AQUEOUS PLASTICS DISPERSION, PROCESS FOR ITS PREPARATION AND COATING COMPOSITION PREPARED THEREFROM

Abstract: 1. An aqueous plastics dispersion based on a polymer of at least one olefinically unsaturated compound, characterized in that it is composed of a) 90 to 99.8 per cent by weight of an aqueous dispersion of a polymer of at least one olefinically unsaturated compound, it being possible for the dispersion to contain a customary emulsifier and a customary dispersing auxiliary in a customary amount, and the dispersion having a solids content of 30 to 60 per cent by weight and a minimum film-forming temperature of zero to +50 degrees C, and b) 0.2 to 10 per cent by weight of a glycidyl ether having an epoxide value of 0.1 to 0.8.

Description: Brige Kunststoffdispersion , Verfahren zu ihrer Herstellung und aus der Kunststoffdispersion hergestelltes Anstrichmittel Die Erfindung bezieht sich auf eine wässrige Kunststoffdispersion auf der Basis mindestens einer olefinisch ungesättigten Verbindung, ein Verfahren zur erstellung dieser Kunststoffdispersion und ein aus der Kunststoffdispersion hergestelltes nstrichmittel. Es ist bekannt, dass die Nasshaftung von Anstrichfilmen auf der Basis von wässrigen Kunststoffdispersionen dadurch verbessert werden kann, dass man den Dispersionen be stin'mte Additive Zufügt, So wurde vorgeschlagen, bestimmte Salze von Acylestern der Hydroxymethanphoschonsäure als Additiv mit Emulgatorwirkung einzusetzen (vgl. deutsche Offenlegungsschrift 26 51 048 = US-Patentschrift 4 169 0 & ). Ferner ist beschrieben, dass Polyglycidylamine mit minde- steins zwei Glycidylgruppen oder deren Salze als Additive in wässrigen Anstrichmitteln verwendet werden, wodurch man eine Verbesserung der Nassnaftung erreichen kann (vgl. europäische Patentveröffentlichung 9110). Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer wässrigen Kunststoffdispersion, die als filmbildendes Polymer ein Polymcr mindestens einer olefinisch ungesättigten VerDindung enthält und ein Zusatzmittel, durch dessen Verwendung die Nasshaftung von Anstrichfilmen, die aus der Kunststoff- dispersion hergestellt werden, verbessert wird. Die Erfindung betrifft eine wässrige Kunststoffdispersion auf Basis eines Polymers mindestens einer olefinisch ungesättigten Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass sie besteht aus a) 90 bis 99,8 Gewichtsprozent einer wässîigen Dispersion eines Polymers mindestens eincr olefinisch ungesttig- ten Verbindung, wobei die Dispersion einen üblichen Emulgator und ein übliches Dispergierhilfsmittel in üblicher Menge enthalten kann und einen Feststoffge halt von 30 bis 60 Gewichtsprozent und eine minimale Filmbildetemperatur von Null bis +50 C aufweist, und b) 0,2 bis 10 Gewichtsprozent eines Glycidylethers mit einem Epoxidwert von 0,1 bis 0,8. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Kunststoffdispersion auf der Basis eines Polymers mindestens einer olefinisch ungesättigten Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass a) 90 bis 99,8 Gewichtsteile einer wässrigen Dispersion eines Polymers mindestens einer olefinisch ungesättig ten Verbindung, wobei die Dispersion einen üblichen Emulgator und ein übliches Dispergierhilfsmittel in üblicher Menge enthalten kann und einen Feststofge- halt von 30 bis 60 Gewichtsprozent und eine minimale Filinbildeter.-.peratur von Null bis +500C auf..eis., und b) 0,2 bis 10 Gewichtsteile eines Glycidylethers mit einem Epoxidwert von 0,1 bis 0,8 homogen miteinander vermischt werden. Der Feststoffgehalt der wässrigen Polymerdispersion (Komponente a > beträgt üblicherweise 30 bis 60 Geíchts- prozent, vorzugsweise 45 bis 55 Gewichtsprozent. Die minimale Filmbildetemperatur (bET) der Dispersion liegt im Bereich von Null bis +50 C, vorzugsweise +10 bis +350C. Die Polymerdispersion bildet den Hauptbestandbeil der erfindungsgemässen Kunststoffdispersion, und zwar zu 90 bis 99,8 Gewichtsprozent, vorzugsweise 97 bis 99,5 Gewichtsprozent. Grundlage der Polymerdispersion ist ein