NO171732B - Ikke-vandig dispersjon, fremgangsmaate til fremstilling, samt anvendelse derav - Google Patents
Ikke-vandig dispersjon, fremgangsmaate til fremstilling, samt anvendelse derav Download PDFInfo
- Publication number
- NO171732B NO171732B NO884245A NO884245A NO171732B NO 171732 B NO171732 B NO 171732B NO 884245 A NO884245 A NO 884245A NO 884245 A NO884245 A NO 884245A NO 171732 B NO171732 B NO 171732B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- polymer
- alkyd
- monomers
- dispersion
- aqueous
- Prior art date
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 23
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 203
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 claims abstract description 72
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000012674 dispersion polymerization Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 103
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 48
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 28
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 10
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 claims description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 claims description 2
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 claims 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 21
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 57
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 32
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 28
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 26
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 24
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 20
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 7
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 7
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 7
- -1 tert-butylaminoethyl Chemical group 0.000 description 7
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N [(1s,3s,4s)-4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl] 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1C[C@]2(C)[C@@H](OC(=O)C(=C)C)C[C@H]1C2(C)C IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N 0.000 description 6
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 6
- 229940119545 isobornyl methacrylate Drugs 0.000 description 6
- FBCQUCJYYPMKRO-UHFFFAOYSA-N prop-2-enyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC=C FBCQUCJYYPMKRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 6
- RUMACXVDVNRZJZ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)COC(=O)C(C)=C RUMACXVDVNRZJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 5
- 239000012457 nonaqueous media Substances 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N Lauroyl peroxide Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OOC(=O)CCCCCCCCCCC YIVJZNGAASQVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 3
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 3
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M hexanoate Chemical compound CCCCCC([O-])=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BEWCNXNIQCLWHP-UHFFFAOYSA-N 2-(tert-butylamino)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCNC(C)(C)C BEWCNXNIQCLWHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JLBJTVDPSNHSKJ-UHFFFAOYSA-N 4-Methylstyrene Chemical compound CC1=CC=C(C=C)C=C1 JLBJTVDPSNHSKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- COCLLEMEIJQBAG-UHFFFAOYSA-N 8-methylnonyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(C)CCCCCCCOC(=O)C(C)=C COCLLEMEIJQBAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 description 2
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZCOBXFFBQJQHH-UHFFFAOYSA-N octane-1-thiol Chemical compound CCCCCCCCS KZCOBXFFBQJQHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000864 peroxy group Chemical group O(O*)* 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 1
- GUYIZQZWDFCUTA-UHFFFAOYSA-N (pentadecachlorophthalocyaninato(2-))-copper Chemical compound [Cu+2].N1=C([N-]2)C3=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C3C2=NC(C2=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C22)=NC2=NC(C2=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C22)=NC2=NC2=C(C(Cl)=C(C(Cl)=C3)Cl)C3=C1[N-]2 GUYIZQZWDFCUTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NVZWEEGUWXZOKI-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-2-methylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C=C NVZWEEGUWXZOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZHGRUMIRATHIU-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-3-methylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC(C=C)=C1 JZHGRUMIRATHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVTLBBWTUPQRAY-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanobutan-2-yldiazenyl)-2-methylbutanenitrile Chemical compound CCC(C)(C#N)N=NC(C)(CC)C#N AVTLBBWTUPQRAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WDQMWEYDKDCEHT-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C(C)=C WDQMWEYDKDCEHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- DXIJHCSGLOHNES-UHFFFAOYSA-N 3,3-dimethylbut-1-enylbenzene Chemical compound CC(C)(C)C=CC1=CC=CC=C1 DXIJHCSGLOHNES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1,1,1-trifluorobutane Chemical compound FC(F)(F)CCCBr DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IZSHZLKNFQAAKX-UHFFFAOYSA-N 5-cyclopenta-2,4-dien-1-ylcyclopenta-1,3-diene Chemical group C1=CC=CC1C1C=CC=C1 IZSHZLKNFQAAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical group SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- OXOPJTLVRHRSDJ-SNAWJCMRSA-N [(e)-but-2-enyl] 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C\C=C\COC(=O)C(C)=C OXOPJTLVRHRSDJ-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001253 acrylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012644 addition polymerization Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Substances CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 125000001867 hydroperoxy group Chemical group [*]OO[H] 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- MOUPNEIJQCETIW-UHFFFAOYSA-N lead chromate Chemical compound [Pb+2].[O-][Cr]([O-])(=O)=O MOUPNEIJQCETIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/04—Polymerisation in solution
- C08F2/06—Organic solvent
- C08F2/08—Organic solvent with the aid of dispersing agents for the polymer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D167/08—Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en ikke-vandig, alkydfri polymer dispersjon, egnet til å nedsette tørretiden for et alkydholdig bestrykningsmiddel, og en fremgangsmåte til fremstilling av den ikke-vandige dispersjon.
Oppfinnelsen vedrører dessuten anvendelse av dispersjonen for nedsettelse av et alkydholdig bestrykningsmiddels tørretid.
Tilsetningen av den ikke-vandige dispersjon til et alkydholdig bestrykningsmiddel minsker tiden som er nødvendig for at bestrykningsmidlet skal tørre, uten vesentlig ugunstig virkning på det flyktige organiske innhold og påføringsviskositet for bestrykningsmidlet eller dets fysikalske egenskaper.
Som et resultat av økende bekymring for miljøforurensning og for å tilfredsstille offentlige bestemmelser ønsker bestrykningsmiddel industrien å minske innholdet av flyktige organiske bestanddeler (heretter benevnt "VOC") i bestrykningsmidlene. Alkydharpiksholdige bestrykningsmidler, særlig de som tørrer i luft ved omgivelsestemperatur er en vesentlig bidragsyter når det gjelder flyktige organiske løsningsmidler.
Produsenter av alkydharpikser og de som formulerer bestrykningsmidler har forsøkt å modifisere alkydholdige bestrykningsmidler for å tilfredsstille kravene til flyktige organiske bestanddeler. Et forsøk har vært å senke alkydharpiksens molekylvekt. Senkning av alkyd-molekylvekten har den virkning at andelen ikke-flyktig materiale i bestrykningsmidlet øker, hvorved VOC avtar, uten vesentlig økning av bestrykningsmidlets viskositet eller dets påføringsviskositet. Med "bestrykningsmidlets viskositet eller dets påføringsviskositet" menes viskositeten til bestrykningsmidlet under aktuelle påfør ing sb et inge Iser for bestrykningsmidlet. For påføring av et alkydholdig bestrykningsmiddel som et belegg, såsom ved sprøyting, bør påføringsviskositeten til bestrykningsmidlet under betingelser med høye skjærkrefter fortrinnsvis være 300 cP eller mindre. Idet alkydharpikser som tørrer i luften er basert på en fornetningsreaksjon i bestrykningsmidlet for oppbygging av den nødvendige molkeylvekt for å oppnå de ønskede beleggsegenskaper, øker senkning av molekylvekten til alkydharpiksen dramatisk og på ufordelaktig måte tørretiden for belegget. Dette er en særlig ulempe når økte tørretider nedsetter produktivitet, f.eks. når belegget skal påføres i en fabrikk.
En annen mulighet som har vært benyttet har vært kjemisk modifikasjon av selve alkydharpiksen for å bibringe den en funksjonalitet som gjør den løselig eller dispergerbar i et medium som hovedsakelig består av vann. (Se Oil and Color Chemisfs Association, Surface Coatings, 2. utgave, Chapman and Hall Ltd., New York, 1983, p. 208-256). Disse vannspedbare alkydholdige bestrykningsmidler har imidlertid ved mange anvendelser ikke like gode egenskaper som de opprinnelige løsningsmiddelsba-serte alkydbestrykningsmidler. Dårlig vannbestandighet og lange tørretider under betingelser med høy fuktighet er to av de typiske svakheter hos slike vannspedbare alkydholdige bestrykningsmidler. I tillegg er de vanskelig å formulere og noe kost-bare.
En annen mulighet har vært å tilsette en liten mengde av en alkydmodifisert polymer som hovedsakelig består av fra mikrogel til lavmolekylær polymer. Mikrogelen påvirker tørretiden ved at den virker som et effektivt tverrbindingsmiddel. (Se US-patentskrift 4.199.487 og Progress in Organic Coatings, Vol 14, 1986, Synthesis of Air Drying Microgels, Nakayama, p. 1103-113).
