CH621718A5 - - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verwendung von wässrigen Kunststoffdispersionen, deren Polymerisatteilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,02 bis 0,1 um haben, zum Imprägnieren und Grundieren von saugfahigen Substraten.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffdispersionen einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,02 bis 0,06 /un aufweisen.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffdispersionen einen Feststoffgehalt von 5 bis 25 Gew.% aufweisen.

An Grundiermittel zum Vorbereiten von saugfähigen Anstrichuntergründen, werden eine Reihe von Anforderungen gestellt, die bisher nur mit lösungsmittelhaltigen Systemen zu erfüllen sind. Die Grundierung soll das Saugvennögen des Untergrundes vermindern, sie soll gegebenenfalls den Untergrund verfestigen, z. B. bei sandendem Putz, und sie muss so beschaffen sein, dass der nachfolgende Anstrich einwandfrei haftet. Insbesondere zum Verfestigen des Untergrundes muss das Grundiermittel tief eindringen.

Lösungen von Polymerisaten in Estern, Ketonen, aromatischen Kohlenwasserstoffen oder Benzinkohlenwasserstoffen, z. B. Testbenzin, erfüllen diese Anforderungen. Nachteilig ist aber die Verwendung organischer Lösungsmittel vor allem in geschlossenen Räumen. Es kann auch verhältnismässig lange dauern, bis letzte Lösungsmittelreste aus der Grundierung verdampft sind, so dass mit dem Überstreichen unter Umständen lange gewartet werden muss. Ausserdem lassen sich Polymerisate mit hohem Molekulargewicht nur in grösserer Verdünnung gut verarbeiten, weil konzentrierte Lösungen zu viskos sind.

Dass lösungsmittelhaltige Systeme trotz ihrer Nachteile bisher nicht durch die seit längerem in der Anstrichtechnik eingeführten wässrigen Systeme ersetzt wurden, hat verschiedene Gründe. Wasserlösliche Bindemittel lassen sich zwar so einstellen, dass sie ausreichend tief eindringen. Sie bleiben aber wasserempfindlich, oder sie sind nicht verseifungsstabil und eignen sich deshalb nicht für Anstriche auf alkalischem Untergrund, z. B. auf Putzflächen, Beton und Mauerwerk.

Kunststoffdispersionen sind bei richtiger Wahl der Monomeren zwar weitgehend wasserfest und verseifungsstabil. Die bisher in der Anstrichtechnik verwendeten Dispersionen dringen aber in poröse Untergründe kaum ein. Sie können deshalb nicht verfestigend wirken und bilden auch keinen ausreichenden Haftgrund für den nachfolgenden Anstrich, vor allem auf altem Putz oder auf verwitterten Anstrichen.

Es wurde nun überraschend gefunden, dass saugfähige Substrate mit Kunststoffdispersionen imprägniert und grundiert werden können, und dass dabei Imprägnierungen und Grundierungen mit grosser Eindringtiefe erhalten werden, wenn man Kunststoffdispersionen verwendet, die einen mittleren Teilchendurchmesser von 0,02 bis höchstens 0,1 ftm haben. Zweckmässig soll der Teilchendurchmesser zwischen 0,02 und 0,06 um liegen. Bei der Verarbeitung haben die Dispersionen vorteilhaft einen Feststoffgehalt zwischen 5 und 25 Gew. %, vorzugsweise 10 und 20 Gew.%.

Derartige Kunststoffdispersionen ergeben bei der Imprägnierung und Grundierung von porösen, saugenden Untergründen, wie z. B. Beton, Mauerwerk, Putz oder Holz hinsichtlich der Eindringtiefe und der Verfestigung die gleichen guten Ergebnisse wie Lösungen von Polymerisaten in organischen Lösungsmitteln. Sie bieten daneben aber noch alle bekannten Vorteile wässriger Systeme.

Als Monomere für die Herstellung der erfindungsgemäss zu verwendenden Kunststoffdispersionen eignen sich die olefi-nisch ungesättigten Verbindungen, die auch zur Herstellung herkömmlicher Anstrichdispersionen dienen, wie z.B.: 5 Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Äthylen.

