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Title:
THERMALLY CURABLE BINDING AGENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/035778
Kind Code:
A2
Abstract:
Thermally curable binding agents based on an aqueous polymer dispersion, containing an emulsion polymer (EP), a polymer which consists of at least 5 wt. % ethylenically unsaturated monocarboxylic acid, dicarboxylic acid or dicarboxylic acid anhydride (acid polymer SP) and monofunctional or multifunctional epoxy compounds as curing agents. The monofunctional or multifunctional epoxy compound is, preferably, introduced into the aqueous polymer dispersion in a liquid state. The thermally curable binding agent can contain a polymol or an alkanolamine, in addition to the epoxy compound, as curing agents.

Inventors:
GERST MATTHIAS (DE)
LAUBENDER MATTHIAS (DE)
RECK BERND (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/011672
Publication Date:
May 01, 2003
Filing Date:
October 18, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BASF AG (DE)
GERST MATTHIAS (DE)
LAUBENDER MATTHIAS (DE)
RECK BERND (DE)
International Classes:
C08F257/02; C08F265/04; C08F291/00; C08L101/00; C08G59/42; C08K5/1515; C08K5/17; C08L33/02; C08L35/00; C08L51/00; C08L63/00; C09D151/00; D04H1/64; D06M13/11; D06M15/263; (IPC1-7): C09D151/00; C08L51/00; C08K5/15
Foreign References:
EP0507634A11992-10-07
EP0619341A11994-10-12
EP0854153A11998-07-22
US5990228A1999-11-23
US5290857A1994-03-01
US4727097A1988-02-23
Attorney, Agent or Firm:
BASF AKTIENGESELLSCHAFT (Ludwigshafen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Thermisch härtbares Bindemittel auf der Basis einer wäßrigen Polymerdispersion, enthaltend ein Emulsionspolymerisat (kurz EP), ein Polymerisat, welches zu mindestens 5 Gew.% aus einer ethylenisch ungesättigten Monocarbonsäure, Dicarbonsäure oder Dicarbonsäureanhydrid aufgebaut ist (kurz Säurepoly mer SP) und monooder multifunktionelle Epoxidverbindungen als Här ter.
2. Thermisch härtbares Bindemittel nach Anspruch 1, wobei die monooder die multifunktionelle Epoxidverbindung im flüssi gen Zustand als Härter eingesetzt wird.
3. Thermisch härtbares Bindemittel nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei eine dioder eine trifunktionelle Epoxidverbindung als Härter eingesetzt wird.
4. Thermisch härtbares Bindemittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei das Emulsionspolymerisat (EP) zu mindestens 40 Gew.% aus sogenannten Hauptmonomeren, ausgewählt aus C1bis C20Alkyl (meth) acrylaten, Vinylestern von bis zu 20 CAtome enthaltenden Carbonsäuren, Vinylaromaten mit bis zu 20 CAto men, ethylenisch ungesättigten Nitrilen, Vinylhalogeniden, Vinylethern von 1 bis 10 CAtome enthaltenden Alkoholen, ali phatischen Kohlenwasserstoffen mit 2 bis 8 CAtomen und ein oder zwei Doppelbindungen oder Mischungen dieser Monomeren aufgebaut ist.
5. Thermisch härtbares Bindemittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei das Säurepolymere (SP) aufgebaut ist aus 50 bis 99,5 Gew.% mindestens einer ethylenisch ungesättigten Monooder Dicarbonsäure eines Dicarbonsäu reanhydrids oder deren Mischungen, 0, 5 bis 50 Gew.% wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung, die ausgewählt ist aus den Estern ethylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren und den Halbestern und Diestern ethylenisch ungesättigter Dicarbonsäuren mit einem mindestens eine Hydroxylgruppe aufweisenden Amin und gegebenenfalls bis zu 20 Gew.% mindestens eines weiteren Monomeren.
6. Thermisch härtbares Bindemittel nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei das Gewichtsverhältnis des Emulsionspolymerisats (EP) zum Säurepolymer (SP), auf Feststoffbasis, im Bereich von 7 : 1 bis 1 : 7 liegt.
7. Thermisch härtbares Bindemittel nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei die wäßrige Polymerdispersion als Härter zusätzlich ein Polyol oder ein Alkanolamin mit mindestens zwei Hydroxyl gruppen enthält.
8. Verfahren zur Herstellung von thermisch härtbaren Bindemit teln gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, auf der Basis einer wäßrigen Polymerdispersion, dadurch gekennzeichnet, daß zu nächst die das Emulsionspolymerisat bildenden Monomere in Anwesenheit des Säurepolymers polymerisiert werden und in die auf diese Weise erhaltene Dispersion anschließend monooder multifunktionelle Epoxidverbindungen eingerührt werden.
9. Verfahren zur Herstellung von thermisch härtbaren Bindemit teln gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, auf der Basis einer wäßrigen Polymerdispersion, dadurch gekennzeichnet, daß während der Polymerisation der das Emulsionspolymerisat bil denden Monomere und in Anwesenheit des Säurepolymers die monooder die multifunktionellen Epoxidverbindungen einge rührt werden.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 oder 9, wobei das Einrühren der monooder der multifunktionellen Epoxidverbindungen bei Temperaturen von 10 bis 100°C erfolgt.
11. Verwendung der thermisch härtbaren Bindemittel gemäß den An sprüchen 1 bis 7, auf der Basis einer Polymerdispersion als Bindemittel für Formkörper oder Vliese aus fasrigen oder kör nigen Materialien.
Description:
Thermisch härtbares Bindemittel Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermisch härtbares Binde- mittel auf der Basis einer wäßrigen Polymerdispersion, enthaltend - ein Emulsionspolymerisat (kurz EP), - ein Polymerisat, welches zu mindestens 5 Gew.-% aus einer ethylenisch ungesättigten Monocarbonsäure, Dicarbonsäure oder Dicarbonsäureanhydrid aufgebaut ist (kurz Säurepolymer SP) und - mono-oder multifunktionelle Epoxidverbindungen als Härter.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der thermisch härtbaren Bindemittel auf der Basis einer wäßrigen Polymerdispersion und deren Verwendung als Bindemittel für Formkörper oder Vliese aus fasrigen oder körnigen Materialien.

Thermisch härtbare Bindemittel aus Polycarbonsäuren und Polyolen bzw. Alkanolaminen sind z. B. aus der EP-A 445578, EP-A 583086, EP-A 882074, EP-A 882093 oder DE-A 19949592 bekannt.

In der EP-A 882074 und der DE-A 19949592 werden u. a. Alkoxysilane als mögliche Additive und Härter für derartige Bindemittel ge- nannt. Als weitere Additive und Härter für Bindemittel aus Poly- carbonsäuren und Polyolen werden in der EP-A 445578 u. a. mehr- wertige Amine offenbart.

Die EP-A 576 128 beschreibt Klebstoffzusammensetzungen, die eine säurereiche Polymerkomponente und eine säurearme Polymerkompo- nente enthalten. Die säurereiche Polymerkomponente basiert auf einem monomeren Gemisch von 40 bis 95 % eines Alkylacrylats oder - methacrylats und 5 bis 60 % einer ethylenisch ungesättigten Säure, wie Acrylsäure oder Methacrylsäure. Die säurearme Polymer- komponente basiert auf einem Monomergemisch aus 90 bis 100 % ei- nes Alkylacrylats oder Alkylmethacrylats und 0 bis 10 % einer ethylenisch ungesättigten Säure. Die Herstellung der Zusammenset- zung erfolgt durch wässrige Emulsionspolymerisation, wobei die säurereiche Polymerkomponente in Anwesenheit der säurearmen Poly- merkomponente oder umgekehrt polymerisiert wird. Der pH der Zu- sammensetzung wird durch Zugabe von Ammoniumhydroxid oder Natri- umhydroxid auf den gewünschten Wert eingestellt. Die Zusammenset- zung ist als druckempfindlicher Klebstoff, Laminationsklebstoff,

Klebstoff für textile Gewebe, Fliesen und Verpackungen und als Holzleim brauchbar.

Gegenüber den bislang bekannten thermisch härtbaren Bindemitteln war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte thermisch härtbare Bindemittel bereitzustellen, welche u. a. geeignet sind, die Festigkeit der daraus erhaltenen Formkörper deutlich zu erhö- hen und welche sich durch eine deutlich verringerte Wasserauf- nahme und Lösungsmittelaufnahme sowie durch deutlich abgesenkte Auswaschverluste auszeichnen. Gleichzeitig sollten die erfindungsgemäßen Bindemittel durch ein möglichst einfaches und wirtschaftliches Verfahren erhältlich sein und eine möglichst niedrige Härtungstemperatur aufweisen.

Demgemäß wurde ein thermisch härtbares Bindemittel auf der Basis einer wäßrigen Polymerdispersion gefunden, enthaltend ein Emulsionspolymerisat (kurz EP), ein Polymerisat, welches zu mindestens 5 Gew.-% aus einer ethylenisch ungesättigten Monocarbonsäure, Dicarbonsäure oder Dicarbonsäureanhydrid aufgebaut ist (kurz Säurepolymer SP) und - mono-oder multifunktionelle Epoxidverbindungen als Härter.

Weiterhin wurde auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen thermisch härtbaren Bindemittel sowie deren Verwendung als Bindemittel für Formkörper oder Vliese aus fasri- gen oder körnigen Materialien gefunden.

Vorzugsweise besteht das Emulsionspolymerisat (EP) zu mindestens 40 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 60 Gew.-%, ganz be- sonders bevorzugt zu mindestens 80 Gew.-% aus sogenannten Haupt- monomeren.

Die Hauptmonomeren sind ausgewählt aus C1-C2o-Alkyl (meth) acrylaten, Vinylestern von bis zu 20 C-Atome enthaltenden Carbonsäuren, Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atomen, ethylenisch ungesättigten Nitrilen, Vinylhalogeniden, Vinylethern von 1 bis 10 C-Atome enthaltenden Alkoholen, aliphatischen Koh- lenwasserstoffen mit 2 bis 8 C-Atomen und 1 oder 2 Doppelbindun- gen oder Mischungen dieser Monomeren.

Zu nennen sind z. B. (Meth) acrylsäurealkylester mit einem C1-ClO-Alkylrest, wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, n-Butyla- crylat, Ethylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.

Insbesondere sind auch Mischungen der (Meth) acrylsäurealkylester geeignet.

Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen sind z. B.

Vinyllaurat, -stearat, Vinylpropionat, Versaticsäurevinylester und Vinylacetat.

