DE19629452A1 - Verfahren zur Herstellung wasserdispergierbarer Polymerblends - Google Patents
Verfahren zur Herstellung wasserdispergierbarer PolymerblendsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft wasserdispergierbare Polymer
blends aus Polyamid und Polymeren mit ethylenisch ungesättigten
Monomeren, deren Herstellung und Verwendung.
In der US 4,946,932 ist die Herstellung von wasserdispergierten
Polymerblends aus Polyestern oder Polyesteramiden und Polymeren
aus ethylenisch ungesättigten Monomeren, die über radikalische
Polymerisation hergestellt werden, beschrieben. Diese Blends wer
den eingesetzt in Farben, Klebstoffen oder anderen Überzügen.
Nachteilig an diesen Blends ist, daß sie keine klaren Polymer
filme bilden. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Polyester oder
Polyesteramid-Komponente einer Hydrolyse unterliegt und deshalb
in der Herstellung und Anwendung eingeschränkt ist.
In der US 5,277,978 ist die Verwendung sulfat- und sulfonathalti
ger Polyester als Schutzkolloid für stabile Polymerdispersionen
beschrieben. Es wird dort empfohlen, nur Mengen von 0,5-10% des
Schutzkolloids, bezogen auf das ethylenisch ungesättigte Monomer,
einzusetzen. Vor der Anwendung einer zu großen Menge an Schutz
kolloid wird gewarnt, da dies negativen Einfluß auf die Eigen
schaften der Dispersion haben könnte.
Es werden klare, transparente Filme erhalten. Wie aus US
4,946,932 bekannt ist, erhält man bei Einsatz von größeren Mengen
Polyester trübe Filme.
In der EP 0687 459 werden kosmetische Zusammensetzungen enthal
tend wäßrige Dispersionen von Polyestern mit ethylenisch
ungesättigten Monomeren beschrieben. Mit den so erhaltenen wäßri
gen Dispersionen können homogene und transparente Filme erhalten
werden, allerdings nur wenn zusätzlich Weichmacher zugegeben wer
den. Außerdem haben diese Dispersionen den Nachteil, daß sie be
dingt durch die Polyester hydrolyselabil sind.
Es bestand daher die Aufgabe, wasserdispergierbare Polymerblends
herzustellen, die zur Verwendung in Überzügen, kosmetischen und
pharmazeutischen Zusammensetzungen, Klebstoffen, zur Textil- und
Lederveredelung sowie als Papierbeschichtungen geeignet sind, und
folgende Eigenschaften aufweisen:
- 1) Bildung transparenter, klarer Filme ohne Zusatz von Weich machern
- 2) Verfilmung bei RT ohne Zusatz von Weichmacher
- 3) Verwendung hydrolysestabiler Polymere.
Diese Aufgabe wurde gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung
wasserdispergierbarer Polymerblends aus einem Polyamid und einem
zweiten Polymer, indem man eine wäßrige Dispersion oder Lösung
aus einem Polyamid, einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten
Monomeren, einem Polymerisationsinitiator und gegebenenfalls
einem Emulgator polymerisiert.
Als Polyamid zur Herstellung der wasserdispergierbaren Polymer
blends eignen sich praktisch alle gängigen wasserdispergierbaren
und wasserlöslichen Polyamide. Besonders bevorzugt sind solche,
die hergestellt werden aus:
- a1) 0 bis 99 mol-% einer Monoaminocarbonsäure mit 2 bis 12 C-Atomen oder deren Lactam
- a2) 0,5 bis 50 mol-% mindestens eines Diamins mit 2 bis 18 C-Atomen,
- a3) 0 bis 49 mol-% einer sulfonatgruppentragenden Dicarbon säure mit 4 bis 12 C-Atomen, und
- a4) 0,5 bis 49 mol-% einer Dicarbonsäure mit 2 bis 16 C-Atomen besteht.
Als Monomere a1) eignen sich die für die Herstellung von Poly
amiden bekannten Monoaminocarbonsäuren oder deren Lactame, wie
beispielsweise ω-Aminoundecansäure, ε-Caprolactam, Laurinlactam,
Capryllactam oder Önantholactam.
Als Monomere a2) eignen sich besonders gegebenenfalls substi
tuierte aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Diamine.