En løsning når det gjelder tørretidsproblemet har vært å blande løsningspolymerer som er løst i ikke-vandige løsnings-midler, med alkydharpiksholdige bestrykningsmiddelsformuleringer (se Encyclopedia of Polymer Science and Tenchonology, 1. utgave, John Wiley and Sons, Inc., 1964, R.G. Mraz og R.P. Silver, Alkyd Resins, p. 687). En slik type av løsningspolymerer er akrylpoly-merer som tilsettes til alkydharpiskformuleringer. Dersom løs-ningspolymeren har lav molekylvekt, mindre enn 10.000 Mn, har det vist seg at de resulterende belegg blir uakseptabelt sprøe. Dersom løsningspolymeren har en høy molekylvekt må innholdet av flyktig organisk løsningsmiddel i formuleringen økes for å oppnå en akseptabel påføringsviskositet. Av den grunn er blanding av løsningspolymerer med alkydharpiskformuleringer ikke blitt en universelt akseptert løsning på problemene med flyktige organiske bestanddeler og tørretid.
I JP-A-58-149943 og JP-A-58-213059 beskrives det en fremgangsmåte til fremstilling av ikke-vandige dispersjoner ved polymerisasjon av vinylmonomerer med alkydharpikser som inneholder tørrende oljer, og anvendelse av slike dispersjoner i alkydholdige malinger. Denne fremgangsmåte er ikke universelt anvendbar for enhver alkydholdig formulering idet alkyden som anvendes for stabilisering av den ikke-vandige dispersjon må være nøye tilpasset til oljelengden i alkyden i bestrykningsmidlet (58-213059), eller alkyden som skal modifiseres med den ikke-vandige dispersjon må ha en spesifikk oljelengde (58-149943). I tillegg har det vist seg at denne løsning ikke er meget effektiv når det gjelder å senke tørretiden (se sammenligningseksempel).
US-patentskrift 4.133.785 vedrører et lufttørrende alkyd-bestrykningsmiddel fremstilt ved kopolymerisasjon, i nærvær av en ikke-peroksid- eller ikke-hydroperoksidinitiator, av minst to kopolymeriserbare alfa, beta-etylenisk umettede monomerer, som må inneholde minst 10-19% akrylnitril, med en modifisert alkydharpiks i en hydrokarbonvæske. Den modifiserte alkyd inneholder 1-4 vekt% itakonsyre. Itakonsyren utgjør det sted på alkyden hvortil polymeren bindes. Etter kopolymerisasjonen tilsettes en andre hydrokarbonvæske for å danne en dispersjon, og dispersjonen avkjøles inntil det er dannet en dispersjon som inneholder polymerpartikler som er 2 \ m eller mindre. Det er imidlertid ikke angitt eller antydet noe om anvendelsen av en slik dispersjon til å modifisere alkydholdige bestrykningsmidler. Også i JP-A-59-199777 beskrives modifisering av et ikke-vandig dispersjonsbeleggs egenskaper ved tilsetning av en alkydharpiks.
Selv om det er beskrevet tallrike muligheter, også anvendelse av løsningspolymerer og ikke-vandige dispersjoner, for modifisering av alkydholdige bestrykningsmidler, foreligger det fremdeles behov for en enkel og effektiv måte til å senke tørretiden i alkydbestrykningsmidler uten ugunstig påvirkning av innholdet av flyktige bestanddeler, beleggsegenskaper eller midlets viskositet .
Det er av den grunn et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe et effektivt modifiseringsmidde1 for alkydholdige bestrykningsmidler, som er enkelt å fremstille og anvende og som gir ønskede formulerings- og beleggsegenskaper.
Det er ifølge den foreliggende oppfinnelse frembrakt en ikke-vandig, alkydfri polymerdispersjon som har høyt tørrstoff-innhold. Dispersjonen er kjennetegnet ved at den inneholder 10-60 vekt% av en første polymer og 9 0-40 vekt% av en andre polymer, som er dispergert i et ikke-vandig medium hvori den første polymer er løselig og hvori den andre polymer er uløselig, at den første polymer er bundet til eller adsorbert på den andre polymer, og at den første polymer har en antallsmidlere molekylvekt på 2.000-40.000 og en beregnet glasstemperatur på minst -10°C.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved
a) binding eller adsorpsjon av en første polymer, som er løselig i et ikke-vandig medium, som har en antallsmidlere molekylvekt på 2.000-40.000 og en beregnet glasstemperatur på minst
-10°C, til en andre polymer som er uløselig i det ikke-vandige medium, i et vektforhold mellom den første polymer og den andre polymer på fra 10:90 til 60:40, og b) dispergering av polymerene som er bundet eller adsorbert til hverandre i et ikke-vandig medium.
Den ikke-vandige dispersjon ifølge oppfinnelsen inneholder to polymere bestanddeler: en lavmolekylær løsningspolymer med høy Tg, og en polymer som er uløselig i det valgte ikke-vandige medium. Både løsningspolymeren og den uløselige polymer er alkydfrie.
Den løselige polymer
Det er fire grunnleggende kriterier for valg av en løselig polymer som er anvendbar ved utøvelse av oppfinnelsen. Den løse-lige polymer må: 1. Ha en antallsmidlere molekylvekt (Mn) i området fra 2.000 til 40.000. 2. Være løselig i det ikke-vandige medium som er valgt for fremstillingen av den ikke-vandige dispersjon. 3. Ha en beregnet glasstemperatur (Tg) på minst -10°C, samt 4. Være i stand til å bindes kjemisk til eller adsorberes fysikalsk på de uløselige polymerpartikler.
Det har vist seg at den løselige polymers Mn skal være i området fra 2.000 opp til 40.000. Løselige polymerer som opp-fyller de tre andre betingelser, men som har en Mn på under 1.500 er uønskede for oppfinnelsen på grunn av at de gir ustabilitet i den ferdige ikke-vandige dispersjon, noe som resulterer i for mye partikkeldannelse ved fremstilling eller partikkelagglo-merering i den ikke-vandige dispersjon eller det alkydholdige bestrykningsmiddel. Løselige polymerer som ellers er akseptable, men som har en Mn på over 40.000 gir andre uønskede virkninger i den ferdige ikke-vandige dispersjon. Disse løselige polymerer med høy molekylvekt øker påføringsviskositeten til den ikke-vandige dispersjon over vanligvis anvendbare påføringsviskositeter og nødvendiggjør derved tynning av det ferdige bestrykningsmiddel ved tilsetning av organisk løsningsmiddel med ledsagende uønsket økning i flyktige organiske bestanddeler.
Det foretrukne Mn-område for den løselige polymer er fra 2.000 til 15.000.
Mange foskjellige væsker har vært anvendt som medier til fremstilling av den ikke-vandige dispersjon, og følgelig finnes det et stort antall monomerer for fremstilling av løsningspoly-merer som er løselige i disse. I typiske ikke-vandige disper-sjonsmedier er det anvendt forholdsvis upolare væsker bestående av organiske væsker, såsom f.eks. alifatiske, alicykliske og aromatiske hydrokarboner eller blandinger derav. Når slike væsker anvendes som hovedbestanddelen av de ikke-vandige medier, må man velge en monomer eller monomerblanding som vil danne en polymer som er løselig i de valgte medier. For å utføre et slikt valg er løselighetsparametre nyttige for utvelgelsen. Løselighetspara-meteren til den løselige polymer må være nær løselighetspara-meteren til de ikke-vandige medier. Ved å tilpasse løselighets-parametrene slik mellom polymer og medier kan egnede monomerer og monomerblandinger velges for fremstilling av en egnet løselig polymer for anvendelse i de valgte ikke-vandige medier. Disse løselighetsparametre kan finnes i Polymer Handbook, kapittel IV, p. 337-359, J. Brandrup og J.H. Immergut., John Wiley and Sons, New York, 1975, og i K.E.J. Barret., Dispersion Polymerization In Organic Media, John Wiley and Sons, New York, 1975, kapitlene 3 og 4. Løseligheten til polymermaterialet i de valgte ikke-vandige medier kan bekreftes ved aktuelle eksperimentelle tester som en vanlig kjemiker er i stand til å utføre.
