DE1044409B - Verfahren zur Herstellung von wasserempfindlichen Partialestern und Partialamiden eines Polymerisats - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von wasserempfindlichen Partialestern und Partialamiden eines PolymerisatsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Carbonsäureanhydrid-Mischpolymerisaten, die so
weit vernetzt sind, daß sie in allen bekannten Lösungsmitteln unlöslich sind, aber so behandelt werden können,
daß sie in wäßrigen Medien unter Bildung von Massen quellbar sind, die Emulsionen stabilisieren oder als
Emulgier- bzw. Suspendiermittel für sowohl flüssige ölige Stoffe als auch feste Substanzen wirken können. Sie
betrifft unlösliche, aber hydrophile Partialester oder Partialamide eines Mischpolymerisats aus einem α,/3-ungesättigten
Dicarbonsäureanhydrid, z. B. Maleinsäureanhydrid, mindestens einem damit mischpolymerisierbaren
Monomeren und einem Vernetzungsmittel in bestimmter Menge.
Es ist schon die Herstellung von vernetzten Mischpolymerisaten aus a,/?-ungesättigten Dicarbonsäureanhydriden
und ein- oder mehrfach ungesättigten Verbindungen vorgeschlagen worden, aber diese Produkte
sind Wasser gegenüber unempfindlich.
Dann ist auch schon die weitere Behandlung von Mischpolymerisaten aus ungesättigten Dicarbonsäuren mit
Stickstoffbasen oder Alkoholen beschrieben worden. Aber auch diese Produkte weisen schließlich im Endzustand
keine Wasserempfindlichkeit auf.
Die Erfindung schlägt nun ein Verfahren zur Her-Stellung von wasserempfindlichen Partialestern oder
Partialamiden eines Polymerisats vor, bei dem erstens ein a.jS-olennisch ungesättigtes mehrbasisches Säureanhydrid,
zweitens mindestens ein anderes, mit diesem Säureanhydrid mischpolymerisierbares Monomeres und
drittens 0,01 bis 10 Gewichtsprozent eines Vernetzungsmittels mit zwei oder mehr CH2 = C. -Gruppen misch-
polymerisiert werden, wobei die Vernetzungsmittehnenge ausreicht, um das Mischpolymerisat hydrophil und
praktisch wasserunlöslich zu machen, und bei dem dann das feste, in der Anhydridform vorliegende Polymerisat
in einem inerten organischen flüssigen Medium mit einer Verbindung umgesetzt wird, die mit einer latenten
Carboxylgruppe des Anhydrids des Polymerisats praktisch unter Ausschluß jedweder Reaktion mit anderen Gruppen
des Polymerisats mindestens eines der obigen Derivate bildet.
Es wurde gefunden, daß gewisse Derivate einiger der unlöslichen, aber stark hydrophilen Mischpolymerisate,
die aus monomeren Gemischen wenigstens dreier wesentlicher Monomeren hergestellt werden, und zwar einem
α,β-ungesättigten Carbonsäureanhydrid, z. B. Maleinsäureanhydrid,
mindestens einem weiteren, mit dem Anhydrid mischpolymerisierbaren Monomeren, Vorzugsweise
einem Vinylalkyläther, als der zweiten Komponenten und drittens einem Vernetzungsmittel mit zwei oder mehr
polymerisierbaren CH2 = C, -Gruppen, Emulgier-Susverfahren
zur Herstellung
von wasserempfmdlichen Partialestern
und Partialamiden eines Polymerisats
von wasserempfmdlichen Partialestern
und Partialamiden eines Polymerisats
Anmelder:
The B. F. Goodrich Company,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,
und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,
Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. Januar 1954
V. St. v. Amerika vom 18. Januar 1954
John Frank Jones, Cuyahoga Falls, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
pendier- oder Emulgier-Dispergier-Mittel sind, die die völlig neue Fähigkeit besitzen, sowohl flüssige als auch
feste Substanzen in wäßrigen Medien zu suspendieren oder zu dispergieren. Die Derivate mit diesen einzigartigen
Eigenschaften sind die Partialester und Partialamide der Mischpolymerisate. Das Mischpolymerisat selbst
und die Mischpolymerisatsalze als solche besitzen keine Emulgier- bzw. Dispergiereigenschaften. Die erfindungsgemäßen
Derivate j edoch vermögen gleichzeitig mit Wasser nicht mischbare organische Flüssigkeiten zu emulgieren
und feinteilige unlösliche und hydrophobe organische und anorganische Festkörper, z. B. Füllstoffe, Putzmittel,
organische und anorganische Farbstoffpigmente, Gasruß, Wachse, Harze usw., zu suspendieren oder zu dispergieren,
wobei mit Wasser bzw. wäßrigen Medien beständige und sehr viskose Schleimmassen entstehen. Diese Massen
werden als Kosmetika, Pharmazeutika, Reinigungs- und Putzmassen, Latexüberzugs- und -imprägniermittel,
Druck- und Färbemittel für die Ausstattung von Textilstoffen u. dgl. m. verwandt.
809 67W441
Die zur Herstellung der basischen Mischpolymerisate fach ungesättigten Kohlenwasserstoffe, in Lösungsmitteln
verwendbaren Dicarbonsäureanhydride haben die allge- lösliche polymere offenkettige aliphatische konjugierte
meine Formel Diene und Polyalkenylpolyäther mehrwertiger Alkohole
mit wenigstens 4 C-Atomen und wenigstens drei OH-
.0 ■ ■ ■ 5 Gruppen, die alle zwei oder mehr polymerisierbare
R — C —· C. C H2 = (V - Gruppen enthalten und bei denen die Doppel-
/O bindungen nicht konjugiert zueinander stehen. Das Ver-
(y netzungsmittel wird in einer Menge zwischen 0,01 und
% ίο 10 Gewichtsprozent angewandt, wenn man auf die Masse
der übrigen Monomeren bezieht. Die Polyalkenylpolyäther mehrwertiger Alkohole, z. B. der PolyaHyläther der
in der R und R' entweder Wasserstoff, Halogen oder Saccharose, werden z. B. nach der Synthese von WiI-Cyan
oder Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Alkaryl- oder cydo- liamson hergestellt.