Geeignete Diamine sind beispielsweise Alkylendiamine oder Cyclo
alkyldiamine, wie 1,2-Diaminocyclohexan, 1,5-Pentandiamin,
4,4′-Diaminodicyclohexylmethan, 2,2′-(4,4′-Diaminodicyclo
hexyl)propan, 3,3′-Dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethan oder,
vorzugsweise, Hexamethylendiamin. Weiterhin eignen sich auch
Piperazin, 2,2,4-Trimethylhexamethylendiamin,
2-Butyl-2-ethyl-1,5-pentandiamin oder 4,7-Dioxadecan-1,10-diamin,
2-Methylpentamethylendiamin und Isophorondiamin.
Als sulfonatgruppentragende Monomere a3) kommen solche in
Betracht, in denen die Sulfonatgruppe als Salz vorliegt, z. B.
als Salz eines Alkalimetalls, wie Lithium, Natrium oder Kalium,
oder einer Ammoniumgruppe, die gegebenenfalls mit einer bis vier
aliphatischen oder aromatischen Gruppen substituiert ist. Ge
eignete sulfonatgruppentragende Monomere sind Salze von aliphati
schen oder aromatischen Dicarbonsäuren, wie beispielsweise Sulfo
bernsteinsäure oder 5-Sulfopropoxyisophthalsäure. Bevorzugt wird
das Natriumsalz der 5-Sulfo-isophthalsäure eingesetzt.
Geeignete Monomere a4) sind beispielsweise aliphatische Dicarbon
säuren, wie Sebacinsäure, Azelainsäure, Dodecandicarbonsäure oder
bevorzugt Adipinsäure oder Sebacinsäure. Geeignete aromatische
Dicarbonsäuren sind beispielsweise Isophthalsäure oder
Terephthalsäure, die auch substituiert sein können, wie bei
spielsweise die 3-tert-Butyl-isophthalsäure, weiterhin 3,3′- oder
4,4′-Diphenyldicarbonsäure, 3,3′- oder 4,4′-Diphenylmethan-dicar
bonsäure, 3,3′- oder 4,4′-Diphenylsulfon-dicarbonsäure, 1,4- oder
2,6-Naphthalindicarbonsäure oder 2-Phenoxyterephthalsäure.
Aus den Monomerengruppen a1) bis a4) können sowohl einzelne
Monomere als auch Gemische von Monomeren innerhalb einer Gruppe
eingesetzt werden.
Als ethylenisch ungesättigte Monomere für das zweite Polymer des
wasserdispergierbaren Polymerblends kommen insbesondere monoethy
lenisch ungesättigte Monomere wie Olefine mit bis zu 4 C-Atomen,
z. B. Ethylen, vinylaromatische Monomere mit bis zu 10 C-Atomen
wie Styrol, α-Methylstyrol, ortho-Chlorstyrol oder Vinyltoluole,
Vinyl- und Vinylidenhalogenide, wie Vinyl- und Vinylidenchlorid,
Ester aus Vinylalkohol und 1 bis 18 C-Atome aufweisenden Monocar
bonsäuren wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyl-n-butyrat,
Vinyllaurat und Vinylstearat, Ester aus vorzugsweise 3 bis
6 C-Atome aufweisenden α,β-monoethylenisch ungesättigten Mono- und
Dicarbonsäuren, wie insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure,
Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure mit im allgemeinen
1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 8 und insbesondere 1 bis 4 C-Atome
aufweisenden Alkanolen, wie besonders Acrylsäure- und Methacryl
säuremethyl-, -ethyl-, -n-butyl-, -isobutyl- und -2-ethylhexyl
ester, Maleinsäuredimethylester oder Maleinsäure-n-butylester,
Nitrile der genannten α,β-monoethylenisch ungesättigten Carbon
säuren, wie Acrylnitril oder Methacrylnitril sowie C₄ bis C₈-kon
jugierte Diene, wie 1,3-Butadien und Isopren, in Betracht. Von den
genannten Monomeren verschiedene Monomere, die für sich polymeri
siert üblicherweise wasserlösliche Homopolymerisate ergeben, wer
den im Normalfall lediglich als modifizierende Monomeren in
Mengen, bezogen auf die Gesamtmenge der eingesetzten Monomeren,
von weniger als 50 Gew.-%, in der Regel 0 bis 15, vorzugs
weise 1 bis 10 Gew.-%, mit einpolymerisiert. Beispiele für der
artige Monomere sind 3 bis 6 C-Atome aufweisende α,β-mono
ethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren und deren
Amide, wie z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumar
säure, Itaconsäure, Acrylamid und Methacrylamid, ferner Vinyl
sulfonsäuren und deren wasserlösliche Salze, Vinylphosphonsäure,
deren Salze und Ester mit Alkoholen mit bis zu 4 C-Atomen sowie
n-Vinylpyrrolidon und 2-Hydroxyethlyacrylat, 3-Hydroxypropyl
acrylat oder Dimethylaminoethylacrylat.