Den løselige polymer må også ha en beregnet glasstemperatur (Tg) på over -10°C. Den løselige polymers glasstemperatur be-regnes for den foreliggende oppfinnelse ved anvendelse av Fox-ligning:
hvor W&, w, o etc. er vektfraksjonen av hver monomer som anvendes til fremstilling av den løselige polymer, og Tg 3. , Tg, JD etc. er glasstemperaturene til en homopolymer fremstilt av disse monomerer. Glasstemperaturer for polymerer kan finnes i lærebøker, såsom Polymer Handbook, J. Brandrup og I.H. Immergut, kapittel III, W.A. Lee og R.A. Rutherford, p. 139-192. Det har i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse vist seg at jo høyere Tg for den løselige polymer er dessto større tørretidforbedring oppnås med den ikke-vandige dispersjon som inneholder den løse-lige polymerbestanddel.
Det skal imidlertid bemerkes at når den løselige polymers beregnete Tg øker og tørretiden til bestrykningsmidlet avtar øker det ferdige beleggs sprøhet. Følgelig bør forholdet mellom løse-lig polymer og uløselig polymer, sammensetningen til den spesi-elle løselige polymer og mengden ikke-vandig dispersjon som inneholder den løselige polymer tilsatt til alkydmaterialet velges slik at det oppnås en balanse mellom nedsatt tørretid og belegges fleksibilitet. Det har vist seg at mens Tg for løsningspolymeren må være minst -10°C foretrekkes det å anvende en løsningspolymer som har en Tg på over 25°C og helst over 45°C. Det har vist seg at løselige polymerer ifølge oppfinnelsen med Tg på opp til 150°C fremdeles gir en ønskelig balanse mellom tørretid og beleggfleksibilitet for visse anvendelser.
Følgelig må monomeren eller monomerblandingen som velges for fremstilling av den løselige polymer frembringe en polymer som er løselig i det ikke-vandige medium som er valgt, ha en lav molekylvekt (Mn) og en høy beregnet Tg.
Det har i forbindelse med oppfinnelsen vist seg at særlig anvendbare monomerer som tilfredsstiller disse betingelser omfatter styren, styrenisomerer som p-, m-, o- og alfa-metylstyren, tert-butylstyren og de upolare estere med høy Tg av (met)akrylsyre, såsom isobutylmetakrylat, 2-etylheksylmetakrylat, isobor-nylakrylat, isobornylmetakrylat, samt vinylmonomerer som vinylklorid. Monomerer med lav Tg, f.eks. høyere alkyl (C4 eller høyere) estere av (met)akryl syrer kan anvendes i monomerblanding under forutsetning av at de foreligger i en konsentrasjon som ikke påvirker den totale løselighet eller Tg for løsningspoly-meren på ugunstig måte.
Den løselige polymer kan også inneholde små mengder, såsom f.eks. mindre enn 10 vekt%, monomerer som inneholder polare grupper. Disse monomerer som inneholder polare grupper er nyttige når det gjelder å øke forenligheten til den løselige polymer med alkydharpiksen, under forutsetning av at anvendelsen av dem ikke påvirker på ugunstig måte løseligheten eller total Tg for polymeren i det ikke-vandige medium. Eksempler på slike monomerer omfatter akryl syre, metakrylsyre, tert-butylaminoetyl(met)akrylat, dimetylaminoetyl(met)akrylat, dimetylaminopropyl(met)akrylat, hydroksyetyl(met)akrylat, hydroksypropyl(met)akrylat samt di-metylaminopropyl (met)akrylamid.
Det er også tillatt å tilsette små mengder av andre kopolymeriserbare monomerer under forutsetning av at alle de grunnleggende krav til den resulterende, løselige polymer oppfylles. Slike egnede monomerer omfatter metylmetakrylat, etylakrylat, vinylacetat og lignende. Disse monomerer kan anvendes av øko-nomiske grunner eller for å modifisere filmegenskaper.
Det fjerde krav til den løselige polymer er at den må være slik at den er i stand til å bindes kjemisk eller adsorberes fysikalsk på de uløselige polymerpartikler. I det etterfølgende menes med "festing" enten kjemisk binding eller fysikalsk adsorpsjon. Innføring av funksjonelle grupper i den løselige polymer for festing på den uløselige polymerpartikkel er velkjent for fagfolk på området ikke-vandige dispersjoner. (Se Barret, kapittel 3 og 4). Når det er ønskelig å adsorbere den løselige polymer på den uløselige polymerpartikkel bør den løselige polymer modifiseres slik at den inneholder et uløselig segment som vil adsorberes på den uløselige polymer. Disse typer av modifiserte, løse-lige polymerer kan ha uløselige segmenter podet på den løselige polymer, eller de kan være blokk-kopolymerer som inneholder den løselige polymer og uløselig polymersegment. Slike polymerer er ikke så foretrukne som de som inneholder funksjonelle grupper for kjemisk binding, idet de typer alkyder som de kan formuleres sammen med er begrenset idet noen av de sterke løsningsmidler hvori noen alkyder leveres vil være tilbøyelig til å løse den uløselige del av disse løselige polymerer og gjøre polymeren ikke-adsorberende på de uløselige polymerpartikler. Kjemisk binding av den løselige polymer til de uløselige polymerpartikler kan oppnås på forskjellige måter. Noen monomerer som velges for fremstilling av den løselige polymer inneholder fraskillbare hydrogenatomer som utgjør stillinger for binding til den uløse-lige polymerpartikkel. Eksempler på slike monomerer omfatter 2-etylheksyl(met)akrylat og isobutyl(met)akrylat. Dersom mer effektiv binding er ønskelig anvendes det en monomer som inneholder to umettede stillinger med forskjellig reaktivitet. Når slike monomerer anvendes for fremstilling av den løselige polymer vil noe umettethet bli værende i den løselige polymer. Eksempler på slike monomerer omfatter allyl-, krotyl-, dicyklopentadienyl-og dicyklopentadienyloksyetyl(met)akrylat.
En annen fremgangsmåte til kjemisk binding av den løselige
polymer til de uløselige polymerpartikler er å innføre i monomerblandingen for den løselige polymer en funksjonell gruppe som kan reagere med den uløselige polymer. Likedan kan de uløselige polymerpartikler fremstilles under anvendelse av en slik funksjonell
monomer som kan reagere med den løselige polymer. Dessuten kan det anvendes et flerfunksjonelt tverrbindingsmiddel for binding til både løselige og uløselige polymerer. Eksempler på funksjonelle monomerer som kan anvendes for binding av den løselige polymer til de uløselige polymerpartikler omfatter glycidylmet-akrylat når metakrylsyre anvendes i monomerblandingen for den løselige polymer. Ander komplimentære monomerer er velkjente og er beskrevet i US-patentskrift 3.607.821 og i Barret. Konsentrasjonen av funksjonell monomer eller monomerer er avhengig av den løselige polymers molekylvekt, polymerisasjonsbetingelsene, rela-tiv effektivitet ved poding, sammensetningen av den løselige polymerpartikkel og valget av ikke-vandige media. I de etter-
følgende eksempler er det angitt et antall betingelser som kan benyttes ved utøvelsen av oppfinnelsen når allylmetakrylat eller krotylmetakrylat anvendes som den funksjonelle monomer.
Den løselige polymer kan fremstilles ved hjelp av velkjente, standard friradikal-løsningspolymerisasjonsmetoder, såsom ved en enkel trinnvis prosess eller ved en prosess med gradvis tilsetning. Det foretrekkes vanligvis å anvende polymerisasjon med gradvis tilsetning for å minske risikoen for eksoterme reak-sjoner og for å frembringe en jevnere polymerisasjon. Typiske friradikal-initiatorer som azo-, peroksy-, hydroperoksy-, per-oksyester- og diacylperoksyinitiatorer kan anvendes. Mn for den løselige polymer kan styres ved hjelp av mengden initiator som anvendes og ved hjelp av anvendelse av en kjedeoverfører. Hver konvensjonell kjedeoverfører kan anvendes, men merkaptan-kjede-overførere med høy kjedeoverføringsvirkningsgrad, såson n-oktylmerkaptan, foretrekkes for fremstilling av lavmolekylære, løse-lige polymerer.