aliphatische Gruppen sind. Beispiele für solche Anhydride 15 Da die Dicarbonsäureanhydride der Maleinsäurereihe
sind das Maleinsäureanhydrid selbst, Chlormaleinsäure- starke Neigung zur Bildung alternierender Mischpolyanhydrid,
2,3-Dicyanmaleinsäureanhydrid, Dimethyl- merisate mit den meisten der mit ihnen mischpolymerimaleinsäureanhydrid,
Diphenylmaleinsäureanhydrid, Di- sierbaren Monomeren zeigen, ist es schwierig, andere
benzylmaleinsäureanhydrid, Di-(p-methylphenyl)-malein- monomere Anteile als die anzuwenden, die zu dsm altersäureanhydrid,
Dicyclohexyhnaleinsäureanhydrid und so nierenden Polymerisat führen. In aus mehreren Bsstandviele
andere. Maleinsäureanhydrid wird wegen seiner teilen bestehenden Mischpolymerisaten dieser Art benutzt
Zugänglichkeit und großen Eignung bevorzugt. man daher vor allen Dingen Monomerengemische, in
Bei der Herstellung der in der Erfindung zu verwen- denen das α,/3-ungesättigte Säureanhydrid und die — als
denden basischen Mischpolymerisate kann man als zweiten zweiter Bestandteil vorzugsweise benutzten — monoBestandteil
bevorzugt jeden Vinylalkyläther anwenden, 35 meren Vinylalkyläther in praktisch äquimolaren Mengen
der 3 bis 10 C-Atome enthält. Hierzu gehören Vinyl- vorliegen und bei denen die Menge des Vernetzungsmittels
methyl-, Vinyläthyl-, Vinylisopropyl-, Vinyl-n-butyl-, so verändert wird, daß man ein Polymerisat mit den ge-Vinylisobutyl-,
Vinylhexyl-, Vinyl-2-äthylhexyl- und wünschten Eigenschaften erhält. Außer den drei wesent-Vinyldecyläther.
Am besten eignen sich die niedrigeren liehen Monomeren kann das Monomsrengemisch bis zu
Vinylalkyläther mit 3 bis 6 C-Atomen. Bevorzugt wird 30 20% eines oder mehrerer anderer monomsrer Monoder
Vinylmethyläther wegen seiner besonderen Eignung olefine, z. B-. von Styrol, Acrylsäurenitril, Vinylchlorid,
und Zugänglichkeit. Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Vinylbenzoat, Diäthyl-
AIs drittes wesentliches Monomeres (d. h. als Ver- maleat, Äthylen, Isobutylen, Acrylsäure u. a. enthalten,
netzungsmittel) kann jede polymerisierbare Substanz Im allgemeinen jedoch bevorzugt man ausschließlich d'e
benutzt werden, die mehr als 2 CH2 = C/-Gruppen 35 Verwendung der^drei genannten Hauptmonomsren
ν Die neuen Produkte dieser Erfindung werden nun durch
enthält und sich mit den beiden anderen Bestandteilen Umsetzung des carboxylhaltigen Mischpolymerisats mit
des Mischpolymerisats umsetzt. Geeignet sind mehrfach einem Alkohol oder einem Amin hergestellt. Das Mischungesättigte
Kohlenwasserstoffe, Ester, Amide, Nitrile, polymerisat neigt sehr stark dazu, den Halbsster von
Säuren, Sulfone, mehrfach ungesättigte Säureanhydride, 40 Halbamiden zu bilden. Es müssen sehr scharfe Bsdin-Äther,
Ketone, Alkohole und viele andere mehrfach un- gungen (d. h. Katalysatoren, höhere Temperaturen und
gesättigte Verbindungen, die eine oder mehrere der ge- ein großer Reagenzienüberschuß) angewandt werden,
nannten oder anderer funktioneller Gruppen enthalten. um — insbesondere bsi höheren Alkoholen und höheren
Zu Vernetzungsmitteln dieser Art gehören die mehrfach Aminen — merkliche Mengen dsr Diester oder Diamide
ungesättigten Kohlenwasserstoffe, z. B. Divinylbenzol, 45 zu bilden. Die Reaktion zur Herstellung entweder des
Divinylnaphthalin, polymerisierte Diene, z. B. Poly- Partialesters oder des Partialamids wird im allgemeinen
butadien und andere offenkettige aliphatische konjugierte in einem Verdünnungsmittel bsi Temperaturen von 100° C
Dienpolymerisate; ungesättigte Sulfone, z. B. HexaalLyl- oder darunter, vorzugsweise zwischen SO und 8O0C, durchtrimethylentrisulfon;
ungesättigte Amide, z. B. Trimeth- geführt. Die Veresterung wird durch Zusatz sehr kleiner
acrylyltriazin; zwei- und mehrfach ungesättigte Ester, 50 Mengen eines stark alkalischen Amins, z. B. von Pyridin,
z.B. Äthylenglykoldiacrylat, Allylacrylat, Allylcinn- oder anderer-alkalischer Katalysatoren erleichtert. Wenn
amat, Diallylmaleat, Diallylphthalat, Diallylmalonat und praktisch" alle Anhydridgruppen in den Halbester überviele
andere; mehrfach ungesättigte Säuren, z. B. geführt werden sollen, was durchaus nicht immer zweck-/9-Styrylacrylsäure
und andere mehrfach ungesättigte mäßig sein kann, muß ein ziemlich großer Überschuß von
Säureanhydride, z. B. Acrylsäureanhydrid, Methacryl- 55 2 oder 3 Äquivalenten Alkohol angewandt werden,
säureanhydrid usw.; mehrfach ungesättigte Äther, z. B. Das Partialamid entsteht viel leichter, da die natürliche
säureanhydrid usw.; mehrfach ungesättigte Äther, z. B. Das Partialamid entsteht viel leichter, da die natürliche
Divinyläther, Diallyläther, Diallyläthylenglykoläther, Neigung der Mischpolymerisate dahin geht, direkt ein
1,4,5,8-Naphthalintetroläther, die Vinyl-, Allyl-, Meth- Amidsalz zu bEden, wenn 1 Äquivalent Amin je Äquiallyl-
und Crotylpolyäther mit zwei bis sieben oder mehr valent Carboxyl in dem Polymerisat zugeführt wird, d. h.
Alkenyläthergruppen je Molekül u.a.; mehrfach unge- 60 also 2 Äquivalente Amin je Äquivalent Anhydrid. Wenn
sättigte Ketone, z. B. Divinylketon, Diallylketon u. a., vollständige Neutralisation erwünscht ist, ist im allge-
und mehrfach ungesättigte Verbindungen mit einer oder meinen ein geringer Aminüberschuß von gewöhnlich
mehreren funktionellen Gruppen, z. B. die Halbäther, nicht mehr als 25 % zweckmäßig. Wie bei der Veresterung
Allyl-yS-Allyloxypropionat und Allyhnethacrylylsaccha- oben erleichtert auch hier Erhitzen die Umsetzung; bsrose,
der Halbester Monoallylmaleat, die Partialallyl- 65 vorzugt suspendiert man das unlösliche Mischpolymerisat
äther von mehrwertigen Alkoholen, z. B. Diallylglycerin- in einem flüssigen, organischen Lösungsmittel, z. B.
