AT228361B

AT228361B - Filmbildende Überzugsmittel

Info

Publication number: AT228361B
Application number: AT109061A
Authority: AT
Original assignee: Henkel & Cie Gmbh
Priority date: 1960-05-07
Filing date: 1961-02-09
Publication date: 1963-07-10

Description

Filmbildende Überzugsmittel
Gegenstand der Erfindung sind filmbildende Überzugsmittel, bestehend aus Lösungen von Mischpolymerisaten aus Acrylamid und N-substituierten Acrylamiden, wobei die Substituenten Alkylreste von insgesamt 2-6 C-Atomen sind, in niederen aliphatischen Alkoholen und/oder Wasser, denen gegebenenfalls weitere Lösungsmittel wie Halogenkohlenwasserstoffe zugegeben werden können. Nach einer bevorzugten
Ausführungsform ist der Substituent am Stickstoff ein tert.-Butylrest und das Gewichtsverhältnis von Acrylamid zu N-tert.-Butylacrylamid in dem Polymerisat beträgt etwa 5, 5 : 4, 5 - 1 : 8,5.

Es ist bekannt, Copolymerisate aus Estern ungesättigter Carbonsäuren und N-substituierten Acrylsäureamiden, deren Estergruppen nach der Polymerisation verseift wurden, als Haarfixativ und Überzugsmittel für Hautstellen zu verwenden. Abgesehen von dem aufwendigen 2-stufigen Herstellungsverfahren haben die mit diesen Produkten erzeugten Filme kein klares Aussehen und nur eine geringe Festigkeit. Weiterhin sind sie hygroskopisch und erweichen daher in feuchter Atmosphäre.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass nach an sich bekannten Methoden hergestellte Mischpolymerisate aus unsubstituiertem Acrylamid und N-substituierten Acrylamiden die genannten Nachteile nicht aufweisen und gute filmbildende Eigenschaften zeigen, vor allem, wenn die Alkylreste des N-Alkylacrylamids 2 - 6 Kohlenstoffatome enthalten. Als Substituenten kommen beispielsweise die folgenden in Frage : n-Propyl. i-Propyl, n-Butyl. i-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, i-Pentyl, neo-Pentyl. Das substituerte Acrylamid kann auch zwei Substituenten am Stickstoff tragen, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome dieser Substituenten vorzugsweise 2-6 beträgt, z. B. 2-Äthyl-oder einen Methyl-und einen Propylrest.

Die erfindungsgemäss zu verwendenden Mischpolymerisate können ferner mehrere der genannten N-substituierten Acrylamide enthalten.

Das Mengenverhältnis von unsubstituiertem zu substituiertem Acrylamid in den Copolymerisaten hängt von dem vorgesehenen Verwendungszweck und der Konstitution des substituierten Acrylamids ab. Durch einfache Versuche ist es ohne Schwierigkeiten möglich, ein Produkt mit den jeweils gewünschten Lö$1ich- keits-und sonstigen Eigenschaften herzustellen. Besonders günstige filmbildende Eigenschaften weisen Mischpolymerisate aus Acrylamid und N-tert,-Butylacrylamid auf, bei denen das Gewichtsverhältnis von unsubstituiertem zu substituiertem Acrylamid 5, 5 : 4, 5 - 1 : 8,5 beträgt.

Die genannten Mischpolymerisate eignen sich zur Herstellung von Überzügen. Sie bilden klare, nahezu farblose Filme von gutem Zusammenhalt, welche keine"kristallin"erscheinenden Anteile aufweisen und daher nicht schuppig wirken. Die Filme sind nicht hygroskopisch und erweichen auch in feuchter Atmosphäre kaum.