Es können außerdem entweder alleine oder in Kombination mit einem
oder mehreren Vinyl-, Acryl- bzw. Methacrylmonomeren silikonhal
tige Monomere und Makromonomere sowie fluorhaltige Monomere wie
zum Beispiel Perfluoroctylmethacrylat oder 1,1,1,3,3,3-Hexafluor
isopropyl-methacrylat verwendet werden.
Es werden vernetzend wirkende Monomere in Mengen von 0 bis 15,
bevorzugt von 0,5 bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 bis 6 Gew.-%, be
zogen auf die Gesamtmenge der verwendeten Monomeren, eingesetzt,
die erst während der Trocknung des Polymerisates die Vernetzungs
reaktion eingehen, wobei die Vernetzungsreaktion durch Tempern
und ggfs. durch Zusatz von Katalysatoren, wie z. B. protonenab
spaltende Substanzen wie Maleinsäure, Diammoniumhydrogenphosphat
oder Ammoniumnitrat, forciert werden kann. Beispiele für solche
Monomere sind n-Alkylolamide von 3 bis 10 C-Atome aufweisenden,
α,β-monoethylenisch ungesättigten Carbonsäuren, unter denen das
N-Methylolacrylamid und N-Methylolmethacrylamid bevorzugt sind.
Weitere als vernetzend wirkende Monomere sind die Acrylamidogly
kolsäure und Methacrylamidoglykolsäure und deren Ether, Ester
oder Etherester mit Alkoholen wie Alkanolen mit bis zu 12 C-Ato
men, beispielsweise Acrylamidomethoxyessigsäure, Acrylamidohydro
xyessigsäuremethylester, Acrylamidomethoxyessigsäuremethylester,
Methacrylamidomethoxyessigsäure, Methacrylamidohydroxyessigsäure
methylester, Methacrylamidomethoxyessigsäuremethylester, die ent
sprechenden Butyl- und -butoxyderivate, Acrylamidobutoxyessigsäu
rebutylester und Methacrylamidobutoxyessigsäurebutylester. Die
Ammoniumsalze der genannten (Meth)acrylamidosäuren sind daneben
auch geeignet.
Die radikalische wäßrige Pfropfpolymerisation kann gegebenenfalls
in Gegenwart von Reglern durchgeführt werden. Geeignete Regler
sind beispielsweise Mercaptoverbindungen, wie Mercaptoethanol,
Mercaptopropanol, Mercaptobutanol, Mercaptoessigsäure, Mercapto
propionsäure, Butylmercaptan und Dodecylmercaptan. Als Regler
eignen sich außerdem Allylverbindungen wie Allylalkohol.
Den Polymerisatdispersionen können übliche Zusatzstoffe zugesetzt
werden. Sie werden in der Regel nach Polymerisationsende zugege
ben. Genannt seien vernetzend wirkende nicht einpolymerisierbare
Stoffe, die üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-% vor
liegen können. Enthält das Polymerisat freie Carboxylgruppen,
sind Verbindungen geeignet, die solche Gruppen vernetzen können
wie basische Verbindungen mehrwertiger Metalle wie Zinkoxid,
Calciumoxid oder die entsprechenden Hydroxyde, Acetate oder Car
bonate oder die entsprechenden gemischten Salze. Weiterhin sind
Verbindungen geeignet, die gegebenenfalls vorhandene Hydroxy
gruppen vernetzen, wie di- und polyfunktionelle anorganische Säu
ren und Säurederivate, z. B. Phosphoroxichlorid, Alkalitrimeta
phosphate, Alkalipolyphosphate oder Alkalitetraborat, di- und
polyfunktionelle organische Säuren, z. B. Adipinsäure, Zitronen
säure, 1,2,3,4-Butantetracarbonsäure, all-cis-1,2,3,4-Cyclopen
tantetracarbonsäure, Derivate von di- und polyfunktionellen orga
nischen Säuren, wie Anhydride oder gemischte Anhydride, z. B.