Als vinylaromatische Verbindungen kommen Vinyltoluol, a-und p- Methylstyrol, a-Butylstyrol, 4-n-Butylstyrol, 4-n-Decylstyrol und vorzugsweise Styrol in Betracht. Beispiele für Nitrile sind Acrylnitril und Methacrylnitril.

Die Vinylhalogenide sind mit Chlor, Fluor oder Brom substituierte ethylenisch ungesättigte Verbindungen, bevorzugt Vinylchlorid und Vinylidenchlorid.

Als Vinylether zu nennen sind z. B. Vinylmethylether oder Vinyl- Bevorzugt werden Vinylether von 1 bis 4 C-Atome enthaltenden Alkoholen.

Als Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 8 C-Atomen und zwei olefinischen Doppelbindungen seien Butadien, Isopren und Chloropren genannt, mit einer Doppelbindung z. B. Ethylen oder Propylen.

Als Hauptmonomere bevorzugt sind die C1-bis Clo-Alkylacrylate und -methacrylate, insbesondere C1-bis C8-Alkylacrylate und-meth- acrylate. In Betracht kommen vorzugsweise auch Mischungen von C1-Clo-Alkylacrylaten oder CI-C. 10-Alkylmethacrylaten mit Vinyl- aromaten, insbesondere Styrol.

Ganz besonders bevorzugt sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, n-Hexylacrylat, Octylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, Styrol sowie Mischungen dieser Monomere.

Neben den Hauptmonomeren kann das radikalisch polymerisierte Po- lymer weitere Monomere enthalten, z. B. Monomere mit Carbonsäure, Sulfonsäure oder Phosphonsäuregruppen. Bevorzugt sind Carbon- säuregruppen. Genannt seien z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure oder Fumarsäure.

Weitere Monomere sind z. B. auch Hydroxylgruppen enthaltende Monomere, insbesondere C1-Clo-Hydroxyalkyl (meth) acrylate, wie zum Beispiel Hydroxyethylacrylat, sowie (Meth) acrylamide.

Als weitere Monomere seien darüberhinaus Phenyloxyethylglyk mono- (meth-) acrylat, Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Amino- (meth-) acrylate wie 2-Aminoethyl- (meth-) acrylat genannt.

Als weitere Monomere seien auch vernetzende Monomere genannt.

Weiterhin seien auch Monomere mit hydrolisierbaren Si-Gruppen ge- nannt.

Der Anteil von Monomeren mit Carbonsäuregruppen oder Carbon- säureanhydridgruppen liegt im allgemeinen unter 10 Gew.-%, ins- besondere unter 5 Gew.-%, bezogen auf EP.

Die Herstellung von EP erfolgt durch Emulsionspolymerisation.

Bei der Emulsionspolymerisation können ionische und/oder nicht- ionische Emulgatoren und/oder Schutzkolloide bzw. Stabilisatoren als grenzflächenaktive Verbindungen verwendet werden.

Eine ausführliche Beschreibung geeigneter Schutzkolloide findet sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, S. 411 bis 420. Als Emulgatoren kommen sowohl anionische, kat- ionische als auch nichtionische Emulgatoren in Betracht. Vorzugs- weise werden als begleitende grenzflächenaktive Substanzen aus- schließlich Emulgatoren eingesetzt, deren Molekulargewichte im Unterschied zu den Schutzkolloiden üblicherweise unter 2000 g/mol liegen. Selbstverständlich müssen im Falle der Verwendung von Gemischen grenzflächenaktiver Substanzen die Einzelkomponenten miteinander verträglich sein, was im Zweifelsfall an Hand weniger Vorversuche überprüft werden kann. Vorzugsweise werden anionische und nichtionische Emulgatoren als grenzflächenaktive Substanzen verwendet. Gebräuchliche begleitende Emulgatoren sind z. B. ethoxylierte Fettalkohole (EO-Grad : 3 bis 50, Alkylrest : Cg-bis C36), ethoxylierte Mono-, Di-und Tri-Alkylphenole (EO-Grad : 3 bis 50, Alkylrest : C4-bis Cg), Alkalimetallsalze von Dialkylestern der Sulfobernsteinsäure sowie Alkali-und Ammoniumsalze von Alkylsulfaten (Alkylrest : C8-bis C12), von ethoxylierten Alkanolen (EO-Grad : 4 bis 30, Alkylrest : C12-bis Cl8), von ethoxylierten Alkylphenolen (EO-Grad : 3 bis 50, Alkylrest : C4-bis 9), von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest : C12-bis Cis) und von Alkylarylsulfonsäuren (Alkylrest : Cg-bis C18).

Weitere geeignete Emulgatoren sind Verbindungen der allgemeinen Formel I

worin R5 und R6 Wasserstoff oder C4-bis C14-Alkyl bedeuten und nicht gleichzeitig Wasserstoff sind, und X und Y Alkalimetall- ionen und/oder Ammoniumionen sein können. Vorzugsweise bedeuten R5, R6 lineare oder verzweigte Alkylreste mit 6 bis 18 C-Atomen oder Wasserstoff und insbesondere mit 6,12 und 16 C-Atomen, wo- bei R5 und R6 nicht beide gleichzeitig Wasserstoff sind. X und Y sind bevorzugt Natrium, Kalium oder Ammoniumionen, wobei Natrium besonders bevorzugt ist. Besonders vorteilhaft sind Verbindungen I in denen X und Y Natrium, R5 ein verzweigter Alkylrest mit 12 C-Atomen und R6 Wasserstoff oder R5 ist. Häufig werden technische Gemische verwendet, die einen Anteil von 50 bis 90 Gew.-% des monoalkylierten Produktes aufweisen, beispielsweise Dowfax 2A1 (Warenzeichen der Dow Chemical Company).

Geeignete Emulgatoren finden sich auch in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band 14/1, Makromolekulare Stoffe, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1961, Seiten 192 bis 208.

Handelsnamen von Emulgatoren sind z. B. Dowfax@2 A1, Emulan@ NP 50, Dextrol0 OC 50, Emulgator 825, Emulgator 825 S, Emulan@ OG, TexaponX NSO, NekanilS 904 S, LumitenX I-RA, Lumiten E 3065, Dis- ponil FES 77, Lutensol AT 18, Steinapol VSL, Emulphor NPS 25.

Die grenzflächenaktive Substanz wird üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die zu polymerisierenden Monomeren verwendet.

Wasserlösliche Initiatoren für die Emulsionspolymerisation sind z. B. Ammonium-und Alkalimetallsalze der Peroxidischwefelsäure, z. B. Natriumperoxodisulfat, Wasserstoffperoxid oder organische Peroxide, z. B. tert-Butylhydroperoxid.

Geeignet sind auch sogenannte Reduktions-Oxidations (Red-Ox)-In- itiator Systeme.

Die Red-Ox-Initiator-Systeme bestehen aus mindestens einem meist anorganischen Reduktionsmittel und einem anorganischen oder orga- nischen Oxidationsmittel.

Bei der Oxidationskomponente handelt es sich z. B. um die bereits vorstehend genannten Initiatoren für die Emulsionspolymerisation.

Bei der Reduktionskomponente handelt es sich z. B. um Alkali- metallsalze der schwefligen Säure, wie z. B. Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit, Alkalisalze der dischwefligen Säure wie Natriumdisulfit, Bisulfitadditionsverbindungen aliphatischer Aldehyde und Ketone, wie Acetonbisulfit oder Reduktionsmittel wie Hydroxymethansulfinsäure und deren Salze, oder Ascorbinsäure. Die Red-Ox-Initiator-Systeme können unter Mitverwendung löslicher Metallverbindungen, deren metallische Komponente in mehreren Wer- tigkeitsstufen auftreten kann, verwendet werden.

Übliche Red-Ox-Initiator-Systeme sind z. B. Ascorbinsäure/Ei- sen (II) sulfat/Natriumperoxidisulfat, tert-Butylhydroperoxid/Na- triumdisulfit, tert-Butylhydroperoxid/Na-Hydroxymethansulfin- säure. Die einzelnen Komponenten, z. B. die Reduktionskomponente, können auch Mischungen sein z. B. eine Mischung aus dem Natrium- salz der Hydroxymethansulfinsäure und Natriumdisulfit.

Die genannten Verbindungen werden meist in Form wäßriger Lösungen eingesetzt, wobei die untere Konzentration durch die in der Dis- persion vertretbare Wassermenge und die obere Konzentration durch die Löslichkeit der betreffenden Verbindung in Wasser bestimmt ist. Im allgemeinen beträgt die Konzentration 0,1 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0, 5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Lösung.

Die Menge der Initiatoren beträgt im allgemeinen 0,1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die zu polyme- risierenden Monomeren. Es können auch mehrere, verschiedene In- itiatoren bei der Emulsionspolymerisation Verwendung finden.

Bei der Polymerisation können Regler eingesetzt werden, z. B. in Mengen von 0 bis 0,8 Gew. -Teile, bezogen auf 100 Gew. -Teile der zu polymerisierenden Monomeren, durch die die Molmasse verringert wird. Geeignet sind z. B. Verbindungen mit einer Thiolgruppe wie tert. -Butylmercaptan, Thioglycolsäureethylhexylacrylester, Mercaptoethanol, Mercaptopropyltrimethoxysilan oder tert.-Dode- cylmercaptan.

Die Emulsionspolymerisation erfolgt in der Regel bei 20 bis 130, vorzugsweise 50 bis 90°C. Das Polymerisationsmedium kann sowohl nur aus Wasser, als auch aus Mischungen aus Wasser und damit mischbaren Flüssigkeiten wie Methanol bestehen. Vorzugsweise wird nur Wasser verwendet. Die Emulsionspolymerisation kann sowohl als Batchprozeß als auch in Form eines Zulaufverfahrens, einschließ-

lich Stufen-oder Gradientenfahrweise, durchgeführt werden.

Bevorzugt ist das Zulaufverfahren, bei dem man einen Teil des Po- lymerisationsansatzes vorlegt, auf die Polymerisationstemperatur erhitzt, anpolymerisiert und anschließend den Rest des Polyme- risationsansatzes, üblicherweise über mehrere räumlich getrennte Zuläufe, von denen einer oder mehrere die Monomeren in reiner oder in emulgierter Form enthalten, kontinuierlich, stufenweise oder unter Überlagerung eines Konzentrationsgefälles unter Auf- rechterhaltung der Polymerisation der Polymerisationszone zu- führt. Bei der Polymerisation kann auch z. B. zur besseren Einstellung der Teilchengröße eine Polymersaat vorgelegt werden.

