DE1066357B - Verfahren zur Polymerisation ungesättigter polymerisationsfähiger Verbindungen in wäßriger Phase - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der Patentanmeldung F 19472 IVb/39c (deutsche Auslegeschrift 1 045 101) ist ein Verfahren zur Polymerisation ungesättigter polymerisationsfähiger Verbindungen in wäßriger Phase mit Emulgatoren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Emulgatoren verwendet, bei denen eine höhermolekulare Kohlenstoffkette über eine Estergruppe mit mindestens einer wasserlöslich machenden Gruppe verbunden ist und bei denen das Carboxyl-Kohlenstoffatom der Estergruppe relativ zu Nachbaratomen positiviert ist, so daß sie im alkalischen Bereich sehr leicht verseifbar sind, die Polymerisation in an sich bekannter Weise im sauren Bereich durchführt und anschließend den Zerfall der in der Reaktionsmischung befindlichen Emulgatoren in nicht oberflächenaktive Bruchstücke durch Verschiebung des p_H-Wertes der Reaktionsmischung ins alkalische Gebiet bewirkt.

Gegenstand der Patentanmeldung F 20232 IVb/39c ist ein Verfahren zur Polymerisation ungesättigter polymerisationsfähiger Verbindungen, vorzugsweise halogenhaltiger Monomerer in wäßriger Phase in neutralem bzw. schwach saurem Medium in Gegenwart von Emulgatoren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man esterartige Emulgatoren verwendet, die aus einer hydrophilen Alkoholkomponente und einer höheren Fettsäure gebildet sind, und nach beendeter, an sich bekannter Polymerisation durch Zusatz alkalisch Avirkender Metallhydroxyde oder deren Mischungen die Emulgatoren hydrolysiert.

Es wurde nun gefunden, daß man ungesättigte polymerisationsfähige Verbindungen in wäßriger Phase mit an sich üblichen Emulgatoren dadurch polymerisieren kann, daß man stickstofffreie Emulgatoren verwendet, bei denen eine höhermolekulare Kohlenstoffkette über eine Estergruppe mit mindestens einer wasserlöslich machenden Gruppe verbunden ist, die Polymerisation in an sich bekannter Weise in einem p_H-Bereich um 7, vorzugsweise zwischen 3 und 6, durchführt und anschließend den Zerfall der in der Reaktionsmischung befindlichen Emulgatoren in nicht oberflächenaktive Bruchstücke durch Verschiebung des Ph"Wertes ins stärker saure Gebiet bewirkt.

Die Technik der sauren Verseifung des Emulgators kann in speziellen Fällen bei Vergleich mit der alkalischen Nachbehandlung der Polymerisate erhebliehe Vorteile ergeben. Sie wird sich besonders für die Herstellung von alkaliempfindlichen Polymeren eignen. Es ergeben sich z.B. beachtliche Qualitätsverbesserungen chlorhaltiger Polymerisate, wenn man die erfindungsgemäße Verfahrenstechnik auf Polymerisate des A^inylidenchlorids und \^inylchlorids anwendet.

Als erfindungsgemäß zu verwendende Emulgatoren haben sich Oxyalkylsulfonsäure-Fettsäureester, insbesondere Isäthionsäure-Fettsäureester, oder Sulfo-Verfahren zur Polymerisation

ungesättigter polymerisationsfähiger

Verbindungen in wäßriger Phase

Anmelder: :

Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft

vormals Meister Lucius & Brüning,

Frankfurt/M., Brüningstr. 45

Dr. Günther Meßwarb, Kelkheim. (Taunus),

Dr. Peter Seibel, Frankfurt/M., '■
und Dr. Eberhard Paschke, Frankfurt/M.-Höchst,
sind als Erfinder genannt worden

carbonsäure-Fettalkoholester, insbesondere Sulfoessigsäure-Fettalkoholester, bewährt. Der Fettsäure- oder Fettalkoholrest hat jeweils 8 bis 25 Kohlenstoffatome.

Die neue Aufarbeitungstechnik bringt ferner, auf die Behandlung wasserunlöslicher, organischer, makromolekularer Feststoffe mit wäßrigen Flotten oder auf die Herstellung von Polymerisat-Zusatzstoff-Mischungen angewandt, in vielen Fällen einen technischen Fortschritt. ^!;~

Es war bereits der Gegenstand eines älteren, nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlags, wasserunlösliche, organische, natürliche oder synthetische, makromolekulare Feststoffe mit einer wäßrigen Flotte zu behandeln, die eine oder mehrere spaltbare oberflächenaktive Verbindungen mit Estercharakter enthält. Die erfindungsgemäße Aufarbeitungstechnik gestattet es, auf diesem Wege auch alkaliempfindliche Feststoffe aufzuarbeiten, ohne daß eine Qualitätseinbuße auftritt.