Ester der Acrylsäure bzw. der Methacrylsäure mit Alkoholen, die 1 bis 8 C-Atome enthalten, wie Äthylacrylat, n-Butyl-acrylat, Isobutylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Methylmethacry-lat und Butylmethacrylat.

io Vinylester wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylisobuty-rat, Vinylester der 2-Äthylhexansäure, der Isononansäure sowie von verzweigten aliphatischen Carbonsäuren mit 10 C-Atomen.

Monovinylaromatische Verbindungen wie Styrol und Vits nyltoluol.

Ungesättigte Monocarbonsäuren, deren Amide oder Nitrile wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methaciylamid und Acrylnitril.

Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure und/oder Fumarsäure 20 und die Monp- oder Diester dieser Säuren.

Bei der Auswahl der Monomeren werden diejenigen bevorzugt, die zu verseifungsbeständigen Homo- oder Copoly-merisaten führen. Sie müssen selbstverständlich stabile Dispersionen geben. Die Mengenverhältnisse sind nach den dem 25 Fachmann allgemein geläufigen Regeln so festzulegen, dass Polymerisate mit minimalen Filmbildungstemperaturen unterhalb oder im Bereich der vorgesehenen Anwendungstemperaturen und mit der gewünschten Flexibilität und Härte entstehen. Selbstverständlich können Polymerisate in härterer Ein-30 Stellung verwendet werden, wenn zum Erreichen der notwendigen minimalen Filmbildungstemperatur Filmbildehilfsmittel oder äussere Weichmacher eingesetzt werden.

Damit die erfindungsgemäss zu verwendenden Dispersionen ausreichend wasserbeständig sind, ist es zweckmässig, den 35 Gehalt an hydrophilen Gruppen im Polymerisat niedrig zu halten. Insbesondere soll der Gehalt an ungesättigten Carbon-säuren 5 Gew. % bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren nicht übersteigen. Für die erfindungsgemässe Verwendung eignen sich beispielsweise Dispersionen, deren Polymerisatan-40 teil aus folgenden Monomerenkombinationen in den angegebenen Gewichtsverhältnissen aufgebaut ist:

Butylacrylat/Styrol/Acryl- bzw. Methacrylsäure 40-90/55—5/0,5—5 ; Butylacrylat/Methylmethacrylat/Acryl-bzw. Methacrylsäure 40-90/55-5/0,5—5; 2-ÄthylhexyIacry-45 lat/Styrol/Acrylsäure bzw. Methacrylsäure 3 0-80/65—15/0,5—5 ; 2-Äthylhexylacrylat/Methylmethacry-lat/Acrylsäure bzw. Methacrylsäure 30—80/65—15/0,5—5; Butylacrylat/Styrol/Acryl- oder Methacrylsäure/Acryl-und/oder Methacrylamid 40-90/55—5/0,1—4/0,1-4; 2-Äthyl-50 hexylacrylat/Styrol/Acryl- und/oder Methacrylsäure/Acryl-und/oder Methacrylamid 30-80/65—15/0,1-4/0,1^4; 2-Äthyl-hexylacrylat/Methylmethacrylat/Acryl- und/oder Methacrylsäure und Acryl- und/oder Methacrylamid 30-80/65—15/0,1-4/0,1-4; Butylacrylat/Methylmethacry-55 lat/Acryl- und/oder Methacrylsäure/Acryl- und/oder Meth-_ acrylamid 40—90/55—5/0,1—3/0,1—3; Vinylacetat/Vinylester einer verzweigten C-10-Carbonsäure 70—30/30—70; Vinylace-tat/Isononansäurevinylester 70—30/30—70.

Die Polymerisation der obigen Monomere muss in Gegen-60 wart eines ionischen Emulgators, vorzugsweise eines anionischen Emulgatore durchgeführt werden. Daneben kann ein nichtionischer Emulgator mitverwendet werden.

