatz
einer Mirreralbase, einer organischen Base, wie eines Amins oder Ammoniak eingestellte wobei letzteres bevorzugt wird. Der pH
von innerlich weichgemachten Polymerlatices, die hasische Gruppen,
wie Amingruppen oder quaternäre Ammoniumgruppen enthalten, läßt sich durch Einsatz von Mineralsäuren, wie Chlorwasserstoffsäure,
oder organischen Säuren, wie Essigsäure, einstellen. Die Latexviskosität heträgt über einen pH-Bereich von 3 bis 10 im
allgemeinen weniger als 5000 Centipoise und liegt in zweckmäßigerer Weise unterhalb 500 Centipoise, insbesondere unterhalb
150 Centipoise und in noch bevorzugterer Weise unterhalb 40
Centipoise, wobei ein .Wert unterhalb 10 Centipoise am meisten ·
bevorzugt wird. Die unteren Werte sind besonders zweckmäßig für bestimmte Anwendungszwecke, wie beispielsweise Fußbodenpoliermittel
.
Die minimale Filmbildungstemperatur sollte anhand eines Films
gemessen werden, der aus dem Latex mit einem Feststoffgehalt
von 20 % und einem pH von 7,5 bis 9 im Falle von Ammoniakneutralisierten,
Säure-enthaltenden Polymeren und 3 bis 4 im
Falle von Essigsäure-neutralisierten Base-enthaltenden Polymeren gegossen worden ist. Dabei wird nach der Methode D2354-68
der American Society for Testing Materials verfahren. Die minimale Filmbildungstemperatur liegt mehr als 5°C unterhalb der
berechneten Glasübergangstemperatur (Tg) des Polymeren, wenn sich die Tg oberhalb 5°C befindet. Bevorzugt werden minimale
Filmbildungstemperaturen unterhalb 180C im Falle von Polymeren
mit einer Tg, welche für die gesamte Polymermasse von mehr als 250C berechnet wird. Unter dem Begriff "minimale Filmbilr
dungstemperatür", der erfindungsgemäß zur Definition bestimmter
Polymerer eingesetzt wird, ist der Wert zu verstehen, der unter Einsatz eines Latex mit dem vorstehend angegebenen pH und Feststoff
gehalt ermittelt wird. In einigen der später aufgeführten
RQ <F8 38/0934
281U81
Beispiele werden unter anderen Bedingungen ermittelte Werte der minimalen Filmbildungstemperatur nur zu Vergleichszwecken angegeben,
wobei diese Werte in keiner Beziehung zu den Werten der minimalen Filmbildungstemperatur stehen, welche die erfindungsgemäßen
Polymeren definieren.
Die Härte wird als Knoop-Härtezahl (KHN) zum Ausdruck gebracht
und wird unter Verwendung des Tukon-Mikrohärtetestgeräts unter Einsatz eines Films gemessen, der durch Vergießen des Latex auf
einem festen Substrat, wie einer Glasplatte, hergestellt worden ist. Vorzugsweise sollten die Polymeren eine Knoop-Härtezahl
von mehr als 3 besitzen, wobei Werte von mehr als 5 bevorzugt werden und Werte von mehr als 8 ganz besonders zu bevorzugen
sind.
Die berechnete Tg einer jeden Stufe sowie die Tg des Gesamtpolymeren
wird durch Berechnung auf der Basis der Tg der Homopolymeren der einzelnen Monomeren bestimmt (vgl. Fox, Bull. Am. Physics
Soc. 1, 3, Seite 123 (1956)). Tabellen für die Tg von Homopolymeren werden in "Polymer Handbook", Abschnitt III, Teil 2
von W. A. Lee und R. A. Rutherford angegeben. Die gewünschte berechnete Tg der ersten Stufe beträgt weniger als 400C, wobei
weniger als 5 0C bevorzugt und weniger als -1O0C am meisten zu
bevorzugen sind. Die gewünschte berechnete Tg der zweiten Stufe ist größer als 35°C, wobei mehr als 750C bevorzugt werden und
mehr als 1000C am meisten zu bevorzugen sind. Die berechnete
Tg des Polymeren, bezogen auf die Gesamtpolymermasse, ist größer als 150C, vorzugsweise größer als 200C, wobei mehr als 300C
für Fußbodenpolituren sowie ähnliche Anwendungszwecke am meisten
zu bevorzugen sind. Für einige andere Verwendungszwecke,
beispielsweise für Klebstoffe, Bindemittel und Anstrichmittel, sind Polymere mit berechneten Tg-Werten unterhalb ungefähr 400C,
einschließlich Werten unterhalb Null, geeignet.
Erfindungsgemäß innerlich weichgemachte Polymeremulsionen können
bemerkenswerte Eigenschaf tskombxnationen aufi^eisen, insbesondere
(1) eine geringe minimale Filmtemperatur zusammen mit einer hohen Härte und hoher Tg, sowie (2) geringe Polymeremul-
&Ö98S8/0934
281U81
sionsviskosität, und zwar auch in neutralisiertem Zustand. Vergleichsweise
harte Latexpolymersysteme können mit weniger Verlaufmittel als gewöhnlich notwendig oder sogar ohne Verlaufmittel
verwendet werden. Dies ist besonders wertvoll in Fällen, in denen das Verlaufmittel Nachteile nach sich zieht. Da kein
Verlaufmittel oder nur eine minimale Menge dieses Mittels den Formulierungen zugesetzt wird, können überzüge, die sehr
schnell hart werden, aus den erfindungsgemäßen Polymeren hergestellt
werden. Weitere Vorteile, die darauf zurückzuführen sind, daß kein Weichmacher, Verlaufmittel oder organisches Lösungsmittel
zugesetzt werden muß, sind eine Kostenverminderung, verminderte Entflammbarkeit während der Verarbeitung sowie
herabgesetzte Emission von toxischen und umweltverschmutzenden Dämpfen während und nach der Anwendung. Diese Eigenschaften
sind von besonderer Bedeutung bei der Formulierung und Verwendung von industriellen Beschichtungsmassen auf Wasserbasis,
die sowohl klar als auch pigmentiert sein können. Auf dem Gebiet der Druckfarben sind extrem schnell härtende und nichtentflammbare Materialien aus innerlich weichgemachten Polymeren
von großer Bedeutung. Die Kombination aus hoher Härte und minimaler Filmtemperatur gewährleistet an der Luft trocknende
Überzüge, die blockierungsbeständxg sind. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Latex besteht darin, daß die Formulierungen
sehr einfach hergestellt werden können, was beträchtliche Kostenersparnisse bedingt, und zwar infolge der Tatsache, daß
weniger Bestandteile verwendet werden müssen und das Mischen einfach ist. Die Einfachheit des Mischens geht wahrscheinlich
darauf zurück, daß der erfindungsgemäß hergestellte Latex gegenüber
der sog. "Schockwirkung" widerstandsfähig ist, d. h.,
daß der Latex nicht leicht ausflockt oder geliert, wenn er mit anderen Komponenten der Formulierung vermischt wird. Daher können
die Bestandteile gewöhnlich in jeder beliebigen Reihenfolge vermischt werden, wobei ferner die verwendete Mischvorrichtung
selbst in saubererem Zustand als beim Einsatz herkömmlicher Latices zurückgelassen wird.
Wie vorstehend erwähnt wurde, sind die erfindungsgemäßen Poly-
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merlatices besonders geeignet zum Ersetzen eines Latex plus Weichmacher oder eines Latex plus Verlaufmittelsystem, so daß
eine Vielzahl von Formulierungen, die für viele Anwendungszwecke für Polymerlatices eingesetzt werden können, ersetzt
werden können. Diese Latices eignen sich sowohl zur Herstellung von freien Filmen als auch zur Bildung von Überzügen, beispielsweise
für einen Einsatz ein Anstrichmitteln, Lacken, pulverisierten Überzügen oder dgl. Die erfindungsgemäßen Latices
sind ferner als Imprägniermittel sowie Klebstoffe für sowohl natürliche als auch synthetische Materialien geeignet, wie
Papier, Textilien, Holz, Kunststoffe, Metalle und Leder. Ferner eignen sie sich als Bindemittel für nichtgewebte Waren. Sie
können zur Herabsetzung der minimalen Filmbildungstemperatur oder zur Unterstützung der Filmbildung von anderen Latexsystemen,
falls sie in Kombination damit eingesetzt werden, verwendet werden. Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Antioxidationsmittel,
Antiozonmittel, Stabilisierungsmittel, das Fließen steuernde Mittel, grenzflächenaktive Mittel sowie andere optische
Bestandteile können den erfindungsgemäßen Polymermassen zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Polymermassen können mit oder ohne Lösungsmittel
durch Gießen permanent oder entfernbar auf ein geeignetes Substrat aufgebracht werden, wobei eine Verwendung als
Überzüge, Füllstoffe oder Klebstoffe in Frage kommt. Die Auftragung kann durch Aufpinseln, Aufschwämmen, Eintauchen, Aufsprühen
oder auf andere bekannte Weise erfolgen. Einer der besonderen Vorteile der Erfindung besteht darin, daß die reaktiven
Polymeren für eine Verwendung als luftgehärtete oder thermisch
gehärtete Überzüge, als Füllstoffe oder Klebstoffe ohne organische Lösungsmittel, Verlaufmittel oder Weichmacher zubereitet
werden können, wobei jedoch auch kleine Mengen an diesen Materialien zweckmäßig sein können. Dies ist besonders wertvoll,
da beim Entfallen von flüchtigen Lösungsmitteln oder anderen flüchtigen Bestandteilen, wie Verlaufmitteln, ökologische
Gefahren vermindert werden.