Trotzdem zeigen die aus den genannten Mischpolymerisaten hergestellten Filme eine hinreichende Wasserlöslichkeit bzw. bei höheren Anteilen von substituierten Acrylamiden, wie tert,-Butylacrylamid, eine gute Emulgierbarkeit in Wasser, so dass sich die Überzüge leicht wieder entfernen lassen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäss verwendeten Produkte ist die Mischbarkeit ihrer Lösungen in niederen aliphatischen Alkoholen mit Halogenkohlenwasserstoffen, z. B. Methylenchlorid und niederen Fluorchlorkohlenwasserstoffen.

Die genannte Eigenschaft macht die Verwendung der Lösungen in Aerosolsprühdosen möglich. Bei der Herstellung der alkoholischen Lösungen für diesen Zweck ist zu beobachten, dass meist kleine Mengen

Wasser zuzusetzen sind, um eine homogene Lösung des Mischpolymerisats in Äthylalkohol oder Isopropyl- alkohol zu erreichen. Es soll aber nur so viel Wasser beigegeben werden, dass eben eine gute Löslichkeit erreicht wird, damit nicht beim Versetzen mit dem Treibmittel für die Sprühdose eine Wasserabscheidung erfolgt.

Bei der Verwendung der Mischpolymerisate als Haarfixativ können weitere an sich für diesen Zweck bekannte Zusätze beigemischt werden, wie etwa Parfum und geringe Mengen oberflächenaktiver Substan- zen. Der Zusatz hydrophobierender Additive ist in den meisten Fällen nicht erforderlich. Für die Ver- wendung als Haarfixative, welche in Aerosolsprühdosen verwendet werden, eignen sich besonders Misch- polymerisate ausAcrylamidund N-tert.-Butylacrylamid, bei denen das Gewichtsverhältnis zwischen 1 : 7 und l : 8 vorliegt. Diese lösen sich zwar nicht in reinem Wasser, können aber mit Hilfe von üblichen
Haarwaschmitteln leicht und vollständig wieder vom Haar entfernt werden.

Ferner können die erfindungsgemässen Mischpolymerisate als Überzugsmittel für Metalle z. B. Maschi- nenteile benutzt werden, um Korrosion und Verschmutzung zu verhindern. Auch für diesen Zweck sind die aus Acrylamid und N-tert.-Butylacrylamid hergestellten Produkte besonders geeignet, bei denen das
Gewichtsverhältnis der Ausgangsstoffe etwa 1 : 7-1 : 8 beträgt. Die mit einem Film aus den eben ge- nannten Mischpolymerisaten überzogenen Maschinenteile können lange Zeitgelagertwerden. Unmittelbar vor ihrer Verwendung kann der Film durch an sich bekannte wässerige Lösungen von Reinigungsmitteln, wie etwa Dodecylbenzolsulfonat, wieder entfernt werden.

Selbstverständlich können den filmbildenden
Lösungen bekannte Korrosionsinhibitoren wie Dicyclohexylammoniumnitrit, Natriumbenzoat, Thioharnstoff und substituierte Thioharnstoffe zugemischt werden. Auf diese Weise können einzelne Maschinenteile oder z. B. auch ganze Automobile eingehüllt werden und infolge der Beständigkeit der einen hohen Prozentsatz an substituiertem Acrylamid enthaltenden Mischpolymerisate gegen Wasser sogar im Freien gelagert werden.

Weiterhin können hygroskopische Substanzen mit einem dünnen Film der beanspruchten Mischpolymerisate überzogen werden, um sie so vor dem Einfluss feuchter Atmosphäre zu schützen.

So können Waschmitteltabletten, welche durch Eintauchen in eine alkoholische Lösung der Mischpolymerisate imprägniert wurden, lange Zeit in feuchten Räumen, wie etwa im Badezimmer, aufbewahrt werden, ohne dass sie klebrig oder unansehnlich werden.