Nach einem anderen, ebenfalls nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag können Mischungen ■ aus Polymerisaten und Zusatzstoffen, wie Weichmachern oder Stabilisatoren, dadurch hergestellt werden, daß man mit Hilfe von spaltbaren Emulgatoren mit Estercharakter in saurem oder neutralem Milieu hergestellte Kunststoffdispersionen mit Zusatzstoffen mischt und die entstandenen Mischdispersionen unter Zerstörung der verwendeten Emulgatoren aufarbeitet. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Aufarbeitungsverfahrens können auf diesem Wege auch alkaliempfindliche Substanzen als Zusatzstoffe in Polymerisatdispersionen eingearbeitet werden.

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Das erfmdungsgemäße Verfahren der Zerstörung spezieller Emulgatoren unter relativ milden Temperaturbedingungen bei niedrigen p_H-Werten (<C 3) stellt, somit eine Bereicherung der Aufarbeitung von Kuhststoffemulsionen dar.

In, den folgenden Tabellen sind einige Beispiele aufgeführt, aus denen hervorgeht, daß die erfindungsgemäß genannten Emulgatortypen die Eigenschaft besitzen, in saurem Medium bei relativ niedrigen Temperaturen in ihre Esterkomponenten zu zerfallen.

1. Emulgator Laurinsäureisäthionsäureester
(l°/oige wäßrige Lösung)

Saure Spaltung	0C	Zeit bis zur 99°/oigen Verseifung
n-HCl j	22,6	Stunden
1,0	32,9	3,5
1,0	23,3	1,5
0,5	23,3	5,8
0,2	47,2	15,5
0,1	3,75

2. Emulgator Sulfoessigsäurelaurylester
(l°/oige wäßrige Lösung)

Saure Spaltung

n-HCl

1,0
1,0
0,5
0,1

22,6
32,9

37
47,2

Zeit bis zur 8O°/oigen Verseifung

Stunden

5,6 6,2

11,7

30

3. Betainoctadecylesterchlorhydrat
(l%ige wäßrige Lösung)

Vergleichsweise Angaben
(bei einem stickstoffhaltigen Emulgator)

a) alkalisch
Bei +20⁰C

in 0,05n-NaOH ist die
Verseifung nach 1 Minute
zu 96%, nach 5 Minuten
zu 100%, nach 11 Minuten
zu 100% erfolgt.

b) sauer
Bei 25° C

bleibt die Verseifung in In-HCl bei etwa 33% Umsatz stehen, während bei 90° C noch nach 3 Stunden keine Spaltung beobachtet werden kann.

Aus den obigen Angaben ist leicht zu entnehmen, daß für das beanspruchte A^erfahren die Emulgatoren Launnsiiurei sä thi on säureester und Sulfoessigsäurelaurylester in Frage kommen, der stickstoffhaltige Emulgator Betainoctadecylesterchlorhydrat z. B. jedoch ungeeignet ist.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß nach dem neuen Aufarbeitungsverfahren bei Verwendung von Fettsäureestern (s. PatentanmeldungF 20232IVb/39c) ίο als Spaltprodukte der Emulgatoren nicht Metallseifen, sondern wasserunlösliche, daher in wäßrigem Medium nicht oberflächenaktive freie Fettsäuren entstehen, die auf die Qualität von Polymerisaten in den meisten Fällen keinen ungünstigen Einfluß ausüben.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Polymerisation ungesättigter polymerisationsfähiger Verbindungen in wäßriger Phase mit an sich üblichen Emulgatoren, dadurch gekennzeichnet, daß man stickstofffreie Emulgatoren verwendet, bei denen eine höhermolekulare Kohlenstoffkette über eine Estergruppe mit mindestens einer wasserlöslich machenden Gruppe verbunden ist, die Polymerisation in an sich bekannter Weise in p_H-Bereichen um 7, vorzugsweise zwischen 3 und 6, durchführt und anschließend den Zerfall der in der Reaktionsmischung befindlichen Emulgatoren in nicht oberflächenaktive Bruchstücke durch Verschiebung des p_H-Wertes ins stärker saure Gebiet bewirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltung der Emulgatoren bei einem p_H-Wert -< 3 durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Emulgatoren Oxyalkylsulfonsäure-Fettsäureester, insbesondere Isäthionsäure-Fettsäureester, verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Emulgatoren Sulfocarbonsäure-Fettalkoholester, insbesondere Sulfoessigsäure-Fettalkoholester, verwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Transactions of the Faraday Society, 1952, Bd. 48, S. 185 bis 196.

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