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Von besonderer Bedeutung ist, daß die Säuregruppen, Hydroxylgruppen
oder andere funktioneile Gruppen, die in der ersten Stufe der Polymerisation eingebracht werden, für eine weitere
Reaktion verfügbar bleiben, beispielsweise für eine Neutralisation oder Vernetzung. Diese Verfügbarkeit unterscheidet den
innerlich weichgemachten Polymerlatex von einem Latex, bei welchem eine zweite oder spätere Stufe die erste Stufe überzieht
oder mit dieser in Wechselwirkung tritt, so daß die Verfügbarkeit der funktioneilen Gruppen der ersten Stufe für
anschließende Reaktionen herabgesetzt oder eliminiert wird. Die erwähnte Vernetzung kann auf jede herkömmliche Weise erfolgen,
beispielsweise durch Koordinationsvernetzung, ionische Vernetzung oder durch Bildung von kovalenten Bindungen. Im allgemeinen
können die Reaktionen dieser Latices ionisch oder kovalent sein. Ionische Reaktionen treten beispielsweise bei
der ionischen Vernetzung dieser Latices bei einem Einsatz in Fußbodenpoliermitteln, wie nachfolgend näher erläutert wird,
auf. Die Bildung von Kovalentbindungen durch Umsetzung mit Aminoplasten, Epoxyverbindungen, Isocyanaten sowie ß-Hydroxyäthylestern
ist bekannt.
Die erfindungsgemäßen Polymerlatices eignen sich besonders
zur Herstellung von Fußbodenpoliermitteln und werden in vorteilhafter Weise in Fußbodenpoliermitteln eingesetzt, wie
sie in den US-PS 3 467 610, 3 328 325 und 3 573 239 beschrieben werden.
Im allgemeinen lassen sich Poliermittel, in denen die erfindungsgemäßen
Polymeren eingesetzt werden, bezüglich der folgenden Mengenverhältnisse der Hauptbestandteile definieren;
(A) Wasserunlösliches innerlich weichgemachtes Additions-
polymeres, Gewichtsteile 10 - 100
(B> Wachs, Gew.-Teile 0 - 90
(C) Alkalilösliches Harz, Gew.-Teile 0-90
(D) Benetzungs-, Emulgier- und Dispergiermittel, % 0,5-20
(E) Verbindung eines mehrwertigen Metalls, % 0-50
(F) Wasser zur Einstellung eines Gesamtfeststoffgehalts von 0,5 bis 45 %
und vorzugsweise 5 bis 30 %.
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(D) Ist in Gew.-%, bezogen auf das Gewicht von A+B+C, angegeben
(E) Ist in Gew.-I, bezogen auf das Gewicht von A, angegeben.
Die Gesamtmenge an A, B und C sollte 100 betragen. Die Menge
an C, falls diese Komponente vorliegt, kann bis zu 90 % des
Gewichts des Copolymeren A und vorzugsweise ungefähr 5 bis 25 % des Gewichts des Copolymeren A betragen.
Im Falle eines nicht zu polierenden selbstpolierenden Mittels sollte das Wachs nicht in einer Menge von mehr als 35 Gew,-Teilen
und vorzugsweise in einer Menge von 0 bis 25 Gew.-Teilen in 100 Teilen Gesamtpolymeren plus Wachs gemäß vorstehender
Tabelle vorliegen. Zufriedenstellende nicht zu polierende Fußbodenpoliermittel können ohne Zumengung eines Wachses
hergestellt werden. Daher ist Wachs kein wesentlicher Bestandteil einer selbstpolierenden Zubereitung. Zur Herstellung eines
trockenen polierfähigen Poliermittels sollte das Wachs wenigstens 35 Gew.-Teile, bezogen auf eine derartige Gesamtmenge,
betragen. Beispiele für Benetzungs- und Dispergiermittel sind Alkali- sowie Aminsalze höherer Fettsäuren mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen,
wie Natrium-, Kalium-, Ammonium- oder Morpholinoleat oder -ricinoleat, ferner kommen die herkömmlichen,
nichtionischen grenzflächenaktiven Mittel in Frage. Zusätzliche Benetzungsmittel verbessern die Ausbreitungswirkung des Poliermittels
.
Zum Polieren von Fußböden sollte der überzug, der aus dem Mittel
hergestellt wird, vorzugsweise eine Knoop-Härtezahl von 0,5 bis 20 besitzen, und zwar gemessen unter Verwendung eines
Films aus Glas mit einer Dicke von 12 bis 62 μ. Dieser Härtebereich ergibt eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Abrieb
und läßt sich durch eine entsprechende Auswahl der zu polymerisierenden
Monomeren erzielen.
Die folgenden Beispiele erläutern bevorzugte Ausfuhrungsformen
der Erfindung. Alle Teil- und Prozenbangaben beziehen sich,
sofern nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.
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Ein Latex mit Werten der ersten Stufe, zweiten Stufe sowie bezüglich der Tg von -14°C, 1050C bzw. 34°C wird wie folgt
hergestellt:
Ein 5-1-Vierhalskolben wird mit einem Kühler, Rührer, Thermo
meter und Monomerzuführungspumpen versehen. Ferner werden Heiz-, Kühl- sowie Stickstoffspülvorrichtungen vorgesehen.
B. Materialchargen Rohmaterial
Wasser
Natriumlaurylsulfat (grenzflächenaktives
Mittel)
Butylacrylat (BA)
Methylmethacrylat (MMA) Methacrylsäure (MAA) Hydroxyäthylmethacrylat (HEMA)
Methylmethacrylat (MMA) Methacrylsäure (MAA) Hydroxyäthylmethacrylat (HEMA)
Natriumpersulfat in 100 g Wasser 12 (Katalysator)
Gefäß charge |
Monomeres Stufe 1 |
Chargen Stufe 2 |
- |
2008 g | 400 g | 400 g | 1000 |
16 | 2 | 2 | - |
- | 600 | _ | |
- | 140 | ||
- | 60 | ||
_ | 212 |
C. Methode
1. Das Wasser und das grenzflächenaktive Mittel werden in das
Gefäß eingefüllt, worauf mit dem Rühren begonnen wird und Stickstoff durchgespült wird.
2. Die Materialien einer jeden der Monomerchargen werden vereinigt
und gründlich zur Erzeugung stabiler Monomeremulsionen vermischt.
3. Das Gefäß wird auf 82 bis 84°C unter kontinuierlichem Rühren
sowie unter Durchspülung von Stickstoff erhitzt.
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4. Die Katalysatorlösung wird dem Gefäß zugesetzt, worauf mit der Zugabe der Stufe 1 - Monomercharge mit einer solchen Geschwindigkeit
begonnen wird, daß der Zusatz nach ungefähr 50 Minuten beendet ist. Die Temperatur wird auf 82 bis 84°C
während der Polymerisation gehalten.
5. Nachdem die Stufe 1 - Monomerchargezuführung beendet worden
ist, wird das Ganze während einer Zeitspanne von 15 Minuten auf 82 bis 84°C gehalten.
6. Danach wird mit der Zugabe der Stufe 2 - Monomercharge mit
einer solchen Geschwindigkeit begonnen, daß die Zugabe nach ungefähr 60 Minuten beendet ist. Die Temperatur wird bei
82 bis 840C während der Polymerisation gehalten.
7. Nachdem die Zugabe der Stufe 2 - Monomercharge beendet ist, wird das Ganze bei 82 bis 84°C während einer Zeitspanne
von 30. Minuten gehalten, worauf gekühlt und filtriert wird.
Eine Probe des Latex wird zur Einstellung eines pH von 9 mit Ammoniak neutralisiert. Die minimale Filmbildungstemperatur
liegt unterhalb 15°C und die Viskosität beträgt 15 Centipoise (Brookfield-Viskosität; 20 % Feststoffe). Ein aus dem neutralisierten
Latex gegossener Film besitzt eine Härte mit einer Knoop-Härtezahl
von 12,1-
Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Methode werden drei innerlich
weichgemachte Polymerlatices mit den gleichen Zusammensetzungen der ersten und zweiten Stufe hergestellt, die sich jedoch
bezüglich des Gewichtsverhältnisses der ersten zu der zweiten Stufe unterscheiden. Einzelheiten gehen aus der Tabelle I
hervor.
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Man stellt fest, daß der Ausgleich der Eigenschaften, eine
niedrige Filitibildungstemperatur und gleichzeitig eine Emulsion mit niedriger Viskosität von dem Gewichtsverhältnis der
Charge aus der harten hydrophoben zweiten Stufe zu der Charge aus der v/eichen hydrophilen ersten Stufe abhängen. Daraus geht
hervor, daß für eine gegebene Monomerzusammensetzung wenige
Versuche sowie Fehlerexperimente erforderlich sind, um das Gewichtsverhältnis zu ermitteln, das dazu erforderlich ist,
ein erfindungsgemäßes Produkt zu erhalten.
Der Tabelle I sind die Wirkungen der Veränderung des Chargenverhältnisses
zu entnehmen. Gemäß Versuch 2B wird eine geringe minimale Filmbxldungstemperatur und eine niedrige Viskosität
festgestellt, wenn neutralisiert wird, sowie ein hoher Tg-Wert. Man stellt fest, daß der Versuch 2B ein Latexpolymeres gemäß
vorliegender Erfindung liefert, während gemäß Versuch 2A eine zu hohe Viskosität bei einem pH von 9 und gemäß Versuch 2C
eine zu hohe minimale Filmbxldungstemperatur die Folge sind. Die Versuche 2A und 2C dienen daher nur Vergleichszwecken.
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Versuch | (als Vergleich) | Tabelle | I | Tg | 1. | . 105 38 | minimale Filmbildungstemperatur/ Viskosität (20 % Feststoffe) |
PH 9 | |
2Α | Polymerzusammensetzung | (1) (2) (3) | 105 47 | pJH_3 | 10/18000 | ||||
2Β | (als Vergleich) | BA/MMA/MAA/HEMAZ/MMA.* | 4 | 105 58 | 29/2 | 10/140 | |||
2C | 27,6Z7,2Z7,2/18//40 | 4 | 40/6 | 62/34 | |||||
Ein doppelter | 23/6/6/15//50 | 4 | verwendet, | 76/2 | |||||
* | der ersten und | 18,4/4,8/4,8/12//60 | um eine Trennung zwischen | ||||||
α»
α |
Schrägstrich (//) wird dazu | °C/Viskosität | |||||||
co
OO |
zweiten Stufe anzuzeiger. | ||||||||
«*>
OO |
Minimale Filmbildungstemperatür ist in | in Centipoise bei 200C | |||||||
ο CO |
|||||||||
angegeben.
Die Tg wird in 0C für die erste Stufe (1), zweite Stufe (2) und für den Gesamtpolymerdurchschnitt·
ermittelt.