äther u. a. Benzol, Toluol, Hexan usw., das das unlösliche Misch-
Zu den Vernetzungsmitteln, die wegen ihrer Fähigkeit polymerisat bis zu einem gewissen Grade aufzuquellen
bevorzugt werden, unlösliche, der Hydrolyse wider- trachtet. Bevorzugte Verdünnungsmittel sind die flüssistehende
Mischpolymerisate zu liefern, gehören die mehr- 70 gen aromatischen Kohlenwasserstoffe. Wenn man das
5 6
Reaktionsgemisch auf 25 bis 1000C erhitzt, läuft die Naphthylamin, Cyclohexylamin, Dicyclohexylamin,
Reaktion vollständig ab. o-Toluidin, Diphenylamin, Sulfanilsäure, Pyrrol, Piper-
Em sehr wichtiger Teil dieser Erfindung besteht aus idin und viele andere.
dem Verfahren zur Herstellung der Partialester und Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der
Partialamide. Bei der Herstellung der Säureanhydrid- 5 Erfindung, also der Herstellung der verschiedenen PoIyform
der Polymerisate in Benzol trennt sich das vernetzte merisate -und ihrer Derivate, und ihrer Anwendung zur
Polymerisat ständig in Form feinteiliger unlöslicher Herstellung von schleimartigen Massen.
Flocken ab. Bei Zusatz eines Alkohols und einer Spur
eines stark alkalischen Aminkatalysators zu dem Benzol- Beispiel 1
brei wird das feste Polymerisat teilweise verestert, ohne io
daß sich an dem festen Zustand des Polymerisats etwas Es wurde eine Reihe von Terpolymerisaten hergestellt,
ändert. Die bevorzugte Reaktionstemperatur liegt bei indem molare Äquivalente Maleinsäureanhydrid und
70° C. Man kann aber auch zwischen 20° C und dem Siede- Methylvinyläther mit Allylsaccharose in zwischen 0,01
punkt des inerten organischen flüssigen Mediums arbeiten. und 10 Gewichtsprozent schwankenden Mengen, auf das
Bei Anwendung der hohen Temperaturen soll die Reak- 15 vereinte Gewicht von Maleinsäureanhydrid und Methyltion
am Rückfluß (bsi 118 bis 1250C) durchgeführt vinyläther bezogen, umgesetzt wurden. Die Allylsacchawerden.
Wenn die Reaktion 1 bis 24 Stunden durch- rose besaß im Durchschnitt 5,6 bis 5,8 Allylgruppen je
geführt worden ist, wird der feste Partialester aus dem Saccharosemolekül. Die Polymerisationsreaktionen wur-Schlamm
abgetrennt und getrocknet. den in einer Glasapparatur bei Eigendruck und unter
Die Partialamide lassen sich leichter herstellen als die 20 Bedingungen durchgeführt, die so gleichmäßig wie irgend
Partialester. Gewöhnlich ist kein Katalysator erforder- möglich waren. Stets wurden die Reaktionsteilnehmer in
lieh, und die Reaktion verläuft bei Raumtemperatur in Benzol bei Raumtemperatur vermischt, dann wurde das
wenigen Minuten glatt. Selbstverständlich können aber Reaktionsgefäß fest verschlossen und die Temperatur
auch niedrigere oder höhere Temperaturen erforderlich 12 bis 24 Stunden lang auf 50 bis 100° C eingestellt. Außersem.
Gewöhnlich ist es lediglich notwendig, Ammoniak, 25 dem wurde dabei ein freie Radikale bildender Katalysator,
ein primäres oder sekundäres Amin zu einem Brei des und zwar Benzoylperoxyd, in einer Menge von 1,0 °/0, bePolymerisats in der Anhydridform in einem inerten zogen auf das vereinte Gewicht von Maleinsäureanhydrid
flüssigen organischen Reaktionsmedium, z. B. Benzol, zu und Methylvinyläther, benutzt.
geben, in welchem das vernetzte Polymere hergestellt ' Die als feinteilige weiße Teilchen anfallenden Polymeriwird.
Auch während der Amidbildung verbleibt das Poly- 30 sate waren in Benzol unlöslich. Nach beendeter Polymerimerisat
stets im festen Zustand. Nach der Partialamid- sation können die Polymerisate leicht abfiltriert und gebildung
kann es aus dem Reaktionsmedium leicht durch trocknet werden. Diese Behandlung beeinflußt die Wasser-Abgießen,
Filtrieren oder Zentrifugieren abgetrennt empfindlichkeit der anschließend herzustellenden polywerden.
Das beste flüssige Medium für diese Reaktionen meren Derivate nicht.
ist Benzol; es ist Toluol oder Heptan weit über- 35 Es wurden nun Ester der vorstehenden Polymerisate
legen. ■ in Säureanhydridform durch Umsetzung verschiedener
Zur Herstellung dar Partialester und der Partialamide Alkohole mit dem Polymerisat hergestellt,
kann jeder Alkohol bzw. jedes Amin benutzt werden;um Der Alkohol wurde unmittelbar zu dem aus Benzol und
absr eine zusätzliche Vernetzung (die zu einer Ent- festem Polymerisat bestehenden Brei gegeben, wobei sich
quellung und einem Verlust der hydrophilen Eigen- 40 ergab, daß die Veresterung zwischen dem festen PoIyschaften
führt) durch Umesterung und/oder Diamid- merisat und dem Alkohol ohne Umwandlung des urbildung
zu vermeiden, bevorzugt man die Verwendung sprünglichen Polymerisats oder seines Partialesters in den
eines Alkohols bzw. eines Amins, in denen nicht mehr als benzollöslichen Zustand bewirkt wird,
eine OH-bzw. N H2-Grupp3 vorhanden ist. Die niedrige- Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung der erfin-
ren einwertigen Alkohole und einbasischen Amine er- 45 dungsgemäßen Ester besteht darin, den Alkohol und eine
zeugen stärker hydrophile Produkte, während die höheren Spur eines Veresterungskatalysators, z. B. von Pyridin
Alkohole und Amine zu Produkten mit höherer Viskosität oder einem anderen flüssigen benzollöslichen tertiären
und erhöhter Emulgier- und Stabilisierwirkung — insbe- Amin, zu dem aus Benzol und dem Polymerisat in der
sondere bei mit Wasser nicht mischbaren organischen Säureanhydridform bestehenden Schlamm zu geben und
Flüssigkeiten — führen. Die Wahl des jeweiligen Alkohols 50 das Gsmisch dann 2 bis 24 Stunden auf 70° C zu erhitzen,
bzw. Amins hängt deshalb von dem Gleichgewicht ab, das Das Verhältnis von Molen Alkohol zu Molen Carboxyl-
in dem Endprodukt zwischen hydrophilen Eigenschaften gruppen oder Carboxyl bildenden Gruppen kann zwischen
(z. B. dem Quellungsgrad), der Viskosität, den Suspen- 0,1 und 2,5 schwanken, was von dem im Endprodukt gedier-,
Stabilisier- bzw. Dispergiereigenschaften und den wünschten Veresterungsgrad abhängt. Selbst mit einem
hydrophilen Eigenschaften, z. B. der Fähigkeit, Öle zu 55 Alkoholüberschuß jedoch reagiert die Anhydridgruppe
emulgieren und Emulsionen zu stabilisieren, vorhanden des Polymeren nicht mit wesentlich mehr als 1 Mol
sein soll. Im allgemeinen können aliphatische einwertige Alkohol unter Bildung eines Halbesters.
