DD146604A1 - METHOD FOR PRODUCING POLYMER EMULSIONS - Google Patents

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DD146604A1
DD146604A1 DD21627579A DD21627579A DD146604A1 DD 146604 A1 DD146604 A1 DD 146604A1 DD 21627579 A DD21627579 A DD 21627579A DD 21627579 A DD21627579 A DD 21627579A DD 146604 A1 DD146604 A1 DD 146604A1
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polymer emulsions
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Frans Steffers
Sybille Herchet
Bernd Rothenhaeusser
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Frans Steffers
Sybille Herchet
Bernd Rothenhaeusser
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Abstract

Die nach dem erfindungsgemaeszen "Verfahren zur Herstellung von Polymeremulsionen" auf Basis von monoaethylenisch ungesaettigten copolymerisierbaren Monomeren und Alpha, Beta-ungesaettigten Carbonsaeuren erhaltenen Polymeremulsionen weisen Feststoffgehalte ueber 40% und niedrige Viskositaeten bei pH-Werten ueber 7 auf. Sie sind insbesondere fuer Beschichtungszwecke, Impraegnierung und als Kleber geeignet. Nach dem an sich bekannten Zugabeverfahren wird erfindungsgemaesz eine Mischung aus mindestens 80% der Gesamtmenge der Monomeren, Wasser und Hilfsstoffen mit einem pH-Wert unter 5 zu einer Mischung, die maximal 20% der Monomeren enthaelt, mit einem pH-Wert ueber 6, vorzugsweise ueber 7, gegeben und polymerisiert.The polymer emulsions obtained according to the invention "process for the preparation of polymer emulsions" based on monoethylenically ungattyated copolymerizable monomers and alpha, beta-unsaturated carboxylic acids have solids contents above 40% and low viscosities at pH values above 7. They are particularly suitable for coating purposes, Impraegnierung and as an adhesive. According to the known addition process erfindaesz a mixture of at least 80% of the total amount of monomers, water and excipients having a pH below 5 to a mixture containing a maximum of 20% of the monomers, with a pH above 6, preferably about 7, given and polymerized.

Description

·Ι ό 2 7· Ι ό 2 7

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Herstellung von PolymeremulsionenProcess for the preparation of polymer emulsions

Anwendungsgebiet der Erfindung Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polymeremulsionen auf Basis von monoäthylenisch ungesättigten copolyiaerisierbaren Monomeren und &,ß -ungesättigten Carbonsäuren, die sich durch niedrige Viskosität bei hohem Feststoffgehalt aus-, zeichnen und insbesondere für Beschichtungen, Imprägnierungen oder als Kleber geeignet sind.The invention relates to a method for preparing polymer emulsions based on monoethylenically unsaturated copolyiaerisierbaren monomers and &, ß-unsaturated carboxylic acids, the off by low viscosity at high solids content, drawing, and in particular for coatings, impregnations or are suitable as an adhesive.

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Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es bestehen verschiedene Methoden zur Gewinnung von Polymeremulsionen bzw. -dispersionen. Jede derselben ist von großem Einfluß auf die Eigenschaften des Endproduktes, einschließlich Molekulargewicht und Teilchengröße. Die Wahl -eines bestimmten Verfahrens mag von der Berücksichtigung verschiedener Faktoren abhängen, wie Reaktionsgeschwindigkeit, Möglichkeit der Kontrolle der Reaktionswärme und dem Bestreben, eine bestimmte Teilchengröße zu erzielen.There are various methods for obtaining polymer emulsions or dispersions. Each of them has a great influence on the properties of the final product, including molecular weight and particle size. The choice of a particular method may depend on the consideration of various factors, such as reaction rate, the ability to control the heat of reaction, and the desire to achieve a particular particle size.

Acrylatpolymere und -copolymere bilden eine Klasse der Vinylpolymeren der allgemeinen FormelAcrylate polymers and copolymers form one class of vinyl polymers of the general formula

CH2 = ? " C00R'1 R2 CH 2 = ? " C00R ' 1 R 2

in welcher R^ in der Regel Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und R2 Wasserstoff, Methyl oder Äthyl ' bedeuten.in which R 1 is generally alkyl having 1 to 8 carbon atoms and R 2 is hydrogen, methyl or ethyl '.