— Ή 7 —
Beispiel 3
Polymerisationsverfahren
Der Unterschied zwischen einem einfachen Emulsionscopolymeren, einem innerlich weichgemachten Polymeren und einer physikalischen
Mischung aus zwei Polymeren geht aus den Werten der Tabelle II hervor.. Alle diese Polymere werden durch Emulsionspolymerisation
hergestellt, wobei im wesentlichen die in Beispiel 1 beschriebene Methode angewendet wird, mit der
Ausnahme, daß keine zweite Charge im Falle der Versuche 3A und 3C verwendet wird, so daß diese Versuche nur Vergleichszwecken dienen. Die Gesamtzusammensetzung ist gemäß jedem der
drei Beispiele gleich. Die berechnete Tg beträgt 470C.
Versuch
3A (Vergleich)
3Bb
3Bb
Polymerzusammensetzung
ΒΑ/ΜΜΆ/ΜΑΆ/ΗΕΜΑ//ί·1ΜΑ Beschreibung
23/56/6/15//0 23/6/6/15//50
3C (Vergleich) 23/6/6/15//50
Minimale Filmbildungstemperatur/ Viskosität
Einfachcharge 52/3 Einfachcopolyrneres
innerlich weichgemachtes Polyireres40/6
physikalische Mischung3 10/10
pH 9 46/55
10/140
1O/Gelierung
Physikalische Mischung 50:50 von (BA/MMA/MAA/HEMA: 46/12/12/30)
und (MMA: 100).
Das Polymere von Versuch 3B ist das gleiche wie dasjenige von Versuch
2B.
Aus der Tabelle II ist zu ersehen, daß das Einfachchargenpolymere von Versuch 3A eine minimale Filmbildungstemperatur
aufweist, die in der Gegend der berechneten Tg liegt. Die physikalische Mischung gemäß Versuch 3C ist eine Mischung
einer Emulsion mit der Zusammensetzung aus dem Polymeren der ersten Stufe von Versuch 3B mit einem Polymeren mit der
09838/0934
Zusammensetzung der zweiten Stufe des Versuchs 3B. Diese Mischung ist bei einem hohen pH so viskos, daß die Emulsion
auch dann geliert, wenn sie vor der pH-Einstellung auf einen Feststoffgehalt von 20 % verdünnt wird. Bei einer Neutralisation
auf einen pH von 9 besitzt das innerlich weichgemachte Polymere eine viel tiefere minimale Filmbildungstemperatur
und nur eine mäßig höhere Viskosität als das Einfachchargencopolymere.
unter Verwendung der Polymeremulsionen von Versuch 23 als
Vergleichsprobe wird die Beziehung der Zusammensetzung zwischen dem mit Wasser angequollenen Polymeren der ersten Stufe
und demjenigen der zweiten Stufe variiert. Eine Wechselwirkung des Polymeren der ersten Stufe mit demjenigen der
zweiten Stufe gibt sich durch eine innere Weichmachung bei gesteuerter Viskosität durch aufeinanderfolgend zugeführtes
(1) weiches, hydrophiles und funktionalisiertes und (2) hartes und hydrophobes Copolymeres zu erkennen. Diese innere
Weichmachung hängt von dem Gleichgewicht des hydrophob/ hydrophilen Charakters der zwei Monomerchargen ab, wie aus
den Werten der Tabelle III hervorgeht.
Versuch | Zusammensetzung | (1) | Tg | minim. Filmbildungs temperatur/Viskosi tät |
40/6 10/140 |
4 | (2) | Durchschnitt pH 3 pH 9 | 30/10 10/70 55/10 10/1400 |
||
4A* | 23/6/6/15//50 | -13 14 |
100 | 47 | 20/10 10/30000 |
4B 4C |
BA/MMA/MAA/HEMA//MMA 29/0/6/15//50 29/6/15//50 |
4 | 105 105 |
35 53 |
|
4D (Ver gleich) |
22,5/6,5/6/15//50 | 100 | 46 | ||
Die Polymeremulsion der Emulsion 4a ist die gleiche wie
diejenige von Versuch 2B.
809838/0934
Die in der Tabelle III zusammengefaßten Ergebnisse zeigen, daß gegenüber dem Versuch 4A ein hydrophoberes, d. h. weniger
hydrophiles, Polymeres der ersten Stufe 4B gut ist, ein hydrophileres Polymeres der ersten Stufe 4C zu einer
hohen Viskosität führt und eine zu hydrophobe zweite Stufe 4D zu einer sehr hohen Viskosität bei einem hohen pH führt,
die für die meisten Anwandungszwecke zu hoch ist.
Emulsionspolymere wechselnder Zusammensetzungen, die sich bezüglich des Interpenetrationsparameters (Ip) der zwei
Stufen unterscheiden,werden nach der in Beispiel 1 (Versuche
5A bis 5D, 5F bis 5H, 5J bis 5L und 5N bis 5R) oder
Beispiel 8 (Versuche 5E, 51 und 5M) hergestellt. Die Bestimmungen der Emulsionsviskosität sowie der minimalen filmbildenden
Temperatur unter Einsatz von Emulsionen, die für einen pH von 7,5 bis 8,5 unter Verwendung von Ammoniak neutralisiert
und auf einen Polymerfeststoffgehalt von 20 % verdünnt worden sind, sowie der Filmhärte zeigen, welche
der Ansätze innerlich weichgemachte Polymere liefern. Den Tabellen IV.A und B sind diese Werte zu entnehmen.
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281 U81
Versuch | Zusammensetzung |
5A | ßA/MaV.MAA/flSMA//M'4A |
53 | BA/MMA/MAVHEMA//14MA |
5C | ΒΑ/ΜΜΛ/ΜΑΑ/ΗΞ.ΊΑ/Α-ΙίΙΑ |
5D | ΒΑ/ΜΜΆ/ΜΑΛ/ΗΕΜΑ//ΜΜΑ |
SE | EA/VAc/V0H/E4An/AA//ST |
5F | 3A/:4MA/MAA/O»I?MÄ//i4MA |
SG | BA/MMA/HAA/VAC/VOH/AIMA |
5H ' | ΒΑ/MMA/OMAS MA//MMA |
51 | EA/VAc/\?Oa//3T |
5J (Vergl. | ) 3Α/ΜΜΑ/Ϊ4ΑΛ//3Τ/ΑΝ |
c tr (Vercrl. |
j BA/MilA/MAA/HEMA//ST |
51 (Ver | MMA//3A/:4MA/MAA/HEMA |
Verhältnis
gleich)
5M BÄ/VÖH/VAC//M14A
5M BÄ/VÖH/VAC//M14A
5N BA/MMA/MAA/OEIPMA//M14A
50 BA/Mi4A/H AÄ/H EMA//MM A
5P ΒΑ/ΜΪ4Α/ΜΑΑ/ΗΕΜΑ//ΜΗΑ
5Q' (Vergl.)BA/MMA/ilAA//ST/AN
5R (Vergl. JEA/ST/MAA//ST
23/6/6/15//50 30/7/3/10//50
30.5/9/3/7.5//50
34.8/9.4/4.3/8.5//43 5.5/37.8/5.β/0.4/0.7//50
25/11.5/S/7//50 23/5/6/13.5/1.5//50
1S/17/15//50 24/23.9/2.1//50 25/21.5/3.5//30/20
22.S/6.5/6/15//50 5Ü//2.-3/6/6/15
.24/2.1/23.9//50 25/11.5/6/7.5//50
30/7/3/1Ü//50 30.5/8.25/3.75/7.5//50
25/19/6//30/20 21/24/5//50
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Q CS CO
Viskosität | |
Versuch | CPS |
5A 5B 5C 1 |
'l40 5 3 |
5D 5F 5G ' |
5 25 ■ 140 |
5H 5E 51 ■ |
720 40 "95" |
5J 5 K 5 M |
20 30,000 4,250 |
5N 5L 50 |
• 25 Gel 5 ' |
5P 5 Q 5R |
5 35 30 |
minimale Film- Knoopbildungijjternpehärteratur3
13.
Ip
18
13
<1ύ
2Ü
Λ 5
42 ilO
50 73
■7?ih1 | 3 (1) " | JiLL- | Durchschnitt | (D | 2 | (2) | 0 | (1- | 'LL |
£tCLL IX ■ ■ I ' 13 |
4 | 105 | 47· | '•20. | 6 | 16. | 0 | 4. | 2 |
■A. V 12 |
-14 | 105 | 34 | 18. | 1 | 15, | 0 ,·. | 2. | 6' |
13 | . · -14 | 105 | 34 | 18. | 3 | 16 ο | 0 | 2« | 1 |
12 | -14 | 105 | ■ 28 | . 18. | 0 | Ιδ. | 0 | 2. | 3 · |
J» *- τ ς |
' ' 4 | 105 | 47 . | 19. | 8 | 16. | 0 ' | 3. | 0 |
-&. -J 14 |
- 1 | 105 | /' 43 | 17. | , 5 | Ιδ. | 0 | 1. | 8 |
6 | 105 | 48 | 18. | ,5 | Ιδο | ,1 | 2. | ,5 | |
18 | 25 | 100 | 5tf | 17, | ,4 | 12c | ,1 | 5, | ,4 |
•1· vJ | 3 | 100 | 44 | 16. | ,9 | 12. | ,6 | 4 , | ,3 |
α | 5 | 99 | 4S ' | . 16, | .3 | 12, | .1 | 4, | .3 |
1 ο | 7 | 100 | 47 | 20 | i4 | 12, | .0 | 9 | .2 |
3 | 105 | 45 | 15 | .0 | 16 | .0 | 0 | ο4 | |
18 | 4 | 10 5 | 47 | 19 | .0 | 16 | .3 | 3 | .0 |
X \J | 105 | 5 | 4 7 | 16 | .6 | 20 | .0 | -4 | .3 |
CTl | -14 | 105 | 34 | 18 | .3 . 5 .2 |
15 | .0 .6 .1 |
2 | .6 |
9 10 16 |
-14 8 42 |
105 99 100 |
34 49 69 |
18 17 17 |
16 12 12 |
2 4 5 |
.3 .9 .1 |
||
281 U81
1. Die Viskosität wird unter Verwendung eines Latex mit
einem Feststoffgehalt von 20 %, der auf einen pH von 9 mit Ammoniak eingestellt worden ist, gemessen, mit
Ausnahme des Beispiels 5H, dessen pH von 3 unter Verwendung von Essigsäure eingestellt worden ist.