Auf Grund der Alkohol-und Wasserlöslichkeit der Mischpolymerisate, welche etwa gleiche Anteile an Acrylamid und substituiertem Acrylamid enthalten, können auch Tabletten alkohollöslicher Farbstoffe durch Eintauchen in wässerige Lösungen der Mischpolymerisate überzogen werden. Dadurch wird ein guter Zusammenhalt der Tabletten erreicht und das Stauben des Farbstoffes verhindert. Beim Einwerfen in Alkohol löst sich unter Rühren der Überzug und die Tablette selbst auf.

Beispiel l : Eine Lösung von 15 g Acrylamid und 0,09 g Natriumpyrosulfit in 220 cm3 Wasser und eine Lösung von 30 g N-tert.-Butylacrylamid in 165 cm3 Aceton werden vereinigt und durch Zusatz von 0,09 g Ammoniumpersulfat in 20 cm3 Wasser innerhalb von 3 h bei 40 C polymerisiert. Nach beendeter Reaktion wurde durch Walzentrocknung ein helles Pulver mit einem K-Wert von 84 erhalten. 16 g des Trockenproduktes wurden unter Rühren in 170 cm3 Isopropanol suspendiert und dazu 14cm Wasser gegeben.

Nach kurzer Zeit entstand eine homogene, stark viskose Lösung.

4 g dieser Lösung wurden zusammen mit 35,5 g Alkohol unter Zusatz von 0, 5 g Parfum mit 60 g Dichlordifluormethan in eine Aerosolsprühdose abgefüllt. Diese Lösung war z. B. als Haarspray geeignetund lieferte beim Versprühen einen wasserlöslichen, klaren Film von ausgezeichnetem Zusammenhalt. Auch in feuchter Atmosphäre wurde dieser Film nicht unansehnlich und klebrig. Mit Wasser liess er sich dagegen leicht wieder entfernen.

Beispiel 2 : Eine Lösung von 18 g Acrylamid und 0,05 g Natriumpyrosulfit in 120 cm3 Wasser wurde auf 40 C erwärmt und mit einer mit Stickstoff gesättigten Lösung von 72 g N-tert, -Butylacrylamid in 680 cm3 Aceton vereinigt. Nach Erwarmen auf 40 C wurde die Polymerisation durch Zugabe von 0,09 g Ammoniumpersulfat in 10 cm3 Wasser eingeleitet. Die Temperatur stieg nach kurzer Zeit bis auf 44 C an.

Das Reaktionsgefäss wurde über Nacht in einem Wasserbad von 400C stehengelassen und das Polymerisat anschliessend durch Eingiessen der Lösung in eine grosse Menge Wasser ausgefällt. Es wurden nach Trocknen 81 g, entsprechend 90% der Theorie, eines weissen Produktes erhalten, welches einen K-Wert von 94 aufwies.

Das. Reaktionsprodukt war in Isopropanol ohne jeden Wasserzusatz löslich. Die Lösung liess sich mit Halogenkohlenwasserstoffen vermischen. Eine 0, 8% igue Isopropanollösung wurde unter Zusatz von Dichlordifluormethan in eine Aerosolsprühdose eingefüllt. Beim Versprühen bildete sich ein klarer, wasserunlöslicher Film, der jedoch in verdünnten Lösungen üblicher Waschmittel rasch und vollständig löslich war.

Auf Grund dieser Eigenschaften liess sich die beschriebene Mischung mit Vorteil als Haarfixativ verwenden.

Beispiel 3: 15 g Acrylamid und 15 g N-tert.-Butylacrylamid wurden in einem Gemisch von 165 cm Wasser und 50 g Aceton gelöst und bei 600C mit einer Lösung von 0,025 g Kaliumpersulfat in 30 cm3 Wasser versetzt. Nach 2stündiger Polymerisation wurde durch Trocknen der erhaltenen Lösung auf einer beheizten Walze ein leichtes, helles Pulver erhalten.

Von diesem Produkt wurden 20 g in 250 cm90% igem Äthanol gelöst. In die Lösung wurden Waschmitteltabletten von 50 g Gewicht der nachfolgend angegebenen Zusammensetzung eingetaucht und an der Luft getrocknet.