Alkohole mit 1 bis 18 C-Atomen und primäre und sekun- Es ergab sich, daß die Ester mit 7 C-Atomen oder mehr
däre Amine (die nicht unbedingt aliphatisch sein müssen) im Alkohol ausgezeichnete Emulsionsstabilisiermittel
mit 1 bis 18 C-Atomen benutzt werden. Beispiele für 60 waren, während die Ester, deren Alkohole weniger als
solche Alkohole sind Methyl-, Äthyl-, Propyl-, N-Butyl- 7 C-Atome enthielten, weniger wirksam waren, jedoch
und die sekundären Butyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, unter den hier angewandten Bedingungen durchaus noch
2-Äthylhexyl-, Decyl- und Lauryl-, Myristyl-, Octadecyl- als Emulsionsstabilisiermittel verwendet werden konnten,
und Cyclohexylalkohole. Der Alkohol kann absr auch Eine Analyse der durch Behandlung des in der Säureein
Polyol sein. Schließlich können Alkohole verwendet 65 anhydridform vorliegenden Polymerisats mit 1 Äquivawerden,
die außer der OH-Gruppe eine tertiäre Amino- lent Alkohol hergestellten polymeren Partialesters ergab,
gruppe oder eine Sulfonsäuregruppe enthalten. Beispiele daß 45 % der Carboxylgruppen verestert waren,
für Amine sind Methyl-, Äthyl-, Propyl-, η-Butyl-, Octyl-, Eine weitere Gruppe von Partialestern wurde unter
Decyl- und Laurylamin, Dimethylamin, Dibutylamin, Verwendung des in der Säureanhydridform vorliegenden
Dioctylamin, Dilaurylamin, Anilin, Monomethylamin!, 70 Polymerisats hergestellt, das 5% Allylsaccharose als
Vernetzungsmittel enthielt. Dabei lag die Veresterungstemperatur
bei SO0C.
Zahlreiche Partialester mit wechselnden Mengen Methanol
wurden aus einem Polymerisat in der Säureanhydridform
aus Maleinsäureanhydrid und Methylvinyläther und 1 Teil Allylsaccharose in der im Beispiel 1 beschriebenen
Weise hergestellt. In Tabelle I sind die bei diesen Derivaten erhaltenen Ergebnisse zusammengestellt. Die Viskositäten
(in Poise) wurden stets in einem BrookfLeld-RVF-Viskosimeter unter Verwendung einer Spindel Nr. 7
bei 20 Umdr./Min. an wäßrigen Schleimen bestimmt, die 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent Polymeres enthielten.
0,2 | Tabelle | I | 0,6 | Äquivalent 0,8 |
e Methano 1,0 |
I 1,2 |
1,4 | 1,6 | |
240 | 0,4 | 176 | 144 | 160 | 160 | 208 | 120 | ||
Brookfield-Viskosität, % Polymeres in Wasser |
160 120 1,47 |
200 | 144 80 49,8 |
80 56 47,05 |
105 80 |
80 48 |
130 80 |
80 40 |
|
10% | 176 100 32,7 |
||||||||
0 5% | |||||||||
% umgesetztes Methanol | |||||||||
Aus diesen Angaben geht hervor, daß die Viskosität eines Schleimes mit zunehmender Veresterung nicht stark
verändert wird. Nichtsdestoweniger war das Polymerisat mit nur 1,47% Ester ein ausgezeichnetes Emulgiermittel
für Mineralöl und Wasser.
Das im Beispiel 2 benutzte Polymerisat wurde zur Herstellung mehrerer Laurylalkoholpartialester benutzt, in
denen der Veresterungsgrad verändert wurde. Die Eras gebnisse zeigt Tabelle II.
0,1 | Tabelle | II | Äc 0,3 |
uivalente 0,4 |
Laurylalto 0,5 |
hol 0,6 |
0,7 | 1,5 | |
344 | 0,2 | 800 | 880 | 880 | 720 | 640 | 624 | ||
Brookfield-Viskosität, % Polymeres in Wasser 150/ |
136 | 688 | 352 | 352 | 336 | 320 | 246 | 440 | |
·*·>" /0 10% |
56 | 264 | 144 | 144 | 176 | 136 | 144 | 288 | |
OS0A1 | Spur | 80 | 7,1 | 11,8 | 17,4 | 22,9 | 30 | 49 | |
% umgesetzter Alkohol | 4,7 | ||||||||
Die mit einem langkettigen Alkohol erhaltenen Ergebnisse laufen etwa parallel zu den mit Methanol erhaltenen,
insofern, als eine größere Alkoholmenge eine stärkere Veresterung verursacht; wesentliche Unterschiede
in der Viskosität auf Grund der Esterbindungen sind aber nicht vorhanden. Weiter ergibt sich, daß bereits
eine ganz geringe Veresterung eine starke Verbesserung des Emulsionsvermögens bewirkt, da das Polymerisat
nach der Behandlung mit 0,1 Äquivalent Laurylalkohol als ausgezeichnetes Emulgiermittel für ein 30 : 70-Hexan-Wasser-Gemisch
zu verwenden war.
Um den Einfluß verschiedener Vernetzungsmittelmengen
zu bestimmen, wurden mehrere Partialester durch Umsetzung von Polymerisaten mit verschiedenen
Allylsaccharosegehalten mit 1 Moläquivalent Methanol hergestellt. Die Ergebnisse zeigt Tabelle III.
0,5 | TabeUe | III | »/„All 1,5 |
ylsaccharo, I 2,0 |
se im Polyi 2,5 |
nerisat 3,0 |
3,5 | 4,0 . | |
1 200 |
1,0 | 1 520 |
1 1160 |
1 920 |
1 960 |
1 2240 |
1 2880 |
||
Ämiivalente Methanol | 120 | 1 320 |
360 | 800 | 720 | 720 | 1600 | 2320 | |
Brookfield-Viskosität, % Polymeres in Wasser 1 5°/n |
64 | 176 | 240 | 200 | 480 | 480 | 400 | 720 | |
10% . | 61,7 | 96 | 55,1 | 58,4 | 54,0 | 52,6 | 47,1 | ||
os«/„ | 53,3 | ||||||||
% umgesetztes Methanol | |||||||||
Daraus geht hervor, daß die Vernetzungsmittehnengen unter den genannten Reaktionsbedingungen den Veresterungsgrad
kaum beeinflussen; die Viskosität der Partialester wird aber mit zunehmender Vernetzungsmittelmenge
bei der Herstellung des Tripolymerisats bedeutend erhöht.