2. Die minimale Filmbildungstemperatur in 0C wird unter
Verwendung eines Latex mit einem Feststoffgehalt von 20 % gemessen, der mit Ammoniak auf einen pH von 9
gebracht worden ist, mit Ausnahme des Beispiels 5H (pH 3 wie zuvor).
3. Die Härte ist die Knoop-Härtezahl (KHN), die nach der
Methode bestimmt wird, wie sie in Resin Review, Band XVI, Nr. 2, Seite 9 ff (1966) (Veröffentlichung der
Rohm and Haas Company) beschrieben wird.
4. Die Tg wird für ein Hochpolymeres nach der Methode
von Fox beschrieben. "(1)" und "(2)" bedeuten erste oder zweite oder spätere Stufe und "Durchschnitt"
den Wert, der für die Masse als Ganzes berechnet wird.
5. Ip wird für die erste Stufe (1) und die zweite Stufe (2) berechnet. Der Unterschied zwischen diesen Ip-Werten
wird unter "(1-2)" angegeben.
Die Werte aus der Tabelle IV.B zeigen, daß ein innerlich weichgemachtes
Polymeres erhalten wird, wie sich aus der Glasübergangstemperatur, der minimalen Filmbildungstemperatur, der
Emulsionsviskosität und der Härte zu erkennen gibt, wenn der Interpenetrationsparameterwert des Polymeren der ersten Stufe
größer ist als derjenige der zweiten Stufe, jedoch nicht wesentlich größer. Im Falle von Versuch 5J handelt es sich um
einen bekannten Polymerlatex, d. h. keinen aus innerlich weichgemachten Teilchen, wie aus der Nähe der Tg sowie der
Hiinimalen Filmbildungstemperatur hervorgeht.
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Wie aus der Tabelle IV.A hervorgeht, weist dieses Polymere
nur 7 % hydrophile Mereinheiten in dem Polymeren der ersten Stufe auf. Der Versuch 5K liefert keine innerlich weichgemachten
Teilchen gemäß vorliegender Erfindung, wie sich durch die hohe Viskosität zu erkennen gibt. Wie in der Tabelle IV.B
angegeben ist, ist die Zusammensetzung derart, daß ein unerwünscht hoher Unterschied bezüglich des IP zwischen den Polymeren
der zwei Stufen vorliegt. Der Versuch 5L ist kein erfindungsgemäßer
Versuch. Die Viskosität ist in diesem Falle zu hoch, so daß sich ein Gel bildet. Es ist festzustellen,
daß der Ip-Unterschied zwischen den Polymeren der zwei Stufen
zu gering ist (unterhalb Null). Bei den Versuchen 5Q und 5R handelt es sich um bekannte Polymerlatices mit minimalen
Fxlmbildungstemperaturwerten (MFT-Werten) oberhalb ihrer Tg-Werte.
In keinem Falle sind nichtionische hydrophile Monomere in der ersten Stufe enthalten.
Beispiel 6
Fußbodenpoliermittel
Ein Fußbodenpoliermittel wird durch Vermischen der Bestandteile des folgenden Ansatzes (mit Ausnahme der Versuche 6A
und 6E, wie nachfolgend angegeben ist) hergestellt.
Funktion Material Charge
Bindemittel Polymeremulsion - 15 % Feststoffe 100,0 Teile
Wachs Poly EM-40 - 15 % Feststoffe (Warenzeichen,
Cosden Oil & Chemical Co.) 15,0 Teile
Benetzungs- · Fluorad FC128 - 1 % Feststoffe (Waren-
hilfsmittel zeichen 3M Co.) 0,5 Teile
Verlaufhilfsmit- Tributoxyäthylphosphat - 100 % aktiv 0,5 Teile
Entschäumungs- SWS-211 - 50 % Feststoffe (Viarenzeichen
mittel Stauffer Wacker Silicone Corp.) 0,01 Tie.
Base Ammoniak - 10 %ig wäßrig bis pH 8
Die Fußbodenpolitur wird aufgebracht und nach der Methode getestet,
die näher in "Resin Review", Band XVI, Nr. 2, 1966, veröffentlicht von der Rohm and Haas Company, Philadelphia,
Pa. 19105 beschrieben wird, es sei denn, daß eine andere Methode
angegeben wird. Die verwendeten Polymeremulsionen sowie
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28ΊΗ81
die dabei erhaltenen Testergebnisse gehen aus den Tabellen V.A und V.B hervor.
Tabelle V.A | 6B | 6C | 6D | 6E | ausgez. | |
Versuch | (Vergleich) 6A |
Vers. 2B |
Vers. 50 |
Vers. 5P |
Vers. 5E |
ausgez. |
Polymeremulsion | (Bemerkung 1) | (Bemer kung 3) |
(Bemer kung 4) |
|||
Test (Bemerkung 2) | — | |||||
visueller Glanz | s.g. | s.g. | s.g. | g.-s.g. | mitteln. | |
eine Beschichtung | gut-sehr gut | s.g·- ausgez. |
s.g. - ausgez. |
s.g. - ausgez. |
s.g. | —— |
zwei Beschichtungen | s.g. | mittel mäßig |
||||
Verlaufeigenschaften | ausgez. | ausgez. | ausgez. | ausgez. | __ | |
eine Beschichtung | ausgez. | ausgez. | ausgez. | ausgez. | ausgez. | — |
zwei Beschichtungen | ausgez. | 82 | 79 | 80 | 77 | |
6o°-Glanz (TM 3) ■ | 71 | gut bis sehr gut |
sehr : gut |
sehr gut mittel- bis - mä- ausgez. ßig |
||
Absatzmarkierungs widerstandsfähigkeit (TM 5) |
sehr gut bis ausge zeichnet |
|||||
Wasserbeständigkeit (TM 4) | ausgez. | ausgez. | ausgez. | |||
1 Stunde | sehr gut | ausgez. | ausgez. | ausgez. | ||
1 Tag | gut bis sehr gut |
|||||
Detergensbeständigkeit (TM | 6) | gut | gut | s. g. | ||
1 Tag | sehr gut | — | — | |||
3 Tage | s.g. - ausgez | . s.g. | s.g. - ausgez. |
s.g. - ausgez. |
||
7 Tage | s.g. - ausgez | ausgez. | ausgez. | ausgez. | ||
Entfernbarkeit (TM 7) | s.g. | 0,6 | 0,6 | 0,6 | ||
Statischer Reibungskoef fizient (TM 1) |
0,5 | keine | keine | keine | ||
Pulverbildung (TM 2) | leicht |
g. = gut;! s.g. = sehr gut; ausgez. = ausgezeichnet;
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1- Der Versuch 6A erläutert den Stand der Technik. Dabei wird eine Fußbodenpolieremulsion mit 1,65 % Zinkionen
als Vernetzungsmittel verwendet- Dieses Mittel wird durch Vermischen der Bestandteile in folgendem
Ansatz hergestellt:
Bindemittel BA/MMA/M^-Copolymeremulsion -
15 % Feststoffe
Wachs Poly EM-40 - 15 % Feststoffe (Waren
zeichen, Cosden Oil and Chemical Co.)
Alkalilösliches Gesamtacrylharz mit niederem Molekular-Harz gewicht - 15 % Feststoffe
Verlaufmittel Diäthylenglykolmonomethylather
Weichmacher Dibutylphthalat
Benetzungsh'ilfs-· Fluorad FC-128 - 1 % Feststoffe (Warenmittel
zeichen, 3MCo.)
Verlaufhilfsmittel Tributoxyäthylphosphat - 100 % aktiv Entschäumungsmit- SW-211 - 50 % Feststoffe (Warenzeichen,
tel Stauffer Wacker Silicone Co.) 0,01 TIe.
2. Die Aufbringung der Fußbodenpoliermittel wird in der ASTM-Methode
D1436-64, Methode B beschrieben (ASTM-American
Society for Testing Materials, Philadelphia, Pa.) Die Testmethoden, die in Klammern angegeben sind, werden nachfolgend
erläutert.
3. Der Versuch 6D wird mit 1,25 % Zinkionen, bezogen auf
Emulsxonspolyraerfeststoffbasis, formuliert.
4. Der Ansatz für das Poliermittel des Versuchs 6E unterscheidet
sich von demjenigen der Versuche 6B, C und D dadurch, daß das Wachs und das Entschäumungsmittel weggelassen
werden und zwei Teile Verlaufmittel, und zwar Diäthylenglykolmonomethyläther,
zugesetzt werden.
Charge | Teile |
80 | Teile |
15 | Teile |
5 | Teile |
4 | ,0 Teil |
1 | ,4 TIe. |
0 | ,0 Teil |
1 |
Testmethoden für Tabelle V.A - angegeben in Klammern in der
Tabelle.
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1. Gleiten: ASTM-Methode 02047-72; die Platten werden bei
25°C und einer relativen Feuchtigkeit von 55 % konditioniert
.
2. Pulverbildung: ASTM-Methode D2048-69.
3. 60°-Glanz: ASTM-Methode D1455-64 - Vinyl fLiese (Kentile Nr. R-44, Kentile Floors, Inc.)
anstelle der OTVA-fLiese bei diesem Test.
4. Wasserbeständigkext: ASTM-Methode D1793-66, dynamische
Testmethode.
5. Kautschukabsatzmarkierungswiderstandsfähigkeit: CSMA-Methode
9-73 (Chemical Specialties Manufacturers Association, Washington, D.C), wobei der Test durch Rotieren
während einer Zeitspanne von 15 Minuten in jeder Richtung modifiziert worden ist.
6. Die Detergenswiderstandsfähigkeit wird unter Einsatz von
schwarzen Vinylasbestfliesen unter Verwendung von 10 ml eines 5 %igen wäßrigen Forward (Warenzeichen, S.C. Johnson)
-D etergens es durchgeführt, wobei 50 Zyklen bei dem 1-Tagetest, 75 Zyklen bei dem 3-Tagetest und 100 Zyklen
bei dem 7-Tagetest ausgeführt werden.