Als anionische Emulgatoren werden die in der Emulsionspolymerisation üblichen Verbindungen verwendet, beispiels-65 weise Alkalisalze von Schwefelsäurehalbestem von Alkylphe-nolen oder Alkoholen, wobei die Alkylphenole und die Alkohole gegebenenfalls noch mit Äthylenoxid angesetzt sein können, sowie Alkyl- und Arylsulfonate. Spezielle Beispiele

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für diese anionischen Emulgatoren sind die Alkalisalze des Schwefelsäurehalbesters eines mit 4 bis 5 Mol Äthylenoxid umgesetzten Nonylphenols, Natriumlaurylsulfat, Natriumlau-ryläthoxylatsulfat. das 2 bis 5 Mol Äthylenoxid enthält, Na-triumdodecylbenzolsulfonat sowie sekundäre Natriumalkansul-fonate mit 8 bis 20 C-Atomen in der Kohlenstoffkette.

Die Menge des anionischen Emulgatore im Polymerisationsansatz richtet sich nach dem angestrebten Feststoffgehalt der fertigen Dispersion. Sie kann 0,5 bis 10 Gew.% bezogen auf das Gewicht der Monomeren betragen, wobei die Emulga-torkonzentration um so höher zu wählen ist, je höher der angestrebte Feststoffgehalt ist. Man stellt die erfindungsgemäss zu verwendenden Dispersionen vorzugsweise mit einem Feststoffgehalt zwischen 30 und 45% her, wobei die Emulgator-menge 2 bis 8 Gew. % beträgt.

Neben dem erforderlichen anionischen Emulgator können zusätzlich nichtionische Emulgatoren eingesetzt werden. Es handelt sich hierbei um äthoxylierte Alkylphenole oder Fettalkohole, beispielsweise Nonylphenole mit 4 bis 30 Mol Äthylenoxid.

Als Initiatoren eignen sich die üblichen anorganischen Perverbindungen wie Amoniumperoxydisulfat, Kaliumperoxy-disulfat, Natriumperphosphat und organische Peroxyde wie z. B. Benzoylperoxid, organische Perester, wie Perisopivalat z.T. in Kombination mit Reduktionsmitteln wie Natriumdisul-" fit, Hydrazin, Hydroxylamin sowie katalytische Mengen Beschleuniger wie Eisen-, Kobalt-, Cer- und Vanadylsalze. Bevorzugt verwendet man Alkali- bzw. Ammoniumperoxydisul-fate.

Die Polymerisationstemperatur ist nicht kritisch. Sie kann zwischen +10 und +100°, vorzugsweise zwischen +30 und +90° C liegen. Grundsätzlich kann man, je nach Gehalt an anionischem Emulgator, Dispersionen mit Feststoffgehalten bis zu etwa 60% herstellen. Zweckmässig soll der Feststoffgehalt jedoch nur 30 bis etwa 45 % betragen. Je niedriger der Feststoffgehalt und je höher die Emulgatorkonzentration sind, um so feinteiliger fällt das Polymerisat an. Dispersionen, die aus besonderen Gründen mit geringem Feststoffgehalt hergestellt worden sind, können durch Vakuumdestillation auf höhere Feststoffgehalte eingestellt werden, ohne dass dabei eine Vergrösserung der Polymerisatteilchen eintritt.

Je nach Art der eingesetzten Monomeren stellt man die Dispersionen nach dem Polymerisationsende mit Alkali, Ammoniak oder Aminen auf pH-Werte zwischen 7 und 10, vorzugsweise 7,5-9, wenn es für die Lager- und Scherstabilität günstig ist.

Die Polymerisation kann vorteilhaft in der Weise durchgeführt werden, dass man 30 bis 50% des Wassers mit 20 bis 50% des anionischen Emulgatore und 10 bis 50% des nichtionischen Emulgatore vorlegt und aus den Monomeren, dem restlichen Teil des Wassers und den verbleibenden Emulgatoren eine Voremulsion herstellt, die über 1 bis 3 Stunden der auf 50 bis 90° C erwärmten Flotte zudosiert wird. Der Reaktionsansatz wird gerührt, der Initiator wird vorzugsweise in 1 bis 5 %iger wässriger Lösung parallel zur Emulsionsdosierung zugeschleust.

Nach dem Zulaufende wird der gesamte Ansatz noch für 1 bis 3 Stunden bei 70 bis 90° C nachgerührt.