Die Art und Weise, in der der Initiator im Verlauf der radika- lischen wäßrigen Emulsionspolymerisation dem Polymerisationsgefäß zugegeben wird, ist dem Durchschnittsfachmann bekannt. Es kann sowohl vollständig in das Polymerisationsgefäß vorgelegt, als auch nach Maßgabe seines Verbrauchs im Verlauf der radikalischen wäßrigen Emulsionspolymerisation kontinuierlich oder stufenweise eingesetzt werden. Im einzelnen hängt dies von der chemischen Na- tur des Initiatorsystems als auch von der Polymerisationstempera- tur ab. Vorzugsweise wird ein Teil vorgelegt und der Rest nach Maßgabe des Verbrauchs der Polymerisationszone zugeführt.

Zur Entfernung der Restmonomeren wird üblicherweise auch nach dem Ende der eigentlichen Emulsionspolymerisation, d. h. nach einem Umsatz der Monomeren von mindestens 95 %, Initiator zugesetzt.

Die einzelnen Komponenten können dem Reaktor beim Zulaufverfahren von oben, in der Seite oder von unten durch den Reaktorboden zu- gegeben werden.

Bei der Emulsionspolymerisation werden wäßrige Dispersionen des Polymeren in der Regel mit Feststoffgehalten von 15 bis 75 Gew.-%, bevorzugt von 40 bis 75 Gew.-% erhalten.

Für eine hohe Raum/Zeitausbeute des Reaktors sind Dispersionen mit einem möglichst hohen Feststoffgehalt bevorzugt. Um Fest- stoffgehalte > 60 Gew.-% erreichen zu können, sollte man eine bi- oder polymodale Teilchengröße einstellen, da sonst die Viskosität zu hoch wird, und die Dispersion nicht mehr handhabbar ist. Die Erzeugung einer neuen Teilchengeneration kann beispielsweise durch Zusatz von Saat (EP-A 81083), durch Zugabe überschüssiger Emulgatormengen oder durch Zugabe von Miniemulsionen erfolgen.

Ein weiterer Vorteil, der mit der niedrigen Viskosität bei hohem Feststoffgehalt einhergeht, ist das verbesserte Beschichtungsver- halten bei hohen Feststoffgehalten. Die Erzeugung einer neuen/ neuer Teilchengeneration/en kann zu einem beliebigen Zeitpunkt

erfolgen. Er richtet sich nach den für eine niedrige Viskosität angestrebten Teilchengrößenverteilung.

Das so hergestellte Polymer wird vorzugsweise in Form seiner wäßrigen Dispersion verwendet.

Die Glasübergangstemperatur des polymeren Bindemittels, bzw. des Emulsionspolymerisats beträgt vorzugsweise-60 bis +150°C, beson- ders bevorzugt-50 bis +140°C und ganz besonders bevorzugt-4° bis +120°C.

Die Glasübergangstemperatur läßt sich nach üblichen Methoden wie Differentialthermoanalyse oder Differential Scanning Calorimetrie (s. z. B. ASTM 3418/82, sog."midpoint temperature") bestimmen.

Die wäßrige Polymerdispersion enthält neben dem Emulsionspolyme- risat- (EP) mono-oder multifunktionelle Epoxidverbindungen als Härter. Vorzugsweise werden dabei insbesondere di-oder tri- funktionelle Epoxidverbindungen eingesetzt, beispielsweise die entsprechenden Glycidylether. Besonders geeignete Epoxidver- bindungen sind u. a. Bisphenol-A-diglycidylether der allgemeinen Formel (II) (II) wobei n gleich 0 bis 15 bedeutet.

Das entsprechende Bisphenol-A-diglycidyletherderivat mit n=0 wird beispielsweise als Handelsprodukt unter dem Namen Epicote@ 828 von der Firma Shell vertrieben.

Weiter besonders geeignete Epoxidverbindungen sind u. a. Butan- dioldiglycidylether, Pentaerythrittriglycidylether, Neopentylgly- coldiglycidether oder aber Hexandioldiglycidether. Es können auch wasserdispergierbare Epoxidverbindungen verwendet werden.

Allgemein betrachtet können als Epoxidverbindungen u. a. aromati- sche Glycidylverbindungen wie die Bisphenole A der Formel (II) oder ihre Bromderivate, ferner Phenolnovolak-glycidylether oder Kresolnovolak-glycidylether, Bisphenol-F-diglycidylether, Glyoxal-tetraphenoltetraglycidylether, N, N-Diglycidyl-anilin,

p-Aminophenoltriglycid oder aber 4, 4'-Diaminodiphenylmethantetraglycid eingesetzt werden.

Weiterhin eignen sich als Epoxidverbindungen u. a. cycloali- phatische Glycidylverbindungen wie beispielsweise Tetrahydroph- thalsäurediglycidylester, Hexahydrophthalsäure-diglycidylester oder hydrierter Bisphenol-A-diglycidylether oder heterocyclische Glycidylverbindungen wie Triglycidylisocyanurat sowie Triglyci- dyl-bis-hydantoin.

Darüber hinaus können als Epoxidverbindungen auch cycloali- phatische Epoxidharze wie 3,4-Epoxycyclohexancarbon- säure-3'4'-epoxycyclohexylmethylester, Bis- (3, 4-epoxy-cyclohexyl-<BR> methyl)-adipat oder 3- (3', 4'-Epoxycyclohexyl) -2,4-dioxa- spiro [5, 5]-8, 9-epoxyundecan sowie aliphatische Epoxidharze wie Butan-1, 4-dioldiglycidylether oder Polypropylen- glykol-425-diglycidylether verwendet werden.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Epoxidverbindungen können sowohl vor, als auch während der Polymerisation der das Emulsionspolyme- risat bildenden Monomere sowie auch nach Beendigung dieser Polymerisation in die wäßrige Polymerdispersion eingerührt wer- den. Das Einrühren der Epoxidverbindungen kann dabei bei Tempera- turen von 10 bis 100°C, insbesondere bei Temperaturen von 10 bis 50°C erfolgen. Vorzugsweise werden sie im flüssigen Zustand als Härter eingesetzt.

Die Menge der mono-oder multifunktionellen Epoxidverbindungen in dem Feststoffanteil des erfindungsgemäßen Bindemittels, d. h. bezogen auf 100 Gew. -Teile der Summe aus dem Emulsionspolymerisat und dem Säurepolymer (EP und SP) beträgt vorzugsweise 0,1 bis 50 Gew. -Teile, insbesondere 0,2 bis 30 Gew. -Teile, besonders bevorzugt 0,5 bis 25 Gew.-Teile.

Als Härter können sowohl einzelne, als auch Gemische verschiede- ner mono-oder multifunktioneller Epoxidverbindungen eingesetzt werden. Derartige Epoxidverbindungen sind im Handel erhältlich.

Die wäßrige Polymerdispersion enthält auch das eingangs defi- nierte Säurepolymer SP.

SP ist ein radikalisch polymerisiertes Polymer, welches zu 5 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 bis 100 Gew.-% aus einer ethylenisch ungesättigten Säure oder einem ethylenisch ungesättigten Säureanhydrid aufgebaut ist.

Genannte seien insbesondere Acrylsäure oder Methacrylsäure, Ma- leinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Maleinsäureanhydrid.

Besonders bevorzugt enthält SP Säureanhydride, z. B. Maleinsäure- anhydrid oder Dicarbonsäuren, welche Anhydride bilden können, z. B. Maleinsäure.

Insbesondere enthalten die Polymeren SP 5 bis 50 Gew.-%, vorzugs- weise 10 bis 40 Gew.-% der zuletzt genannten Dicarbonsäuren oder Säureanhydriden. Bei den übrigen ethylenisch ungesättigten Verbindungen aus denen das Polymer aufgebaut ist, handelt es sich vorzugsweise um Acrylsäure oder Methacrylsäure.

Die Säuren können grundsätzlich auch als Salze, z. B. Alkali-oder Ammoniumsalze vorliegen und eingesetzt werden. Ebenfalls geeignet sind Salze von Aminen.

Darüberhinaus kann das Polymer z. B. auch folgende Monomere als Aufbaukomponenten enthalten : Ci-Cs-Alkyl (meth) acrylate, Vinylester, Vinylether, Olefine, Vinyl- halogenide, ungesättigte Nitrile etc.

Die wäßrige Polymerdispersion kann auch noch ein Polyol als Ver- netzungsmittel für das Polymer SP enthalten.

Bevorzugt handelt es sich dabei um niedermolekulare Verbindungen mit einem Molgewicht unter 2000 g/mol, insbesondere unter 1000 g/ mol.

Bevorzugt sind 2 bis 5-wertige Polyole, wie Glycerin, Tri- methylolpropan etc.

Besonders bevorzugt sind Alkanolamine. Genannt seien insbesondere Diethanolamin und Triethanolamin. Weiter bevorzugt verwendete Alkanolamine sind u. a. aus der EP-A 902796 bekannt, deren Offen- barungsgehalt diesbezüglich Bestandteil der vorliegenden Erfin- dungsbeschreibung ist.

Insbesondere geeignet sind Polymere SP wie sie in EP-A 882074 be- schrieben sind.

SP und Polyol-Vernetzer werden bevorzugt in einem solchen Verhältnis zueinander eingesetzt, daß das Molverhältnis von Carboxylgruppen und der Hydroxylgruppen 20 : 1 bis 1 : 1, bevorzugt

8 : 1 bis 5 : 1 und besonders bevorzugt 5 : 1 bis 1,7 : 1 beträgt (Anhydridgruppen werden hierbei als 2 Carboxylgruppen berechnet).

Die Zugabe des Säurepolymeren und des Polyols zur wäßrigen Dis- persion kann zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen.

Die wäßrige Polymerdispersion kann Phosphor enthaltende Reakti- onsbeschleuniger enthalten ; bevorzugt enthält sie jedoch keine derartigen Verbindungen.

In einer besonderen Ausführungsform erfolgt die Herstellung des Emulsionspolymerisats in Gegenwart zumindest einer Teilmenge des Säurepolymeren SP. In diesem Fall ist SP vorzugsweise - 50 bis 99,5 Gew.-% mindestens einer ethylenisch ungesättigten Mono-, Dicarbonsäure oder eines Dicarbonsäureanhydrids, - 0, 5 bis 50 Gew.-% wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung, die ausgewählt ist unter den Estern ethylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren und den Halbestern und Die- stern ethylenisch ungesättigter Dicarbonsäuren mit einem min- destens eine Hydroxylgruppe aufweisenden Amin, - bis zu 20 Gew.-% mindestens eines weiteren Monomers.