Sie lassen sich ohne Schwierigkeit in emulgierter Form gewinnen. Durch geeignete Wahl der Monomeren kann der Fachmann die Eigenschaften des zu gewinnenden Polymers in gewünschter Weise beeinflussen. Sie können in allen Spielarten hergestellt werden', von sehr weich bis elastisch-zäh und selbst bis zu hart-spröde. Auch Löslichkeit, Verträglichkeit, Wasserfestigkeit usw. können abgestimmt werden.They can be obtained without difficulty in emulsified form. By suitable choice of the monomers, the skilled person can influence the properties of the polymer to be recovered in the desired manner. They can be made in all varieties , from very soft to elastic-tough and even hard-brittle. Also solubility, compatibility, water resistance, etc. can be tuned.

Es ist weiter bekannt, durch Einbau von hydrophilen Gruppen in das Polymerisat solche Eigenschaften wie Stabilität und Pigmentverträglichkeit zu verbessern.It is also known to improve such properties as stability and pigment compatibility by incorporation of hydrophilic groups into the polymer.

3 -3 -

Auch ist es bekannt, daß mit steigenden Mengen Acrylsäure und/oder Methacrylsäure bei einer alkalischen Einstellung der Dispersionen eine Verdickung eintritt,It is also known that thickening occurs with increasing amounts of acrylic acid and / or methacrylic acid with an alkaline adjustment of the dispersions,

Auf Grund der genannten Eigeaschaftsverbesserung wie Stabilität, Pigmentverträglichkeit und auch Haftung ist der Einsatz von möglichst hohen Mengen an solchen ungesättigten Carbonsäuren interessant. Dagegen ist eine hohe Viskosität oftmals für die verarbeitende Industrie unerwünscht.Due to the above Eigeaschaftsverbesserung such stability, pigment compatibility and adhesion, the use of the highest possible levels of such unsaturated carboxylic acids is interesting. In contrast, high viscosity is often undesirable to the processing industry.

Aus der DE-AS 1 222 678 ist es bekannt, daß zur Erzielung von Polymerisaten mit hohen Viskositäten 5 bis 20 Gew.-% mindestens einer ος -ungesättigten Carbonsäure eingesetzt werden muß. Die Zugabe der Säuremonomeren soll erst erfolgen, wenn mindestens 75 % der gesamten Monomeren polymerisiert sind. In den Beispielen werden auch Vergleichsversuche zum Stand der Technik durchgeführt. So wird in Beispiel 3 Teil A eine Acrylatdispersion mit 8 % Methacrylsäure nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und in Teil B mit 8 % Methacrylsäure als Vergleichsversuch hergestellt. Die eine Dispersion weist eine Viskosität von 3000 cP und höher und die andere noch eine Viskosität von etwa 800 cP bei einem Feststoff gehalt von nur 28 % auf.From DE-AS 1 222 678 it is known that in order to obtain polymers having high viscosities 5 to 20 wt .-% of at least one o , β- unsaturated carboxylic acid must be used. The addition of the acid monomers should take place only when at least 75 % of the total monomers are polymerized. In the examples, comparative experiments are also carried out to the prior art. Thus, in example 3 part A, an acrylate dispersion with 8 % methacrylic acid is prepared by the process according to the invention and in part B with 8 % methacrylic acid as comparative experiment. The one dispersion has a viscosity of 3000 cP and higher and the other still has a viscosity of about 800 cP at a solids content of only 28 % .

Obwohl es hier als vorteilhaft angesehen wird^ Dispersionen mit hoher Viskosität herzustellen, ist es in der Praxis doch wünschenswerter, Latices oder Dispersionen mit niedriger Viskosität zu erhalten, da bei vielen Anwendungen die Zugabe mehrerer anderer Substanzen, wie Pigmente, 'Weichmacher, Schutzkolloide und Füllstoffe, sei es aus ökonomischen GründenAlthough it is considered advantageous to prepare dispersions of high viscosity, it is more desirable in practice to obtain latexes or dispersions of low viscosity because in many applications the addition of several other substances, such as pigments, plasticizers, protective colloids and fillers be it for economic reasons

— Zj. _- year _

« 4 -«4 -

oder aus anwen dungs te cnnisch, en Gründen, erforderlich ist. Solche Zusätze führen jedoch meistens schon zu Viskositätserhöhungen.or for technical reasons. However, such additives usually already lead to viscosity increases.

Auch neue technologische Entwicklungen in den verarbeitenden Industrien führten zu höheren Produktionsgeschwindigkeiten, wobei oftmals mittels Pumpen oder anderen Fördergeräten Bindemittel enthaltende Emulsionen schnell gefördert werden müssen. Daher hat in den letzten Jahren die Bedeutung von niedrigviskosen Polymerdispersionen oder -emulsionen unter Beibehaltung der üblichen guten Eigenschaften zugenommen .Also, new technological developments in the processing industries have led to higher production speeds, often requiring emulsions to be delivered quickly by means of pumps or other conveyors. Therefore, in recent years, the importance of low-viscosity polymer dispersions or emulsions has been increased while retaining the usual good properties.