7. Die Entfernbarkeit wird unter Einhaltung von 75 Zyklen
getestet, wobei 10 ml 3 %iges Spie and Span (Warenzeichen der Firma Procter & Gamble) sowie 1 %iges wäßriges Ammoniak
verwendet werden. Es werden schwarze Vinylasbest-
fliesen eingesetzt.
Abriebtests werden in einem Korridor mit einem Vinylasbestfliesenboden
durchgeführt, wobei über diesen Boden täglich bis 4000 Fußgänger laufen. Ein Abschnitt des Korridors
(mit einer Breite von 3 m und einer Länge von 7 m) wird abgesperrt,
worauf restliches Poliermittel abgezogen wird und erneut Poliermittel nach der typischen Hausmeistermethode
809838/093A
in der folgenden Weise aufgebracht wird:
Der Fußbodenstaub wird zur Entfernung von losem Schmutz mit einem Mopp behandelt, worauf eine wäßrige 1:1-Lösung eines
im Handel erhältlichen Abziehmittels, Step-Off (S. C. Johnson & Sons, Inc., Racine, Wisconsin 53404) in einer Menge
von etwa 3,8 1/. 9 3 m2"· aufgebracht wird. Nach einer 5 Minuten
dauernden Einweichungsperiode wird der Fußboden mit einem schwarzen 40 cm Abwischbausch (3M Company, St. Paul,
Minnesota 55T01 , Scotch Brite Slim Line Floor Pad Nr. 61-6520-0105-0)
unter Verwendung einer Fußbodenmaschine, die mit 300 üpm läuft, behandelt. Der von dem überzug befreite Fußboden
wird gründlich zweimal mit einem feuchten Wischtuch mit klarem Wasser abgewischt und trocknen gelassen. Dann
wird der Fußboden in 1,2 m-Abschnitte senkrecht zu der normalen
Laufrichtung der Passanten aufgeteilt. Auf jeden dieser Abschnitte wird ein Überzug aus dem zu testenden Poliermittel
unter Verwendung eines aus einzelnen Fäden bestehenden Mopps in einer Menge von 3,8 1/135 m2 aufgebracht. Nachdem man das erste
Poliermittel während einer Zeitspanne von 1 Stunde hat trocknen lassen, wird ein zweiter Überzug in der gleichen Weise
aufgebracht. Das Aussehen der Polituren wird zu anfangs wie eine und zwei Wochen nach starker Beanspruchung bewertet.
Die Ergebnisse dieser Beobachtungen sowie anderer Tests, die unter Anwendung der in der Tabelle V.A beschriebenen Methode
durchgeführt worden sind, gehen aus der Tabelle V.B hervor.
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281 U81
Versuch
Zu Beginn:
Glanz (visuell) Verlauf eigenschaften Erneute Überziehbarkeit
Zu Beginn:
Glanz (visuell) Verlauf eigenschaften Erneute Überziehbarkeit
Einwöchige Beanspruchung: Glanz (visuell)
Widerstandsfähigkeit gegenüber Schinutzaufnahme
Widerstand gegenüber einer Markierung durch
6A
6B
6C
6D
Zweiwöchige Beanspruchung: Glanz (visuell) .
Widerstandsfähigkeit gegenüber Schimitzaufnahnie
Widerstand gegenüber einer Markierung durch schwarze Absätze
Widerstand gegenüber Abnutzung
sehr gut sehr gut sehr gut+ sehr gut+
ausgez. ausgez. ausgez. ausgez.
ausgez. s.g. - s.g. - ausgez.
ausgez. ausgez.
g. - s.g. sehr gut sehr gut sehr gut+
ausgez. ausgez. ausgez. ausgez.
sehr gut
sehr gut
gut+
schwarze Absätze | Ab- | s.g. - | sehr | gut | s.g. - |
ausgez. | ausgez | ||||
Widerstand gegenüber | |||||
nutzung | s.g. - | sehr | gut+ | s.g. - | |
ausgez. | ausgez | ||||
gut
gut
gut+
sehr gut sehr gut sehr gut sehr gutsehr gut sehr gut- sehr gut sehr gut
g. - s.g. g. - s.g. g. - s.g. g. - s.g.
Die in den Tabellen V.A und V.B verwendeten Abkürzungen
sind folgende: ausgez. = ausgezeichnet; s.g. = sehr gut;
g. = gut; + = plus; - = minus, mit der Ausnahme, wenn dieses Zeichen zwischen Abkürzungen
verwendet wird, wo es "bis" bedeutet.
Der Polymerlatex des Beispiels 1 wird wie folgt formuliert:
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281Ί
Versuch 7Α: Einstellung eines Latex mit 40 % Feststoffen
auf einen pH von 9 mit 14 %igem wäßrigen Ammoniak.
Versuch 7B: Zu 100 Gew.-Teilen des Latex, eingestellt auf
einen pH von 8,5 mit 14 %igem wäßrigen Ammoniak,
wird eine Mischung aus 9,7 Teilen Wasser und 15,3 Teilen Butoxyäthanol gegeben.
Versuch 7C: Die Bestandteile werden wie folgt vermischt:
Wasser 4,7
Tamol 165 (22 %ig, wäßrig) 1,3
Triton CF-10 (100 %ig)
(Rohm and Haas Co.) 0,16
Nopco NXZ (Diamond Shamrock) 0,05
Zopaque RCL-9 (TiO Pigment)
(SCM Corp.; Glidden-Durkee Division) 18,8
Vermählen unter Einsatz einer Dispergiervorrichtung,
die mit hoher Geschwindigkeit arbeitet (1200 m/min) während einer Zeitspanne von 15 Minuten
und Vermischen unter Rühren mit:
Polymerlatex | Gesamt: | 70,4 |
Wasser | 1,8 | |
Butoxyäthano1 | 2,8 | |
100.0 | ||
Die Lack- und Anstrichmittelhaupteigenschaften werden nach den herkömmlichen Methoden, wie sie in der Anstrichmittelindustrie
eingesetzt werden, bestimmt. Anhand von Filmen, die aus den Formulierungen durch überziehen von Metallblechen
hergestellt worden sind, werden Untersuchungen angestellt, deren Ergebnisse aus der Tabelle VI zu ersehen
sind.
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281 H81
(D
Versuch 7A Versuch 7B Versuch 7C
Trocken bis zur Berührbarkeit/ Zeit bis zur Erreichung des klebefreien
Zustands (Minuten bei 25°C und einer relativen Feuchtigkeit von 40 %) 19/21
Härte in lufttrockenem Zustand, Knoop-Härtezahl 1 h bei 25°C und
einer relativen Feuchtigkeit von 40 % 6,5
Endhärte, Khoop-Härtezahl 6,5
(30 min gebrannt)
Heißdruck (60°C/16 h/0,3 kg/cm2) keiner keiner
(gebrannt bei 120°C/60 min)
Dornbiegsamkeit (37 μ/Β-1000/1 h
bei 1200C) (12, 6, 3 irrn-Mischungen)
Schlagfestigkeit, m-kg (D/R) AIodine 1200S*
T-Biegung
Eintauchen in Wasser (16 h bei 38°C)
0/1/1 //1
ca. 6,5
geringe Spur //7-8
50/16 (2)
Cleveland Condensing Cabinet (16 h bei 400C)
mäßiger Rost, mäßiger Rost, mäßiger Rost, keine Blasen mäßige BIa- mäßige Blasenbildung
senbildung
leichter Rost, keine Blasen
Chemische Widerstandsfähigkeit sowie verfleckungsbeständigkeit:
Alkohol (16 h)
mäßiger Angriff
mäßiger Angriff
Druckfarbe (30 min)
Senf (30 min)
Lippenstift (30 min) Benzin (30 min)
Senf (30 min)
Lippenstift (30 min) Benzin (30 min)
mäßiger Angriff kein Angriff kein Angriff kein Angriff
leichter An- leichter bis leichter bis griff mäßiger An- mäßiger Angriff
griff
Die Ergebnisse werden unter Verwendung von Filmen mit einer Dicke von
37 μ bestimmt, die 1 h bei 1200C gebrannt worden sind, sofern keine anderen
Bedingungen angegeben werden.
An der Luft getrocknete Filme besitzen Werte von 2/1.
809838/0934
281U81
Die in der Tabelle VI.A zusammengefaßten Werte zeigen, daß
der Latex des Versuches 7A sehr schnell zur Erzielung einer vollständigen Härte trocknet, wobei ein Film gebildet
wird, der sowohl hart als auch flexibel ist, ohne daß dabei ein Verlaufmittel notwendig ist. Ein Verlaufmittel verlangsamt
die Entwicklung der Härte und übt eine nachteilige Wirkung auf einige Widerstandseigenschaften aus. Das
Brennen ist erforderlich, um bestimmte Eigenschaften zu optimieren. Im allgemeinen sind die Widerstandseigenschaften
gut, wobei jedoch die Wxderstandsfähxgkext gegenüber einem Eintauchen in Wasser und Alkohol nicht so gut ist
wie die anderen Ergebnisse.
Der Versuch 7C zeigt, daß der Latex des Beispiels 1 zur Bildung von pigmentierten Filmen mit vergleichsweise wenig
Verlaufmittel verwendet werden kann. Die physikalischen Eigenschaften des gebildeten Films entsprechen etwa denjenigen
des nichtpigmentierten Films. Andere Tests unter Verwendung des Films, der aus dem Versuch 7C gebildet worden
ist, zeigen folgendes: mäßiges Rosten einer Probe, die 5 Tage in einer Feuchtigkeitskammer aufbewahrt worden
ist, Anzeichen von Defekten nach 3-tägiger Behandlung in einer Salzsprühkammer sowie eine Veränderung des Glanzes
nach 32 Stunden bei 38°C in einem Cleveland Condensing Cabinet, und zwar in der folgenden Weise:
zu Anfang (20°/60°/80°) Glanz 54/77/88 am Ende (20°/60°/80°) Glanz 21/60/72
Ein Latex mit Tg-Werten der ersten Stufe, zweiten Stufe sowie durchschnittlichen Tg-Werten von 25, 100 bzw. 58°C
und Ip-Werten von 17,5 und 12,1 für die erste bzw. zweite Stufe wird wie folgt hergestellt:
809838/0934
281 U81-
Ein 5-1-Fünfhalskolben wird mit einem Kühler, einem wirksamen
Rührer, einem Thermometer, Zugabetrichtern sowie Heiz-, Kühl- und Stickstoffspüleinrichtungen versehen.