Besonders bevorzugt erfolgt die Emulsionspolymerisation in Gegen- wart von mindestens 30 Gew.-%, insbesondere mindestens 50 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 100 Gew.-% der Gesamtmenge SP.

Das Polymerisat SP enthält 50 bis 99,5 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 99 Gew.-%, solcher Strukturelemente eingebaut, die sich von min- destens einer ethylenisch ungesättigten Mono-oder Dicarbonsäure ableiten. Diese Säuren können in dem Polymerisat gewünschtenfalls auch teilweise oder vollständig in Form eines Salzes vorliegen.

Bevorzugt ist die saure Form.

Vorzugsweise ist SP zu mehr als 10 g/1 (bei 25 °C) in Wasser lös- lich.

Bevorzugte Carbonsäuren sind C3-bis Clo-Monocarbonsäuren und C4- bis Cg-Dicarbonsäuren, insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, 2-Methylmaleinsäure und/ oder Itaconsäure. Besonders bevorzugt sind Acrylsäure, Methacryl- säure, Maleinsäure und Mischungen davon. Bei der Herstellung des Polymerisats SP können selbstverständlich auch anstelle der Säu- ren oder zusammen mit den Säuren deren Anhydride, wie Maleinsäu-

reanhydrid, Acrylsäure-oder Methacrylsäureanhydrid eingesetzt werden.

Das Polymerisat SP enthält ferner 0,5 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 30 Gew.-%, wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbin- dung, die ausgewählt ist unter den Estern ethylenisch ungesättig- ter Monocarbonsäuren und den Halbestern und Diestern ethylenisch ungesättigter Dicarbonsäuren mit mindestens einem hydroxylgrup- penhaltigen Amin, in einpolymerisierter Form.

Das Polymer SP liegt vorzugsweise als Kammpolymer mit kovalent gebundenen Aminseitenketten vor.

Für die Ester geeignete Monocarbonsäuren sind die zuvor genannten C3-bis Clo-Monocarbonsäuren, insbesondere Acrylsäure, Methacryl- säure, Crotonsäure, und Mischungen davon.

Für die Halbester und Diester geeignete Dicarbonsäuren sind die zuvor genannten C4-bis Cg-Dicarbonsäuren, insbesondere Fumar- säure, Maleinsäure, 2-Methylmaleinsäure, Itaconsäure, und Mi- schungen davon.

Vorzugsweise ist das Amin mit mindestens einer Hydroxylgruppe ausgewählt aus sekundären und tertiären Aminen, die wenigstens einen C6-bis C22-Alkyl-, C6-bis C22-Alkenyl-, Aryl-C6-bis C22-alkyl-oder Aryl-C6-bis C22-alkenylrest aufweisen, wobei die Alkenylgruppe 1, 2 oder 3 nicht benachbarte Doppelbindungen auf- weisen kann.

Vorzugsweise ist das Amin hydroxyalkyliert und/oder alkoxyliert.

Alkoxylierte Amine weisen vorzugsweise einen oder zwei Alkylen- oxidreste mit terminalen Hydroxylgruppen auf. Vorzugsweise weisen die Alkylenoxidreste je 1 bis 100, bevorzugt je 1 bis 50, gleiche oder verschiedene Alkylenoxideinheiten, statistisch verteilt oder in Form von Blöcken auf. Bevorzugte Alkylenoxide sind Ethylen- oxid, Propylenoxid und/oder Butylenoxid. Besonders bevorzugt ist Ethylenoxid.

Bevorzugt enthält das Polymerisat SP eine ungesättigte Verbindung auf Basis einer Aminkomponente eingebaut, die wenigstens ein Amin der allgemeinen Formel RCNRaRb enthält, wobei

Rc für C6-bis C22-Alkyl, C6-bis C22-Alkenyl, Aryl-C6-C22-alkyl oder Aryl-C6-C22-alkenyl steht, wobei der Alkenylrest 1,2 oder 3 nicht benachbarte Doppelbindungen aufweisen kann, Ra für Hydroxy-Cl-C6-alkyl oder einen Rest der Formel (III) - (CH2CHz0) X (CHZCH (CH3) 0) y-H (III) steht, wobei in der Formel (III) die Reihenfolge der Alkylenoxideinheiten beliebig ist und x und y unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 0 bis 100, bevorzugt 0 bis 50, stehen, wobei die Summe aus x und y > 1 ist, Rb für Wasserstoff, C1-bis C22-Alkyl, Hydroxy-C1-C6-alkyl, C6- bis C22-Alkenyl, Aryl-C6-C22-alkyl, Aryl-C6-C22-alkenyl oder Cs-bis C8-Cycloalkyl steht, wobei der Alkenylrest 1,2 oder 3 nicht benachbarte Doppelbindungen aufweisen kann, oder Rb für einen Rest der Formel (IV) -(CH2CH2O) V (CH2CH (CH3) 0) w-H (IV) steht, wobei in der Formel (IV) die Reihenfolge der Alkylenoxideinheiten beliebig ist und v und w unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 0 bis 100, vorzugsweise 0 bis 50, stehen.

Bevorzugt steht Rc für Ca-bis C20-Alkyl oder Cg-bis C20-Alkenyl, wobei der Alkenylrest 1,2 oder 3 nicht benachbarte Doppelbindun- gen aufweisen kann. Vorzugsweise steht Rc für den Kohlenwasser- stoffrest einer gesättigten oder ein-oder mehrfach ungesättigten Fettsäure. Bevorzugte Reste Rc sind z. B. n-Octyl, Ethylhexyl, Un- decyl, Lauryl, Tridecyl, Myristyl, Pentadecyl, Palmityl, Margari- nyl, Stearyl, Palmitoleinyl, Oleyl und Linolyl.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Aminkomponente um ein alkoxyliertes Fettamin oder ein alkoxyliertes Fettamingemisch.

Besonders bevorzugt sind die Ethoxylate. Insbesondere werden Al- koxylate von Aminen auf Basis natürlich vorkommender Fettsäuren eingesetzt, wie z. B. Talgfettamine, die überwiegend gesättigte und ungesättigte C14-, C16-und Cis-Alkylamine enthalten oder Ko- kosamine, die gesättigte, einfach und zweifach ungesättigte C6-C22-, vorzugsweise C12-C14-Alkylamine enthalten. Zur Alkoxylie- rung geeignete Amingemische sind z. B. verschiedene Armeen@-Mar- ken der Fa. Akzo oder Noram@-Marken der Fa. Ceca.

Geeignete, kommerziell erhältliche alkoxylierte Amine sind z. B. die Noramox@-Marken der Fa. Ceca, bevorzugt ethoxylierte Oleyl- amine, wie Noramox (D 05 (5 EO-Einheiten), sowie die unter der Marke Lutensol@FA vertriebenen Produkte der Fa. BASF Aktien- gesellschaft.

Die Einpolymerisierung der vorgenannten Ester, Halbester und Die- ster bewirkt im allgemeinen eine ausgeprägte Stabilisierung einer Polymerdispersion, welche in Gegenwart von SP hergestellt wird.

Die erfindungsgemäßen Bindemittel behalten ihre kolloidale Stabi- lität der Latexpartikel bei Verdünnung mit Wasser oder verdünnten Elektrolyten oder Tensidlösungen zuverlässig bei.

Die Veresterung zur Herstellung der zuvor beschriebenen Ester, Halbester und Diester erfolgt nach üblichen, dem Fachmann bekann- ten Verfahren. Zur Herstellung von Estern ungesättigter Monocar- bonsäuren können die freien Säuren oder geeignete Derivate, wie Anhydride, Halogenide, z. B. Chloride, und (C1-bis C4)-Alkylester eingesetzt werden. Die Herstellung von Halbestern ungesättigter Dicarbonsäuren erfolgt bevorzugt ausgehend von den entsprechenden Dicarbonsäureanhydriden. Vorzugsweise erfolgt die Umsetzung in Gegenwart eines Katalysators, wie z. B. eines Dialkyltitanats oder einer Säure, wie Schwefelsäure, Toluolsulfonsäure oder Me- thansulfonsäure. Die Umsetzung erfolgt im Allgemeinen bei Reakti- onstemperaturen von 60 bis 200 °C. Nach einer geeigneten Ausfüh- rungsform erfolgt die Umsetzung in Gegenwart eines Inertgases, wie Stickstoff. Bei der Reaktion gebildetes Wasser kann durch ge- eignete Maßnahmen, wie Abdestillieren, aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden. Die Umsetzung kann gewünschtenfalls in Gegenwart üblicher Polymerisationsinhibitoren erfolgen. Die Veresterungs- reaktion kann im Wesentlichen vollständig oder nur bis zu einem Teilumsatz durchgeführt werden. Gewünschtenfalls kann eine der Esterkomponenten, vorzugsweise das hydroxylgruppenhaltige Amin, im Überschuss eingesetzt werden. Der Anteil der Esterbildung kann mittels Infrarotspektroskopie ermittelt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Herstellung der ungesättigten Ester, Halbester oder Diester und deren weitere Umsetzung zu den Polymerisaten SP ohne Zwischenisolierung der Ester und vorzugsweise nacheinander im selben Reaktionsgefäß.

Bevorzugt wird zur Herstellung der Polymerisate SP ein Umset- zungsprodukt aus einem Dicarbonsäureanhydrid, vorzugsweise Ma- leinsäureanhydrid, und einem der zuvor beschriebenen hydroxyl- gruppenhaltigen Amine eingesetzt.

Neben den Bestandteilen Carbonsäure sowie Ester, Halbester und/ oder Diester kann das Polymerisat SP noch 0 bis 20 Gew.-%, bevor- zugt 0,1 bis 10 Gew.-%, andere Monomere einpolymerisiert enthal- ten. Brauchbare Monomere sind die im Zusammenhang mit dem Polyme- risat AI genannten Monomere, wobei Vinylaromaten, wie Styrol, Olefine, beispielsweise Ethylen, oder (Meth) acrylsäureester wie Methyl (meth) acrylat, Ethyl (meth) acrylat, n-Butyl (meth) acrylat, 2-Ethylhexyl (meth) acrylat und Mischungen davon besonders bevor- zugt sind.