Tablettenmischung
EMI3.1

<tb>
<tb> Tetrapropylbenolsulfonat <SEP> 5% <SEP>
<tb> Perborat <SEP> 20%
<tb> Äthylenoxyd-Anlagerungsprodukte <SEP> an <SEP> Nonylphenol <SEP> 2%
<tb> Seife <SEP> 10%
<tb> Natriumtripolyphosphat <SEP> 45% <SEP>
<tb> Carboxymethylcellulose <SEP> 1% <SEP>
<tb> Wasserglas <SEP> 10/0
<tb> Natriumsulfat <SEP> 11%
<tb> Wasser <SEP> e
<tb>

Diese mit einer Schicht des Mischpolymerisats aus gleichen Teilen Acrylamid und N-tert.-Butyl- acrylamid überzogenen Tabletten blieben auch nach zehnwöchiger Lagerung in feuchter Atmosphäre bei
300C trocken und ansehnlich. Beim Einwerfen in leicht bewegtes Wasser lösten sich die Tabletten rasch auf.

Beispiel 4 : Eine Lösung von 30 g Acrylamid und 70 g N-tert.-Butylacrylamid in 650 cm3 Wasser und 300 g Aceton wurde bei 40 C unter Zusatz von 0, 1 g Natriumpyrosulfit und 1,3 g Ammoniumpersulfat in üblicher Weise mischpolymerisiert und die erhaltene Lösung nach 6 h auf einem beheizten Band zu einem lockeren hellen Pulver getrocknet. Von dem Reaktionsprodukt wurde unter Zusatz von 5% Thioharnstoff bezogen auf das Mischpolymerisat eine 4% ige Lösung in 95% igem Äthanol hergestellt.

In die Lösung wurden Eisenbleche von 4 X 12 cm eingetaucht und an der Luft getrocknet. Die Bleche wurden 12 Wochen bei 250C in feuchter Atmosphäre aufbewahrt. Nach dieser Zeit waren die Bleche blank.

Der Film des Mischpolymerisats wurde mit einer zuigen 400C warmen Lösung eines technischen Alkylbenzolsulfonats abgewaschen, was ohne Schwierigkeiten möglich war.

Beispiel 5 : Von einem Mischpolymerisat aus gleichen Teilen Acrylamid und N-tert.-Butylacryl- amid wurde eiae 4%ige wässerige Lösung hergestellt. Damit wurden gepresste Tabletten aus einem alkohollöslichen Farbstoff, welcher unter dem Namen "Nigrosin spritlöslich" im Handel ist (vgl. G. Schultz, Farbstofftabellen [1931],S.427) durch Eintauchen überzogen. Die so erhaltenen Tabletten staubten nicht und lösten sich gut in Alkohol auf.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Filmbildende Überzugsmittel, bestehend aus der Lösung eines Mischpolymerisats aus Acrylamid und N-Alkylacrylamid, wobei Alkyl 1 oder 2 niedere Alkylreste mit insgesamt 2-6 C-Atomen bedeutet, in niederen aliphatischen Alkoholen und/oder Wasser.

Claims

2. Filmbildende Überzugsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Alkylrest ein N-tert.-Butylrest ist und das Gewichtsverhältnis von Acrylamid zu N-tert.-Butylacrylamid etwa 5, 5 : 4,5 bis 1 : 8, 5 beträgt.

3. Filmbildende Überzugsmittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Alkylrest ein N-Butyl- insbesondere ein N-tert.-Butylrest ist und das Gewichtsverhältnis von Acrylamid zu N-tert.-Butylacrylamid etwa 1 : 1-3 : 7 beträgt. <Desc/Clms Page number 4> 4. Filmbildende Überzugsmittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch den Zusatz eines Treibmittels, insbesondere eines flüchtigen Fluorchlorkohlenwasserstoffes.