Die Emulsionszudosierung ist für die Herstellung der feinstteiligen Dispersionen keine zwingende Voraussetzung, da auch bei der Zudosierung der Monomermischung zu einer Flotte, die das gesamte Wasser und die Emulgatoren enthält, feinstteilige Kunststoffdispersionen erhalten werden können, die für die Imprägnierung und Grundierung mit Tiefenwirkung geeignet sind. Bei der Verwendung von Kunststoffdispersionen für Grundierungen und Imprägnierungen hat der Feststoffgehalt der Dispersionen bei der Anwendung einen wesentlichen Eintluss auf die Eindringtiefe, die Stärke der verfestigenden

Wirkung und auf die Herabsetzung der Saugfähigkeit der behandelten Oberflächen.

Verdünnte Dispersionen dringen tiefer in die Poren des Substrates ein als konzentrierte. Bei der Verwendung von s konzentrierten Dispersionen dringt nur ein Teil der Latexpartikel in die Poren ein, der Rest bildet an der Oberfläche einen Film. Dies bedingt, dass durch die Verwendung von konzentrierten Dispersionen die Saugfähigkeit des Substrates durch die Behandlung sehr stark, bei der Verwendung von verdünn-io ten Dispersionen nur wenig herabgesetzt wird.

Die verfestigende Wirkung hängt ausser von der Natur des Polymerisats auch von dem Gehalt an Polymerisat pro Volumeneinheit in der behandelten Oberfläche ab. Sehr stark verdünnte Dispersionen haben zwar eine hohe Eindringtiefe, der 15 Kunststoffgehalt pro Volumeneinheit ist aber relativ gering.. Bei konzentrierten Dispersionen trägt der Teil des Polymerisates, der nach dem Trocknen an der Oberfläche verbleibt, nicht zur Verfestigung von tieferen Schichten bei.

Aus diesen Angaben geht hervor, dass durch die Wahl des 20 Feststoffgehaltes der verwendeten Dispersionen eine Einstellung des Verhältnisses zwischen Eindringtiefe, Verfestigung und Verschluss der Oberfläche, sowie eine Abstimmung auf die verschiedenen in der Praxis vorkommenden Substrate möglich ist. Mit den erfindungsgemäss für Imprägnierungen 25 und Grundierungen verwendeten Dispersionen werden gute Ergebnisse bei Fèststoffwerten zwischen 5 und 25 Gew. % und bevorzugt zwischen 10 und 20 Gew.% erhalten. Es ist ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens, dass in einem verhältnismässig weiten Konzentrationsbereich sowohl gute 30 Eindringtiefen als auch gute Verfestigung durch hohen spezifischen Kunststoffanteil in der behandelten Oberfläche in besonders günstiger Abstimmung möglich sind, wenn die Latex-patikel im Bereich einer mittleren Teilchengrösse von 0,02 bis 0,1 um, vorzugsweise zwischen 0,02 bis 0,06 um liegen. 35 Wie bei den Dispersionsanstrichmitteln üblich, könfien Hilfsstoffe zugesetzt werden. Von den vielen bekannten Möglichkeiten werden hier nur einige als Beispiel erwähnt:

Lösemittel für die Verbesserung der Filmbildung und für die Herabsetzung der Filmbildungstemperatur, Weichmacher, 40 Entschäumer, Konservierungsmittel, oberflächenaktive Substanzen zur besseren Benetzung und Pigmente oder lösliche Farbstoffe zur Anfärbung.

Die Prüfung des Eindringvermögens kann auf verschiedene Art erfolgen. So kann z. B. das zu prüfende Material auf den 45 ausgewählten Untergrund z. B. durch Streichen, Giessen oder Auftropfen aufgebracht werden. Nach der Trocknung wird an einem Querschnitt das eingedrungene Material identifiziert. Bei der Verwendung von gelösten Harzen bietet sich die Ein-färbung mit löslichen Farbstoffen an. Diese Methode kann bei so Materialien auf Dispersionsbasis zu falschen Resultaten führen, wenn die wässrige Phase mit eingefärbt wird. Da bei den meisten Dispersionen die wässrige Phase tiefer eindringt als die Latexpartikel, sagt hier die angefärbte Zone zunächst noch nichts über das tatsächliche Eindringen der Latexteilchen aus. 55 Zum Nachweis der verbesserten Tiefenwirkung nach dem erfindungsgemässen Verfahren wurden durch Copolymerisa-tion mit Vinylsulfonylpyrazolin-Aufhellem in Konzentrationen von 0,01 bis 0,05% (bez. auf Monomere) optisch aufgehellte Copolymerdispersionen hergestellt, die im Latexteilchen die 60 Aufhellermoleküle statistisch als Baustein der Polymerkette über das Makromolekül verteilt enthalten. Der optische Aufheller kann also nicht aus dem Polymerisat durch Extraktion entfernt werden. Dort, wo die charakteristische Fluoreszenz des optischen Aufhellers im Substrat unter UV-Licht er-65 scheint, befindet sich auch das Polymerisat. Die optisch aufgehellten, feinstteiligen Copolymerdispersionen wurden auf eine Vielzahl von Substraten wie z.B. Holzplatten, Kalksandstein. Gipsplatten. Kalkputz, Zementputz, Füllspachtel, unglasierte