Die Herstellung der Polymerisate SP erfolgt vorzugsweise durch radikalische Polymerisation in Substanz oder in Lösung. Geeignete Lösungsmittel für die Lösungsmittelpolymerisation sind z. B. Was- ser, mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel, wie Alkohole und Ketone, beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopro- panol, n-Butanol, Aceton, Methylethylketon etc., und Mischungen davon. Geeignete Polymerisationsinitiatoren sind beispielsweise Peroxide, Hydroperoxide, Peroxodisulfate, Percarbonate, Peroxo- ester, Wasserstoffperoxid und Azoverbindungen, wie sie oben für die Herstellung der erfindungsgemäßen Polymerdispersionen näher beschrieben werden. Die Polymerisate SP können gewünschtenfalls separat hergestellt und nach üblichem Verfahren isoliert und/oder gereinigt werden. Bevorzugt werden die Polymerisate SP unmittel- bar vor der Herstellung der erfindungsgemäßen Polymerdispersionen hergestellt und ohne Zwischenisolierung für die Dispersionspoly- merisation eingesetzt.

Die Herstellung der Polymerisate SP kann vorteilhaft auch durch polymeranaloge Umsetzung erfolgen. Dazu kann ein Polymerisat, das 80 bis 100 Gew.-% mindestens einer ethylenisch ungesättigten Mono-und/oder Dicarbonsäure sowie 0 bis 20 Gew.-% der zuvor ge- nannten anderen Polymere eingebaut enthält, mit mindestens einem hydroxylgruppenhaltigen Amin umgesetzt werden.

Das Gewichtsverhältnis von Polymerisat EP zu Polymerisat SP, auf Feststoffbasis, liegt vorzugsweise im Bereich von 7 : 1 bis 1 : 7, insbesondere 3 : 1 bis 1 : 3.

Neben den Polymerisaten EP und SP und den Epoxidverbindungen kann die wäßrige Polymerdispersion noch 0 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Polymerisat SP, mindestens eines oberflächenaktiven, alkoxylierten, bevorzugt ethoxylierten (EO) oder propoxylierten (PO), Alkylamins enthalten. Bevorzugte Alky- lamine sind die Alkylamine der Formel RCNRaRb, wie zuvor defi- niert, die auch in dem Polymerisat SP enthalten sind, wobei Alky- lamine der Formel

in der R ein Alkyl-, Alkenyl-oder Alkylvinylrest mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen darstellt und m und n unabhängig voneinander > 1 sind, besonders bevorzugt sind. Bevorzugte Reste R weisen 8 bis 22 Kohlenstoffatome auf.

Die in dem Polymerisat SP enthaltenen alkoxylierten Alkylamine und die zusätzlichen Alkylamin-Vernetzer können gleiche oder ver- schiedene Verbindungen sein.

Besonders bevorzugte Zusammensetzungen der Polymerdispersionen enthalten a) 70 bis 30 Gew.-% Polymerisat EP, b) 30 bis 70 Gew.-% Polymerisat SP und gegebenenfalls c) 0 bis 10 Gew.-% oberflächenaktives alkoxyliertes Alkylamin, d) 0 bis 20 Gew.-% Polyol-Vernetzer, e) 0 bis 5 Gew.-% Reaktionsbeschleuniger (insbesondere kein Reaktionsbeschleuniger), sowie, bezogen auf die Gewichtssumme von a) bis e) zusätzlich die oben angegebene Menge der mono-oder multifunktionellen Epoxidver- bindungen.

Zusätzlich zu den genannten Bestandteilen können übliche Zusätze je nach Anwendungszweck zugesetzt werden. Die Polymerdispersion und die weitere Zusätze enthaltende Polymerdisperison wird im folgenden zusammenfassend auch"Zusammensetzung"genannt.

Die in der Zusammensetzung gegebenenfalls zusätzlich enthaltenen Komponenten werden im allgemeinen nach dem Ende der Emulsionspo- lymerisation zugegeben.

Weiter können die Zusammensetzungen übliche Zusätze je nach An- wendungszweck enthalten. Beispielsweise können sie Bakterizide oder Fungizide enthalten. Darüber hinaus können sie Hydrophobie- rungsmittel zur Erhöhung der Wasserfestigkeit der behandelten Substrate enthalten. Geeignete Hydrophobierungsmittel sind übli- che wässrige Paraffindispersionen oder Silicone. Weiter können die Zusammensetzungen Netzmittel, Verdickungsmittel, Plastifizie- rungsmittel, Retentionsmittel, Pigmente und Füllstoffe enthalten.

Schließlich können die Zusammensetzungen übliche Brandschutzmit- tel, wie z. B. Aluminiumsilikate, Aluminiumhydroxide, Borate und/ oder Phosphate enthalten.

Die Zusammensetzungen können auch in Abmischung mit anderen Bin- demitteln, wie beispielsweise Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, Mela- min-Formaldehyd-Harzen oder Phenol-Formaldehyd-Harzen eingesetzt werden.

Die Zusammensetzungen sind vorzugsweise formaldehydfrei. Formal- dehydfrei bedeutet, dass die Zusammensetzungen keine wesentlichen Mengen an Formaldehyd enthalten und auch bei Trocknung und/oder Härtung keine wesentlichen Mengen an Formaldehyd freigesetzt wer- den. Im Allgemeinen enthalten die Zusammensetzungen < 100 ppm Formaldehyd. Sie ermöglichen die Herstellung von Formkörpern mit kurzer Härtungszeit und verleihen den Formkörpern ausgezeichnete mechanische Eigenschaften.

Die Zusammensetzungen sind vor der Anwendung im Wesentlichen un- vernetzt und daher thermoplastisch. Wenn erforderlich, kann je- doch ein geringer Grad an Vorvernetzung des Polymerisats EP ein- gestellt werden, z. B. durch Verwendung von Monomeren mit zwei oder mehr polymerisierbaren Gruppen.

Die Polymerdispersion bzw. Zusammensetzung kann z. B. als Binde- mittel für faserige und körnige Substrate, wie z. B. Holzschnit- zel, Holzfasern, Textilfasern, Glasfasern, Mineralfasern oder Na- turfasern wie Jute, Flachs, Hanf oder Sisal, aber auch Kork- schnitzel oder Sand verwendet werden. Nach Härtung werden Form- teile mit einer hohen mechanischen Festigkeit erhalten, die auch im Feuchtklima ihre Dimensionsstabilität behalten. Bevorzugt ist die thermische Härtung. Die Härtungstemperaturen betragen im All- gemeinen 80 bis 250 °C, vorzugsweise 100 bis 200 °C.

Beim Erhitzen verdampft das in der Zusammensetzung enthaltene Wasser und es kommt zur Härtung der Zusammensetzung. Diese Pro- zesse können nacheinander oder gleichzeitig ablaufen. Unter Här- tung wird in diesem Zusammenhang die chemische Veränderung der Zusammensetzung verstanden, z. B. die Vernetzung durch Knüpfung von kovalenten Bindungen zwischen den verschiedenen Bestandteilen der Zusammensetzungen, Bildungen von ionischen Wechselwirkungen und'Clustern, Bildung von Wasserstoffbrücken. Weiterhin können bei der Härtung auch physikalische Veränderungen im Bindemittel ablaufen, wie z. B. Phasenumwandlungen oder Phaseninversionen.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen thermisch härtbaren Bindemit- tels ist, dass ihre Härtung bei vergleichsweise niedrigen Tempe- raturen erfolgen kann. Die Dauer und die Temperatur der Erwärmung

beeinflussen den Aushärtungsgrad. Die Güte der Vernetzung läßt sich über den Auswaschverlust in Wasser bei Raumtemperatur (RT) bestimmen. Dabei erhält man den sogenannten Gelgehalt des Polymers. Der Gelgehalt von Polymerfilmen nach einer 30 min. lan- gen Vernetzung bei 130°C beträgt mindestens 50 %, bevorzugt minde- stens 70 %. Der Grad der durch das Epoxid hervorgerufenen Vernet- zung läßt sich u. a. durch Infrarotspektroskopie ermitteln.

Die Aushärtung kann auch in zwei oder mehr Stufen erfolgen. So kann z. B. in einem ersten Schritt die Härtungstemperatur und -zeit so gewählt werden, dass nur ein geringer Härtungsgrad er- reicht wird und weitgehend vollständige Aushärtung in einem zwei- ten Schritt erfolgt. Dieser zweite Schritt kann räumlich und zeitlich getrennt vom ersten Schritt erfolgen. Dadurch wird bei- spielsweise die Verwendung der erfindungsgemäßen thermisch härt- baren Bindemittels zur Herstellung von mit Bindemittel imprä- gnierten Halbzeugen möglich, die an anderer Stelle verformt und ausgehärtet werden können.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der thermisch härtbaren Bindemittel auf Basis einer wässrigen Poly- merdispersion als Bindemittel für Formkörper und Vliese aus fasrigen oder körnigen Materialien und anschließende Härtung.

Derartige Formkörper haben bevorzugt eine Dichte von 0,2 bis 1,4 g/cm3 bei 23 °C.

Als Formkörper kommen insbesondere Platten und konturierte Form- teile in Betracht. Ihre Dicke beträgt im Allgemeinen mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm, ihre Oberfläche beträgt typi- scherweise 200 bis 200 000 cm2. In Betracht kommen insbesondere Holzfaser-und Spanplatten, Korkplatten,-blöcke und-formen, Dämmstoffplatten und-rollen, z. B. aus Mineral-und Glasfasern, Automobilinnenteile, z. B. Türinnenverkleidungen, Armaturenträ- ger, Hutablagen, etc.

Die Gewichtsmenge des verwendeten Bindemittels beträgt im Allge- meinen 0,5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-% (Bindemit- tel fest), bezogen auf das Substrat (Fasern, Schnitzel oder Späne) aus dem dann der Formkörper oder das Vlies gebildet wird.

Die Fasern, Schnitzel oder Späne können direkt mit dem Bindemit- tel beschichtet werden oder mit dem wässrigen Bindemittel ver- mischt werden. Die Viskosität des wässrigen Bindemittels wird vorzugsweise auf 10 bis 4 000 mPas, bevorzugt auf 30 bis

2 000 mPas (DIN 53019, Rotationsviskosimeter bei 250 sec~1) einge- stellt.

Die Mischung aus Fasern, Schnitzeln und Spänen und dem Bindemit- tel kann z. B. bei Temperaturen von 10 bis 150 °C vorgetrocknet werden und anschließend zu den Formkörpern, z. B. bei Temperatu- ren von 80 bis 250 °C, vorzugsweise 100 bis 200 °C, und Drücken von im Allgemeinen 2 bis 1 000 bar, vorzugsweise 10 bis 750 bar, besonders bevorzugt 200 bis 500 bar zu den Formkörpern verpresst werden.