Ziel der Erf indung Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, Polymer emulsion en auf Basis von monoäthylenisch ungesättigten Monomeren und si ,6 -ungesättigten Carbonsäuren mit niedriger Viskosität und Feststoff gehalten von über 40 % herzustellen.The aim of the invention is to produce polymer emulsions based on monoethylenically unsaturated monomers and Si , 6-unsaturated carboxylic acids having a low viscosity and a solids content of more than 40%.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Polymeremulsionen auf Basis monoäthylenisch ungesättigter copolymerisierbarer Monomerer mit mehr als 5 %cX, ^?-ungesättigten Carbonsäuren und mehr als 40 % Feststoff gehalt zu entwickeln, wobei die obigen Anforderungen erfüllt sind.The invention has for its object to develop a process for the preparation of polymer emulsions based on monoethylenically unsaturated copolymerizable monomers with more than 5% cX, ^? - unsaturated carboxylic acids and more than 40% solids content, the above requirements are met.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man nach dem Zugabeverfahren eine mindestens 80 % derThe object is achieved in that after the addition process, at least 80 % of

. - 5 -, - 5 -

j-j

Monomeren enthaltende Mischung rait einem pH-Wert unter 5 bestehend aus 5 bis 15 % rjxi/l -ungesättigter. Carbonsäure zusammen mit Vinyl- oder Vinylidenmonomeren oder Biestern von Maleinsäure, oder Fumarsäure und einwertigen Alkoholen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, die mit c.\ , £. -ungesättigten Garbonsäuren "miseinpolymerisierbar sind, in wäßriger Emulsion, gegebenenfalls in Gegenwart von Initiatoren, Emulgatoren und anderen Polymerisationshilfsstoffen, polymerisiert, wobei während der Polymerisation in der wäßrigen Phase ein pH über 6, vorzugsweise über 7» gehalten wird.Monomer-containing mixture has a pH below 5 consisting of 5 to 15 % rj xi / l -unsaturated. Carboxylic acid together with vinyl or vinylidene monomers or biesters of maleic acid, or fumaric acid and monohydric alcohols having from 1 to 18 carbon atoms, with c . -unsaturated garboxylic acids "are polymerizable in aqueous emulsion, optionally in the presence of initiators, emulsifiers and other polymerization auxiliaries, polymerized, wherein during the polymerization in the aqueous phase, a pH above 6, preferably above 7» is maintained.

Das Verhältnis von Wasser bsw. Kondensat oder Destillat zu Gesamtmonomeren soll so gewählt werden, daß Polymerisatemulsionen mit mindestens 40 % Gesamt- · feststoff entstehen.The ratio of water bsw. Condensate or distillate to total monomers should be chosen so that polymer emulsions arise with at least 40 % total solids.

Es ist überraschend, daß die Herstellung solcher Polymerisatemulsionen mit niedrigen Viskositäten und einem Feststoffgehalt über 40 % möglich ist. Bei der Wahl geeigneter Monomerinischurigen sind Peststoffgehalte über $0 % möglich mit Viskositäten unter 100 cps.It is surprising that the preparation of such polymer emulsions with low viscosities and a solids content of more than 40% is possible. In choosing suitable monomeric mixes, pesticide levels above $ 0 % are possible with viscosities below 100 cps.

Für die erfindungsgemäße diskontinuierliche Herstellung der Polymeremulsionen sind viele Monomerkombinationen möglich.Many monomer combinations are possible for the discontinuous preparation of the polymer emulsions according to the invention.

Die rAt B -ungesättigten Carbonsäuren können Mono- oder . Polycarbonsäuren sein und enthalten gewöhnlich 3 bis 6 Kohlenstoffatome, obwohl auch Säuren mit einer größeren Anzahl von Kohlenstoffatomen, z. B. bis zu 10 Kohlenstoffatomen, verwendet werden können. Spezielle Bei-The rAt B -unsaturated carboxylic acids can be mono- or. Polycarboxylic acids and usually contain 3 to 6 carbon atoms, although acids having a larger number of carbon atoms, for. B. up to 10 carbon atoms, can be used. Special

spiele ungesättigter Monocarbonsäuren sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Äthacrylsäure, Crotonsäure, Sorbinsäure, Hydrosorbinsäure und Zimtsäure. Spezielle Beispiele ungesättigter Polycarbonsäuren sind Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Mesaconsäure und Aconitsäure.Examples of unsaturated monocarboxylic acids are acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, sorbic acid, hydrosorbic acid and cinnamic acid. Specific examples of unsaturated polycarboxylic acids are maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid and aconitic acid.