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Tonplatten, Gasbeton, Ziegelstein usw. aufgetragen, die trok-kenen Proben unter UV-Licht beobachtet und an den Schnittflächen die hohe Eindringtiefe gemessen.

Neben der Methode der Einpolymerisation von fluoreszierenden Stoffen, die unter UV-Licht eine genaue Bestimmung der Eindringtiefe des Polymeren ermöglichen, sind auch andere Methoden bekannt. Gut geeignet ist z. B. das Abfächeln der Querschnittsfläche von grundierten oder imprägnierten Substraten mit einem Bunsenbrenner, wodurch sich das Polymere durch eine Graufärbung anzeigt. Auf säureunlöslichen Substraten ist weiterhin das Bestreichen der Querschnittsflächen mit konzentrierter Schwefelsäure zur Identifizierung des eingedrungenen Polymeren möglich. Bei diesen Untersuchungen zeigte sich, dass bei gleichem Feststoffgehalt die feinstteiligen, erfindungsgemäss angewandten Kunststoffdispersionen gleich gute Eindringtiefen und verfestigende Wirkung hatten wie die bekannten Bindemittel in lösemittelhaltigen Tiefen-grundierungen und, dass die Eindringtiefe bei guter verfestigender Wirkung wesentlich grösser war, als bei vom Polymeraufbau vergleichbaren Dispersionen mit mittleren Teilchen-grössedurchmessern von > 0,1/im.

Die Überlegenheit der Dispersionen im Teilchengrösse-bereich von < 0,1 /im zeigte sich .insbesondere darin, dass auch bei relativ hohen Feststoffgehälten, bei denen in einem Arbeitsgang bereits eine grosse Kunststoffmenge pro Flächeneinheit augebracht werden kann — z.B. im Bereich von 15 bis 20 Gew. % Feststoffgehalt — die feinstteiligen Dispersionen noch nahezu vollständig in das Substrat eindringen und dort zur Verfestigung und zur besseren, Verankerung von Folgeanstrichen beitragen, während grobteiligere Dispersionen zum grössten Teil nicht in das Substrat eindringen und lediglich an der Oberfläche einen Film bilden.

Daneben besteht bei einçr weiteren Testmethode die Möglichkeit, durch Einwirken der nach dem erfindungsgemässen Verfahren verwendeten feinstteiligen Dispersionen auf feinkörniges, loses Material nicht nur die Eindringtiefe, sondern auch die mit einer bestimmten Bindemittelmenge erreichbare verfestigende Wirkung zu studieren. Vorteilhaft ist hierbei, dass das Material im Bereich seines Eindringens nach der Trocknung zu einem Verbund des körnigen Materials führt. Der verfestigte Kern kann leicht herausgenommen und gewogen werden. Das Gewicht ist ein Mass für das Eindring- ' vermögen und die verfestigende Wirkung. Durch diesen Test wird z. B. die Verfestigung der Oberfläche von alten, verwitterten Bauteilen simuliert.

Zur Durchführung der Prüfung wurde Quarzmehl- (Durch-schnittsanalyse: 50% 40^m) verwendet, das in flachen Behältern aufgeschüttet wurde. An der Aufgabestelle des zu prüfenden Materials wurde eine halbkugelförmige Vertiefung von 2,5 cm Durchmesser durch Eindrücken eines entsprechend geformten Stempels erzeugt. In diese Vertiefung wurden 2 ml der zu prüfenden Dispersion eingetropft. Nach vier Stunden Trocknungszeit bei Raumtemperatur wurde die beschriebene Aufschüttung noch für 15 Stunden bei 50° C im Trockenschrank belassen.

Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle 1 zusam-mengefasst. Nach dem Verfahren wurden erfindungsgemäss beschriebene geeignete Kunststoffdispersionen getestet, deren Teilchengrösse zwischen 0,02 und 0,1 /im liegt und die gemäss der Beispiele 1 bis 7 hergestellt wurden.

Als Vergleichsmaterial dienten Dispersionen mit Teilchen-grössen D > 0,1 fim auf der Basis verschiedener Monomersy-steme und handelsübliche Polymerisate in organischen Lösemitteln, die für Tiefengrundierungen empfohlen werden.

Aus den Ergebnissen folgt, dass das grösste Kerngewicht und damit das beste Eindringvermögen, verbunden mit guter verfestigender Wirkung, mit den erfindungsgemäss verwende ten Dispersionen und mit den Polymerisatlösungen in organischen Lösemitteln erreicht wird.

Die mit den wässrigen Kunststoffdispersionen mit grösse-5 ren mittleren Teilchendurchmessern (D > 0,1 ,«m) erhaltener Ergebnisse sind in allen Fällen deutlich schlechter, als mit der. erfindungsgemäss eingesetzten feinstteiligen Dispersionen.

Eine weitere Forderung, die an Grundierungen mit Tiefenwirkung gestellt wird, besteht darin, dass der auf den grun-10 dierten Untergrund aufgebrachte Folgeanstrich eine gute Haftung hat und über die Grundierung gut mit dem Untergrund verankert ist. Diese Forderung muss auch dann erfüllt sein, wenn infolge unterschiedlicher Saugfähigkeit des Untergrundes nach mehrmaligem Auftrag der Grundierung der Folgeanstrich auf unterschiedlich dicke Schichten des Grundiermaterials aufgetragen wird.

Zur Prüfung dieser Forderung wurden ca. 12%ige feinsttei-lige Dispersionen nach dem erfindungsgemässen Verfahren 20 dreimal mit Zwischentrocknung auf Asbestzementplatten als Untergrund gestrichen. Nach dreitägiger Lufttrocknung erfolgte auf dieser Grundierschicht der Aufstrich einer Disper-sionsfarbe, die als Bindemittel eine StyroL/Butylacrylat-Disper sion enthielt und 1:1,6 (Dispersion zu Pigmentfüllstoffge-25 misch) piginentiert war. In die noch frische Farbe wurde ein Gewebestreifen aus Polyäthylenterephthalat eingebettet und nach der Trocknung des ersten Anstrichs mit der gleichen Farbe noch einmal überstrichen.

Bei dem Versuch, den Gewebestreifen abzuziehen, zeigte 30 sich sowohl im trockenen als auch durch Wasserlagerung nassen bzw. wiedergetrockneten Zustand gute Haftung der Grundierung auf dem Untergrund und gute Haftung zwischen Grundierung und Dispersionsfarbenbeschichtung. Das gilt sowohl für die durch das Monomerenverhältnis einstellbaren 35 weichen als auch harten Bindemittelfilme der Polymerisate nach den Beispielen 1 bis 7. In allen Fällen wurde der Gewebestreifen unter Hinterlassung des Gewebegittermusters im Anstrich aus dem Dispersionsfarbenanstrich ohne Abhebung der Farbe vom Untergrund bzw. der Grundierung herausgezo-40 gen. Die gleichen Ergebnisse wurden beim Gitterschnitt auf dem getrockneten Dispersionsfarbenanstrich, beim Versuch, den Dispersionsfarbenfilm mit einem aufgeklebten Klebeband über den Gitterschnittquadraten abzuziehen, erhalten. Es erfolgte auch hier kein Ausreissen der Anstrichschicht.

4Î ,

Die Herstellung von erfindungsgemäss geeigneten feinstteiligen Dispersionen wird in den folgenden Beispielen erläutert:

so Beispiel 1

Aus

GT

Styrol

134

Butylacrylat

200

Acrylamid

4,5

Methacrylsäure

12,0

Natriumsalz eines sek.

