SE408180B - Forfarande for framstellning av en latex av en vinylestersampolymer - Google Patents

Description

7502261 '-6 alkaliska detergenter; vid applicering på ovan angivna substrat är de även synnerligen resistenta gentemot våtstrykning med vatten eller med detergenter. För närmare detaljer beträffan- I de teknikens ståndpunkt hänvisas till den brittiska patent- I skriften 993 470.

Nyligen har emellertid ett nytt användningsområde för latex- färger framkommit, nämligen appliceringen på glansiga, van- ligtvis gamla, lösningsmedelsbaserade färgfilmer, i synnerhet färgfilm/er i hemmet. Appliceringen på ett dylikt substrat krä- ver förbättrade adhesionsegenskaper, i synnerhet gentemot sed- vanlig våtrengöring med trasa, svamp eller sämskskinn, vilken våtrengöring dylika färger ofta underkastas i hemmet.

Uppfinningen avser ett förfarande för framställning av modi- fierade vinylesterlatexar av ovan beskrivet slag, varvid man uppnår en förbättring med avseende på appliceringen på redan befintliga färgfilmer. Modifikationen innefattar sampolymeri- sation av en liten mängd glycidylmetakrylat, följt av omsätt- ning med en liten mängd ammoniak. Genom användningen av dessa tillsatsmedel innehåller den slutliga sampolymerprodukten en liten mängd (bestämd av mängden glycidylmetakrylat och mäng- den ammoniak) av hydroxiaminopropylestergrupper.

Förfarandet enligt uppfinningen innebär närmare bestämt emul- sionspolymerisation i ett vattenhaltigt medium av (A) en vinyl- ester av en mättad alifatisk monokarboxylsyra, som innehåller 9-ll kolatomer per molekyl och vars karboxylgrupp är fästad .vid en tertiär eller kvaternär kolatom, i en mängd av mellan lO och 50 vikt% med (B) en eller flera andra eteniskt omättade polymeriserbara föreningar innefattande (B2) vinylacetat och eventuellt (B3) 0,5-5 vikt% akrylsyra eller metakrylsyra, var- vid samtliga procentangivelser hänför sig till den totala mängden av (A) och (B), varvid förfarandet utmärks av att kom- ponent (B) innefattar åtminstone (Bi) glycidylmetakrylat i en mängd av 0,5-5,0 vikt%, räknat på den totala mängden av (A) 7502261-6 och (B), och att den vattenhaltiga dispersionen av den bildade sampolymeren omsätts med ammoniak vid en temperatur av 60-9000 i en mängd som är tillräcklig för att omvandla minst 50% av glycidylgrupperna till hydroxiaminopropylgrupper.

Vinylestrar av mättade, alifatiska monokarboxylsyror, vars karboxylgrupper är fästade vid en tertiär och/eller kvaternär kolatom, är kända föreningar och i detta sammanhang hänvisas till brittiska patentskriften 993 470. Exempel härpå är vinyl- pivalat. Föredragna är vinylestrar av sådana monokarboxylsy- ror som innehåller 9-ll, i synnerhet i genomsnitt 10 kolatomer per molekyl. Dylika monokarboxylsyror kan framställas genom omsättning av kolmonoxid och vatten med olefiner i närvaro av flytande, sura katalysatorer, såsom svavelsyra, fosforsyra el- ler komplexa föreningar av fosforsyra, bortrifluorid och vat- ten. De olefiner som användes för framställning av ifrågava- rande monokarboxylsyror kan vara mono-olefiner med 8-10 kolato- mer per molekyl, såsom krackade paraffinoljor, eller profen- -trimerer. Mängden vinylestrar av grupp (A) är 10-50 vikt% av den totala mängden av monomererna (A) och (B).

En väsentlig komponent under (B) för framställning av ifrågava- rande latexar är glycidylmetakrylat i en mängd av 0,5-5,0 vikt%, räknat på den totala mängden av (A) och (B), företrädesvis i en mängd av 0,5-3,0 vikt%.