Mit höheren Alkoholen als Methanol wird eine parallele Viskosität mit zunehmender C-Atom-Zahl des zur Veresterung
benutzten Alkohols.
Zur Herstellung der Partialester dieser Erfindung müssen nicht unbedingt nur primäre oder gar aliphatisch?
Wirkung erzielt. Hinzu kommt eine allmähliche verstärkte 70 Alkohole benutzt werden. Man kann ebensogut sekun-
ίο
däre, tertiäre, substituierte Alkohole, aromatische Ver- anhydridform vorliegenden Polymerisats benutzen, um
bindungen mit einer OH-Gruppe am Ring-C-Atom, auf diese Weise schleimbildende Derivate herzustellen.
Aralkanole und Gemische von aliphatischen und aro- In Tabelle IV sind diesbezügliche Ergebnisse wieder-
matischen Alkoholen zur Veresterung des in der Säure- gegeben.
Zur Veresterung benutzter Alkohol Moläquivalente
1,5
Schleimviskosität °/o Polymerisat in Wasser
I 1,0 1 0,5
Isopropyl-
tert.-Butyl-
Benzyl-
Äthylenglykolmonomethyläther
Cyclohexyl-
Methylsalicylat
Phenol-Methanol-Gemisch (50:50-Mol-Konzentration)
Äthylenchlorhydrin
480
640
3 216
460
176
900
72
240
400
560
2 464
300
144
52 136
300
460
1328
188
64
32
64
Jeder dieser Partialester eignete sich ausgezeichnet als Stabilisierungsmittel für Emulsionen von Mineralöl in
Wasser.
Das in der Säureanhydridform vorliegende Polymerisat reagiert auch mit Alkoholen mit tertiären Amingruppen
unter Bildung ungewöhnHcher Derivate, aus denen Schleime mit amphoteren Eigenschaften hergestellt
werden können, die bei niedrigen pH-Werten gut beständig
und mehrwertigen Kationen gegenüber verhältnismäßig ao unempfindlich sind. Derartige polymere Derivate sind
in Tabelle V zusammengestellt. Das zur Herstellung der Derivate benutzte Polymerisat bestand aus Maleinsäureanhydrid,
Methylvinyläther und enthielt l°/0 AHyI-saccharose.
Bei der Herstellung der Derivate braucht kein Veresterungskatalysator angewandt zu werden, da
die Aminogruppe des Alkohols als Katalysator wirkt und die Reaktion bei Raumtemperatur innerhalb weniger
Minuten glatt erfolgt.
Alkohol
Alkoholäquivalent
1,5
Viskosität
1,0
0,5
pH des l,5°/0igen
Schleims
2-Dimethylaminoäthanol
2-Diäthylaminoäthanol ..
1 -Dimethylaminopropanol
2-Di-n-butylaminoäthanol
2-Diäthylaminoäthanol ..
1 -Dimethylaminopropanol
2-Di-n-butylaminoäthanol
8-Oxychinolin ,
N-Oxyäthylmorpholin
360
620
740
500
80
200
620
740
500
80
200
320
304
180
320
64
120
304
180
320
64
120
148
100
160
48
80
4,8 4,7 4,0 4,9 3,45
Um die Wirkung einer pH-Veränderung zu erläutern,
wurden die Viskositäten des l%igen Schleimes bei Verwendung der 2-Diäthylaminoäthanol- und 8-Oxychinolinderivate
des Polymerisats bestimmt (vgl. Tabelle VI).
Tabeüe VI
2-Diäthylaminoäthanolderivat | Viskosität | 8-Oxychmolinderivat | Viskosität |
von 10/0 Polymerisat | von 1 °/0 Polymerisat | ||
Ph | in Wasser | Ph | in Wasser |
144 | 8 | ||
3,80 | 204 | 2,2 | 24 |
4,52 | 256 | 2,9 | 48 |
5,12 | 200 | 3,2 | 64 |
5,35 | 224 | 3,45 | 84 |
7,87 | 240 | 3,8 | 88 |
8,18 | 248 | 5,0 | 88 |
8,82 | 236 | 7,2 | 84 |
9,04 | 8,38 | 76 | |
9,6 | 68 | ||
10,1 |
Es sind bisher nur Polymerisate beschrieben worden, bei denen Moläquivalente tertiärer Aminoalkohole mit
dem Polymerisat in der Säureanhydridform umgesetzt worden sind. Selbstverständlich können aber auch
kleinere oder größere Mengen mit dem Polymerisat zu den entsprechenden Derivaten umgesetzt werden. Aller
Wahrscheinlichkeit nach reagieren die tertiären Aminoalkohole mit der Anhydridgruppe nach der folgenden
allgemeinen Gleichung:
H H
—C
o//C V
-C— + HO-R1-N:
*Ό
Das Säureformpolymerisat, aus welchem diese Derivate hergestellt wurden, hatte seine Höchstviskosität bei
pH 5 bis 7. Unterhalb von pH 5 neigt das Polymerisat
zur Ausflockung, oberhalb von pH 7 verliert es allmählich
seine Viskosität und schrumpft in Wasser.
Mehrwertige Kationen (in den richtigen Mengen) haben auf die Quellung der Polymerisatderivate keinen ungünstigen
(unter Umständen sogar einen sichtlich verbessernden) Einfluß.
> O=C C=O
1 ι /R2
OH Ο—R1-N^
Es ist also die Hälfte der Carboxyl- bzw. latenten Carboxylgruppen zur Umsetzung mit weiteren tertiären
Aminoalkoholen oder gegebenenfalls zur Salzbildung frei.
Die Anhydridgruppe des in der Säureanhydridform
vorliegenden Polymerisats reagiert auch mit Ammoniak bzw. primären und sekundären Aminen unter Bildung
von Amiden und Aminosalzen, die ebenfalls gute ampho-
£0» 679/441
tere Emulsionsstabilisiermittel mit verhältnismäßig geringer Empfindlichkeit mehrwertigen Kationen gegenüber
sind. Diese Reaktion dürfte wie folgt ablaufen:
H H
—c
+ 2
n—η
"■o"
so
—C-
O=C C=O
0 N-R2
H HN
Die Partialamide können leicht durch Zusatz von Ammoniak, einem primären Amin oder einem sekundären
Amin zu dem Benzolbrei mit dem Polymerisat in der Anhydridform hergestellt werden. Die Reaktion läuft
bei Raumtemperatur ohne Katalysator schnell und glatt ab und ist gewöhnlich in weniger als einer Stunde beendet.