Diacetyladipinsäure, Acetylzitronensäureanhydrid, Säurechloride,
z. B. Cyanursäurechlorid, Imidazolide und Guanidinderivate, außer
dem di- und polyfunktionelle Isocyanate wie Hexamethylendiiso
cyanat, 2,4-Diisocyanattoluol, di- und polyfunktionelle Alkylie
rungsmittel, z. B. Epichlorhydrin, β,β′-Dichlorethylether, Diep
oxide, verschiedene Aldehyde oder Aldehydderivate wie Formalde
hyd, Acetaldehyd, Acrolein, 2,5-Dimethoxytetrahydrofuran oder
Glutardialdehyd. Ferner kommen Kondensationsprodukte auf der
Basis Formaldehyd, Glyoxal, Melamin, Phenol und/oder Harnstoff in
Betracht. Dabei sind Formaldehyd und die formaldehydhaltigen Ver
netzersysteme aufgrund toxikologischer Bedenken weniger geeignet.
Als Polymerisationsinitiator für die erfindungsgemäße Herstellung
der wasserdispergierbaren Polymerblends kommen alle diejenigen in
Betracht, die in der Lage sind, eine radikalische wäßrige Emul
sionspolymerisation auszulösen. Es kann sich dabei sowohl um Per
oxide, z. B. Alkalimetallperoxidisulfate, Ammoniumperoxidisulfat
oder H₂O₂, als auch um Azoverbindungen handeln.
Geeignet sind auch kombinierte Systeme, die aus wenigstens einem
organischen Reduktionsmittel und wenigstens einem Peroxid und/
oder Hydroperoxid zusammengesetzt sind, z. B. tert.-Butylhydrope
roxid und das Natriummetallsalz der Hydroxymethansulfinsäure oder
Wasserstoffperoxid und Ascorbinsäure. Ferner eignen sich kombi
nierte Systeme, die darüber hinaus eine geringe Menge einer im
Polymerisationsmedium löslichen Metallverbindung, deren metalli
sche Komponente in mehreren Wertigkeitsstufen auftreten kann,
enthalten, z. B. Ascorbinsäure/Eisen(II) sulfat/Wasserstoffperoxid,
wobei anstelle von Ascorbinsäure auch häufig das Natriummetall
salz der Hydroxymethansulfinsäure, Natriumsulfit, Natriumhydro
gensulfit oder Natriummetallbisulfit und anstelle von Wasser
stoffperoxid tert.-Butylhydroperoxid oder Alkalimetallperoxidi
sulfate und/oder Ammoniumperoxidisulfate angewendet werden. In
der Regel beträgt die Menge der eingesetzten radikalischen In
itiatorsysteme, bezogen auf die Gesamtmenge der zu polymerisie
renden Monomeren 0,1 bis 2 Gew.-%. Besonders bevorzugt werden
Ammonium- und/oder Alkalimetallperoxidisulfate für sich oder als
Bestandteil kombinierter Systeme als Initiatoren eingesetzt.