Die Bindemittel eignen sich insbesondere zur Herstellung von Holzwerkstoffen wie Holzspanplatten und Holzfaserplatten (vgl.

Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie, 4. Auflage 1976, Band 12, S. 709-727), die durch Verleimung von zerteiltem Holz, wie z. B. Holzspänen und Holzfasern, hergestellt werden können.

Die Wasserfestigkeit von Holzwerkstoffen kann erhöht werden, indem man dem Bindemittel eine handelsübliche wässrige Paraffin- dispersion oder andere Hydrophobierungsmittel zusetzt, bzw. diese Hydrophobierungsmittel vorab oder nachträglich den Fasern, Schnitzeln oder Spänen zusetzt.

Die Herstellung von Spanplatten ist allgemein bekannt und wird beispielsweise in H. J. Deppe, K. Ernst Taschenbuch der Spanplat- tentechnik, 2. Auflage, Verlag Leinfelden 1982, beschrieben.

Es werden bevorzugt Späne eingesetzt, deren mittlere Spangröße zwischen 0,1 und 4 mm, insbesondere 0,2 und 2 mm liegt, und die weniger als 6 Gew.-% Wasser enthalten. Es können jedoch auch deutlich grobteiligere Späne und solche mit höherem Feuchtig- keitsgehalt eingesetzt werden. Das Bindemittel wird möglichst gleichmäßig auf die Holzspäne aufgetragen, wobei das Gewichtsver- hältnis Bindemittel fest : Holzspäne vorzugsweise 0,02 : 1 bis 0,3 : 1 beträgt. Eine gleichmäßige Verteilung lässt sich beispielsweise erreichen, indem man das Bindemittel in feinverteilter Form auf die Späne aufsprüht.

Die beleimten Holzspäne werden anschließend zu einer Schicht mit möglichst gleichmäßiger Oberfläche ausgestreut, wobei sich die Dicke der Schicht nach der gewünschten Dicke der fertigen Span- platte richtet. Die Streuschicht wird bei einer Temperatur von z. B. 100 bis 250 °C, bevorzugt von 120 bis 225 °C durch Anwendung von Drücken von üblicherweise 10 bis 750 bar zu einer Platte ver- presst. Die benötigten Presszeiten können in einem weiten Bereich variieren und liegen im Allgemeinen zwischen 15 Sekunden bis 30 Minuten.

Die zur Herstellung von mitteldichten Holzfaserplatten (MDF) aus den Bindemitteln benötigten Holzfasern geeigneter Qualität können aus rindenfreien Holzschnitzeln durch Zermahlung in Spezialmühlen oder sogenannten Refinern bei Temperaturen von ca. 180 °C herge- stellt werden.

Zur Beleimung werden die Holzfasern im Allgemeinen mit einem Luftstrom aufgewirbelt und das Bindemittel in den so erzeugten Fasernstrom eingedüst ("Blow-Line"Verfahren). Das Verhältnis Holzfasern zu Bindemittel, bezogen auf den Trockengehalt bzw.

Feststoffgehalt beträgt üblicherweise 40 : 1 bis 2 : 1, bevorzugt 20 : 1 bis 4 : 1. Die beleimten Fasern werden in dem Fasernstrom bei Temperaturen von z. B. 130 bis 180 °C getrocknet, zu einem Faser- vlies ausgestreut und bei Drücken von 10 bis 50 bar zu Platten oder Formkörpern verpresst.

Die beleimten Holzfasern können auch, wie z. B. in der DE-A 2 417 243 beschrieben, zu einer transportablen Fasermatte verarbeitet werden. Dieses Halbzeug kann dann in einem zweiten, zeitlich und räumlich getrennten Schritt zu Platten oder Formtei- len, wie z. B. Türinnenverkleidungen von Kraftfahrzeugen weiter- verarbeitet werden.

Auch andere Naturfaserstoffe, wie Sisal, Jute, Hanf, Flachs, Kokosfasern, Bananenfasern und andere Naturfasern können mit den Bindemitteln zu Platten und Formteile verarbeitet werden. Die Na- turfaserstoffe können auch in Mischungen mit Kunststofffasern, z. B. Polypropylen, Polyethylen, Polyester, Polyamide oder Poly- acrylnitril verwendet werden. Diese Kunststoffasern können dabei auch als Cobindemittel neben dem erfindungsgemäßen Bindemittel fungieren. Der Anteil der Kunststoffasern beträgt dabei bevorzugt weniger als 50 Gew.-%, insbesondere weniger als 30 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt weniger als 10 Gew.-%, bezogen auf alle Späne, Schnitzel oder Fasern. Die Verarbeitung der Fasern kann nach dem bei den Holzfaserplatten praktizierten Verfahren erfol- gen. Es können aber auch vorgeformte Naturfasermatten mit den Bindemitteln imprägniert werden, gegebenenfalls unter Zusatz ei- nes Benetzungshilfsmittels. Die imprägnierten Matten werden dann im bindemittelfeuchten oder vorgetrockneten Zustand z. B. bei Temperaturen zwischen 100 und 250 °C und brücken zwischen 10 und 100 bar zu Platten oder Formteilen verpreßt.

Bevorzugt haben die mit den Bindemitteln imprägnierten Substrate beim Verpressen einen Restfeuchtegehalt von 3 bis 20 Gew.-%, be- zogen auf das zu bindende Substrat.

Die erhaltenen Formkörper haben eine geringe Wasseraufnahme, eine niedrige Dickenquellung nach Wasserlagerung, eine gute Festigkeit und sind formaldehydfrei.

Außerdem kann man die Zusammensetzungen als Bindemittel für Be- schichtungs-und Imprägniermassen für Platten aus organischen und/oder anorganischen Fasern, nicht fasrigen mineralischen Füll- stoffen sowie Stärke und/oder wässrigen Polymerisatdispersionen verwenden. Die Beschichtungs-und Imprägniermassen verleihen den Platten einen hohen Biegemodul. Die Herstellung derartiger Plat- ten ist bekannt.

Derartige Platten werden üblicherweise als Schalldämmplatten ein- gesetzt. Die Dicke der Platten liegt üblicherweise im Bereich von etwa 5 bis 30 mm, bevorzugt im Bereich von 10 bis 25 mm. Die Kantenlänge der quadratischen oder rechteckigen Platten liegt üblicherweise im Bereich von 200 bis 2.000 mm.

Ferner können die Zusammensetzungen in der Beschichtungs-und Im- prägnierungstechnologie übliche Hilfsstoffe enthalten. Beispiele hierfür sind feinteilige inerte Füllstoffe, wie Aluminiumsili- kate, Quarz, gefällte oder pyrogene Kieselsäure, Leicht-und Schwerspat, Talkum, Dolomit oder Calciumcarbonat ; farbgebende Pigmente, wie Titanweiß, Zinkweiß, Eisenoxidschwarz etc., Schaum- inhibitoren, wie modifizierte Dimethylpolysiloxane, und Haftver- mittler sowie Konservierungsmittel.

Die Komponenten der Zusammensetzung sind in der Beschichtungs- masse im Allgemeinen in einer Menge von 1 bis 65 Gew.-% enthal- ten. Der Anteil der inerten Füllstoffe liegt im Allgemeinen bei 0 bis 85 Gew.-%, der Wasseranteil beträgt mindestens 10 Gew.-%.

Die Anwendung der Zusammensetzungen erfolgt in üblicher Weise durch Auftragen auf ein Substrat, beispielsweise durch Sprühen, Rollen, Gießen oder Imprägnieren. Die aufgetragenen Mengen, bezo- gen auf den Trockengehalt der Zusammensetzung, betragen im Allge- meinen 2 bis 100 g/m2.

Die einzusetzenden Mengen an Zusatzstoffen sind dem Fachmann be- kannt und richten sich im Einzelfall nach den gewünschten Eigen- schaften und dem Anwendungszweck.

Die Zusammensetzungen sind auch als Bindemittel für Dämmstoffe aus anorganischen Fasern, wie Mineralfasern und Glasfasern brauchbar. Solche Dämmstoffe werden technisch durch Verspinnen von Schmelzen der entsprechenden mineralischen Rohstoffe herge- stellt, siehe US-A 2,550, 465, US-A 2,604, 427, US-A 2,830, 648,

EP-A 354 913 und EP-A 567 480. Die Zusammensetzung wird dann auf die frisch hergestellten, noch heißen anorganischen Fasern auf- gesprüht. Das Wasser verdampft dann weitgehend und die Zusammen- setzung bleibt im Wesentlichen unausgehärtet als Viskosemasse auf den Fasern haften. Eine auf diese Weise hergestellte endlose, bindemittelhaltige Fasermatte wird von geeigneten Förderbändern durch einen Härtungsofen weitertransportiert. Dort härtet die Matte bei Temperaturen im Bereich von ca. 100 bis 200 °C zu einer steifen Matrix aus. Nach dem Härten werden die Dämmstoffmatten in geeigneter Weise konfektioniert.

Der überwiegende Anteil der in den Dämmstoffen verwendeten Mine- ral-oder Glasfasern hat einen Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 20 PM und eine Länge im Bereich von 0,5 bis 10 cm.

Die erfindungsgemäßen Bindemittel können u. a. bei der Herstellung von Filterpapieren für Luft-und Ölfilter verwendet werden. Wei- terhin können sie als Bestandteile von Dekorpapieren eingesetzt werden.

Die Zusammensetzungen eignen sich außerdem als Bindemittel für Faservliese.

Als Faservliese seien z. B. Vliese aus Cellulose, Cellulose- acetat, Ester und Ether der Cellulose, Baumwolle, Hanf, tierische Fasern, wie Wolle oder Haare und insbesondere Vliese von synthe- tischen oder anorganischen Fasern, z. B. Aramid-, Kohlenstoff-, Polyacrylnitril-, Polyester-, Mineral-, PVC-oder Glasfasern genannt.

Im Falle der Verwendung als Bindemittel für Faservliese können die Zusammensetzungen z. B. folgende Zusatzstoffe enthalten : Si- likate, Silikone, borhaltige Verbindungen, Gleitmittel, Benet- zungsmittel.

Bevorzugt sind Glasfaservliese. Die ungebundenen Faservliese (Rohfaservliese), insbesondere aus Glasfasern, werden durch das erfindungsgemäße Bindemittel gebunden, d. h. verfestigt.

Dazu wird das Bindemittel vorzugsweise im Gewichtsverhältnis Fa- ser/Bindemittel (fest) von 10 : 1 bis 1 : 1, besonders bevorzugt von 6 : 1 bis 3 : 1 auf das Rohfaservlies z. B. durch Beschichten, Imprä- gnieren, Tränken aufgebracht.