Das ursprüngliche Polymerisat wie auch sein Amid verbleiben dabei während des ganzen Reaktionsablaufs in
fester flockiger Form.
Eine Reihe von Aminen, die mindestens 1 Wasserstoffatom am Aminostickstoff tragen, wurden mit einem
Polymerisat in der Säureanhydridform umgesetzt, das aus äquimolaren Teilen Maleinsäureanhydrid und Methylvinyläther
hergestellt worden war. Dieses Polymerisat war mit l°/0 Allylsaccharose, auf das vereinte Gewicht
des Maleinsäureanhydrids und des Methylvinyläthers bezogen, vernetzt. In jedem Fall wurde die Reaktion
mit dem Amin so durchgeführt, daß 1 bis 2 Moläquivalente Amin zu einem Brei des Polymerisats in der Anhydridform
in Benzol gegeben wurden. Das Gemisch wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt.
Amin
Moläquivalente
Farbe des Polymeren Viskosität des Partialamids °/0 Polymerisat in Wasser
1,5 I 1,0 I 0,5
°/0Nim
Polymeren
Methylamin
Dimethylamin ..
Dimethylamin ..
Amiin
Cyclohexylamin
Piperidin
Ammoniak
2 2 1 2 2 2
Braun
Braun
Braun
Weiß
Braun
Weiß 420
360
440
80
100
660
360
440
80
100
660
400
280
350
460
380
135
250
40
56
260
1,9
8,22
1,11
13,1
Daraus geht hervor, daß sich aliphatische, aromatische, alicyclische und heterocyclische Amine umsetzen lassen.
Anilin und andere Amine, in denen die Aminogruppe direkt an einem Ringkohlenstoffatom sitzt, sind in ihrer
Reaktion insofern ziemlich einzigartig, als sie mit der Anhydridgruppe des Maleinsäureanhydrids unter Bildung
eines Partialamids glatt reagieren, die freie Carboxylgruppe aber mit dem Amin keine Salze bildet.
Die Partialamide sind ausgezeichnete Suspendier- und Emulsionsstabilisierungsmittel, besonders in Systemen,
die mehrwertige Kationen enthalten und in denen das pH in verhältnismäßig weiten Grenzen schwankt. Diese
Partialamide können auch als Klebstoffe benutzt werden.
Die Viskosität der Partialamide in Wasser kann leicht geändert werden, indem man die Vernetzungsmittelmenge
zur Herstellung des Polymerisats entsprechend einstellt.
Bei der Herstellung der erfmdungsgemäßen Polymerisate kann das Maleinsäureanhydrid ganz oder teilweise
durch substituierte Maleinsäureanhydride ersetzt werden.
_ Wasserempfindliche Polymerisate können aus molaren
Äquivalenten von halogensubstituiertem Maleinsäureanhydrid und mindestens einem anderen Monomeren
hergestellt werden, das sich mit dem substituierten Maleinsäureanhydrid und einem der obengenannten
Vernetzungsmittel mischpolymerisiert. Die wasserempfindlichen Polymerisate aus substituierten Malein-Säureanhydriden
werden genauso hergestellt wie die Polymerisate aus Maleinsäureanhydrid selbst.
Gewichtsteile | B |
A | |
69,6 | 66 |
— | 34 |
30,4 | 6 |
6 | 2 |
2 | 880 |
880 | 50 |
50 | 16 |
16 | 87 |
95 |
Chlormaleinsäureanhydrid
Citraconsäureanhydrid
Methylvinyläther
Allylsaccharose .'.
Benzoylperoxyd
Benzol
Temperatur in 0C
Zeit in Stunden
Ausbeute in °/0
Die Polymerisate wurden filtriert und 24 Stunden in einem Vakuumofen bei 50° C getrocknet.
Das Polymerisat A war hellbraun gefärbt, das Polymerisat B weiß.
Selbstverständlich können auch noch andere substituierte Maleinsäureanhydride benutzt werden. Die Säureanhydridformen
der Polymerisate reagieren auch mit Alkoholen, Ammoniak und primären und sekundären
Aminen unter Bildung von Partialestern und Partialamiden.
Es können auch andere Comonomere mit Maleinsäureanhydrid und substituierten Maleinsäureanhydriden
und einem Vernetzungsmittel zu wasserempfindlichen Partialestern und Partialamiden mischpolymerisiert
werden.
Hier wurden verschiedene Monomere mit Maleinsäureanhydrid und Allylsaccharose mischpolymerisiert.
stellten Mischpolymerisats hatten folgende Eigenschaften :
Bestandteil
Maleinsäureanhydrid..
Vinylacetat
Methylacrylat
Acrylsäure
Vinyl-n-butyläther ...
Vinyl-2-methoxyäthyl-
Vinyl-2-methoxyäthyl-
äther
Allylsaccharose
Benzoylperoxyd
Benzol
Temperatur in 0C ...
40bis20
60bis80
60bis80
4
2
2
880
50
50
Gewichtsteile B I C I D
S3 47
3 2
880 50
1120 80
1 2
880 50
50
50
4 1
880 50
880 50
Reaktionsteilnehmer
Methanol
Anilin ...
Anilin ...
n-Octylalkohol
Dimethylamin.
Dimethylamin.
Moläquivalent
Brookfield-Viskosität
(Poise) °/0 Polymerisat in Wasser
1,5 1,0
64 40
Intrinsische Viskosität 0,056 0,43
Die Partialester wurden bei 70° C mit einer Spur Pyridin als Katalysator, die Partialamide bei 30° C ohne
Katalysator hergestellt. Aus der Stickstoffanalyse ergab sich, daß sich das gesamte Amin mit der Anhydrid- und
der Carboxylgruppe umgesetzt hatte.
Ein Mischpolymerisat aus 20 Teilen Maleinsäureanhydrid, 80 Teilen Acrylsäure und 1 Teil Allylsaccharose
wurde hergestellt und mit den folgenden Alkoholen und Aminen verestert bzw. amidiert:
Reaktions teilnehmer |
Moläqui- valent |
Brookfie % PoI5 1,5 |
d-Viskosit£ rmerisat in 1,0 |
it (Poise) Wasser 0,5 |
Methanol | 1 | 420 | 200 | 40 |
Dimethylamin... | 2 | 164 | 44 | 4 |
Reaktionsteilnehmer
Laurylalkohol ...
Isopropylamin ..
Isopropylamin ..
Moläquivalent
Brookfield-Viskosität (Poise) °[0 Polymerisat in Wasser
1,5
1,0
248 160
176 48
0,5
60 16 Das Aminderivat hatte einen Stickstoffgehalt von 7,95%, woraus hervorging, daß 81% der Anhydridgruppen
in Amid bzw. Amin übergeführt worden waren.