Den uløselige polymer
Den uløselige polymer for den ikke-vandige dispersjon ifølge oppfinnelsen kan fremstilles av mange forskjellige monomerer og monomerblandinger, forutsatt at monomerene som anvendes er stort sett løselige i dispersjonspolymerisasjonsmediet som anvendes, men at den resulterende polymer er uløselig i det anvendte dispersjonspolymerisasjonsmedium. Den resulterende ikke-vandige dispersjon må ikke svelles vesentlig eller løses når den formuleres med løsningsmiddelsystemene som anvendes for alkydharpiks-bestrykningsmidler, slik at det resulterende tørrstoff-innhold i det ferdige bestrykningsmiddel blir vesentlig lavere enn det ville ha blitt uten den ikke-vandige dispersjon. Det foretrekkes at de uløselige polymerpartikler fremstilles fra en majoritet (50 vekt% eller mer) av én eller flere monomerer som vil resultere i en uløselig polymer som har en vesentlig annen løselighetsparameter enn det ikke-vandige medium som anvendes for den ikke-vandige dispersjon eller dispersjonspolymerisasjonsmedium. Eksempler på egnede monomerer omfatter akrylnitril og metakrylnitril, vinylacetat, vinylklorid, vinylidenklorid og derivater av umettede syrer som itakonsyre, fumarsyre og malein-syre samt akryl- og metakrylsyre og deres estere med lavere alko-holer (ci_4)/ monoestrene som oppnås med forskjellige glykoler som etylenglykol og propylenglykol, samt akrylamid, metakrylamid og deres derivater. Enhver monomer eller monomerblanding som anvendes for fremstilling av den uløselige polymer ved den foretrukne dispersjonspolymerisasjonsprosess må kunne bli disper-sjonspolymerisert i en anvendbar grad.
Monomeren eller monomerblandingen som velges for fremstilling av den uløselige polymer vil også være avhengig av løsnings-midlet eller løsningsmidlene som anvendes for alkydharpiksen i det alkydholdige bestrykningsmiddel som skal modifiseres med den ikke-vandige dispersjon. Noen alkyder, f.eks. fete alkyder, leveres typisk i forholdsvis svake løsningsmidler, såsom white spirit. I et slikt tilfelle kan den uløselige polymer for den ikke-vandige dispersjon fremstilles med en hovedmengde av de mindre polare monomerer, såsom f.eks. etylakrylat, metylmetakrylat eller blandinger derav. For alkyder som leveres i sterke løsningsmidler, såsom f.eks. aromatiske hydrokarboner, estere, ketoner og lignende, vil den uløselige polymer fortrinnsvis fremstilles ved anvendelse av de mer polare monomerer som resulterer i meget uløselige polymerer, såsom f.eks. akrylnitril og metakrylnitril. En alternativ eller ekstra måte til å sikre at den uløselige polymer ikke svelles merkbart eller gjøres løselig med slike løsningsmidler er å omsette den uløselige polymer, f.eks. ved en fornetningsreaksjon. Dette kan utføres under den foretrukne dispersjonspolymerisasjonsreaksjon som benyttes for fremstillingen av den uløselige polymer in situ ved anvendelse av bifunksjonelle eller multifunksjonelle akrylater og metakrylater, såsom f.eks. etylenglykoldimetakrylat, divinylbenzen eller monomerer som inneholder minst to umettede stillinger, såsom allylmetakrylat. Typisk er konsentrasjonen av slike reaktive eller fornettede monomerer for de uløselige polymerpartikler i stør-relsesorden ca. 1 vekt% regnet av tørrstoffinnholdet av uløselig polymer. Vesentlig høyere mengder reaktiv monomer eller fornet-ningspolymer må unngås for å hindre ustabilitet i den resulterende ikke-vandige dispersjon.
En alternativ metode til fornetning av den uløselige polymer er å anvende en monomer som inneholder en funksjonell gruppe som senere kan fornettes med en komplimentær bifunksjonell reak-tant, eller å anvende to monomerer med komplimentære funksjonelle grupper som senere kan fornettes. F.eks. kan en hydroksyetylmet-akrylatkopolymer fornettes med et bifunksjonelt isocyanat, eller en glycidylmetakrylatkopolymer kan omsettes med et diamin. Andre egnede metoder og reaktanter som er anvendbare for slik fornetning, og som er velkjente på området, kan også benytes.
Mediet som anvendes for den foretrukne dispersjonspolymeri-sas jon av den uløselige polymer inneholder en hovedmengde (over ca. 50 vekt%) av en alifatisk hydrokarbonvæske, en aromatisk hydrokarbonvæske eller blandinger derav, og kan være det samme eller forskjellig fra mediet som anvendes for fremstilling av den løselige polymer. Dersom det anvendes en aromatisk hydrokarbonvæske som hovedbestanddel i det ikke-vandige medium, foretrekkes det å anvende den mer polare monomer eller monomerblanding, såsom de som inneholder akrylnitril eller å utføre de ovenfor beskrevne in situ fornetningsmetoder for å oppnå den ønskede uløselighet og bibeholde partikkelstørrelsesstyring og anvendbar påføringsvisko-sitet for den resulterende ikke-vandige dispersjon.
De uløselige polymerer fremstilles fortrinnsvis ved en standard polymerisasjonsreaksjon. Selv om det kan benyttes en fremgangsmåte med tilsetning av alle bestanddeler på en gang foretrekkes det å utføre polymerisasjonen med gradvis tilsetning, hvorved eventuelt all eller en del av den løselige polymer tilsettes til de ikke-vandige løsningsmiddelsmedier sammen med en del av monomerblandingen for den uløselige polymer. Det foretrekkes ofte å drive dispersjonspolymerisasjonen til et lavere tørrstoffinnhold enn det som er ønskelig i det ferdige, ikke-vandige dispersjonsprodukt for å unngå agglomerering og/eller korndannelse. Det ønskede tørrstoffinnhold i det ikke-vandige dispersjonsprodukt kan oppnås ved etterfølgende konsentrering ved fjerning av dispersjonsmediet, såsom ved destillasjon. Dersom destillasjon utføres for å øke tørrstoffinnholdet til et ønsket tørrstoffinnhold, foretrekkes det å utføre destillasjonen ved senket trykk for å unngå overheting av den ikke-vandige dispersjon. I tillegg kan denne metode også benyttes for å senke mengden gjenværende monomer av miljø- eller helsegrunner.
Dispersjonspolymerisasjonen kan utføres ved omsetning av mer enn én monomer eller monomerblanding av forskjellige sammensetninger for den uløselige polymer ved tilsetning av forskjellige monomerer eller monomerblanding etter tur. Dersom den uløse-lige polymer fremstilles av en hovedmengde butylakrylat eller etylakrylat, vil den uløselige polymer ha en forholdsvis lav glasstemperatur, noe som vil resultere i økt fleksibilitet av belegget, men lengre tørretider enn dersom den uløselige polymer er dannet av en hovedmengde av mer polare monomerer med høyere Tg, såsom f.eks. akrylnitril eller metylmetakrylat. Disse monomerer vil danne polymerer som har høyere Tg, og bestrykningsmidlet vil ha kortere tørretid, men mindre fleksibilitet.
Ved tilførsel av forskjellige monomerer eller monomerblandinger etter tur i forskjellige tilsetningsrekkefølger er det følgelig mulig å frembringe forskjellige uløselige polymerstruk-turer og sammensetninger for de ikke-vandige dispersjoner, som oppviser en bedre balanse mellom fleksibilitet og tørrehastighet i de modifiserte, alkydholdige bestrykningsmidler. Dispersjonspolymerisasjonen for fremstilling av den uløselige polymer for den ikke-vandige dispersjon utføres fortrinnsvis i nærvær av den løselige polymer.
Det er også mulig å fremstille den ikke-vandige dispersjon ifølge oppfinnelsen på annen måte, såsom f.eks. ved fremstilling av polymermaterialet i et medium hvori begge polymerer er løse-lige og deretter fremstille en dispersjon ved tilsetning av et medium hvori bare den ene av polymerene er løselig, eller ved å skifte ut det opprinnelige medium med et annet løsningsmiddel, slik at bare den ene av polymerene er løselig i den blanding. En annen metode som vil kunne benyttes omfatter emulsjonspolymeri-sasjon av den uløselige polymer og fremstilling av en ikke-vandig dispersjon som inneholder denne polymer ved tilsetning av en løselig polymer og et ikke-vandig medium med fjerning av vann før eller etter tilsetning av den løselige polymer og/eller det ikke-vandige løsningsmiddel.
Tilsetningsmidler som typisk anvendes i alkydbestrykningsmidler, såsom f.eks. myknere, tørrestoffer, pigmenter, fyll-stoffer og andre løsningspolymerer eller alkyder vil kunne tilsettes til den ikke-vandige dispersjon ifølge oppfinnelsen i kon-sentrasjoner som er lik de som typisk anvendes i bestrykningsmidler .