Das Bindemittel wird dabei vorzugsweise in Form einer verdünnten wässrigen Zubereitung mit 95 bis 40 Gew.-% Wasser verwendet.

Nach dem Aufbringen des Bindemittels auf das Rohfaservlies er- folgt im allgemeinen eine Trocknung und Vernetzung vorzugsweise bei 100 bis 400, insbesondere 130 bis 280 °C, ganz besonders be- vorzugt 130 bis 230 °C über einen Zeitraum von vorzugsweise 10 Se- kunden bis 10 Minuten, insbesondere von 10 Sekunden bis 3 Minu- ten.

Das erhaltene, gebundene Faservlies weist eine hohe Festigkeit im trockenen und nassen Zustand auf. Die erfindungsgemäßen Bindemit- tel erlauben insbesondere kurze Trocknungszeiten und auch nie- drige Trocknungstemperaturen. Sie lassen sich auch zum Halbzeug trocknen, welches eine spätere Verarbeitung erlaubt.

Die gebundenen Faservliese, insbesondere Glasfaservliese eignen sich zur Verwendung als bzw. in Dachbahnen, als Trägermaterialien für Tapeten oder als Inliner bzw. Trägermaterial für Fußboden- beläge z. B. aus PVC.

Bei der Verwendung als Dachbahnen werden die gebundenen Faser- vliese im Allgemeinen mit Bitumen beschichtet.

Aus den wässrigen Zusammensetzungen lassen sich weiterhin ge- schäumte Platten oder Formkörper herstellen. Dazu wird zunächst das in der Zusammensetzung enthaltene Wasser bei Temperaturen von < 100 °C bis zu einem Gehalt von < 20 Gew.-% entfernt. Die so er- haltene viskose Zusammensetzung wird dann bei Temperaturen > 100 °C, vorzugsweise bei 120 bis 300 °C, verschäumt. Als Treibmit- tel kann z. B. das in der Mischung noch enthaltene Restwasser und/oder die bei der Härtungsreaktion entstehenden gasförmigen Reaktionsprodukte dienen. Es können jedoch auch handelsübliche Treibmittel zugesetzt werden. Die entstehenden vernetzten Poly- merschäume können beispielsweise zur Wärmedämmung und zur Schall- isolierung eingesetzt werden.

Mit den Zusammensetzungen lassen sich durch Imprägnierung von Pa- pier und anschließende schonende Trocknung nach den bekannten Verfahren sogenannte Laminate, z. B. für dekorative Anwendungen, herstellen. Diese werden in einem zweiten Schritt auf das zu be- schichtende Substrat unter Einwirkung von Hitze und Druck aufla- miniert, wobei die Bedingungen so gewählt werden, dass es zur Aushärtung des Bindemittels kommt.

Die Zusammensetzungen können weiterhin zur Herstellung von Schleifpapier und Schleifkörpern nach den üblicherweise mit Phe- nolharz als Bindemittel durchgeführten Herstellverfahren verwen- det werden. Bei der Herstellung von Schleifpapieren wird auf ein geeignetes Trägerpapier zunächst eine Schicht der erfindungsgemä-

ßen Bindemittel als Grundbinder aufgetragen (zweckmäßigerweise 10 g/m2). In den feuchten Grundbinder wird die gewünschte Menge an Schleifkorn, z. B. Siliciumcarbid, Korund, etc., eingestreut.

Nach einer Zwischentrocknung wird eine Deckbinderschicht aufge- tragen (z. B. 5 g/m2). Das auf diese Weise beschichtete Papier wird anschließend zur Aushärtung noch 5 Min. lang bei 170 °C ge- tempert.

Über die Zusammensetzung des Polymerisates SP kann die Härte und Flexibilität der Zusammensetzung auf das gewünschte Niveau einge- stellt werden.

Die Zusammensetzungen sind weiterhin geeignet als formaldehyd- freie Sandbindemittel zur Herstellung von Gussformen und Gussker- nen für den Metallguss nach den üblichen thermischen Härtungsver- fahren (E. Flemming, W. Tilch, Formstoffe und Formverfahren, Dt.

Verlag für Grundstoffindustrie, Stuttgart, 1993).

Weiterhin eignen sie sich als Bindemittel für Kokillendämmplat- ten.

Die erfindungsgemäßen thermisch härtbaren Bindemittel auf Basis einer wäßrigen Polymerdispersion zeichnen sich u. a. durch eine deutlich verringerte Wasseraufnahme und Lösungsmittelaufnahme so- wie durch deutlich abgesenkte Auswaschverluste aus. Die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Bindemitteln erhaltenen Formkörper weisen u. a. eine hohe Festigkeit auf. Das ebenfalls erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der thermisch härtbaren Bindelmittel ist einfach und wirtschaftlich durchzuführen.

Beispiele Die nachfolgenden, nicht einschränkenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1 A) Herstellung des Säurepolymeren SP In einem Druckreaktor mit Ankerrührer werden 0,55 kg vollentsalz- tes Wasser, 0,36 kg Maleinsäureanhydrid sowie 0,91 kg einer 40 gew.-% igen wässrigen Lösung eines ethoxylierten Oleylamins (mittlerer Ethoxylierungsgrad = 12, Fa. BASF AG) vorgelegt. Unter Stickstoffatmosphäre wird auf 125 °C erwärmt. Nach Erreichen die- ser Temperatur wird innerhalb von 4 h Zulauf 1, bestehend aus 0,75 kg vollentsalztem Wasser und 1,00 kg Acrylsäure sowie inner- halb von 5 h Zulauf 2, bestehend aus 0,22 kg vollentsalztem Was-

ser und 0,12 kg H202 (30 gew.-% ig) gleichmäßig zudosiert. Nach Ende von Zulauf 1 werden weitere 0,11 kg vollentsalztes Wasser zugegeben. Nach Ende der Reaktion wird auf Raumtemperatur abge- kühlt. Die so erhaltene wässrige Polymerisat-Lösung hat einen Feststoffgehalt von 43,2 %, einen pH-Wert von 1,7 und eine Visko- sität von 450 mPas. Der K-Wert beträgt 13,3.

B) Polymerdispersionen (Emulsionspolymerisation in Gegenwart des Säurepolymeren) Polymerdispersion mit EP1 : In einem 4 1-Glasgefäß mit Ankerrührer (120 UpM) werden 640 g Wasser, 133,1 g einer wässrigen Lösung des Säurepolymerisats SP (43,2 gew.-% ig) aus Beispiel A und 5,35 g (10 %) des Zulaufs 2 vorgelegt und auf 90 °C erhitzt. Nach 10 min werden bei dieser Temperatur der Rest von Zulauf 1 innerhalb von 3 h und die Rest- menge von Zulauf 2 innerhalb von 3, 5 h räumlich getrennt zudo- siert. Anschließend wird noch 30 min bei dieser Temperatur nach- polymerisiert und das Reaktionsgemisch abgekühlt und mit Zulauf 3 abgemischt. Die so hergestellte Polymerdispersion enthält 47,3 Gew.-% nichtflüchtige Anteile und hat einen pH-Wert von 2,7.

Die Viskosität der erhaltenen Polymerdispersion beträgt 630 mPas (bei 250 s-1). Abschließend versetzt man die Dispersion mit 9 Gew. -Teilen Triethanolamin (bezogen auf den Feststoffgehalt).

Zulauf 1 : 185,32 g Wasser 665,51 g SP (43, 2% ig) 805,00 g Styrol (100%) 287,50 g MMA (100 %) 57,50 g HEA (100 %) Zulauf 2 : 619 g vollentsalztes Wasser 3,45 g Natriumperoxodisulfat Zulauf 3 1863,43 g SP (43,2 %) X Gew.-% Triethanolamin und/oder Epoxidverbindung (gemäß Tabellen I bis V) (Triethanolamin und Epoxidverbindung werden dabei zeitlich versetzt hinzugefügt)

Dabei bedeuten : MMA : Methylmethacrylat HEA : Hydroxyethylacrylat C) Bestimmung der Wasseraufnahme (WA) und der Auswaschverluste (AV) mit Wasser Die aus B) erhaltenen Polymerfilme ohne bzw. mit Additiven (TEA : Triethanolamin ; E : Epicote@ 828, Bisphenol-A-diglycidylether) wurden bei Raumtemperatur 3 Tage lang getrocknet, anschließend bei 50°C weitere 3 Tage lang getrocknet.

Zur Bestimmung der Wasseraufnahme (WA) und der Auswaschverluste (AV) wurden ca. 0,2 bis 0,3 g Polymerfilm 24 Stunden in 10 g Was- ser gelagert.

Der Polymerfilm (AcrodurE D100 der BASF Aktiengesellschaft) bestand aus 100 Gew. -Teile SP (aus Acrylsäure und Maleinsäure-<BR> anhydrid ; erhalten im Abschnitt A) sowie aus 70 Gew. -Teile<BR> Styrol, 25 Gew.-Teile Methylmethacrylat und 5 Gew. -Teile Hydroxy- ethylacrylat (erhalten im Abschnitt B).

Die Ergebnisse des Beispiels 1 sind in der nachfolgenden Tabelle I wiedergegeben.

Tabelle I WA und AV nach Tempern des Polymerfilms bei 80°C für 30 min Probe TEA E WA [%] AV [%] [Gew. -Teile, [Gew.-Teile, bezogen auf das zu bezogen auf das zu formulierende Bin-formulierende Bin- demittel] demittel] 1 9 0 37, 7 17, 5 9 10 30, 8 9, 8 WA und AV nach Tempern des Polymerfilms bei 130°C für 30 min Probe TEA E WA [%] AV [%] [Gew. -Teile, [Gew.-Teile, bezogen auf das zu bezogen auf das zu formulierende Bin-formulierende Bin- demittel] demittel] 1 0 0 33, 8 4, 9 2 0 10 25, 2

Beispiel 2 Es wurde das gleiche Säurepolymer (SP) wie im Beispiel 1 verwendet. Die Emulsionspolymerisation erfolgte analog dem Abschnitt B von Beispiel 1 in Anwesenheit des SP mit 73,5 Gew. -<BR> Teile Ethylhexylacrylat, 21 Gew.-Teile Styrol und 5,5 Gew. -Teile Hydroxyethylacrylat.

Die auf diese Weise erhaltenen Polymerfilme ohne bzw. mit Additi- ven (TEA : Triethanolamin ; E : Epicote@ 828, Bisphenol-A-diglycidy- lether) wurden zuerst bei Raumtemperatur 3 Tage lang und danach bei 50°C 3 weitere Tage lang getrocknet.