Monomercharge | 2 | g | Gefäßcharge | |
Rohmaterial | 1 1A | 154 | 883,7 g | |
Entionisiertes Wasser | 166,3 g | Λ | ||
Oc tylphenoxypoly-- (39)- | 5 | ,8 | 1,7 | |
äthoxyäthanol | 3,4 | 12 | ,2 | 4,3 |
Abex 18S (33 %) (Alcolac Inc. | ) 8,5 | 10 | 3,4 | |
Natriumdodecylbenzolsulfonat | (23 %)6,8 | - | 19,1 | |
Äfchylacrylat | 37,8 | — | 150,8 | |
Vinylacetat | 298,5 | |||
Styrol - 517,5
Maleinsäureanhydrid 4,1 -
Acrylsäure - 7,2 -
Initiator: Fe+"1" (0,15 % FeSO4-OH2O) 6,4 ml
0,26 g Ammoniumpersulfat (APS) in 8 g Wasser 0,26 g Natriumsulf oxylatformaldehyd in 8 g Wasser
Katalysator: 1,92 g APS und 0,32 g tert.-Butylhydroperoxid (tBHP)
in 110 g Wasser.
Aktivator: 1,92 g NaHSO^ in 110 g Wasser.
Chaser: 0,52 g tBHP an 5 g Wasser.
0,39 g Natriumsulf oxylatformaldehyd in 5 g Wasser.
C. Methode
Die Monomerchargen sowie die Gefäßchargen werden getrennt gewogen und jeweils zur Bildung einer Emulsion vermischt.
Die Initiatormischung wird hergestellt und in das Gefäß
eingefüllt. Der Gefäßinhalt wird gründlich während der ganzen Reaktionsfolge gerührt. Die Reaktionswärme treibt die Gefäßtemperatur von 22°C auf ein Maximum (ca. 6O0C in ca. 7 Minuten). Beim Temperaturmaximum wird mit der Zugabe der Monoraercharge 1 in einer Menge von 13 ml/min begonnen. Die
eingefüllt. Der Gefäßinhalt wird gründlich während der ganzen Reaktionsfolge gerührt. Die Reaktionswärme treibt die Gefäßtemperatur von 22°C auf ein Maximum (ca. 6O0C in ca. 7 Minuten). Beim Temperaturmaximum wird mit der Zugabe der Monoraercharge 1 in einer Menge von 13 ml/min begonnen. Die
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Katalysatorlösung sowie die Aktivatorlösung werden getrennt
in einer Menge von 1 ml/min zugesetzt. Die Reaktionstemperatur wird auf ca. 62°C gehalten. Nachdem die
Hälfte der Monomercharge 1 zugesetzt worden ist (ca. 22 Minuten) wird die Charge 1A mit den restlichen Monomeren der
Charge T vermischt, worauf die Zugabe fortgesetzt wird. Nach ungefähr 45 Minuten ist die Zugabe dieser Monomercharge
( 1 + 1A) beendet, worauf der Gefäßinhalt auf 62°C während einer Zeitspanne von 15 Minuten gehalten wird. Dann
wird mit der Zugabe der Monomercharge 2 in einer Menge von 13 ml/min begonnen. Diese zweite Zugabe ist in ungefähr
1 Stunde beendet. Der Gefäßinhalt wird dann auf 620C während
einer Zeitspanne von 10 Minuten gehalten, nachdem der Katalysator und der Aktivator zugesetzt worden sind. Die Reaktionsmischung
wird bei 62°C während weiterer 15 Minuten gehalten, worauf man sie auf 55°C abkühlen läßt. Dann wird
der Chaser schnell zugesetzt, worauf die Reaktionsmischung auf 50 bis 600C während einer Zeitspanne von 15 Minuten gehalten
wird. Man läßt das Produkt auf Zimmertemperatur abkühlen, worauf es verpackt wird.
Eine Probe des Produktlatex wird zur Einstellung eines pH von 8,5 mit Ammoniak neutralisiert, wobei man eine Viskosität
von 40 Centipoise (20 % Feststoffe, Brookfield Synchro-Lectric Viskosimeter Modell LV1 , Spindel 1 bei 60 Upiti)
und eine MFT unterhalb 15°C feststellt. Ein aus dieser Probe
gegossener Film weist eine Härte mit einer Knoop-Härtezahl
von 17 auf.
Innerlich weichgemachte Polymeremulsion mit einer säureenthaltenden letzten Stufe
Ein Latex mit Werten der ersten Stufe, zweiten Stufe sowie einer durchschnittlichen Tg von 28, 112 bzw. 65°C und Ip-Werten
von 17,5 und 14,5 für die erste bzw. zweite Stufe wird unter Einsatz der in Beispiel 8 beschriebenen Vorrichtung
hergestellt, wobei eine ähnliche Methode angewendet wird:
809838/0934
281H81
Gefäßcharge
Monomercharge | 1 | 1A | 2 | |
Rohmaterial | 154,0 g | 64,0 g | 154,0 < | |
Entionisiertes Wasser | 5,1 | 5,1 | ||
Octylphenoxypoly-(39)- äthoxyäthanol |
12,8 | 12,8 | ||
Abex 26S (33 %) (Warenzeichen,Alcolac Inc.) |
10,3 | 10,3 | ||
Natriumdodecylbenzol- sulfonat (23 %) |
56,9 | - | ||
Äthylacrylat | 449,3 | - | ||
Vinylacetat | — | 440,0 | ||
Styrol | - | 7,2 | 77,6 | |
Methacrylsäure | — | 4,1 | — | |
Maleinsäureanhydrid |
332 g
Initiator: Fe+4" (0,15 % FeSO4*6H,0) 6,4 ml
0,26 g Äimioniurnpefsulfat (APS) in 8 g Wasser.
0,26 g Natriumsulfojqylatforrnaldehyd in 8 g Wasser.
Katalysator: 1,92 g APS und 0,32 g tert.-Butylhydroperoxid
(tBHP) in 11Ö g Wasser.
Aktivator: 1,92 g NaHSO3 in 110 g Wasser.
Glaser: 0,52 g tBHP in 5 g Wasser.
0,39 g Natriumsulfojcylatforroaldehyd in 5 g
Wasser.
Methode
1. Das Gefäß wird gefüllt, worauf die Temperatur auf 20
bis 22°C gebracht wird. Es wird mit Stickstoff gespült.
2. Die Charge 1 wird hergestellt, worauf 231 g dem Gefäß zugeführt werden.
3. Maleinsäureanhydrid in Wasser und Methacrylsäure (Charge 1A) 'wird dem Rest der ^norosrdiarge 1 zugesetzt, worauf
emulgiert wird.
809838/0934
281U81
4. Der Initiator wird zugesetzt. Di'e Stickstoffspülung wird
unterbrochen.
5. Innerhalb einiger Minuten erfolgt die Zugabe des Initiators. Es erfolgt eine exotherme Reaktion, wobei die Temperatur
Maximalwerte von 55 bis 600C erreicht.
6. Beim Erreichen der höchsten Temperatur wird mit der Zugabe
der Monomercharge 1 sowie der Hälfte des Katalysators und des Aktivators begonnen. Man läßt die Temperatur auf 62°-C-ansteigen
und hält sie bei 620C während der Zugabe.
7. Die Zugabe der Charge 1 erfordert 40 bis 45 Minuten. Nachdem die Charge 1 und die Hälfte des Katalysators und des
Aktivators zugesetzt worden sind, wird das System während einer Zeitspanne von 20 Minuten bei 620C gehalten.
8. Nach 20 Minuten wird mit der Zugabe der Charge 2 sowie des Katalysators und des Aktivators begonnen.
9. Die Zugabe der Charge 2 dauert ungefähr 55 Minuten. Die Zugabe des Katalysators und des Aktivators erfordert weitere
10 Minuten.
10. Die Mischung wird während einer Zeitspanne von 30 Minuten bei 620C gehalten.
11. Nach der Verweilperiode wird auf 55°C abgekühlt, worauf der Chaser zugesetzt wird. Dann wird die Mischung während
einer Zeitspanne von 10 Minuten gehalten, bevor sie auf Zimmertemperatur abgekühlt wird.
12. Bei Zimmertemperatur wird auf einen pH von 4,5 bis 5,0 unter Verwendung einer wäßrigen 10 %igen NH.HCOo-Lösung
eingestellt.
809838/093A
28ΊΗ81
Eine Probe des Produktlatex besitzt eine Viskosität von 19 Centipoise (20 % Feststoffe, Brookfield Synchro-Lectric
Viskosimeter Modell LV1, Spindel 1 bei 60 Upm) und eine MFT
von 37°C. Ein aus dieser Probe gegossener Film v/eist eine Härte mit einer Knoop-Härtezahl von 14 auf. Werden 1 % Zn
(als Zn(NH3J4(HCO3)„), bezogen auf die Polymerfeststoffe,
zugemischt,- und zwar gemäß der US-PS 3 328 3 25, dann beträgt
die Knoop-Härtezahl des Films 15,5.
Nach der in Beispiel 9 beschriebenen Methode wird eine Gruppe von Polymeremulsionen mit den in der Tabelle VII angegebenen
Zusammensetzungen und Eigenschaften hergestellt. Aus diesen Emulsionen werden Fußbodenpoliermittel durch Vermischen
der Bestandteile in dem folgenden Ansatz hergestellt:
Bindemittel Polymeremulsion - 15 % Feststoffe
Wachs AC 392 - 15 % Feststoffe, (Warenzeichen, Allied Chemical Corp.)
Benetzungshilfs- Fluorad FC 128 - 1 % Feststoffe (Warenmittel
zeichen, 3M Co.)
Verlaufhilfsmit- Tributoxyäthylphosphat - 100 % aktiv
tel
Verlaufmittel Methylcarbitol
Base Ammoniak, 10 %ig2wäßrige Lösung
Jedes Fußbodenpolxermittel wird nach der in Beispiel 6 beschriebenen
Methode aufgebracht und getestet. Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle VII hervor, wo die überlegenen Poliereigenschaften
von 10D und 10E zu erkennen sind.
AC-392 wird mit einem Feststoffgehalt von 35 % in der folgenden
Weise hergestellt und auf einen Feststoffgehalt von 15 % mit Wasser verdünnt.