Vektforholdet mellom den løselige polymer og den uløselig polymer (regnet av totalt polymertørrstoff) i den ikke-vandige dispersjon er en viktig variabel i oppfinnelsen. I vektforhold mellom løselig polymer og uløselig polymer på under 10:90 ned-settes tørrehastighetsøkning, og den ikke-vandige dispersjons-prosess er også mindre foretrukket på grunn av andre fremstil-1ingsproblemer, såsom korndannelse. Ved vektforhold mellom løse-lig polymer og uløselig polymer på over 60:40 blir påførings-viskos iteten til de alkydharpiksholdige bestrykningsmidler som inneholder den ikke-vandige dispersjon for høy, og sprøhet hos belegget blir et problem.
Mengden ikke-vandig dispersjon som blandes med et alkydholdig bestrykningsmiddel er en funksjon av egenskapene til alkydformuleringen som det er ønskelig å modifisere. Bedring i tørrehastighet øker med økende mengder av den ikke-vandige dispersjon som blandes med alkydbestrykningsmidlet. Vektforholdet mellom tørrstoffinnhold i den ikke-vandige dispersjon og alkyd i blandingen er typisk i området fra 50:95 til 80:20. Det foretrukne vektforhold mellom tørrstoff innhold til den ikke-vandige dispersjon og alkyd er typisk i området fra 10:90 til 50:50.
I de etterfølgende eksempler vil fremstillingen av den ikke-vandige dispersjon ifølge oppfinnelsen og anvendelsen av denne i alkydbestrykningsmidler bli belyst.
Eksempel 1: Fremstilling av løselig polymer
Generell fremgangsmåte
Et første kvantum hydrokarbonvæskeløsningsmiddel, 35,02 g "Vårsol" nr. 1 ble anbrakt i en firehalset rundkolbe utstyrt med en Friedrich-kondensator, mekanisk rører, neddykkingstermometer samt innløp for nitrogen, monomertiIførsel, kjedeoverfører (dersom sådan anvendes) og initiator. Kolben ble deretter spylt med nitrogen og holdt på et positivt nitrogentrykk. Kolben ble oppvarmet til 100°C, og tilsetning av monomerløsning, polymerisa-sjonsinitiatorsystem og kjedeoverførersystem til kolben ble deretter påbegynt samtidig. Monomerløsningen inneholdt 149,9 8 g
"Vårsol" nr. 1 løsningsmiddel, 45,00 g isodecylmetakrylat (IDMA), 60,00 g isobornylmetakrylat (IBOMA), 177,00 g isobutylmetakrylat (IBMA), 9,00 g allylmetakrylat (ALMA) og 9,00 g tert-butylamino-etylmetakrylat (t-BAEMA). Det anvendte polymerisasjonsinitiator-system inneholdt 2,25 g av en azoinitiator ("VAZO-67"), 6,00 g av "Vårsol"-løsningsmidlet og 4,0 0 etylacetat og utgjorde en konsen-
trasjon på 0,75 vekt% initiator regnet av monomeren. Kjedeover-førersystemet inneholdt 5,25 g n-oktylmerkaptan (n-om) i 10,00 g av " Varsol"-løsningsmidlet i en konsentrasjon på 1,75 vekt% regnet av monomerene. Monomerløsningen ble gradvis tilsatt til kolben i løpet av 3 timer. Kjedeoverførersystemet ble tilsatt i løpet av 3,5 timer. Polymerisasjonsinitiatorsystemet ble tilsatt i en slik hastighet at to tredjedeler av systemet var tilsatt i løpet av 3 timer, etterfulgt av tredobling av tilsetningshastig-heten av den resterende tredjedel i løpet av h time. Etter at alle tilsetninger var fullført ble kolben holdt på 100°C i h time, etterfulgt av avkjøling til romtemperatur under omrøring. Den resulterende løselige polymer hadde en Mn på 6.650 og en Mv på 27.600, bestemt ved gelpermeabilitetskromatografi under anvendelse av polymetylmetakrylat som standard. Tørrstoffinnholdet for den løselige polymer var 58,6 vekt%.
Prøver 2-21 av løselige polymerer ble fremstilt ved å følge samme fremgangsmåte. Monomersammensetningen og type og konsentrasjon av anvendt kjedeoverfører samt tørrstoffinnhold, Mw og Mn for de løselige polymerer som derved ble fremstilt og angitt i den etterfølgende tabell I.
Eksempel 2t Fremstilling av andre løselige polymerer.
Fremgangsmåten i eksempel 1 ble benyttet med følgende forandringer i materialer til fremstilling av to ytterligere, løselige polymerer (prøver 22 og 23).
Prøve 22 ble fremstilt under anvendelse av 44,42 g toluen som første løsningsmiddel i kolben. Monomerløsningen var 149,98 g toluen, 132,00 g styren, 60,00 g IBOMA, 90,00 g IBMA, 9,00 g ALMA og 9,0 g tert-BAEMA. Det ble ikke anvendt kjedeoverfører. Poly-merisas jonsinitiatorsystemet var 21,60 g "Lupersol" 575 (7,20 vekt%), en peroksyinitiator, i 20,00 g toluen. Det løselige polymerprodukt hadde et tørrstoffinnhold på 56,2 vekt%, Mv på 19.300 og Mn på 6.720 under anvendelse av polystyren som kali-brerings standard.
Prøve 23 ble fremstilt under anvendelse av 44,42 g av aromatisk hydrokarbon, "Solvesso" 100 som første løsningsmiddel i kolben. Monomerløsningen var 149,98 g "Solvesso" 100, 192,00 g parametylstyren, 60,00 g IBOMA, 30,00 g IBMA, 9,00 g ALMA og 9,00 g tert-BAEMA. Det ble ikke anvendt kjedeoverfører. Polymerisasjonsinitiatorsystemet var 21,60 g "Lupersol" 575 (7,20 vekt%) i 20,00 g toluen. Det løselige polymerprodukt hadde et tørrstoff-innhold på 56,3 vekt%, Mv på 20.700 og Mn på 7,290 (polystyren-kalibrering).
Eksempel 3; Fremstilling av ikke- vandige dispersjoner
En del av hver av prøvene av den løselige polymer i løs-ningsmiddel fra eksempel 1 (noen ble anvendt mer enn en gang) ble først anbrakt i kolben for fremstilling av prøver av den ikke-vandige dispersjon ifølge oppfinnelsen ved den nedenfor beskrevne fremgangsmåte. I den etterfølgede tabell, tabell 2, oppsummeres den spesifikke monomersammensetning for den uløselige polymer, vekt% uløselig polymer i forhold til løselig polymer i den ferdige ikke-vandige dispersjon samt prosent tørrstoffinnhold etter vekt av det fremstilte produkt angitt.
Generell fremgangsmåte
Det ble anvendt en firehals rundkolbe som beskrevet i eksempel 1. Først ble det løselige polymerprodukt fremstilt ifølge eksempel 1 i "Vårsol"-løsningsmiddel anbrakt i kolben. Kolben ble spylt med nitrogen, holdt på positivt nitrogentrykk og oppvarmet til 90°C som i eksempel 1. Podingssatsen inneholdt en del (en tredjedel etter vekt) av monomerene som ble anvendt for å fremstille den uløselige polymer sammen med en fraksjon av fri-radial-polymerisasjonsinitiator. Denne fraksjon utgjorde 16,7 vekt% av den totale mengde initiator som ble anvendt for polymerisasjonen av den uløselige polymer. Den totale konsentrasjon initiator var 0,78 vekt% av monomer og løselige polymerer.
Etter tilsetning av podingssatsen ble kolbetemperaturen senket og deretter økt igjen til 90°C, hvoretter monomer og initiator ble gradvis tilsatt igjen. Denne tilsetning ble gjennom-ført i løpet av 3 timer. Etter fullføring av monomertilsetning og initiatortilsetning ble de resterende 50% av initiatoren i løs-ningsmiddel tilsatt i løpet av 1 time. Reaksjonen ble fortsatt ved 90°C i ytterligere 1 time Friedrich's-kondensatoren ble deretter erstattet med en destillasjonskolonne, og løsningsmidlet deretter fjernet i vakuum ved 150°C inntil det ønskede tørrstoff-innhold i sluttproduktet var oppnådd.
Nedenfor er de spesifikke sammensetninger for hver sats som ble benyttet til fremstilling av prøve 24 angitt.