Monoäthylenisch ungesättigte, copolymerisierbare Monomere, die hydrophobe Polymerisate bilden, sind beispielsweise nichtionische, monoäthylenisch ungesättigte Monomere, z. B. aromatische Alkenylverbindungen, d. h. Styrolverbindungen, Derivate von Methylenmonocarbonsäuren, wie Acrylester, Acrylnitrile und Methacrylester, Derivate von c\, β -äthylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren, wie Maleinsäurediester, ungesättigte Alkoholester, ungesättigte Ketone, ungesättigte Äther und andere polymerisierbare Vinyl- und Vinylidenverbindungen, wie Vinylchlorid und Vinylidenchlorid. Spezielle Beispiele solcher äthylenisch ungesättigter Verbindungen sind Styr ο 1, <\: -M ethyl styro 1, t er. -But yl s tyrο 1, Vinylnaphthalin, Hydroxystyrole Methoxystyrol, Cyanostyrol, Acetylstyrol, Monochlorstyrol, Dichlorstyrol und andere Halogenstyrole, Methylmethacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, Hexylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Laurylmethacrylat, Phenylacrylat, 2-Hydroxybutylacrylat, 4-Hydroxybutylmethaciylat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylanilid, Äthyl- chloracrylat, Diäthylmaleinat, Diinethylfumarat, Diäthylitaconat, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylidenchlorid, Vinylidenfluorid, Vinylmethylketon, Methylisopropenylketon und Vinyläthyläther.Mono-ethylenically unsaturated, copolymerizable monomers which form hydrophobic polymers are, for example, nonionic, monoethylenically unsaturated monomers, eg. B. aromatic alkenyl compounds, ie styrene compounds, derivatives of Methylenmonocarbonsäuren such as acrylic esters, acrylonitriles and methacrylic esters, derivatives of c \, β- ethylenically unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, unsaturated alcohol esters, unsaturated ketones, unsaturated ethers and other polymerizable vinyl and vinylidene compounds such Vinyl chloride and vinylidene chloride. Specific examples of such ethylenically unsaturated compounds are styro 1, <\: -M ethyl styrene 1, t er. Butyls, vinylnaphthalene, hydroxystyrenes, methoxystyrene, cyanostyrene, acetylstyrene, monochlorostyrene, dichlorostyrene and other halostyrenes, methyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl methacrylate, phenyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile , Acrylanilide, ethyl chloroacrylate, diethyl maleate, di-ethyl fumarate, diethyl itaconate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride, vinyl bromide, vinylidene chloride, vinylidene fluoride, vinyl methyl ketone, methyl isopropenyl ketone and vinyl ethyl ether.

Die Polymerisationen können unter -üblichen Eiihr-, Zeit-, Druck- und Temperaturbedingungen und unterThe polymerizations can be carried out under customary conditions of egg, time, pressure and temperature and under

7 - 216275 7 - 216275

Verwendung üblicher Emulgatoren und freie Radikale liefernder Initiatoren durchgeführt werden. Hierbei soll ijedoch erfindungsgemäß berücksichtigt werden, daß die Zugabe der Monomere als Mischung bzw. Emulsion mit einem pH unter 5 zu einer wäßrigen Phase mit einem pH über 6 durchgeführt wird. In der wäßrigen Phase kann auch ein geringer Teil der Monomeren von Anfang an vorgelegt werden, solange dies den pH nicht unter 6 senkt.Use of conventional emulsifiers and free radical initiators are carried out. In this case, however, it should be considered according to the invention that the addition of the monomers as a mixture or emulsion with a pH below 5 to an aqueous phase with a pH above 6 is carried out. In the aqueous phase, a small portion of the monomers may be initially charged, as long as it does not lower the pH below 6.

Die Initiatoren gehören zum freie Radikale liefernden Typ und sind üblicherweise Persauerstoffverbindungen, ζ. B. anorganische Persulfatverbindungen, wie Natriumpersulfat, Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat, anorganische Peroxide, wie Wasserstoffperoxid, organische Hydroperoxide, wie Cumolhydroperoxid und tert. Butylhydroperoxid, organis ehe Peroxide, wie Benzoylperoxid, Acetylperoxid, Lauroylperoxid, Peressigsäure und Perbenzosäure. Diese Initiatoren können, wenn gewünscht, durch wasserlösliche, reduzierende Verbindungen, wie eine Eisen-(II)-Verbindung, JMatriumbisulfit oder Hydroxylamin-hydrochlorid, aktiviert werden. Auch andere freie Radikale liefernde Verbindungen wie z. B. 2,2'-Azobisisobutyronitril können eingesetzt werden.The initiators belong to the free-radical-providing type and are usually peroxygen compounds, ζ. For example, inorganic persulfate compounds such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate, inorganic peroxides such as hydrogen peroxide, organic hydroperoxides such as cumene hydroperoxide and tert. Butyl hydroperoxide, organis ere peroxides such as benzoyl peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, peracetic acid and perbenzoic acid. These initiators may be activated, if desired, by water-soluble reducing compounds such as an iron (II) compound, sodium bisulfite or hydroxylamine hydrochloride. Other free radicals supplying compounds such. B. 2,2'-azobisisobutyronitrile can be used.