Polymer mindestens einer olefinisch ungesättigten Verbindunj, insbesondere ein Polymer mindestens eines Alkylesters der Acrylsäure oder der Methacrylsäure mit 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest. Besonders bevorzugt ist ein Copolymer aus einem Alkylester der Acrylsäure oder Methacrylsäure, dessen Alkylrest 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist, und einem Comonomer der Formel (1) (1) CH2= CR- RÚ ist, in der R ein Wasserstoffatom oder ein Methylrest ist und R1 (a) ein Wasserstoffatom, (b) ein Halogenatom, vorzugsweise ein Chloratom, (c) einen Phenylrest, (d) eine Nitrilgruppe, (e) eine Carboxylgruppe oder Sulfogruppe, (f) einen Aminocarbonylrest, (g) einen Alkylcarboxyrest mit 2 bis 12, vorzugsweise 2 bis 10 Kohlenstoffatomen oder (h) einen Alkoxyrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet. Als Beispiele für solche Comonomere der Formel (1) seien genannt (a) Olefine wie Ethylen, (b) Vinylhalogenide wie Vinylchlorid und Allylchlorid, (c) Vinylaromaten wie Styrol und Methylstyrol, (d) ungesättigte Nitrile wie Acrylnitril und Methacryl nitril, (e) ungesättigte Monocarbonsäuren wie Acrylsäure und Methacrylsäure sowie Vinylsulfonsäure, (f) ungesättigte Carbonsäureamide wie Acrylsäureamid, N-Methylolacrylsäureamid, Methacrylsäureamid und N Slethylolmethacrylsäureamid, (g) Vinylester von aliphatischen Carbonsäuren mit 2 bis 12,.vorzugsweise 2 bis 10 Kohlenstoffatomen wie Vinyl acetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylpivalat, Vinylisononat, Vinyllaurat und. Vinyldecanate sowie Vinylester eines Gemisches von Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen, () Vinylether wie Vinylmethylether, Vinylethylether :ind Vinylbutylether. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Tatsache, dass die wässrige Kunststoffdispersion einen Glycidylether (Komponente b) enthält, und zwar in einer Menge von 0,2 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 3 Gewichtsprozent (bezogen auf die Kunststoffdispersion). Der Glycidylether weist einen Epoxidwert von 0,1 bis 0,8, vorzugsweise 0,2 bis 0,7 auf. (Der Epoxidwert drückt aus, wieviel Epoxidgruppen in 100 g des Harzes enthalten sind.) Der Glycidylether ist insbesondere ein Reaktionsprodukt aus Epichlorhydrin und einem aliphatischen Alkohol mit 1, 2, 3 oder 4 Hydroxyl gruppen; der Alkohol weist vorzugsweise selbst eine Epoxidgruppe auf. Geeignete Alkohole sind beispielsweise Glycid, 3-Methylolglycid (2,3-Epoxy-butan-1,4-diol) und Glycerin; die zugehörigen Glycidylether haben Epoxidwerte von 0,2, 0,5 und 0,65. Ferner eignen sich auch Glycidylether von Trimethylolpropan und von Pentaerythrit. Die Polymerdispersion enthält gegebenenfalls übliche Emulgatoren, deren Menae im üblichen Rahmen liegt und im allgemeinen 0,5 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 3 bis 10 Gewichtsprozent (bezogen auf die Polymerdispersion) beträgt. Geeignete Emulgatoren sind insbesondere anionische Emulgatoren, vorzugsweise Alkalisalze oder Ammoniumsalze von Alkylsulfonsäuren, Arylsulfonsäuren oder Alkylarylsulfon- säuren sowie von den entsprechenden Schwefelsäuren, Phosphorsäuren oder Phosphonsäuren; diese Säurederivate enthalten gegebenenfalls zwischen der anionischen Gruppe und dem jeweiligen Kohlenwasserstoffrest, der vorzugsweise 10 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist, 5 bis 30 Ethylenoxideinheiten. Beispiele hierfür sind Natriumlaurylsulfat, Natriumoctylphenolglykolethersulfat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumlauryldiglykolsulfat sowie das Ammoniumsalz von oxethyliertem und sulfatiertem Tri-t-butylphenol, t-Butylphenol oder Nonylphenol. Geeignete Dispergierhilfsmittel (Netzmittel) sind insbesondere Salze, vorzugsweise Alkalisalze oder Ammoniumsalze, von Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Polyvinylsulfonsäure oder Polyphosphorsäure,z . B. Natriumpolyacrylat, Natriumpolymethacrylat, Natriumpolyvinylsulfonat oder Natriumpolyphosphat. Die erfindungsgemässe Kunststoffdispersion