Først anbrakt i kolber
Podingssats
Monomerløsning
Initiatorløsning Resterende initiator
Det ferdige ikke-vandige produkt (prøve 24) inneholdt 40 vekt% løselig polymer (prøve 1) og 60 vekt% uløselig polymer. Den totale monomersammensetning i den uløselige polymerfraksjon var 26,5% MMA, 43,5% EA og 30,0% AN. Det endelige tørrstoffinnhold i den destillerte ikke-vandige dispersjon var 59,9 vekt%. Sluttproduktet hadde en Brookfield-viskositet (målt ved anvendelse av spindel nr. 2 ved 60 omdr./min.) på 340 cP. Den volummidlere partikkelstørrelse for polymeren i sluttproduktet i n-heksan var 43 8 nm målt ved hjelp av en nanostørrelsesmåler.
Resultatene av de ikke-vandige dispersjonsprøver er angitt i tabell 2.
Eksempel 4; Fremstilling av ikke- vandig dispersjon
En ikke-vandig dispersjon ble fremstilt under anvendelse av en porsjon av prøve 22 fra eksempel 2 ved fremgangsmåten som er angitt i eksempel 3. Bestanddelene som ble anvendt var følgende:
Sluttproduktet inneholdt 40 vekt% løselig polymer og 60 vekt% uløselig polymer (70% MMA/30% AN) med et tørrstoffinnhold på 59,0% og en viskositet på 300 cP.
Eksempel 5: Fremstilling av ikke- vandig dispersjon ved tilsetning i rekkefølge.
I en firehals rundkolbe som beskrevet i eksempel 1 ble følgende anbrakt: 133,33 g løselig polymer (prøve 13) og 108,80 g "Vårsol"-løsningsmiddel. Kolben ble spylt i nitrogen, holdt på positivt nitrogentrykk og oppvarmet til 90°C. En halvpart av følgende monomerblanding I ble deretter tilsatt: 0,12 g "Lupersol" 11, 6,4 g MMA, 10,4 g EA og 7,2 AN, noe som resulterte i at temperaturen falt noen få grader. Etter at temperaturen hadde økt til 90°C igjen, ble de resterende 50% av monomerblanding I gradvis tilsatt i løpet av 45 minutter. Kolben ble holdt på 90°C i 15 minutter. Monomerblanding II og initiator ble tilsatt i løpet av
2 timer. Monomerblanding II bestod av 64,0 g "Vårsol", 52,8 g EA, 28.8 g butylakrylat (BA) og 14,4 g AN. Initiatoren bestod av 0,48 g "Lupersol" 11 og 10 g "Vårsol". Umiddelbart etter fullføring av tilsetningen av monomerblanding II og initiator ble resterende
initiator bestående av 0,78 g "Lupersol" 11 og 10,00 g "Vårsol" 1 tilsatt gradvis i løpet av 1 time. Reaksjonen ble holdt på 90°C i ytterligere 1 time. Fredrich<1>s-kondensatoren ble deretter erstattet med en destillasjonskolonne, og løsningsmiddel ble fjernet i
vakuum inntil endelig tørrstoffinnhold (150°C, 1,5 time) var 61,0%. Den totale monomersammensetning i den uløselige polymer var 20% (26,5% MMA/43,5% EA/30% AN) og 80% (55% EA/30% BA/0,5% AN). Sluttproduktet hadde en Brookfield-viskositet (spindel nr. 2, 60 omdr./min.) på 4.400 cP. Dette produkt benevnes prøve 49.
Eksempel 6: Fremstilling av ikke- vandig dispersjon ved tilsetning i rekkefølge.
En annen ikke-vandig dispersjon ble fremstilt ved en fremgangsmåte med tilsetning i rekkefølge ved fremgangsmåten i eksempel 5 med følgende forandringer. I kolben ble det først anbrakt 88.9 g løselig polymerprøve 13 i 108,80 g "Vårsol". Etter at kolben var oppvarmet til 90°C ble hele podingssatsen, som bestod av 27,2 EA, 4,7 AN og 0,18 g "Lupersol" 11 tilsatt. Temperaturen ble brakt opp igjen på 90°C, og monomerblanding I og initiator ble tilsatt. Monomerblanding I bestod av 51,2 g "Vårsol", 54,4 g EA og 9,7 AN. Denne monomerblanding I ble gradvis tilsatt i løpet av 2 timer. Initiatoren bestod av 0,48 g "Lupersol" 11 og 10,0 g "Vårsol". Initiatorløsningen ble gradvis tilsatt i løpet av 3 timer. 15 minutter etter at hele monomerblanding I var tilsatt ble monomerblanding II tilsatt i én porsjon. Monomerblanding II bestod av 4,3 g "Vårsol", 44,4 g løslig polymerprøve 13, 2,1 g MMA, 3,5 g EA, 2,4 g AN og 0,09 g "Lupersol" 11. Etter at temperaturen igjen var brakt opp på 90°C ble monomerblanding III gradvis tilsatt i løpet av 45 minutter. Monomerblanding III bestod av 4,3 g MMA, 6,9 g EA, 4,8 g AN og 8,5 g "Vårsol". Umiddelbart etter fullført tilsetning av initiator og monomerblanding III ble den resterende initiator som bestod av 0,78 g "Lupersol" 11 og 10,0 g "Vårsol" tilsatt i løpet av 1 time. Reaksjonen ble holdt på 90°C i ytterligere 1 time. Friderich's-kondensatoren ble deretter erstattet med destillasjonskolonnen, og løsningsmidlet ble fjernet i vakuum inntil endelig tørrstoffinnhold (150°C, 1,5 time) var 60,2%. Sluttproduktet (prøve 50) som bestod av av uløselig polymer med sammensetning 80% ( 85% EA, 15% AN) 20%
(26,5% MMA, 43,5% EA, 30% AN) og 40 vekt% løselig polymer og 60 vekt% uløselig polymer, hadde en Brookfield-viskositet på 1.390 cP med spindel nr. 2 og 60 omdr./min. og en volummidlere partik-kelstørrelse (nanostørrelsesmåler) på 253 nm.
Eksempel 7: Fremstilling av alkydmalinger modifisert med ikke-vandig dispersjon, samt målinger av disse.
Det ble fremstilt to typer alkydmalinger som inneholdt ikke-vandige dispersjoner fra de foregående eksempler. Den ene var en grønn maling og den andre var en gul maling.
Ved fremstilling av de grønnpigmenterte malinger ble det fremstilt en pigmentrivebase (kullemøllerivebase) under anvendelse av 100 vektdeler kromgult, 21,45 deler ftalycyaningrønt ("Monastral Green B"), 28,5 deler titandioksid (Ti02) ("R-902"), 3 52,94 deler alkydharpiks "Aroplaz" 6440 (95% i butylacetat) samt 189,3 7 deler butylacetat. Pigmentrivebasen ble ferdigblandet med alkydharpiksen og den ikke-vandige dispersjon, og tørremiddel til dannelse av grønne malinger som hadde følgende formuleringskon-stant: Pigment/bindemiddel (alkyd pluss ikke-vandig dispersjon) = 15:85, 55 vekt% tørrstoffinnhold (løsningsmiddel for ferdig-blanding var butylacetat eller xylen), og tørremidlet var en blanding av 0,06% kobolt, 0,35% zirkonium og 0,22% "Exkin" nr. 2, regnet av bindemidlet.
Ved fremstilling av gulpigmenterte farger ble det fremstilt en pigmentrivebase (kulemøllerivebase) under anvendelse av 191,5 vektdeler jernoksidgult fra Pfizer Pigments, Inc., 150,5 vektdeler Ti02 (R-902" fra DuPont), 233,06 vektdeler "Aroplaz" 6440 og 119,63 vektdeler xylen. Pigmentrivebasen ble ferdigblandet med alkydharpiksen, den ikke-vandige dispersjon og tørremiddel til dannelse av en gul maling med pigment/bindemiddelforhold på 30:79 og 60 vekt% tørrstoffinnhold. Tørremidlet var en kombinasjon av 0,08% kobolt, 0,35% zirkonium og 0,32% "Exkin" nr. 2.
Malingsfilmer ble deretter påført på stålpaneler ("Bonde-rite" 1000) av hver av de fremstilte alkydmalinger. Tørretiden for hver film ble målt ifølge ASTM prøvemetode D 1640-69, 5.3.3, med unntagelse av at enten 10 0 g eller 500 g vekt ble benyttet istendenfor foreslått 3 00 g vekt, for å se tørreeffekten. Tørre-tiden ble målt mot tre kontrollprøver: Kontrollprøve 1: var en maling som ikke inneholdt ikke-vandig dispersjonspolymer ifølge oppfinnelsen og som inneholdt 100% "Aroplaz" 6440 alkyd.