Weitere geeignete Initiatoren sind öllösliche Initiatoren wie or
ganische Peroxide, beispielsweise Tertiär-butylperoxy-2-ethyl
hexanoat, Percarbonate oder Diazoverbindungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit oder ohne einem Emulgator
ausgeführt werden. Als begleitende grenzflächenaktive Substanzen
kommen prinzipiell die ansonsten als Dispergiermittel üblicher
weise eingesetzten Schutzkolloide und Emulgatoren anionischer,
kationischer oder nichtionischer Art in Betracht. Eine ausführli
che Beschreibung geeigneter Schutzkolloide findet sich in Houben-
Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromoleku
lare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, S. 411 bis
420. Vorzugsweise werden als begleitende grenzflächenaktive Sub
stanzen ausschließlich Emulgatoren eingesetzt, deren Molekular
gewichte im Unterschied zu den Schutzkolloiden üblicherweise un
ter 2000 liegen. Selbstverständlich müssen im Falle der Verwen
dung von Gemischen grenzflächenaktiver Substanzen die Einzelkom
ponenten miteinander verträglich sein, was im Zweifelsfall an
Hand weniger Vorversuche überprüft werden kann. Vorzugsweise wer
den anionische und nichtionische Emulgatoren als begleitende
grenzflächenaktive Substanzen verwendet. Gebräuchliche beglei
tende Emulgatoren sind z. B. ethoxylierte Fettalkohole (Ethoxylie
rungsgrad (EO): 3 bis 50, Alkylrest: C₈ bis C₃₆), ethoxylierte
Mono-, Di- und Tri-Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest:
C₄- bis C₉), ethoxylierte Alkanole (EO-Grad: 4 bis 30, Alkylrest:
C₁₂- bis C₁₈), ethoxylierte Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50,
Alkylrest: C₄- bis C₉), Alkalimetallsalze von Dialkylestern der
Sulfobernsteinsäure sowie Alkali- und Ammoniumsalze von Alkylsul
faten (Alkylrest: C₈- bis C₁₂), von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest:
C₁₂- bis C₁₈) von Alkyldiphenyloxidsulfonsäuren (Alkylrest: C₁₂-
bis C₁₈) und von Alkylarylsulfonsäuren (Alkylrest: C₉- bis C₁₈)
und die entsprechenden Säuren. Weitere geeignete Emulgatoren
finden sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie,
Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg Thieme Verlag, Stutt
gart, 1961, Seiten 192 bis 208. Die grenzflächenaktiven Substan
zen werden in der Regel in Mengen von o bis 5, bevorzugt 0,1 bis
1 Gew.-%, bezogen auf die Menge der zu polymerisierenden Mono
meren, mitverwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt verwendet für die
Herstellung von Polymerblends, die mehr als 10 Gew.-% Polyamid,
insbesondere mehr als 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an
Polymer, enthalten.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind die wasserdispergier
baren Polymerblends, die sich mit dem oben beschriebenen
erfindungsgemäßen Verfahren herstellen lassen. Besonders ge
eignete Polymerblends sind solche, die einen Polyamidanteil von
10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymer enthalten.
Diese Polymerblends eignen sich für eine Vielzahl von Anwen
dungen, beispielsweise als Klebstoffe, in der Papierherstellung
und -veredelung, als Filmbildner für kosmetische Anwendungen,
insbesondere für Anwendungen auf Haut und Nägeln, für pharmazeu
tische Formulierungen, für Textilherstellung und Veredelung, für
Lederveredelung, als Klarlacke und pigmentierte Anstrichstoffe
zum Schutz von Metallen, von mineralischen Werkstoffen wie Mauer
werk, Beton, von faserhaltigen oder organischen Werkstoffen wie
Holz, Pappe, Textilien, Teerpappe, und von Kunststoffen.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Polymerblends ist darin zu
sehen, daß auch bei hohem Polyamidanteil mit verschiedenen Poly
meren klare Filme gebildet werden. Klare Filme können in weiten
Mischungsverhältnissen von Polykondensat und radikalischem Poly
merisat erhalten werden. Solche Zusammensetzungen haben den Vor
teil, daß ansonsten unverträgliche Polymere in Ihren Eigenschaf
ten kombiniert werden können. Dadurch ist eine Feinabstimmung der
Eigenschaften der wäßrigen Dispersionen möglich. Somit können in
Wasser redispergierbare Filme erhalten werden. Ebenso ist die
Herstellung wasserresistenter Filme möglich. Weiterhin sind durch
geeignete Kombinationen von Polyamiden mit ethylenisch
ungesättigten Monomeren pigmentverträgliche Dispersionen erhält
lich. Es können auch lösungsmittelresistente (z. B. THF-resi
stente) Filme erhalten werden.
Ein weiterer Vorteil ist in der guten Filmbildung ohne Zusatz von
Weichmacher bei Raumtemperatur zu sehen, auch wenn Polyamide mit
Glastemperaturen weit oberhalb der Verfilmungstemperatur
verwendet werden.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen Polymer
blend sind feinteilige Hybriddispersionen mit einer mittleren
Teilchengröße von in der Regel kleiner 150 nm.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter veran
schaulicht.