wird in einfacher Weise dadurch hergestellt, dass die einzelnen Komponenten in einem'Mischgefäss, das eine gute Durchmischung gewährleistet, homogen miteinander vermischt werden, vorzugsweise durch Rühren. Dieses Vermischen wird üblicherweise bei einer Temperatur von 15 bis 300C durchgeführt. Als Mischgefäss dient voriugsweise ein Rührgefäss; die Rührgeschwindigkeit beträgt im allgemeinen 50 bis 3000 Upm, vorzugsweise 100 bis 1500 Upm. Die Kunststoffdispersion weist einen pH-Wert von 6 bis 9 auf. Die Viskosität der Kunststoffdispersion liegt im Bereich von 10 bis 3000 mPa s, vorzugsweise 25 bis 2500 mPa s (gemessen bei einer Temperatur von 230C). Sie eignet sich als Grundlage von Anstrichmitteln, insbesondere auf Alkydharzuntergrund, die Anstrichfilme mit verbesserter Nasshaftung ergeben. Die Prüfung der Nasshaftung wird wie folgt durchgeführt: Die Kunststoffdispersion wird zu einer Farbe verarbeitet, aus der mit Hilfe eines Rakels auf einem Alkydharzuntergrund ein Anstrich mit einer Schichtdicke von 200 m (nass) hergestellt wird. Der Anstrich wird 24 Stunden lang bei einer Temperatur von 230C und einer relativen Luftfeuchtic- keit von 50 % getrocknet und dann auf einer Abriebvorrichtung mit Hilfe einer sich hin und her bewegenden, nassen Schweinsborstenbürste gebürstet, wobei der Anstrich durch Zugabe von Wasser feucht gehalten wird. Die Na°- haftung ist als gut zu bezeichnen, wenn der Anstrich nacl mindestens 3000 Doppelburstenstrichen noch unbescnädigt ist. Bei der Herstellung von Anstrichmitteln aus den erfindungsgemässen Kunststoffdispersionen werden die üblichen Zusatzstoffe eingesetzt, nämlich Pigmente und Füllstoffe, Verdickungsmittel, Entschäumer, Verlaufhilfsmittel, Filmbildehilfsmittel und Konservierungsmittel. Als Pigmente und Füllstoffe dienen insbesondere Titandioxid (Rutiltyp), Barumsulfat, Calciumcarbonat, Calcium Magnesium-Silicat und Kaolin. Geeignete Verdickungsmittel sind Polyacrylsäure, Acrylsäure/Metharylsäure-Copolymer, Copolymere aus Maleinsäurealkylhalbester und Alkylvinylether oder Styrol sowie insbesondere Celluloseether wie Hydroxyethylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose und Carboxymethylcellulose. Als Entschäumer werden eingesetzt Tributylphosphat und Polysiloxan, und als Verlaufshilfsmittel eignen sich insbesondere Glykol und Propylenglykol-(1,2). Ubliche Filmbildehilfsmittel sind Ethylglykol, Butylglykol, Ethylglykolacetat, Butylglykolacetat und Butyldiglykolacetat. Geeignete Kcnserxierungsmittel sind insbesondere Handelsprodukte, die Chloracetamid enthalten oder Formaldehyd abspalten. Die Menge der Zusatzstoffe beträgt insgesamt 2 bis 4 Gewichtsprozent (bezogen auf das Anstrichmittel). Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung. Prozentangaben beziehen sich jeweils auf das Gewicht; Beispiel 1 3 g eines handelsüblichen Epoxidharzes mit einem Epoxidwert von 0,6 werden in 97 g einer handelsüblichen wässrigen Dispersion eines Copolymers aus 30 % n-Butylacrylat und 70 % Styrol, die eine minimale Fiimbildetemperatur von OoC aufweist, eingerührt. Die Rührgeschwindigkeit beträgt dabei 100 Upm und die Temperatur 230C. Die Dispersion hat einen Feststoffgehalt von 50 %, einen pH Wert von 8,5 und eine Viskosität von 25 mPa s. Beispiel 2 1,5 g eines handelsüblichen Epoxidharzes mit einem Epoxidwert von 0,7 werden in 98,5 g einer handelsüblichen wässrigen Dispersion eines Copolymers aus 46 % 2-Ethylhexylacrylat und 54 % Styrol, die eine minimale Filmbildetemperatur von 180C aufweist, eingerührt. Die Rührgeschwindigkeit beträgt dabei 100 Upm und die Temperatur 230. Die Dispersion hat einen Feststoffgehalt von 50 %, einen pH-Wert von 8 und eine Viskosität von 2000 mPa s. Beispiel 3 1 g eines handelsüblichen Epoxidharzes mit einem Epoxidwert von 0,6 wird in 99 g einer handelsüblichen wässrigen Dispersion eines Copolymers aus 50 % Methylmethacrylat und 50 % n-Butylacrylat, die eine minimale Filmbildetemperatur von 120C aufweist, eingerührt. Die Rührgeschwindigkeit beträgt dabei 100 Upm und