Kontrollprøve 2: var en maling som inneholdt 20 vekt% av en løsningspolymer, "Primal" B-67 sammen med 80% "Aroplaz" 6440. Kontrollprøve 3: var en maling som inneholdt 25 vekt% av en lavmolekylær løsningspolymer med Mn på 2.500 og Tg på ca. 90°C, og 75% "Aroplaz" 6440.
Sammenligningskontroll
En alkydmaling som inneholdt en alkydmodifisert polymer fremstilt på kjent måte ble også fremstilt og testet for sammen-ligningsformål. Dette produkt var fremtstilt på følgende måte: I en firehalset rundkolbe, slik som beskrevet i eksempel 1, ble det anbrakt en sats som omfattet 408,0 g "Cargill" 5070, en fet soya-oljealkyd med 70 vekt% tørrstoff innhold, 300,2 g heptan og 578,0 g "Vårsol". Kolben ble spylt med nitrogen, holdt under et positivt nitrogentrykk og oppvarmet til 90°C. Podingssatsen utgjorde 0,6 g benzoylperoksid, 0,4 g lauroylperoksid, 103,2 g MMA, 174,0 g EA, 120,0 AN og 2,8 g akryl syre (AA) og ble tilsatt i én porsjon, noe som resulterte i noen få graders fall i temperaturen. Etter at temperaturen hadde nådd 90°C igjen, ble monomerblanding og initiatorblanding gradvis tilsatt i løpet av 3 timer. Monomerblandingen bestod av 450 g "Vårsol", 206,4 g MMA, 348,0 g EA, 24 0,0 g AN og 5,6 g AA. Initiatorblandingen bestod av 1,0 g benzoylperoksid, 0,6 g lauroylperoksid, 8,0 g etylacetat og 24,0 g "Vårsol". Umiddelbart etter fullføring av tilsetning av disse blandinger ble den resterende mengde initiator, som bestod av 5,6 lauroylperoksid, 8,0 g "Solvesso" 100 og 24,0 g "Vårsol" tilsatt i løpet av 1 time. Reaksjonen på holdt på 90°C i ytterligere 1 time. Friedrich's-kondensatoren ble erstattet med en destillasjonskolonne og løsningsmidlet fjernet i vakuum. Sluttproduktet hadde et tørrstoffinnhold (150°C, 1,5 time) på 52,7%, en Brookfield-viskositet med spindel nr. 2 og 60 omdr./min. på 2.050 cP og en volummidlere partikkelstørrelse på 340 nm. Forholdt mellom Cargill-alkyd og ikke-vandig dispersjonspolymer var 19,2:81,8%. Dette produkt ble anvendt til fremstilling av malinger på den ovenfor beskrevne måte, og resultatene er angitt i tabell III som et sammenligningsforsøk.
Filmegenskapene for alle de testede malinger ble målt etter 2 ukers lufttørring ved 50% fuktighet og 21°C. Filmtykkelse ble målt ved hjelp av målertype Do-40 fra General Electric og viste seg å være konstant på 38 1,3 ^im. Slagfastighet for filmene ble målt på filmer fremstilt på de ovenfor angitte paneler ved hjelp av en fallende vekttest iføge ASTM G 14-72, men under anvendelse av panelen istedenfor et rør. Alle tørretider ble utført side om side med en kontrollprøve nr. 2 og normalisert slik at tørretiden for kontrollprøve nr. 2 var 2,8 og 6,0 timer for 100 g og 500 g prøvene. Av den grunn er klebefrihetstidene for prøver angitt nedenfor i forhold til en konstant tørretid for kontrollprøve nr. 2, noe som gjør sammenligning mellom alle prøver mer nøyaktig. Tg-data ble beregnet under anvendelse av Fox-ligningen.
Eksempel 8: Stabilitet mot pigmentbunnfelling.
Stabiliteten mot pigmentbunnfelling av alkydmalingene i eksempel 7 inneholdende den ikke-vandige dispersjon ifølge oppfinnelsen ble vurdert sammenlignet med kontroll 1 og kontroll 2. En 62,2 g amupulle som inneholdt alkydmalingene ble lagret ved romtemperatur. Malingene som inneholdt kontroll 1 og de som inneholdt kontroll 2 faseseparerte i to faser innen 24 timer. De malingene som inneholdt NAD-produktene ble værende som en fase etter 2 måneders lagring. Dette viser at den ikke-vandige dispersjon ifølge oppfinnelsen gir bedre stabilitet mot pigmentbunnfelling for alkydholdige, pigmenterte bestrykningsmidler i forhold til kjente modifiseringsmidler.
Claims (7)
1. Ikke-vandig, alkydfri, polymer dispersjon, egnet for å nedsette tørretiden for et alkydholdig bestrykningsmiddel, karakterisert ved at den inneholder 10-60 vekt% av en første polymer og 90-40 vekt% av en andre polymer, som er dispergert i et ikke-vandig medium hvori den første polymer er løselig og hvori den andre polymer er uløselig, at den første polymer er bundet til eller adsorbert på den andre polymer, og at den første polymer har en antallsmidlere molekylvekt på 2.000-40.000 og en beregnet glasstemperatur på minst -10°C.
2. Polymer dispersjon i samsvar med krav 2, karakterisert ved at den første polymer er dannet av én eller flere monomerer valgt blant styren, styrenisomerer, alkylestere av metakrylsyre, alkylestere av akrylsyre og vinylholdige monomerer.
3. Polymer dispersjon i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at den andre polymer er dannet av én eller flere monomerer valgt blant akrylsyre, metakrylsyre, C^_^-alkylestere av (met)akrylsyre, monoestere av glykoler, akrylamid, metakrylamid, (met)akrylnitril, vinylacetat, vinylklorid, vinylidenklorid og derivater av umettede syrer.
4. Fremgangsmåte til fremstilling av den ikke-vandige, alkydfrie polymere dispersjon ifølge et av de foregående krav, karakterisert veda) binding eller adsorpsjon av en første polymer, som er løselig i et ikke-vandig medium, som har en antallsmidlere molekylvekt på 2.000-40.000 og en beregnet glasstemperatur på minst -10°C, til en andre polymer som er uløselig i det ikke-vandige medium, i et vektforhold mellom den første polymer og den andre polymer på fra 10:90 til 60:40, og b) dispergering av polymerene som er bundet eller adsorbert til hverandre i et ikke-vandig medium.
5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at den andre polymer dispersjonspolymeriseres fra én eller flere monomerer som er løselige i det ikke-vandige medium, og at den andre polymer polymeriseres fra monomeren eller monomerene i nærvær av den første polymer og det ikke-vandige medium.
6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4, karakterisert ved at den andre polymer er en kopolymer dannet ved dispersjonspolymerisasjon av minst to monomerer i det ikke-vandige medium ved tilsetning av monomerene i rekkefølge til polymerisasjonsmediet.