För framställning av ifrågavarande latexar är det väsentligt att ammoniak (NH3) tillsätts efter polymerisationen i en mängd, som är tillräcklig för att omvandla minst 50% och företrädesvis samtliga glycidylgrupper till hydroxiaminopropylgrupper. En del av den tillsatta ammoniaken kan användas för neutralisation av sura grupper, om man använder monomerkomponenter under (B), vilka innehåller sura grupper. En temperatur av 60-90°C före- dras för omsättningen av ammoniak med glycidylgrupperna. Ammo- niaken tillsätts företrädesvis såsom en vattenlösning.

Sampolymerisationen kan utföras med konventionella hjälpmedel för friradikalinducerad polymerisation, såsom är känt inom tek- vso22e1-ef niken, antingen satsvis eller kontinuerligt och företrädesvis _i frånvaro av syre och i närvaro av emulgerings- och/eller sta- biliseringsmedel för latexar, såsom anjoniska, nonjonogena el- ler katjoniska emulgeringsmedel, och stabiliseringsmedel el- fler,skyddskolloider, t.ex. vattenlösliga cellulosaderivat, po- lyvinylalkohol och naturprodukter, såsom gummi arabicum, kase- in, alginater, algextrakt, stärkelseprodukter och stärkelse- êträr .

Reaktionskärlet kan t.ex. satsat med vatten, initiator, emulge- ringsmedel (och skyddskolloid) och företrädesvis med en viss mängd av monomerblandningen och bringas till polymerisations- temperatur, varefter resterande mängd av monomerblandningen kan tillsättas gradvis, eventuellt under tillsats av ytterligare mängder av initiator. Monomererna kan även tillsättas såsom en "föremulsion", dvs. en-emulsion av monomeren i ett vatten- haltigt medium, som innehåller ett eller flera emulgeringsme- del och företrädesvis initiator. Om denna föremulsion hâlles vid en temperatur väl under polymerisationstemperaturen är en gradvis tillsats därav inom loppet av några timmar icke för- enad med några svårigheter.

Latexar enligt uppfinningen kan kompunderas med andra bestånds- delar, som sedvanligen användes i latexfärger, såsom pigment, fyllmedel, färgämnen, tixotropa medel, antifrysmedel, mjuk- ningsmedel, organiska lösningsmedel i små mängder och så vi- dare.

Uppfinningen åskådliggors närmare medelst följande exempel, vari temperaturerna avser Celsiusgrader och delar avser vikt- delar. Substraten var tennplåtpaneler, överdragna med en blå glansfärg, som torkades vid 25°C och ugnstorkades 4 timmar vid l40°C. Den för testning avsedda emulsionsfärgen applicerades på substratet med en stavapplikator och fick torka vid rums- temperatur under minst 3 dygn. 7502261 -6 Gnidningsbeständigheten provades medelst en konventionell gnid- ningstestapparat, vari borstarna ersattes med gummibeklädda, cirkulära dynor täckta med tyg. Det tillförda vattnet hölls vid en temperatur av 45°C och vattentillförseln påbörjades l5 minuter innan provningen utfördes. Dynorna belastades med 200 g och sänktes mot panelerna, varefter maskinen igångsat- tes. Det antal slag som krävdes för att bryta genom till det blåa substratet noterades.

I exemplen avser "VeoVa" 10 en vinylester av mättade, alifa- tiska monokarboxylsyror, vars karboxylgrupper är fästade vid en tertiär och/eller kvaternär kolatom och vilka syror i ge- nomsnitt innehåller 10 kolatomer per molekyl. "Fenopon", "Ter- gitol", "Omya", "Tamol", "Triton", är varunamn.