Alkansulfonats (Cî2-C16)

10

Umsetzungsprodukt aus Nonyl-

phenol mit 10 bis 12 Mol Äthylenoxid

5,0

Wasser

400

wird eine stabile Monomeremulsion hergestellt. Die Emulsion wird zu einer Flotten-Lösung aus 230 GT Wasser, 2 GT nichtionischem Emulgator und 8 GT ionischem Emulgator dosiert. Parallel zur Emulsionszudosierung wird eine Lösung aus 2 GT 65 Ammoniumpersulfat in 40 GT Wasser zudosiert.

Der mittlere Teilchengrössedurchmesser der auf pH = 8 bis 9 eingestellten Dispersion beträgt 0,036/<m.

5

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Beispiel 2

Man erhält optisch aufgehellte, feinstteilige Copolymerdispersionen, wenn man in dem Monomerengemisch nach Beispiel 1 zusätzlich 0,1 GT eines Vinylsulfonylpyrazolin-Aufhel-lers (s. DOS 2 011 552) löst und dann die Kunststoffdispersion nach Vorschrift herstellt.

Sowohl die wässrige Kunststoffdispersion, als auch der trockene Polymerisatfilm zeigen unter UV-Bestrahlung eine charakteristische blaue Fluoreszenz, die auch den Nachweis von sehr geringen Polymerisatmengen in den verschiedenen Substraten ermöglicht. Durch gelpermeationschromatographi-sche Fraktionierungen konnte bewiesen werden, dass der optische Aufheller gleichmässig in das Polymerisat eingebaut wird, d.h. es gibt keine Anreicherungen in bestimmten Molekulargewichtsbereichen. Der mittlere Teilchengrössedurchmesser der optisch aufgehellten Copolymerdispersion beträgt 0,038 ^m.

Beispiel 3

Zu einer Flotte aus 680 GT Wasser, 25 GT eines sek. Na-triumalkansuifonats (C12-Ci6) und 10 GT eines Umsetzungsproduktes aus Nonylphenol und 8 bis 12 Mol Äthylenoxid dosiert man ein Monomerengemisch aus

GT

Styrol 170

Butylacrylat 170

Acrylamid 4

Methacrylsäure 10

Als Initiator verwendet man eine Lösung von 2 GT Ammoniumpersulfat in 40 GT Wasser.

Der mittlere Teilchengrössedurchmesser beträgt 0,038/um.

Beispiel 4

Aus GT

Styrol 3600

Butylacrylat 3600

Acrylamid 100

Methacrylsäure 250

Natriumlaurylsulfat 340

Umsetzungsprodukt aus Nonylphenol + 8 bis 12 Mol Äthylenoxid 180 Wasser _ 10 000 wird eine stabile Monomeremulsion hergestellt. Die Emulsion wird zu einer Rottenlösung aus 5000 GT Wasser, 80 GT des nichtionischen Emulgators und 280 GT des anionischen Emulgatore dosiert. Gleichzeitig werden parallel zur Monomeremulsion noch eine Lösung von 40 GT Ammoniumpersulfat in 900 GT Wasser zudosiert. Der mittlere Teilchengrössedurchmesser der auf pH = 8 bis 9 eingestellten Dispersion beträgt 0,042 /(m.

Im gleichen Reaktionsgefäss kann die Dispersion bis auf einen Feststoffgehalt von ca. 45 % unter Wasserstrahlvakuum aufkonzentriert werden. Der mittlere Teilchengrössedurchmesser verbleibt unverändert bei 0,042 /im.

Beispiel 5

Zu einer Rotte aus 660 GT Wasser, 20 GT Natriumlauryl-äthoxylatsulfat (mit 2 bis 5 Mol Äthylenoxid) und 8 GT eines Umsetzungsproduktes aus Nonylphenol + 6 bis 10 Mol Äthylenoxid dosiert man ein Monomerengemisch aus

GT

Methyimethacrylat 130

Butylacrylat 200

Acrylsäure 12

Acrylamid 4

Als Initiator verwendet man eine Lösung von 3 GT Kaliumpersulfat in 30 GT Wasser.