1S Beispiel 10
Polyallyläther anderer Zucker- bzw. -alkohole sind ebenfalls ausgezeichnete Vernetzungsmittel. In der folgenden
Tabelle sind mit diesen Verbindungen vernetzte Polymerisate zusammengestellt. In jedem Fall wurde
das Polymerisat durch Mischpolymerisation äquimolarer Mengen Maleinsäureanhydrid und Methylvinyläther und
der Polyallylverbindungen in benzolischer Lösung mit einem Benzoylperoxydkatalysator hergestellt.
Auch aus diesen Polymerisaten können Partialester und Partialamide mit den obenerwähnten Alkoholen
bzw. Ammoniak und Aminen, die wenigstens 1 Wasserstoffatom am Amino-N aufweisen, hergestellt werden.
Die Derivate des aus 60 Teilen Maleinsäureanhydrid, 40 Teilen Vinylacetat und Allylsaccharose hergestellten
Mischpolymerisats dieses Beispiels hatten folgende Eigenschaften:
Vernetzungsmittel
AHylstärke
AHylsorbit
Allylpentaerythrit
Allylinosit
AUylraffmose....
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Brookfield-Viskosität (Poise) °/0 Polymerisat in Wasser
1,5 I 1,0 I 0,5
240 680 520 1000 850
160 600 500 860 700
100 500 360 800 520
Das Aminderivat hatte einen Stickstoffgehalt von 1,2%, woraus hervorgeht, daß etwa 26,2% der Anhydridgruppen
umgesetzt worden waren.
Amin- und Esterderivate des aus Maleinsäureanhydrid, Vinyl-2-methoxyäthyläther und Allylsaccharose herge-Auch
aus diesen Polymerisaten können Partialester und Partialamide durch Umsetzung mit Alkoholen,
Ammoniak, primären und sekundären Aminen hergestellt werden. Die Polymerisate dieses Beispiels haben Eigenschaften,
die den mit Hufe von Allylsaccharose als Vernetzungsmittel hergestellten Polymerisaten ganz ähnlich
sind. Selbstverständlich können auch andere AUyI-äther von Polyalkohole]! mit mindestens drei OH-Gruppen
4S an Stelle der erwähnten Allylderivate benutzt werden.
Neben den Allyläthern können auch gewisse andere mehrfach ungesättigte Verbindungen zur Mischpolymerisation
mit Maleinsäureanhydrid und Vinyhnethyläther als Vernetzungsmittel benutzt werden. Zu den besonders
geeigneten Vernetzungsmittel!! dieser Art gehören Methylen-bis-acrylamid, Methylen-bis-methacrylamid,
Hexaallyltrimethylentrisulfon, Di-, Tri- und TetraaUylpentaerythrit und Trimethacrylyltriazin. Jedes dieser
Vernetzungsmittel ergibt Polymerisate mit Eigenschaften, die sich als synthetische Harze in wäßrigen Systemen sehr
gut verwenden lassen.
Aus solchen Polymerisaten mit Methylen-bis-acrylamid als Vernetzungsmittel wurden Partialester mit 0,25 Äquivalenten
Laurylalkohol, bezogen auf die Anhydridgruppen des Harzes, in einem Benzolbrei hergestellt.
Eine Spur Pyridin diente als Katalysator. Die Partialester sind ausgezeichnete Emulgiermittel bei der Herstellung
von Heptan-Wasser-Emulsionen. Amid-Aminsalze können daraus mittels NH3 oder
e5 eines primären oder sekundären Amins hergestellt
werden.
Das durch Umsetzung von molaren Äquivalenten Maleinsäureanhydrid und Methylvinyläther zusammen
mit 1 Teil Methylen-bis-acrylamid (bezogen auf die
Monomeren) hergestellte Polymerisat in der Säureanhydridform wurde mit verschiedenen Moläquivalenten
Methanol und Wasser umgesetzt. Es wurden dann Schleime der Partialester hergestellt.
Die entstehenden Partialester- und Partialamidsalze hatten in Wasser folgende Viskositäten:
2 % "Vernetzungsmittel
°/0 Polymerisat in Wasser
°/0 Polymerisat in Wasser
»/„ Poly- | 0,2 | 0,4 | Moläquivalente Methanol | 0,8 | 1,0 | 352 | 384 | 384 | 1,2 | 448 | 1,6 |
merisat | 0,6 | Brookfield-Viskositäi | 320 | 336 | 320 | 400 | |||||
in Wasser | 480 | 480 | 256 | 256 | 240 | : (Poise) | 304 | 544 | |||
1,5 | 304 | 440 | 430 | 512 | |||||||
1,0 | 240 | 320 | 384 | 352 | |||||||
0,5 | 272 | ||||||||||
1,5
1,0
0,5
1,0
0,5
Derivat Methanol I Anilin
24 20 12
48 32 20
1,3,5-Triacrylyltriazin und 1,3,5-Trimethacrylyltriazin ergeben vernetzte Polymerisate aus Maleinsäureanhydrid
und einem niedrigen Alkylvinyläther.
Diese Polymerisate sind ausgezeichnete Verdickungsmittel, die sehr glatte und gleichmäßige Emulsionen und
Schleime ergeben.
Ein vernetztes Polymerisat wurde aus molaren Äquivalenten Maleinsäureanhydrid und Vinyl-n-butyläther
unter Verwendung von Methylen-bis-acrylamid als Vernetzungsmittel
hergestellt. Diese Polymerisate wurden mit 1 Moläquivalent verschiedener Alkohole zu Partialestern
umgesetzt.
Die Partialester (und auch die Partialamide) wurden durch Zusatz des betreffenden Alkohols (bzw. Amins)
zu dem Benzolbrei des in der Anhydridform vorliegenden Polymerisats hergestettt.
35
Bestandteil | Gewichtsteile | 62,8 37,2 6,0 1,0 880 |
Maleinsäureanhydrid Methylvinyläther 1,3,5-Triacrylyltriazin 1,3,5-Trimethacrylyltriazin Benzoylperoxyd Benzol |
62,8 37,2 6,0 1,0 880 |
Alkohol | Gewichts teile |
Viskosität des l,5%igen Schleims |
Methanol | 16,4 66,4 |
92 |
N-Octylalkohol | 10 |
Die Partialester und Partialamide des in der Säureanhydridform vorliegenden Polymerisats werden durch
Behandlung desselben mit Alkohol, Ammoniak, einem primären oder einem sekundären Amin leicht erhalten.
Es sind ausgezeichnete Emulgier- und Emulsions-Stabilisiermittel.