Exemgel l "Bevaloid" och "Texanol" Ett reaktionskärl, som var försett med omrörare, gasinloppsrör, gasutloppsrör och ett rör anslutet satsades med Vatten “Fenopon SF-78" K S O 2 2 8 Borax Reaktorinnehållet genomblåstes med 72°c. till föremulsionskärlet, ,0 viktdelar 0,3 u oll~ n 0,05 " kväve och uppvärmdes till Man framställde en föremulsion, som utgjordes av: Vatten “Fenopon SF-78" "Tergitol“ NP 40 (25%) Kzszos Borax "VeoVa" 10 Vinylacetat 56,0 viktdelar 0,2 " ,0 “ 0,4 " 0,45 " ,0 " 72,0 " 7502261 -6 Glycidylmetakrylat 2,0 viktdelar Akrylsyra 1,0 " i ett separat reaktionskärl under kväveatmosfär och pumpades med gradvis ökande hastighet till reaktionskärlet, vars tempe- ratur hölls vid 75-78° under polymerisationen. Efter en upp- slutningsperiod av l timme vid 800 tillsattes 2,0 viktdelar vattenhaltig ammoniak (25-vikt%-ig NH3) och emulsionen hölls vid so° under 1 timme.

Latexen innehöll ungefär 50 vikt% sampolymer.

Man framställde en latexfärg, som utgjordes av Tioxide RCR 3 (vitt pigment) 200,0 viktdelar Krita "Omya" BLP/3 100,0 5 Natriumhexametafosfat 10% 15,0 " t"Tam°1" 731 (25%) 1,2 " Triton CF-10 (25%) 3,0 " Bevaloid 677 l,0 " Vatten ' 50,0 “ Texanol 21,0 " Etylenglykol 21,0 " 412,2 viktdelar samt ovan framställda latex (ca 50% fast substans) 450,0 viktdelar Pigmentvolymkoncentrationen var ca 30% och halten fast sub- stans var ca 60%.

Exemgel 2 Medelst ovan beskrivna våtgnidningsmetod testades olika la- Itexfärgberedningar, šom skiljde sig åt beträffande polymeren och dess efterbehandling (latexsammansättningen densamma såsom i exempel l). Följande resultat erhölls: (1) (2) (3) Latex-typ Vinylacetat/"veova" 10/ akrylsyra 74/25/l Vinylacetat /"VeoVa" 10/ glycidylmetakrylat/ akrylsyra 72/25/2/1 (utan behandling med NH3) Såsom (2), men med behandling med NH3 (enligt uppfinningen) 7502261 -6 Antal gnidningar till första genombrott 100 - 120 100 - 120 2750 ~3000

Claims (3)

7502261 -6 Patentkrav

1. l. Förfarande för framställning av en latex, vilket förfarande innebär emulsionssampolymerisation i ett vattenhaltigt medium av (A) en vinylester av en mättad alifatisk monokarboxylsyra, som inne- håller 9-ll kolatomer per molekyl och vars karboxylgrupp är fästad vid en tertiär eller kvaternär kolatom, i en mängd av mellan 10 och 50 vikt% med (B) en eller flera andra eteniskt omättade polymeriser- bara föreningar innefattande æz) vinylacetat och eventuellt (B3) 0,5-5 vikt% akrylsyra eller metakrylsyra, varvid samtliga prooentan- givelaer hänför sig till den totala mängden av (A) och (B), k ä n - n e t e c k n a t därav, att komponent (B) innefattar åtminstone (Bl) glycidylmetakrylat i en mängd av 0,5-5,0 vikt%, räknat på den totala mängden av (A) och (B), och att den vattenhaltiga dispersio- nen av den bildade sampolymeren omsätts med ammoniak vid en tempera- tur av 60-90°C i en mängd som är tillräcklig för att omvandla minst 50% av glycidylgrupperna till hydroxiaminopropylgrupper.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att mängden av komponent Bl är 0,5-3,0 vikt% av den totala mängden av komponenterna (A) och (B).

3. förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e e k n e e därav, att sampolymeremnlsionen omsätts med tillräckligt med ammoniak för att omvandla samtliga glyoidylgrupper till hydroxiaminopropyl- gruppâru _ ANFURDA PUBLIKATIONER: US 2 781 335 (260~85.7), 3 350 339 (260-29.6)