Als Emulgatoren wird gewöhnlich mindestens ein anionischer Emulgator verwendet, manchmal in Kombination mit einer oder mehreren der bekannten nichtionischen Emulgatoren. As emulsifiers, at least one anionic emulsifier is usually used, sometimes in combination with one or more of the known nonionic emulsifiers.

Vertreter anionische Emulgatoren sind z, B. die Alkylarylsulfonate, die Alkalimetallalkylsulfate, die sulfonierten Alkylester ursd die Fettsäureseifen.Examples of anionic emulsifiers are, for example, the alkylarylsulfonates, the alkali metal alkyl sulfates, the sulfonated alkyl esters and the fatty acid soaps.

Spezielle Beispiele dieser "bekannten Emulgatoren sind Laurylbenzolnatriumsulf onat, iNatriumbutylnaphthalihsulfonat, JNatriumlaurylsulfat, Dinatriumdodecyldiphenylätherdisulfonat, n-Octadecyldinatriumsulfosuccinat und Dioctylnatriumsulfosuccinat. Typische nichtionische Emulgatoren sind Verbindungen, die durch Umsetzung eines Alkylenoxids, wie Äthylenoxid, Propylenoxid oder Butylenoxid, mit langkettigen Fettalkoholen, langkettigen Fettsäuren, alkylierten Phenolen und langkettigen Alkylmercaptanen gebildet werden. Die Alkylenoxide werden z. B. im Verhältnis von 5 bis 20 Mol oder mehr, z. B. bis zu 50 Mol, pro Mol des Reaktionspartners umgesetzt. Ähnlich v/irksame Verbindungen sind Monoester, wie die Reaktionsprodukte eines Polyäthylenglykols mit langkettigen Fettsäuren, z, B. Glycerinmonostearat, Sorbitantrioleat und Teilester oder vollständige Ester langkettig&r Carbonsäuren mit Polyglykoläthern mehrwertiger Alkohole.Specific examples of these "known emulsifiers are laurylbenzene sodium sulfonate, i-sodium butyl naphthalene sulfonate, sodium lauryl sulfate, disodium dodecyldiphenyl ether disulfonate, n-octadecyl disodium sulfosuccinate and dioctyl sodium sulfosuccinate. Typical nonionic emulsifiers are compounds prepared by reacting an alkylene oxide such as ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide with long chain fatty alcohols, long chain fatty acids, alkylated phenols The alkylene oxides are reacted, for example, in a ratio of 5 to 20 moles or more, for example up to 50 moles, per mole of the reactant Polyethylene glycols with long-chain fatty acids, eg, glycerol monostearate, sorbitan trioleate and partial esters or complete esters of long-chain carboxylic acids with polyglycol ethers of polyhydric alcohols.

Weiter können übliche Polymerisationshilfsstoffe in üblichen Mengen und in bekannter Weise eingesetzt werden. Solche Hilfsstoffe sind z« B. Kettenüberträger, Puffer, Antischaummittel, Chelatbildner, anorganische Salze, weitere oberflächenaktive Mittel, Weichmacher, Färbemittel, Bakterizide und andere Konservierungsmittel.Furthermore, customary polymerization auxiliaries can be used in customary amounts and in a known manner. Such adjuvants include, for example, chain transfer agents, buffers, antifoaming agents, chelating agents, inorganic salts, other surfactants, plasticizers, coloring agents, bactericides and other preservatives.

Die Polymer emulsionen werden so hergestellt, daß sie einen Feststoff gehalt von etwa 40 bis etwa 55 Gew.-% haben.The polymer emulsions are prepared to have a solids content of from about 40 to about 55 percent by weight.