7. Anvendelse av den ikke-vandige, alkydfrie polymere dispersjon, ifølge et av kravene 1-3 eller fremstilt ifølge et av kravene 4-6 for nedsettelse av et alkydholdig bestrykningsmiddels tørretid.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10462487A | 1987-10-02 | 1987-10-02 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO884245D0 NO884245D0 (no) | 1988-09-26 |
NO884245L NO884245L (no) | 1989-04-03 |
NO171732B true NO171732B (no) | 1993-01-18 |
NO171732C NO171732C (no) | 1993-04-28 |
Family
ID=22301472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO884245A NO171732C (no) | 1987-10-02 | 1988-09-26 | Ikke-vandig dispersjon, fremgangsmaate til fremstilling, samt anvendelse derav |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5491192A (no) |
EP (1) | EP0310331B1 (no) |
JP (1) | JP2665675B2 (no) |
KR (1) | KR890006763A (no) |
CN (1) | CN1033826A (no) |
AT (1) | ATE103612T1 (no) |
AU (1) | AU600860B2 (no) |
BR (1) | BR8804957A (no) |
CA (1) | CA1339436C (no) |
DE (1) | DE3888774T2 (no) |
DK (1) | DK546688A (no) |
ES (1) | ES2061674T3 (no) |
FI (1) | FI884525A (no) |
HK (1) | HK65894A (no) |
IL (1) | IL87878A (no) |
MX (1) | MX168328B (no) |
NO (1) | NO171732C (no) |
NZ (1) | NZ226335A (no) |
PT (1) | PT88635B (no) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1306321C (en) * | 1986-03-05 | 1992-08-11 | Rhom And Haas Company | Modified solution polymers for coatings, films, mastics, caulks andadhesives |
US4983716A (en) * | 1990-01-16 | 1991-01-08 | The Sherwin-Williams Company | Non-aqueous dispersions |
US5929140A (en) * | 1994-05-20 | 1999-07-27 | Nippon Carbide Kogyo Kabushiki Kaisha | Coating resin of aliphatic HC solvent, carboxy-functional acrylic polymer and polymer particles |
DE69633861T2 (de) * | 1995-06-07 | 2006-03-09 | The Sherwin-Williams Co., Cleveland | Für kraftwagen geeignete überzüge aus nicht-wässrigen dispersionen |
US6344502B1 (en) * | 1996-06-06 | 2002-02-05 | The Sherwin-Williams Company | Automotive coatings from non-aqueous dispersions |
US5763528A (en) * | 1996-12-17 | 1998-06-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Coating compositions containing non-aqueous dispersed polymers having a high glass transition temperature |
KR100369840B1 (ko) * | 2000-12-18 | 2003-02-05 | 삼화페인트공업주식회사 | 변성 알키드수지의 제조방법 및 그 제조방법에 의해제조된 변성 알키드수지를 함유하는 우드실라용 도료 |
EP2427466A1 (de) | 2009-05-08 | 2012-03-14 | Basf Se | Verfahren zur herstellung eines partikelförmigen nanokompositmaterials |
BR112014019122A8 (pt) * | 2012-02-17 | 2017-07-11 | Rohm & Haas | Composição |
WO2014111292A1 (en) | 2013-01-18 | 2014-07-24 | Basf Se | Acrylic dispersion-based coating compositions |
JP6871089B2 (ja) * | 2017-07-06 | 2021-05-12 | ベック株式会社 | 着色コーティング剤 |
JP6876560B2 (ja) * | 2017-07-21 | 2021-05-26 | ベック株式会社 | コーティング剤 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3349050A (en) * | 1965-04-08 | 1967-10-24 | Mobil Oil Corp | Coating composition |
US3607821A (en) * | 1967-07-06 | 1971-09-21 | Balm Paints Ltd | Process of preparing stable dispersions of synthetic polymer particles in an inert organic liquid |
US4133785A (en) * | 1974-02-01 | 1979-01-09 | Dulux Australia Ltd. | Process for preparing a film-forming material |
JPS53132093A (en) * | 1977-04-22 | 1978-11-17 | Kansai Paint Co Ltd | Oxidatively crosslinking type rapid drying water-soluble resin composition |
JPS5733363A (en) * | 1980-08-06 | 1982-02-23 | Hitachi Denshi Ltd | Waveform storage device |
JPS5795399A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-14 | Daiken Trade & Industry | Production of fiberboard |
JPS5815502A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-28 | Dainippon Ink & Chem Inc | 重合体分散液の製造法 |
JPS5874013A (ja) * | 1982-10-05 | 1983-05-04 | Taamo:Kk | 係合具 |
US4732941A (en) * | 1985-07-05 | 1988-03-22 | Kansai Paint Company, Limited | Process for preparing a stable dispersion of vinyl polymer |
JPH0670203B2 (ja) * | 1985-10-04 | 1994-09-07 | 大日本塗料株式会社 | 非水分散型樹脂組成物 |
-
1988
- 1988-09-16 CA CA000577566A patent/CA1339436C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-24 CN CN88106887A patent/CN1033826A/zh active Pending
- 1988-09-26 BR BR8804957A patent/BR8804957A/pt not_active IP Right Cessation
- 1988-09-26 NZ NZ226335A patent/NZ226335A/en unknown
- 1988-09-26 NO NO884245A patent/NO171732C/no unknown
- 1988-09-27 AT AT88308933T patent/ATE103612T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-09-27 DE DE3888774T patent/DE3888774T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-27 ES ES88308933T patent/ES2061674T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-27 EP EP88308933A patent/EP0310331B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-28 JP JP63241194A patent/JP2665675B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-28 KR KR1019880012500A patent/KR890006763A/ko not_active Application Discontinuation
- 1988-09-29 IL IL87878A patent/IL87878A/xx unknown
- 1988-09-29 MX MX013207A patent/MX168328B/es unknown
- 1988-09-30 PT PT88635A patent/PT88635B/pt not_active IP Right Cessation
- 1988-09-30 AU AU23347/88A patent/AU600860B2/en not_active Ceased
- 1988-09-30 FI FI884525A patent/FI884525A/fi not_active Application Discontinuation
- 1988-09-30 DK DK546688A patent/DK546688A/da not_active Application Discontinuation
-
1991
- 1991-08-28 US US07/754,262 patent/US5491192A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-07-07 HK HK65894A patent/HK65894A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5491192A (en) | 1996-02-13 |
EP0310331A2 (en) | 1989-04-05 |
DK546688A (da) | 1989-04-03 |
EP0310331B1 (en) | 1994-03-30 |
MX168328B (es) | 1993-05-18 |
EP0310331A3 (en) | 1991-03-20 |
PT88635B (pt) | 1993-04-30 |
IL87878A (en) | 1992-06-21 |
PT88635A (pt) | 1988-10-01 |
KR890006763A (ko) | 1989-06-15 |
HK65894A (en) | 1994-07-15 |
DE3888774T2 (de) | 1994-08-04 |
CA1339436C (en) | 1997-09-02 |
AU2334788A (en) | 1989-04-06 |
BR8804957A (pt) | 1989-05-02 |
ATE103612T1 (de) | 1994-04-15 |
ES2061674T3 (es) | 1994-12-16 |
FI884525A0 (fi) | 1988-09-30 |
NO884245D0 (no) | 1988-09-26 |
AU600860B2 (en) | 1990-08-23 |
DE3888774D1 (de) | 1994-05-05 |
NZ226335A (en) | 1991-08-27 |
JP2665675B2 (ja) | 1997-10-22 |
NO884245L (no) | 1989-04-03 |
NO171732C (no) | 1993-04-28 |
CN1033826A (zh) | 1989-07-12 |
JPH01110570A (ja) | 1989-04-27 |
IL87878A0 (en) | 1989-03-31 |
FI884525A (fi) | 1989-04-03 |
DK546688D0 (da) | 1988-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2545727C (en) | Aqueous dispersions containing multi-stage emulsion polymers | |
CN109400815B (zh) | 具有优异层间附着力的氯化聚丙烯改性丙烯酸树脂及其制备方法 | |
EP1240223A1 (en) | Aqueous, polymodal, multistage polymer emulsions | |
AU2012312653B2 (en) | Hydroxyethyl cellulose grafted acrylic latex | |
NO171732B (no) | Ikke-vandig dispersjon, fremgangsmaate til fremstilling, samt anvendelse derav | |
EP0242235B1 (en) | Composite acrylic resin particles | |
EP3452519A1 (en) | Amine functional anionic polymer dispersion and coating compositions thereof | |
US7589158B2 (en) | Polymers with improved shelf stability | |
US6646041B2 (en) | Aqueous dispersion of addition polymer particles | |
US20120035316A1 (en) | Macromonomers and graft copolymers prepared by emulsion polymerization with a cobalt chelate chain transfer agent | |
JP7177149B2 (ja) | 塩化ビニル系樹脂組成物およびその製造方法 | |
WO1998016561A1 (fr) | Polymere obtenue par un procede de polymerisation en emulsion | |
WO2006108570A1 (en) | Aqueous vinyl coating compositions | |
CN112457444B (zh) | 一种含羧基氯乙烯系共聚物树脂及其制备方法 | |
EP1325088A1 (en) | Aqueous dispersion of addition polymer particles | |
CA2404856A1 (en) | Aqueous dispersion, process for producing the same, and use thereof | |
EP2032648A1 (en) | Aqueous crosslinkable vinyl graft copolymer compositions | |
JPH058922B2 (no) | ||
CN110272520A (zh) | 一种分散性能优异的接枝改性聚乙烯蜡的制备方法 | |
WO2016102558A1 (en) | Process for the preparation of polymers based on vinyl halides with enhanced properties and productivity | |
JP3352031B2 (ja) | 架橋可能または硬化可能な組成物 | |
WO2004009644A2 (en) | Method for making methacrylate unit-containing low-polydispersity polymers | |
JPH01144402A (ja) | 非水性分散重合 | |
WO2023146872A2 (en) | Hydrophobic polymer compositions and a method to prepare hydrophobic polymer compositions | |
JPS59501165A (ja) | 自動酸化可能な水性分散液 |