Neben den genannten Vernetzungsmittel·! können auch andere mehrfach ungesättigte Verbindungen als
Vernetzungsmittel benutzt werden. Die folgenden Produkte sind zur Herstellung wasserempfindlicher vernetzter
Partialester-Amid-Polymerisate geeignet:
Bestandteil
Die Reaktion tritt ein, obwohl das Polymerisat während der ganzen Zeit im festen Zustand verbleibt.
Die Partialester können dann gegebenenfalls weiter mit Alkalisalzen zu Massen umgesetzt werden, die in Wasser
hochviskose Schleime ergeben. Die Partialamid-Aminsalze
brauchen gewöhnlich nicht zusätzlich behandelt zu werden, wenn man sie zur Herstellung hochviskoser
Schleime in Wasser benutzen will.
Ein weiteres ausgezeichnetes Vernetzungsmittel ist Hexaallyltrimethylentrisulfon. Mehrere Polymerisate mit
dieser Verbindung wurden wie folgt hergestellt: Maleinsäureanhydrid
Methylvinyläther ...
Polybutadien
Maleinsäureanhydrid
Methylvinyläther ...
Myrcen
Methylvinyläther ...
Myrcen
Maleinsäureanhydrid
Methylvinyläther ...
Squalen
Methylvinyläther ...
Squalen
Maleinsäureanhydrid ..
Methylvinyläther
Laminac-Harz 4116*)..
Bestandteil | Gewichtsteile | 62,8 37,2 4,0 2,0 880 |
Maleinsäureanhydrid Methylvinyläther Hexaallyltrimethylentrisulfon .... Benzoylperoxyd Benzol |
62,8 37,2 2,0 2,0 800 |
Maleinsäureanhydrid
Methylvinyläther ...
GE-Harz 2599**) ...
Gewichtsteile
62,8
37,2
3 bis 8
62,8
37,2
6 bis 30
62,8
37,2
6 bis 30
62,8
37,2
6 bis 20
Partialester
\ Äthyl
Methyl
n-Octyl
Lauryl
Partialamid
Anilin
Isopropylamin
Dimethylamin
Anilin
Die Partialester und die Partialamide daraus können in der beschriebenen Weise durch Umsetzung des in der
Säureanhydridform vorliegenden Polymerisats mit dem geeigneten Alkohol bzw. mit Ammoniak, einem primären
oder einem sekundären Amin hergestellt werden.
Ein Teil des Polymerisats mit 2% Hexaallyltrimethylentrisulfon
als Vernetzungsmittel wurde mit 1 Moläquivalent Methanol und ein anderer Teil mit Anilin umgesetzt.
62,8
37,2 \ Lauryl Anilin 4 bis 20 j
*) Laminac-4116-Harz ist ein flüssiger Polyester aus 30% Styrol,
Rest Maleinsäureanhydrid und ein Polyalkohol, wobei der Polyester polymerisierbare ungesättigte Bindungen besitzt.
**) GE-Harz ist ein flüssiger Polyester aus Maleinsäureanhydrid, einem Polyalkohol und Phthalsäure, wobei das Verhältnis
von ungesättigter zu gesättigter Säure wenigstens 1:1
ist und der Polyester polymerisierbare ungesättigte Bindungen enthält.
Alle diese Polymerisate wurden mit Benzoylperoxyd in etwa 800 Teüen Benzol bei 50° C hergestellt.
Schleime in Wasser, die 0,5 bis 1,5% dieser Partialamid-Aminsalze
usw. enthielten, stabilisierten Öl-inWasser-Emulsionen.
Die zur Herstellung der Partialester und Partialamide
der in der Anhydridform vorliegenden Polymerisate benutzten Alkohole und Amine können Substituenten be-
60
65
sitzen, die nicht mit der Anhydridgruppe reagieren, andererseits aber zur Erzielung erwünschter Eigenschaften
des betreffenden Polymerisats beitragen. Hierzu gehören sulfonierte aliphatische Alkohole, die eine freie
OH-Gruppe besitzen, und Phenolsulfonsäure. Die Vielzahl
von Sulfonatgruppen in der Polymerkette trägt zur Ausbildung der Viskositätsbeständigkeit bei hohen
pH-Werten bei. Die aliphatischen sulfonierten Alkohole
mit freien OH-Gruppen reagieren mit dem Polymerisat in der Säureanhydridform in der gleichen Weise wie die
aromatischen Alkohole. Die Partialester mit einer Sulfonsäureseitenkette sind ausgezeichnete Emulgier-,
Suspendier- und Verdickungsmittel.
Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung von wasserempfindlichen Partialestern oder Partialamiden eines Polymerisats,
dadurch gekennzeichnet, daß a) ein α,/3-olefinisch
ungesättigtes mehrbasisches Säureanhydrid, b) mindestens ein anderes, mit dem Säureanhydrid
mischpolymerisierbares Monomeres und c) 0,01 bis 10 Gewichtsprozent eines Vernetzungsmittels mit zwei
oder mehr CH2 = C -Gruppen mischpolymerisiert
werden, wobei die Vernetzungsmittelmenge ausreicht, um das Mischpolymerisat hydrophil und praktisch
wasserunlöslich zu machen, und daß dann in einem inerten organischen flüssigen Medium das feste, in der
Anhydridform vorliegende Polymerisat mit einer Verbindung umgesetzt wird, die mit einer latenten
Carboxylgruppe des Anhydrids des Polymerisats praktisch unter Ausschluß jedweder Reaktion mit
anderen Gruppen des Polymerisats mindestens eines der genannten Derivate bildet.
2. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Medium Benzol ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die esterbildende Verbindung ein
Alkohol mit 1 bis 18 C-Atomen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Alkohol zusammen ein alkalischer
Katalysator, vorzugsweise ein. stark alkalischer Aminkatalysator, benutzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol ein primärer Alkohol
ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol Methanol ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol ein Polyol ist.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkohol außer der Hydroxylgruppe
eine tertiäre Aminogruppe enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Alkohol außer der Hydroxylgruppe eine Sulfonsäuregruppe enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Partialamiden, dadurch gekennzeichnet, daß
man einen Benzolbrei des Mischpolymerisats herstellt und das feste, in der Anhydridform vorliegende
Polymerisat mit einer Verbindung umsetzt, die mit einer latenten Carboxylgruppe des Anhydrids des
Polymerisats in der Anhydridform praktisch unter Ausschluß jedweder Reaktion mit anderen Gruppen
des Polymerisats ein solches Partialamid bildet.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die amidbildende Verbindung ein
primäres Amin ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das primäre Amin Anilin ist.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Anhydrid mit Diethylamin umgesetzt
wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2471818;
F. Krczil, Kurzes Handbuch der Polymerisationstechnik (1941), Bd. 2, S. 235 und 236.
USA.-Patentschrift Nr. 2471818;
F. Krczil, Kurzes Handbuch der Polymerisationstechnik (1941), Bd. 2, S. 235 und 236.
®«19-67S/441 11.58
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