In einem 10-l-Laborautoklaven wurde die folgende Monomeren
mischung in 1300 ml Wasser vorgelegt:
645 g Natrium-5-Sulfoisophthalsäure, 598 g Isophthalsäure, 1116 g 50%ige Hexamethylendiamin-Lösung, 190 g 2,2,4-Trimethyl-Hexame thylendiamin, 787 g AH-Salz. Der Autoklav wurde innerhalb 3 h auf 200°C aufgeheizt, wobei der entstehende Wasserdampf abdestilliert wurde. Die Temperatur wurde eine weitere Stunde unverändert bei behalten. Anschließend wurde die Temperatur auf 280°C innerhalb von 1 h erhöht. Anschließend wurde 2 h lang im Stickstoffstrom nachkondensiert. Die Schmelze wurde danach über eine Düse ausge fahren, in einem Luftbett gekühlt und granuliert.
645 g Natrium-5-Sulfoisophthalsäure, 598 g Isophthalsäure, 1116 g 50%ige Hexamethylendiamin-Lösung, 190 g 2,2,4-Trimethyl-Hexame thylendiamin, 787 g AH-Salz. Der Autoklav wurde innerhalb 3 h auf 200°C aufgeheizt, wobei der entstehende Wasserdampf abdestilliert wurde. Die Temperatur wurde eine weitere Stunde unverändert bei behalten. Anschließend wurde die Temperatur auf 280°C innerhalb von 1 h erhöht. Anschließend wurde 2 h lang im Stickstoffstrom nachkondensiert. Die Schmelze wurde danach über eine Düse ausge fahren, in einem Luftbett gekühlt und granuliert.
Das gebildete Polyamid hatte eine Viskositätszahl (VZ) von 45 be
stimmt in Anlehnung an DIN 53 246 (0,5%ige Lösung des
Copolyamids in 96%iger H₂SO₄) und eine Glastemperatur von 143°C.
Wie in Beispiel 1 beschrieben wurde ein Polyamid aus 840 g
Natrium-5-Sulfoisophthalsäure, 521 g Isophthalsäure, 1458 g
50%ige Hexamethylendiamin-Lösung, 710 g ε-Caprolactam und 1200 ml
Wasser erhalten.
Die Glastemperatur des Polyamids betrug 149°C.
140 g des Polyamids aus Beispiel 1 wurden unter Rühren in 850 g
Wasser bei 80°C dispergiert. Anschließend wurde eine Mischung aus
54 g Methyl-Methacrylat und 6 g Butandiol-Bisacrylat während
einer Stunde unter Rühren zugetropft. Die resultierende Mischung
wurde danach eine Stunde bei 80°C gerührt, bevor 1 ml t-Butylper
oxy-2-ethylhexanoat (Trigonox 21 S d. Fa. Akzo) als Radikal
starter zugegeben wurde. Dann wurde 6 h unter Überleiten von
Stickstoff polymerisiert. Die resultierende Dispersion wurde nach
dem Abkühlen durch ein Nylonfilter filtriert.
Die Beispiele 4 und 5 wurden nach dem gleichen Verfahren herge
stellt, wie für Beispiel 3 beschrieben.
Ein Gemisch aus 619,3 g Wasser, 40 g Polyamid aus Beispiel 2,
2,67 g Natriumlaurylsulfat (15%ige Lösung) und 1,6 g einer
25%igen Natriumhydroxidlösung wurde auf 85°C erhitzt und mit
5 Gew.-% von Zulauf 1, 10 Gew.-% von Zulauf 2 und 10 Gew.-% von
Zulauf 3 versetzt. Es wurde 15 Minuten bei 85°C anpolymerisiert
und anschließend mit der Dosierung der Restmengen der Zuläufe 1,
2 und 3 begonnen. Die Zugabe erfolgte kontinuierlich über 2 Stun
den (Zulauf 1) und 2,5 Stunden (Zulauf 2 und 3). Danach wurde 1
Stunde bei 85°C nachpolymerisiert.