die Temperatur 23 OC. Die Dispersion hat einen Feststoffgehalt von 50 %, einen pH-Wert von 9 und eine. Viskosität von 2000 mPa s. * Beispiele 4 bis 6 (Anwendungsbeispiele) Aus den nach den Beispielen 1 bis 3 erhaltenen Kunststoff dispersionen werden Anstrichfarben hergestellt. Dazu werden jeweils 100 g der Kunststoffdispersion in einem Dissolver mit folgenden Stoffen vermischt: 5,0 g Wasser 5,2 g eines handelsüblichen Netzmittels (Gemisch aus Natriumpolyphosphat und Natrium polyacrylat) 0,4 g eines handelsüblichen Entschäumers (Polysiloxan) 36,0 g Titandioxid, Rutiltyp 0,4 g eines handelsüblichen Konservierungs mittels auf Chloracetamid-Basis 3,4 g Butyldiglykolacetat 4,7 g Propylenglykol-(1,2) 3,1 g eines handelsüblichen Verdickungsmittels (Copolymer aus Acrylsäure und Methacryl säure) 1,7 g Natronlauge, 10- & g 8,6 g eines handelsüblichen Polypropylenwachses mit einem Schmelzpunkt von 1100C Die jeweils erhaltene Anstrichfarbe wird auf Ihre Nasshaftung geprüft. Die Anstriche auf der Grundlage-ter nach den Beispielen 1 bis 3 erhaltenen Kunststoffdispersionen sind nach 5000 Doppelbürstenstrichen noch unbeschädigt.

Claims: PATENTANSPA'tJCHE: 1. Wässrige Kunststoffdispersion auf Basis eines Polymers mindestens einer olefinisch ungesättigten Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass sie besteht aus a) 90 bis 99,8 Gewichtsprozent einer wässrigen Disper sion eines Polymers mindestens einer olefinisch ungesättigten Verbindung, wobei die Dispersion einen üblichen Emulgator und ein übliches Dis pergierhilfsmittel in üblicher Menge enthalten kann und einen Feststoffgehalt von 30 bis 60 Ge wichtsprozent und eine minimale Filmbildetempe ratur von Null bis +50 C aufweist, und b) 0,2 bis 10 Gewichsprozent eines Glycidylethers mit einem Epoxidwert von 0,1 bis 0,8. 2. Kunststoffdispersion nach Anspruch 1, dadurch cJevsenn- zeichnet, dass das Polymer ein Polymer mindestens eines Alkylesters der Acrylsäure oder i':ethacrylsäure ist, dessen Alkylrest 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist. 3. Kunststoffdispersion nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Polymer ein Copolymer aus einem Al kylester der Acrylsäure oder Methacrylsäure, dessen Alkylrest 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist, und einem Comonomer der Formel (1) (1) CH2= CR- R ist, in der R ein Wasserstoffatom oder ein Methylrest ist und R1 ein Wasserstoffatom, (b) ein Halogen ist atom, (c) einen Phenylrest, (d) eine Nitrilgruppe, (e) eine Carboxyigruppe oder Sulfogruppe, (f) einen Aminocarbonylrest, (g) einen Alkylcarboxyrest mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen oder (h) einen Alkoxyrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet. 4. Kunststoffdispersion nach Anspruch 1, dadurch geker.n- zeichnet, dass der Glycidylether ein Reaktionsprodukt aus Epichlorhydrin und einem aliphatischen Alkohol mit 1, 2, 3 oder 4 Hydroxylgruppen ist. 5. Kunststoffdispersion nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der Alkohol eine Epoxidgruppe aufweist. 6. Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Kunststoff dispersion auf der Basis eines Polymers mindestens einer olefinisch ungesättigten Verbindung, dadurch gekennzeichnet, dass a) 90 bis 99,8 Gewichtsteile einer wässrigen Dispersion eines Polymers mindestens einer olefinisch unge sättigten Verbindung, wobei die Dispersion einen üblichen Emulgator und ein übliches Dispergier hilfsmittel in üblicher Menge enthalten kann und einen Feststoffgehalt von 30 bis 60 Gewichtsprozent und eine minimale Filmblldetemperatur von Null bis +500C aufweist, und b) 0,2 bis 10 Gewichtsteile eines Glycidylethers mit einem Epoxidwert von 0,1 bis 0,8 homogen miteinander vermischt werden. 7. Anstrichmittel auf Basis einer wässrigen Kunststoff dispersion,. dadurch gekennzeichnet, dass die Kunst stoffdispersion eine Kunststoffdispersiou gemäss An aspruch 1 ist.

Inventors: WINSTEL, WOLFGANG
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: C09D3
IPC codes: C08L63, C09D133