Der mittlere Teilchengrössedurchmesser beträgt 0,041 ftm.

Beispiel 6 Flottenbestandteile nach Beispiel 5.

Monomerengemisch aus

Methyimethacrylat Butylacrylat Acrylsäure io Acrylamid

GT 100 230 13 5

Als Initiator verwendet man 2 GT Kaliumpersulfat in 20 GT Wasser.

Der mittlere Teilchengrössedurchmesser beträgt 0,045 firn.

15

Beispiel 7

Aus GT

Styrol 180

Butylacrylat 180

20 Acrylamid 4

Methacrylsäure 10

Natriumsal2 eines Schwefelsäureesters eines äthoxylierten Alkyl-phenols 20

25 Umsetzungsprodukt aus Nonylphenol mit 8 bis 10 Mol Äthylenoxid 3 Wasser 400 wird eine stabile Monomeremulsion hergestellt. Die Emulsion wird zu einer Flottenlösung aus 200 GT Wasser, 2 GT des 30 nichtionischen Emulgators und 1 GT des anionischen Emulgators dosiert. Parallel zur Emulsionszudosierung wird eine Lösung aus 2 GT Ammoniumpersulfat in 30 GT Wasser zudosiert.

Der mittlere Teilchengrössedurchmesser der auf pH = 8 35 bis 9 eingestellten Dispersion beträgt 0,080 ^m.

Vergleichsbeispiel A Es wird eine Copolymerdispersion aus

40

GT 70

Vinylacetat Vinylester einer verzweigten

C 10 Carbonsäure 25

Crotonsäure 5

mit einem anionischen Emulgator und einer anorganischen 45 Perverbindung mit einem Feststoffgehalt von 40 bis 50% - hergestellt.

Der mittlere Teilchengrössedurchmesser beträgt 0,620/im.

50

Vergleichsbeispiel B Es wird eine Copolymerdispersion aus

GT 70 30

Vinylacetat Butylacrylat nach den Angaben von Beispiel A hergestellt. 55 Der mittlere Teilchengrössedurchmesser beträgt 0,270//m.

60

65

Vergleichsbeispiel C Es wird eine Copolymerdispersion aus

Styrol

Butylacrylat Acrylsäure Methacrylsäure Acrylamid

GT 50 50

2 5

3

mit einem Gemisch aus anionischen und nichtionischen Emulgatoren und einer anorganischen Perverbindung hergestellt. Der mittlere Teilchengrössedurchmesser beträgt 0,150/<m.

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Vergleichsbeispiel D Ein Copolymerisat aus

GT

Vinylacetat " 70

Maleinsäuredibutylester 30

wird 60%ig in Äthylacetat gelöst. Die Viskosität bei 20° C nach Höppler (DIN 53 015) beträgt 80 P.

Aus dieser Lösung wird auf folgende Weise eine Grundierung mit Tiefenwirkung hergestellt

GT

60%ige Copolymerisatlösung in Äthylacetat 28

Shellsol A® 62

Äthylglykolacetat 10

Vergleichsbeispiel E Aus einem Copolymerisat aus

GT

Vinyltoluol 85

Acrylsäure-2-äthylhexylesfer 15

das in 30%iger Lösung in Xylol eine Viskosität von ca. 60 cP bei 20° C nach Höppler hat, wird eine Grundierungslösung auf folgende Weise hergestellt:

GT

Copolymerisat . . 170

Testbenzin 545

Shellsol A® • 285

Tabelle 1

Eindringversuche in Quarzsandaufschüttungen

10

15

20

25

Beispiel

Mittlerer Teilchen

Kerngewicht (g) nach der

grössedurchmesser

Aufgabe von 2 ml einer

(z/m)

17 %igen u.

11 %igen Dispersion

(nach Licht

streuungsmethode)

1

0,036

12,3

13,6

2

0,038

11,8

12,5

3

0,038

12,1

12,8

4

0,042

10,5

11,9

5

0,041

11,3

11,9

6

0,045

11,1

11,5

7

0,080

8,1

9,8

V ergleichsbeispiele

A

0,620

0,6

1,1

B

0,270

3,4

3,8

C

0,150

6,0

6,4

D

—

10,8

11,0

E

—

10,4

11,2