Zur Bestimmung der Wasseraufnahme (WA) und der Auswaschverluste (AV) wurden ca. 0,2 bis, 0,3 g Polymerfilm 24 Stunden in 10 g Was- ser bzw. in 100 g Aceton gelagert.

Der Polymerfilm bestand aus 100 Gew. -Teilen SP (aus Acrylsäure und Maleinsäureanhydrid, erhalten im Abschnitt A) sowie aus 73,5 Gew. -Teile Ethylhexylacrylat, 21 Gew. -Teile Styrol und<BR> 5,5 Gew. -Teile Hydroxyethylacrylat.

Die Ergebnisse des Beispiels 2 sind in der nachfolgenden Tabelle II wiedergegeben.

Tabelle II WA und AV ohne Tempern Probe TEA E WA AV [Gew.-Teile, [Gew.-%, bezogen bezogen auf das zu auf das zu formu- formulierende Bin-lierende Bindemit- demittel] tel] 1 0 0 61, 2 23,3 2 0 10 55, 1 8, 4 3 0 20 45, 9 6, 2 4 0 30 42, 2 6, 3 5 9 0 61, 1 19, 6 6 9 10 37, 6 9, 6 7 9 20 35, 9 819 8 9 30-34, 5 7, 5 WA und AV nach Tempern des Polymerfilms bei 100°C für 30 min

Probe TEA E WA AV [Gew.-Teile, [Gew. -Teile, bezogen auf das zu bezogen auf das zu formulierende Bin-formulierende Bin- demittel] demittel] _ ° 0 53 ; 9 12, 2 2 0 10 41, 9 6, 3 3 0 20 36, 8 4, 4 4 0 30 32 3, 7 WA und AV nach Tempern des Polymerfilms bei 150°C für 30 min Probe TEA E WA [%] AV [%] [Gew. -Teile, [Gew.-%, bezogen bezogen auf das zu auf das zu formu- formulierende Bin-lierende Bindemit- demittel] tel] 1-9 0 14, 1 1, 2 2 9 10 10, 3 1, 2 3 9 20 7,9 0, 7 Beispiel 3 Es wurde das gleiche Säurepolymer (SP) und in der Monomer- Zusammensetzung das gleiche Emulsionspolymerisat (EP) wie im Bei- spiel 2 verwendet.

Die auf diese Weise erhaltenen Polymerfilme ohne bzw. mit Additi- ven (TEA : Triethanolamin, bzw. die in der Tabelle III angegebenen Epoxidverbindungen) wurden zuerst bei Raumtemperatur 3 Tage lang, danach bei 50°C weitere 3 Tage lang und gegebenenfalls noch 30 Mi- nuten lang bei 100°C bzw. bei 150°C getempert.

Zur Bestimmung der Lösungsmittelaufnahme (LA) bzw. der Auswasch- verluste (AV) in THF (Tetrahydrofuran) wurden ca. 0,5 g des Polymerfilms in 90 ml THF 24 Stunden lang gelagert. Für den AV- Wert wurden die Polymerfilme 7 Tage lang bei Raumtemperatur vorgetrocknet und dann bei 50°C im Umluftofen bis zur Gewichts- konstanz weitergetrocknet.

Die Ergebnisse des Beispiels 3 sind in der nachfolgenden Tabelle III wiedergegeben. Tabelle III AV ohne Tempern

Probe Triethanolamin Epoxidverbindung AV in THF [%] [Gew. -Teile, [Gew.-Teile, bezogen bezogen auf das auf das zu formulieren- zu formulierende de Bindemittel] Bindemittel] 1 0 0 38,5 2 0 30 Epicote 828 12, 0 3 9 0 12, 2 49 30 Epicote 828 3, 7 AV nach Tempern bei 150°C Probe Triethanolamin Epoxidverbindung AV in THF [%] [Gew. -Teile, [Gew.-Teile, bezogen auf das zu bezogen auf das zu formulierende Bin-formulierende Bin- demittel] demittel] 1 9 0 8, 0 2 9 30 Epicote 828 2, 6 9 30 Butandioldi-0, 6 glycidylether 4 9 30 Pentaerythrit-3,4 triglycidylether 5 9 30 Neopentylglycol-7, 1 diglycidether 6 9 30 Hexandiol-5, 1 diglycidether Lösungsmittelaufnahme (LA) von THF Probe Triethanolamin Tempern Epoxidverbindung LA THF [Gew. -Teile, bei X°C [Gew.-Teile, [%] bezogen auf das zu bezogen auf das zu formulierende Bin-formulierende Bin- demittel] demittel] 1 0 RT 0 581 2 0 100 0 414 3 0 150 0 202 4 0 RT 30 Epicote 828 344 5 0 100 30 Epicote 828 285 6 0 150 30 Epicote 828 87 7 9 100 30 Epicote 828 180 8 9 150 30 Epicote 828 121

Probe Triethanolamin Tempern Epoxidverbindung LA THF [Gew.-Teile, bei X°C [Gew. -Teile, [%] bezogen auf das zu bezogen auf das zu formulierende Bin-formulierende Bin- demittel) demittel] 9 9 100 30 Butandioldi-109 glycidylether 10 9 100 30 Pentaerythrit-109 triglycidylether 11. 9 100 30 Neopentylglycol-145 diglycidether 12 9 100 30 Hexandiol-128 diglycidether Beispiel 4 Die im Beispiel 1 erhaltene Polymerdispersion wurde hinsichtlich ihrer Biegefestigkeit (BF) und Wasseraufnahme (WA) von Sandprüf- körpern getestet. Die Biegefestigkeit [N/mm2] wurde nach 3 Stunden Wasserlagerung bei 80°C ermittelt. Zugleich wurde die Wasseraun- nahme der Sandprüfkörper gemessen. Dies erfolgte nach folgender Methode : 300 g Quarzsand H34 wurden mit den Bindemittel-Zusammensetzungen bei Raumtemperatur vermischt (5 Gew.-% oder 3 Gew.-% trockenes Bindemittel gemäß Tabelle, bezogen auf Sand). Aus den feuchten Mischungen werden in einer entsprechenden Metallform Prüfkörper (Fischer-Riegel) mit den Abmessungen 17 x 2,3 x 2,3 cm geformt, verdichtet und nach dem Entformen 2 h im Umluftofen bei Tempera- turen gemäß der Tabelle ausgehärtet. Zum Verdichten wird eine Ramme von Typ PRA der Georg Fischer AG eingesetzt. Die Riegel wurden vor der Prüfung für 3 Stunden in 80°C warmen Wasser gela- gert. Dann wurde die Wasseraufnahme der noch nassen Riegel be- stimmt (in Tabelle WA nach WL).

Die Biegefestigkeit (BF) der so hergestellten Fischer-Riegel wird im trockenen Zustand bei 23 °C Prüfkörpertemperatur in einem Fest- igkeitsprüfapparat Typ PFG mit der Prüfvorrichtung PBV (Fa. Georg Fischer, Schaffhausen/CH) bestimmt (in Tabelle BF nach WL).

Die Ergebnisse der Prüfungen sind in der nachfolgenden Tabelle IV wiedergegeben.

Tabelle IV Härtungstemperatur 150°C für 2 Stunden Probe TEA E BF* WA [Gew. -Teile, [Gew.-Teile, [%] * bezogen auf das zu bezogen auf das zu formulierende Bin-formulierende Bin- demittel] demittel] 1 9 0 25 13, 6 2 9 10 85 13, 3 3 9 20 140 11, 7 4 9 30 180 10, 1 zu 30 260 11,5 Härtungstemperatur 170°C für 2 Stunden Probe TEA E BF* WA [Gew. -Teile, [Gew.-Teile, [%] * bezogen auf das zu bezogen auf das zu formulierende Bin-formulierende Bin- demittel] demittel] 1 9 0 75 13,4 2 0 10 235 13, 2 3 9 10 320 9, 2 Dabei bedeuten : TEA : Triethanolamin E : Epicote@ 828 (Bisphenol-A-diglycidylether) Beispiel 5 Die in den Beispielen 1 und 2 erhaltenen Polymerdispersionen wurden hinsichtlich ihrer Eignung als Bindemittel für Korkgranu- lat folgendem Kochtest unterworfen : 92,5 Gew.-% Kork grob, 7,5 Gew.-% Bindemittel ; Kochtest nach 3 Stunden ; Pressdauer 2 Stunden.

In einem Kenwood-Labormischer werden 100 g getrocknetes Korkgra- nulat (gereinigter und gemahlener Kork, mittlere Partikelgröße ca. 8 mm) und 15 g je 50 % iger Bindemittel aus den aufgeführten Beispielen für 2 min vermischt. Die mit Bindemittel beaufschlag- ten Korkpartikel werden ohne weitere Trocknung in einer zweitei- ligen Metallform bei einer Presstemperatur von 80°C bis 100°C für 2 h bei einem Pressdruck von 100 bar verpresst. Die Metallform

weist eine Innenabmessung von 15 x 15 mm auf, wobei Boden und Stempel der Form zum Abführen des freigesetzten Wasserdampfes mit Entlüftungslöchern perforiert sind.

Aus diesen starren Korkblöcken werden 5 x 5 x 3 cm große Probe- körper geschnitten, deren Dickenquellung unter den oben angegebe- nen Prüfbedingungen getestet wird.

Die Ergebnisse des Kochtests von Korkblöcken sind für die Polymerdispersion aus dem Beispiel 1 in der Tabelle V und für die Polymerdispersion aus dem Beispiel 2 in der Tabelle VI wiederge- geben.

Tabelle V Probe TEA E Presstem-Quellung [Gew. -Teile, [Gew.-Teile, peratur [%] bezogen auf das zu bezogen auf das zu formulierende Bin-formulierende Bin- demittel] demittel] 1 9 0 80 Zerfallen 2 9 0 90 Zerfallen 3 9 0 100 Zerfallen 4 9 30 80 58 5 9 30 90 30 6 9 30 100 24 Tabelle VI Probe TEA E Presstem-Quellung [Gew.-Teile, [Gew.-Teile, peratur 1% 1 bezogen auf das zu bezogen auf das zu formulierende Bin-formulierende Bin- demittel] demittel] 1 9 0 80 Zerfallen 2 9 0 90 Zerfallen 3 100 Zerfallen 4 9 30 80 41 5 9 30 90 23 6 9 30 100 23 Dabei bedeuten : TEA : Triethanolamin E : Epicote@ 828 (Bisphenol-A-diglycidylether)