809838/0934
Charge | |
90 | Teile |
10 | Teile |
0, | 5 Teile |
0, | 5 Teile |
4, | 0 |
bis | zu einem |
pH von 7,5 |
A-C Polyäthylen 392 40
Octylphenoxypoly-(9)-äthoxyäthanol 10
KOH (90 %ige Flocken) 1,2
Natriuitrnetabisulf it 0,4
Wasser (1) zur Einstellung von 50 %
Feststoffgehalt 50 Wasser (2) zur Einstellung von 35 %
Feststoffgehalt 43
Die ersten fünf Bestandteile werden in ein mit einem Rührer versehenes Druckreaktionsgefäß unter Einstellung einer 50 %igen
Konzentration eingefüllt. Dann wird mit dem Rühren begonnen, worauf auf 95°C bei geöffnetem Gefäß erhitzt wird. Dann
wird die Öffnung verschlossen und auf 1500C während einer
Zeitspanne von 1/2 Stunde erhitzt. Anschließend werden 43 Teile Wasser mit 95°C dem Reaktionsgefäß zugesetzt, während sich
die Temperatur auf 1500C befindet. Dann wird auf Zimmertemperatur
unter Rühren so schnell als möglich abgekühlt. Dann werden 500 ppm Formaldehyd als Schutzmittel zugesetzt.
809838/0934
QO O CO
Versuch
1OA
Polymeremuls ion Zusammensetzung VÄc/VOH//ST
Gewichtsverhältnis 49,5/0,5//50 OJg (1), 0C
Tg (2), 0C Tg-Durchschnitt,0C MFT, 0C
Ip (D Ip (2) Ip (1) - Ip (2)
unter 16,2 12,1 4,1
Polierraitteleigenschaften Viskosität (cps)/pH 2,0/8,2
visueller Glanz schlecht
Verlaufen mäßig
visuelle Trübung stark
10B
10C
10D
10E
VÄC/VOH/MM//ST ' VAC/VOH/MAA//ST EA/VAc/VOH/MAV/ST EA/V2to/V0H/MAA//ST
46,75/2,0/1,25//5O 45,5/2,5/2,0//50 5/39,1/3,4/2,5//50 10/32,2/2,8/5//50
33 100 59
unter 16,5 12,1 4,4
3,6/8,0 schlecht sehr gut stark
34 | 31 | 30 | I |
100 | 100 | 100 | cn CXJ I |
60 | 57 | 56 | |
unter 15 | unter 15 | unter 15 | |
16,7 | 17,4 | 17,9 | |
12,1 | 12,1 | 12,1 | |
4,6 | 5,3 | 5,8 | |
4,5/8,3 | 3,5/7,2 | 3,7/7,0 | |
mäßig | gut | gut | |
sehr gut | ausgezeichnet | ausgezeichnet | |
mäßig - stark | leicht - mäßig | leicht | |
281U81
Nach der in Beispiel 9 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Gruppe von Polymeremulsionen, die in der Tabelle VIII zusammengefaßt
sind, hergestellt. Fußbodenpoliermittel werden aus diesen Emulsionen hergestellt und nach der in Beispiel 10
beschriebenen Methode getestet. Die Ergebnisse dieser Tests sind in der Tabelle VIII zusammengefaßt. Man sieht, daß gemäß
Beispiel 11A keine ausgesprochen schlechten Ergebnisse
erzielt, und daß die Copolymeren, die unter Verwendung von Maleinsäureanhydrid hergestellt werden, nicht trübe sind.
809838/09 3 U
Versuch
11A 11B
11C
11D
Polymeremulsion | |
Zusammensetzung | |
Gewichtsverhältnis | |
Tg (1), 0C | |
Tg (2), 0C | |
Tg - Durchschnitt, 0C | |
ME1T, 0C | |
09 | ip (D |
α co |
Ip (2) |
OO co |
Ip (1) - Ip (2) |
CD | Viskosität* (cps) |
O | Polierraitteleigenschaften |
CO | • 1 · |
visuelle Trübung Verlaufeigenschaften visueller Glanz
Detergensbeständigkeit Entfernbarkeit
jeweils ausgedrückt als EA/VAc/VOH/MAn/MAA//ST
5,5/37,8/5,6/0,4/0,7//50 5,5/40,3/3,5/0/0,7//50 5,5/39,7/4,4/0,4/0//50 5,5/42,7/
1,8/0/0//50
25 100 58,3
16,5 12,1 4,4 20
3,0/7,2 leicht gut
mäßig
27,7 | 26,4 | 26,2 |
100 | 100 | 100 |
60 | 59,2 | 59,1 |
23 | 24 | 24 |
17,5 | 17,0 | 17,1 |
12,1 | 12,1 | 1 2,1 |
5,5 | 4,9 | 5,0 |
24 | 18 | 20 |
3,0/7,5 | 2,8/7,2 | 3,4/7,5 |
keine | leicht | keine |
sehr gut | sehr gut - ausgezeichnet | sehr gut |
gut | gut - sehr gut | gut |
mäßig - gut | sehr gut - ausgez. | sehr gut |
mäßig | schlecht | schlecht |
schlecht
* Bei einem Feststoff gehalt von 40 % und einem pH von
281U81
letzten Stufe
Nach der in Beispiel 9 beschriebenen Methode werden Polymeremulsionen
hergestellt, wobei die Verhältnisse der ersten Stufe zu der letzten Stufe in der Tabelle IX zusammengefaßt
sind. Die Zusammensetzung der ersten Stufe beträgt jeweils EA/VAc/VOH/MAn/MAA = 11/75,6/11,2/0,8/1,4, wobei der Tg (1)-Wert
27,70C und der Ip(1)-Wert 17,5 beträgt. Die letzte Stufe
besteht jeweils aus Polystyrol mit einen Tg(2)-Wert von 1000C und einem Ip(2)-Wert von 12,1. Daher beträgt der Ip(D Ip(2)-Wert
eines jeden Latexpolymeren 5,4. Fußbodenpoliermittel werden aus diesen Emulsionen hergestellt und nach der
in den Beispielen 6 und 10 beschriebenen Methode getestet. Die Testergebnisse gehen .aus der Tabelle IX hervor.
Versuch
Polymeremulsion Erste Stufe//letzte Stufe (bezogen auf das Gewicht)
MFT,0C
Viskosität* (cps) Tg-Durchschnitt, 0C Poliermitteleigenschaften
visuelle Trübung visueller Glanz Verlaufeigenschaften
Detergensbeständigkeit Entfernbarkeit Widerstandsfähigkeit gegenüber Absatarcarkierung
Gesamtabnutzungsbeständigkeit
12A
12B
12C
12D
12E
70//30 60//40 50//50 40//60 · 30//70
19 | ,3 | 21 | ,0 | 23 | ,0 | 24 | ,3 | 80 |
22 | 21 | 24 | 20 | 17 | ||||
46 | 53 | 60 | 67 | 75 | ||||
keine keine keine
gut gut+ gut
sehr gut s. g.+ s. g.
mäßig mäßig mäßig
mäßig mäßig mäßig
gut gut gut
gut gut gut+
leicht mäßig gut mäßig - gut s. g. s. g. gut s. g. schlecht schlecht
gut gut gut gut
* Bei einem Feststoffgehalt von 40 % und einem pH von 5 s. g. = sehr gut
809838/0934
281U81
Nach der in Beispiel 9 beschriebenen Methode werden PoIymeremulsionen
hergestellt, wobei die Gehalte an Maleinsäureanhydrid und Methacrylsäure in der ersten Stufe in der
Tabelle X zusammengefaßt sind. Jede letzte Stufe besteht aus Polystyrol und stellt 50 Gew.-% des Polymeren dar. Das
Polymere des Versuchs 13A ist das gleiche wie dasjenige des Versuchs 11A. Die Unterschiede in der Zusammensetzung
sind vergleichsweise gering. Die Tg-Werte und die Ip-Werte
für die anderen drei Polymeren sind nur geringfügig von den Werten des Versuchs 13A verschieden. Aus diesen Emulsionen
hergestellte Poliermittel werden gemäß der Beispiele 6 und 10 getestet, wobei die dabei erhaltenen Ergebnisse in der
Tabelle X zusammengefaßt sind. Es wird ein breiter Bereich bezüglich Entfernbarkeit sowie Detergenswxderstandsfähxgkeit
erzielt. Dies ist bemerkenswert im Hinblick auf den Vinylacetatgehalt
des Polymeren.
809838/0934
OO GO OO
Versuch
Tabelle X 13Β
13C
13D
Polymeremulsion | ■— jeweils | Poliermitteleigenschaften | keine | ausgedrück als EA/VAc/VDH/MRn/MfiA -— | 5,3/37,0/6,2/0,2/0,7 | 5,5/36,9/6,5/0,8/0,7 |
Zusammensetzung | 5,5/37,8/5,6/0,4/0,7 | visuelle Trübung | gut | 5,5/37,2/6,0/0,4/0,3 | 26 | 24 |
Gew. -Verhältnis | 23 | visueller Glanz | sehr gut | 23 | 18 | 40 |
MFT,0C | 24 | Verlaufeigenschaf | 22 | |||
Viskosität*(cps) | ten | mäßig bis | keine | keine | ||
Detergensbestän- | gut | keine | gut | mäßig bis gut | ||
digkeit | mäßig | gut | sehr | . gut bis | ||
Entfernbarkeit | sehr | gut | sehr gut | |||
gut | mäßig bis | schlecht | ||||
sehr gut bis | gut | |||||
ausgezeichnet | mäßig bis | ausgezeichnet | ||||
schlecht | gut | |||||
* Bei einem Feststoffgehalt von 40 % und einem pH von
-64- 281148V
Beispiel 14
Das Poliermittel des Versuchs 14A wird aus dem gleichen Polymerlatex
wie dasjenige des Versuchs 11A hergestellt. Ein Film
aus diesem Polymeren besitzt eine Knoop-Härtezahl von 10. Das
Poliermittel von Versuch 14B wird aus dem Polymerlatex von Beispiel 9 hergestellt und mit 1 % Zn , bezogen auf Polymerfeststoffe,
vernetzt, wobei die Zink ionen in Form von Zn(NH3)^(HCCU)2 zugesetzt werden. Das Poliermittel des Versuchs
14C wird aus einer Probe aus dem Polymerlatex von Versuch
6Ά, Tabelle V.A, Bemerkung 1, hergestellt. Ein Film aus
diesem Polymeren besitzt eine Knoop-Härtezahl von 13. Diese
Poliermittel werden wie in den Beispielen 6 und 10 getestet. Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle XI hervor. Bemerkenswert
ist der erzielbare Ausgleich bezüglich Entfernbarkeit und Detergensbeständxgkeit
, wobei die anderen Eigenschaften in hohem Ausmaße beibehalten werden.