Die erfindungsgemäße Monom er mischung für die Polymeremulsionen enthält etwa bis 15 % einer oder mehrere (A1 β -äthylenisch ungesättigten Carbonsäure und als Rest bis 100 % monoäthylenisch ungesättigte, copoly-The monomer mixture according to the invention for the polymer emulsions contains about 15 % of one or more (A 1 β- ethylenically unsaturated carboxylic acid and the remainder up to 100 % of monoethylenically unsaturated, copoly-

SS»!SS '!

merisierbare Monomere, die hydrophobe Polymerisate bilden.merisierbare monomers which form hydrophobic polymers.

obwohl jedes bekannte Zugabeverfahren angewendet v/erden kann, vorausgesetzt, daß die zugegebene Mischung einen pH unter 5 und <lie wäßrige Phase einen pH über 6 hat, werden die besten Ergebnisse erzielt, wenn ein Teil der Monomere,meistens nicht mehr als 20 % der Gesamtmenge, schon in der wäßrigen Phase vorgelegt werden, so daß der pH der wäßrigen Phase nicht unter 6 kommt.Although any known method of addition can be used provided that the added mixture has a pH below 5 and <li e aqueous phase has a pH above 6, the best results are achieved when some of the monomers, usually not more than 20 % the total amount, already presented in the aqueous phase, so that the pH of the aqueous phase does not come below 6.

Die erfindungsgemäßen Polymeremulsionen können für eine große Vielzahl von Zwecken verwendet werden. Sie eignen sich insbesondere zur Verwendung in Überzügen und bei der Herstellung von Imprägnierungsmitteln und Klebstoffen.The polymer emulsions of the invention can be used for a wide variety of purposes. They are particularly suitable for use in coatings and in the production of impregnating agents and adhesives.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht, ¥/enn nicht anders angegeben. Beispiel 4 dient zum Vergleich mit dem Stand der Technik.The examples illustrate the invention. Parts and percents are by weight, unless otherwise stated. Example 4 is for comparison with the prior art.

Beispiel.1Example 1

In einer wäßrigen Phase mit einem pH von 8,8 bis y warden vorgelegt:In an aqueous phase with a pH of 8.8 to y wardenden submitted:

44 Gew.-Teile JMatriumlaurylsulfat in 480 Gew.-Teilen Destillat44 parts by weight of sodium lauryl sulfate in 480 parts by weight of distillate

10,25 Gew.-Teile Alkylphenol-Polyglykoläther 3,1 Gewo-Teile Ammoniuiapersulfat 0,3 Gew.-Teile HH4OE10.25 parts by weight of alkylphenol polyglycol ether 3.1 parts by weight of ammonium persulfate 0.3 parts by weight of HH 4 OE

- 10 -- 10 -

216275216275

Nach Erhöhung der Temperatur auf ca. + 90 0C wurde in diese Vorlage in etwa 45 Minuten folgende Emulsion mit einem pH von 4,5 bis 4,7 zugegeben:After raising the temperature to about + 90 0 C, the following emulsion with a pH of 4.5 to 4.7 was added to this template in about 45 minutes:

600 Gew.-Teile Destillat600 parts by weight of distillate

57 Gew.-Teile üatriumlaurylsulfat 13,25 Gew.-Teile Alkylphenolpolyglykoläther57 parts by weight of sodium lauryl sulfate 13.25 parts by weight of alkylphenol polyglycol ether

4.2 Gew.-Teile Ammoniumpersulfat 45O Gew.-Teile Äthylacrylat4.2 parts by weight of ammonium persulfate 45O parts by weight of ethyl acrylate

485 Gew.-Teile Methylmethacrylat 19,5 Gew.-Teile Methacrylsäure485 parts by weight of methyl methacrylate 19.5 parts by weight of methacrylic acid

Es entstand nach Ende der vollständigen Reaktion eine Polymeremulsion mit ca. 40 % Feststoffgehalt. Diese Emulsion war ausgezeichnet geeignet zur Herstellung von Fußbodenpflegemitteln.At the end of the complete reaction, a polymer emulsion having about 40% solids content was formed. This emulsion was excellent for the preparation of floor care products.

Beispiel 2Example 2

In eine wäßrige Phase mit einem pH von ca. 8,5 bestehend ausIn an aqueous phase with a pH of about 8.5 consisting of

1602 Gew.-Teile Destillat 43»5 Gew.-Teile watriumalkylsulfonat 0,5 Gew.-Teile Eisen(II)sulfat 331,25 Gew.-Teile Methylacrylat 58,25 Gew.-Teile Styrol .1602 parts by weight of distillate 43 »5 parts by weight of sodium metal sulfonate 0.5 part by weight of iron (II) sulfate 331.25 parts by weight of methyl acrylate 58.25 parts by weight of styrene.

2.3 Gew.-Teile Natriumpersülfat2.3 parts by weight of sodium persulfate

wurde unter Beibehaltung eines Rückflusses eine wäßrige Emulsion mit einem pH von ca. 3»8 zugegeben, bestehend auswas added while maintaining a reflux, an aqueous emulsion having a pH of about 3 »8, consisting of

400 Gew.-Teile Destillat 4 Gew.-Teile Inatriumpersulfat .400 parts by weight of distillate 4 parts by weight of inatrium persulfate.

16,5 Gew.-Teile Natriumlauryläthersulfat 600 Gew.-Teile Vinylacetat 170 Gew.-Teile Methacrylsäure ·16.5 parts by weight of sodium lauryl ether sulfate 600 parts by weight of vinyl acetate 170 parts by weight of methacrylic acid

.36 Gew.-Teile Fumarsäure 800 Gew.-Teile Ithylacrylat.36 parts by weight of fumaric acid 800 parts by weight of ethyl acrylate

- 11 - £ 1 6- 11 - £ 1 6

Wach einer Zugabezeit von etwa 60 Minuten und einer JNachreaktion von 90 Minuten "bei + 90 "bis 95 0G. war die Polymeremulsion mit einem Feststoffgehalt von ca. 50 % fertig.Wake up an addition time of about 60 minutes and a Nachnachreaktion of 90 minutes "at + 90" to 95 0 G. the polymer emulsion was finished with a solids content of about 50%.

Diese Polymeremulsion war ausgezeichnet geeignet als hochglänzendes -Bindemittel für Lederdeckfarben.This polymer emulsion was excellently suited as a high gloss binder for leather topcoats.

Beispiel 5Example 5

Eine wäßrige Emulsion mit einem pH von 2,6 bis 3 aus:An aqueous emulsion having a pH of 2.6 to 3 of:

438,2 Gewe-Teile Destillat438.2 parts by weight of distillate

18,8 Gew.-Teile ηatriumstearat18.8 parts by weight of sodium stearate

18,8 Gew.-Teile Fettalkohol-Polyglykoläther 364,4 Gew.-Teile 2-Äthylhexyiacrylat 104 Gew.-Teile Methacrylsäure18.8 parts by weight of fatty alcohol polyglycol ether 364.4 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate 104 parts by weight of methacrylic acid

1,35 Gew.-Teile Divinylbenzol1.35 parts by weight of divinylbenzene

364,4 Gew.-Teile Styrol364.4 parts by weight of styrene

0,95 Gew.-Teile Ammoniumpersulfat0.95 parts by weight ammonium persulfate

wurde im Verlauf von etwa 50 Minuten und einer Temperatur von + 78 bis 80 0G in eine wäßrige Phase zugegeben mit einem pH von 8,2 und bestehend auswas added in the course of about 50 minutes and a temperature of + 78 to 80 0 G in an aqueous phase having a pH of 8.2 and consisting of

559 Gew.-Teile Destillat559 parts by weight of distillate

7,5 Gewo-Teile JHatriumlaurylsulfat 1,8 Gewe-Teile Natriumhydroxid 7.5 parts by weight of sodium lauryl sulfate 1.8 parts by weight of sodium hydroxide

75 Gewe-Teile Styrol 75 weight parts by styrene e

12 Gew„-Teile Methylstyrol12 parts by weight of methylstyrene

15,4 Gew«-Teile Äthacrylsäure15.4 parts by weight of Äthacrylsäure

Hach beendeter Reaktion entstand eine Polymeremulsion mit etwa 48 % P es tst off geh alt. Diese Polymeremulsion war ausgezeichnet geeignet als Beschichtungsmittel für Pappe, zur Herstellung von z.B. Ksf feebechern und ähnlichen Produkten.After completion of the reaction, a polymer emulsion with about 48% P est tst off old. This polymer emulsion was excellently suited as a paperboard coating, for the preparation of e.g. Ksf feebechern and similar products.

— 12 —- 12 -

Alle Emulsionspolymerisate der Beispiele 1 bis hatten eine Viskosität unter 50 mPa.s.All emulsion polymers of Examples 1 to had a viscosity of less than 50 mPa.s.

Beispiel 4 (nicht erfindungs gemäß) Example 4 (not according to Invention)

Wie Beispiel 3 wurde eine Polymeremulsion hergestellt, wobei die wäßrige Phase jedoch ohne Natriumhydroxid hergestellt wurde, so daß die wäßrige Phase einen pH von 4,8 aufwies.As in Example 3, a polymer emulsion was prepared but the aqueous phase was prepared without sodium hydroxide so that the aqueous phase had a pH of 4.8.