Polxerexgenschaften
Verlaufen sehr gut - ausgez. s. g. s. g. - ausgez.
Visueller Glanz*
eine Beschichtung gut - s.g./g. g.-s.g./g.-s.g. s.g./g.-s.g.
zwei Beschichtungen s.g.-ausgez./ ausgez./s.g.- s.g.-ausgez./
s.g.+ ausgez. ausgez?
visuelle Trübung keine keine keine
Detergensbeständxgkeit mäßig sehr gut s. g. - ausgez.
Entfernbarkeit gut s. g. - ausgez. ausgezeichnet
* Aufgezeichnet als Ergebnisse auf einer Vinyl fliese/auf einer
OTVA-Fliese, vgl. Testmethode 3 der Tabelle V.A7 Beispiel 6.
8098 38/093
Claims (25)
1. Latex aus inneren Weichmacheradditionspolymerteilchen,
gekennzeichnet durch (A) ein Carboxystufenpolymeres und
(E) ein Latexstufenpolyneres, das durch Polymerisation
in Gegenwart einer Emulsion aus Polymerteilchen gebildet worden ist, die aus dem Polymeren (A) bestehen, wobei
die Polymeren (A) und (B) jeweils wenigstens 10 Gew.-% des Polymeren in den Teilchen ausmachen, das Polymere
(A) wenigstens 10 Geiv.-% hydrophile Mers enthält, von
denen wenigstens 10 Gew.-% nichtionisch sind, und das Polymere (B) weniger hydrophil ist als das Polymere (A),
und wobei entweder (1) das Polymere (B) einen höheren Tg-Wert als das Polymere (A) aufweist und von den hydrophilen
Einheiten in dem Polymeren (A) wenigstens 0,5 % ionisch sind und der Interpenetrationsparaneter des Polymeren
(A) um wenigstens 8 Einheiten größer ist als derjenige des Polymeren (B), wobei das Polymere (A) Einheiten
809838/0934
28 IH81
aus monoäthylenisch ungesättigtem Monomeren aufweist,
oder (2) die Polymerteilchen einen Tg-Wert oberhalb 15°C besitzen und der Latex eine Viskosität unterhalb 5000
Centipoise über dem pH-Bereich von 4 bis 10, gemessen bei 20 Gew.-% Feststoffen, aufweist und eine minimale
Filmtemperatur von mehr als 50C unterhalb des berechneten
Tg-Wertes der Polymerteilchen besitzt.
2. Latex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymeren (A) und (B) jeweils wenigstens 20 Gew.-Teile
des Polymeren ausmachen.
3. Latex nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er keine Stufen außer den Polymeren (A) und (B) enthält.
4. Latex nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der berechnete Tg-Wert der Polymerteilchen oberhalb 200C liegt.
5. Latex nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Viskosität unterhalb 500 Centipoise
besitzt, die Polymerteilchen einen Tg-Wert oberhalb 3O0C aufweisen und das Latexpolymere derartig ist,
daß ein daraus gebildeter Film eine Knoop-Härtezahl von
wenigstens 5 besitzt.
6. Latex nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den hydrophilen Einheiten 0,5
bis 90 Gew.-% saure oder basische Einheiten sind und der Latex eine Viskosität unterhalb 150 Centipoise besitzt.
7. Latex nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Viskosität unterhalb 40 Centipoise liegt, das Latexpolymere derartig ist, daß ein daraus gebildeter
Film eine Knoop-Härtezahl von wenigstens 8 aufweist und das Polymere (A) ionische Einheiten enthält,
die aus Einheiten bestehen, welche Carboxylgruppen enthalten .
8098 3 8/0934
8. Latex nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität
unterhalb 10 Centipoise liegt und 50 bis 90 % der hydrophilen Mers aus Mers von Hydroxy.lalkylester 0f,ß-ungesättigter
Säure bestehen.
9. Latex nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mers in dem Additionspolymeren aus Mers von Acrylaten, Methacrylaten,
Vinylestern und/oder vinylaromatischen Monomeren bestehen.
10. Latex nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere
(A) 10 bis 70 Gew.-% hydrophile Mers aufweist und das
Polymere (B) einen berechneten Tg-Wert von wenigstens 100C
oberhalb des berechneten Tg-Wertes des Polymeren (A) besitzt, die Polymeren (A) und (B) jeweils in einer Menge
von wenigstens 30 Gew.-% des Latexpolymeren vorliegen und die Viskosität des Latex unterhalb 150 Centipoise liegt.
11. Latex nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Fxlmbildungstemperatur höchstens 180C beträgt,
ein Film, der aus dem Latexpolymeren gebildet worden ist, eine Knoop-Härtezahl von wenigstens 5 aufweist, der berechnete
Tg-Wert des Polymeren (A) höchstens 400C beträgt und das Polymere (B) härter ist als das Polymere (A).
12. Latex nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität unterhalb 40 Centipoise liegt, die Knoop-Härtezahl
eines aus dem Latexpolymeren gebildeten Film wenigstens 8 beträgt, der Tg-Wert des Polymeren (A) höchstens
5°C beträgt und der Tg-Wert des Polymeren (B) wenigstens 750C beträgt.
13. Latex nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität unterhalb 10 Centipoise liegt, die Polymeren
(A) und (B) jeweils wenigstens 40 Gew.-% des Latexpolymeren ausmachen, der Tg-Wert des Polymeren (A) höchstens
-100C und der Tg-Wert des Polymeren (B) wenigstens 1000C
beträgt.
009838/0934
281U81
14. Latex nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß von den hydrophilen Mers wenigstens 0,5 Gew.-% Carbonsäuremers sind.
15. Latex nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Latexpolymere
Einheiten eines oder mehrerer der folgenden Monomeren aufweist: Acrylatester, Methacrylatester, Vinylester
sowie vinylaromatische Monomere.
16. Latex nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten
des Polymeren (A) 65 bis 85 Gew.-% (C1-C4)-Alkylacrylat-,
(C1-C4)-Alkylmethacrylat- und/oder Styroleinheiten,
5 bis 10 % Acrylsäure-, Methacrylsäure- und/oder Itaconsäureeinheiten und 10 bis 25 % Hydroxy-(Cj-C4)-alkylmethacrylat-
und/oder Hydroxy — (C1"C4)-Alkylacrylatexnheiten aufweisen
und die Einheiten des Polymeren (B) aus Methylmethacrylat- und/oder Styroleinheiten bestehen.
17. Latex nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einheiten des. Polymeren (A) 50 bis 85 Gew.-% Vinylacetateinheiten, 1 bis 10 Gew.-% Acrylsäure-, Methacrylsäure-,
Itaconsäure- und/oder Maleinsäureeinheiten und 8 bis 25 Gew.-% Vinylalkoholeinheiten aufweisen und die Einheiten
des Polymeren (B) aus 100 bis 70 Gew.-% Methylmethacrylat- und/oder Styroleinheiten und 0 bis 30 Gew.-% sauren Einheiten
bestehen.
18. Latex nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten des Polymeren (A) 1'bis 4 Gew.-% Säureeinheiten
aufweisen, von denen 0,2 bis 2 Gew.-% des Polymeren (A) aus Einheiten aus Maleinsäure, 0 bis 20 Gew.-% aus (C1-C4)-Alkylacrylateinheiten,
65 bis 80 Gew.-% aus Vinylacetateinheiten und 10 bis 20 Gew.-% aus Vinylalkoholeinheiten
bestehen, und die Einheiten des Polymeren (B) 10 bis 20 Gew.-% Säureeinheiten aufweisen.
809838/0934
281ΊΑ81
19. Latex nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polymeren (A) und (B) jeweils wenigstens Gew.-% des Latexpolymeren ausmachen.
20. Latex nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Interpenetratxonsparameter des Polymeren (A) um 1 bis 6 Einheiten größer ist als derjenige
des Polymeren (B).
21. Intern weichgemachtes Polymeres gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche in feinteiliger Form oder in einer anderen physikalischen Form.
22. Wäßrige Polierzubereitung, die einen Überzugsfilm mit einer Knoop-Härtezahl von wenigstens 0,5 zu bilden vermag
und folgende Bestandteile enthält:
(a) 10 bis 100 Gew.-Teile des Polymeren gemäß Anspruch 21,
(b) 0 bis 90 Gew.-Teile eines alkalilöslichen Harzes in einer Menge von höchstens 90 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht von (a),
(c) 0 bis 90 Gew.-Teile eines Wachses,
(d) Benetzungs-, Emulgier- und Dispergiermittel in einer
Menge von 0,5 bis 20 Gew.-% der Gesamtmenge von (a), (b) und (c),
(e) eine Verbindung eines mehrwertigen Metalls in einer Menge von 0 bis 50 Gew.-% von (a), und
(f) Wasser zur Einstellung eines Gesamtfeststoffgehalts
von 0,5 bis 45 %.
23. Verfahren zum Polieren einer harten Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche mit einer Zubereitung
gemäß Anspruch 22 beschichtet wird und man den überzug trocknet oder trocknen läßt.
809838/0936
- 6 - 281 U81
24. Polierte harte Oberfläche/ dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem Verfahren gemäß Anspruch 23 hergestellt worden
ist.
25. Verfahren zur Herstellung eines Latex aus im Inneren weichgemachten
Additionspolymerteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) durch Polymerisation eine Emulsion von Polymerteilchen aus dem Polymeren (A) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21
gebildet wird und
(b) durch Polymerisation in Gegenwart dieser Emulsion das Polymere (B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 als Polymeres
einer späteren Stufe auf den Teilchen aus dem Polymeren (A) gebildet wird.
809838/0934
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