Mach Ende der Reaktion und Einstellung auf den gleichen pH-Wert von ca. 9 wie das Polymerisat von Beispiel 3 mi"c HH^OH zeigte das nicht erfindungs gemäß hergestellte Produkt eine Viskosität von 1640 mPa.s.At the end of the reaction and adjustment to the same pH of about 9 as the polymer of example 3 with HH ^ OH, the product not according to the invention produced a viscosity of 1640 mPa.s.

Beispiel 5Example 5

Es wurde eine Polymeremulsion insbesondere als Fußbodenpflegemittelkomponente wie folgt hergestellt:A polymer emulsion, in particular as a floor care component, was prepared as follows:

Eine Mischung bestehend aus 490 Gew.-Teile Destillat 70 Gew.-Teile Natriumlaury!sulfat 500 Gew.-Teile 2-Äthylhexylacrylat 252,7 Gew.-Teile AcrylnitrilA mixture consisting of 490 parts by weight of distillate 70 parts by weight of sodium lauryl sulfate 500 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate 252.7 parts by weight of acrylonitrile

14.4 Gew.-Teile Methacrylsäure 5 Gew.-Teile Ammoniumpersulfat14.4 parts by weight of methacrylic acid 5 parts by weight of ammonium persulfate

wurde mit einem pH von 4,3 in eine wäßrige Phase mit einem pH von 7j8 und bestehend auswas at pH 4.3 into an aqueous phase having a pH of 7j8 and consisting of

290,6 Gew.-Teile Destillat290.6 parts by weight of distillate

13.5 Gew.-Teile nichtionogen. Emuig. (HLB 12) 0,9 Gew.-Teile Ammoniumpersulfat .13.5 parts by weight of nonionic. Emuig. (HLB 12) 0.9 parts by weight ammonium persulfate.

48 Gew.-Teile Methylmethacrylät48 parts by weight of methyl methacrylate

allmählich in 45 Minuten zugegeben und bei einer Temperatur von + 90 0G polymerisiert.gradually added in 45 minutes and polymerized at a temperature of + 90 0 G.

- 13 -- 13 -

- -ι? - i ! 62 - -ι? - i ! 62

Nach Ende der Zugabe wurden noch zugegeben: 1,4 Gew*-Teile Aimaqniumpersulfat 0,34 Gew,-T e ile N atr iumhydrosulf at 0,15 Gew.-Teile AscorbinsäureAfter the end of the addition, the following were also added: 1.4 parts by weight of acyl persulfate 0.34 part by weight of tetrahydropsulfate at 0.15 part by weight of ascorbic acid

JNach weiteren 30 Minuten war die Reaktion beendet. Die.'Polymeremulsion hatte einen Feststoff gehalt von ca. 45 % und bei einem pH von 7,4 bis 7,6 eine Viskosität von nur 18 mPa.s.After another 30 minutes the reaction was over. Die.'polymer emulsion had a solids content of about 45 % and at a pH of 7.4 to 7.6, a viscosity of only 18 mPa.s.

Claims (1)

Erf indungs anspru cn Request for invention Verfahren zur Herstellung von Polymeremulsionen auf Basis von monoäthylenisch ungesättigten copolymerisierbaren Monomeren und ^, β-ungesättigten Carbonsäuren nach dem Zugabeverfahren, gekennzeichnet dadurch, daß eine Monomermischung aus 5 "bis 15 % Q^, I] -ungesättigten Carbonsäuren, Vinyl- oder Vinylid enmonomer en oder Diestern aus Maleinsäure oder Fumarsäure und einwertigen Alkoholen mit 1 bis C-Atomen, Wasser, Emulgator und gegebenenfalls anderen Hilf sstoffen mit einem pH-Wert unter 5>j wobei diese Mischung mindestens 80 % der Gesamtmonomeren enthält, zu einer wäßrigen Phase, die höchstens 20 % der Monomeren enthält, mit einem pH-Wert über 6, vorzugsweise über 7, zugegeben und polymerisiert wird.A process for the preparation of polymer emulsions based on monoethylenically unsaturated copolymerizable monomers and ^, β- unsaturated carboxylic acids by the addition process, characterized in that a monomer mixture of 5 "to 15 % Q ^, I] -unsaturated carboxylic acids, vinyl or vinylidene enmonomer s or diesters of maleic acid or fumaric acid and monohydric alcohols having 1 to C atoms, water, emulsifier and optionally other auxiliaries having a pH below 5> j, said mixture containing at least 80 % of the total monomers, to an aqueous phase which is at most Contains 20% of the monomers, with a pH above 6, preferably above 7, is added and polymerized.
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