Zulauf 1: | |
200 g Butylacrylat | |
200 g Methylmethacrylat | |
Zulauf 2: | 99,1 g Wasser |
4 g Natriumperoxodisulfat | |
Zulauf 3: | 100 g Wasser |
14,4 g Natriumhydroxid (25%ig). |
Ein Gemisch aus 889,1 g Wasser, 60 g Polyamid aus Beispiel 2,
2 g Natriumlaurylsulfat (15%ige Lösung) und 1,2 g einer 25%igen
Natriumhydroxidlösung wurde auf 85°C erhitzt und mit 5 Gew.-% von
Zulauf 1, 10 Gew.-% von Zulauf 2 und 10 Gew.-% von Zulauf 3 ver
setzt. Es wurde 15 Minuten bei 85°C anpolymerisiert und anschlie
ßend mit der Dosierung der Restmengen der Zuläufe 1, 2 und 3 be
gonnen. Die Zugabe erfolgte kontinuierlich über 2 Stunden (Zulauf
1) und 2,5 Stunden (Zulauf 2 und 3). Danach wurde 1 Stunde bei
85°C nachpolymerisiert.
Zulauf 1: | |
150 g Butylacrylat | |
150 g Methylmethacrylat | |
Zulauf 2: | 99,1 g Wasser |
3 g Natriumperoxodisulfat | |
Zulauf 3: | 100 g Wasser |
10,8 g Natriumhydroxid (25%ig). |
Ein Gemisch aus 984,5 g Wasser, 112 g Polyamid aus Beispiel 2,
1,87 g Natriumlaurylsulfat (15%ige Lösung) und 1,12 g einer
25%igen Natriumhydroxidlösung wurde auf 85°C erhitzt und mit 5
Gew.-% von Zulauf 1, 10 Gew.-% von Zulauf 2 und 10 Gew.-% von Zu
lauf 3 versetzt. Es wurde 15 Minuten bei 85°C anpolymerisiert und
anschließend mit der Dosierung der Restmengen der Zuläufe 1, 2
und 3 begonnen. Die Zugabe erfolgte kontinuierlich über 2 Stunden
(Zulauf 1) und 2,5 Stunden (Zulauf 2 und 3). Danach wurde 1
Stunde bei 85°C nachpolymerisiert.
Zulauf 1: | |
140 g Butylacrylat | |
140 g Methylmethacrylat | |
Zulauf 2: | 99,1 g Wasser |
2,8 g Natriumperoxodisulfat | |
Zulauf 3: | 100 g Wasser |
10,1 g Natriumhydroxid (25%ig). |
Ein Gemisch aus 1006,3 g Wasser, 200 g Polyamid aus Beispiel 2,
1,33 g Natriumlaurylsulfat (15%ige Lösung) und 0,8 g einer
25%igen Natriumhydroxidlösung wurde auf 85°C erhitzt und mit 5
Gew.-% von Zulauf 1, 10 Gew.-% von Zulauf 2 und 10 Gew.-% von Zu
lauf 3 versetzt. Es wurde 15 Minuten bei 85°C anpolymerisiert und
anschließend mit der Dosierung der Restmengen der Zuläufe 1, 2
und 3 begonnen. Die Zugabe erfolgte kontinuierlich über 2 Stunden
(Zulauf 1) und 2,5 Stunden (Zulauf 2 und 3). Danach wurde 1
Stunde bei 85°C nachpolymerisiert.
Zulauf 1: | |
100 g Butylacrylat | |
100 g Methylmethacrylat | |
Zulauf 2: | 99,1 g Wasser |
2 g Natriumperoxodisulfat | |
Zulauf 3: | 100 g Wasser |
7,2 g Natriumhydroxid (25%ig). |
Ein Gemisch aus 1606,3 g Wasser, 400 g Polyamid aus Beispiel 2,
1,33 g Natriumlaurylsulfat (15%ige Lösung) und 0,8 g einer
25%igen Natriumhydroxidlösung wurde auf 85°C erhitzt und mit 5
Gew.-% von Zulauf 1, 10 Gew.-% von Zulauf 2 und 10 Gew.-% von Zu
lauf 3 versetzt. Es wurde 15 Minuten bei 85°C anpolymerisiert und
anschließend mit der Dosierung der Restmengen der Zuläufe 1, 2
und 3 begonnen. Die Zugabe erfolgte kontinuierlich über 2 Stunden
(Zulauf 1) und 2,5 Stunden (Zulauf 2 und 3). Danach wurde 1
Stunde bei 85°C nachpolymerisiert.
Zulauf 1: | |
100 g Butylacrylat | |
100 g Methylmethacrylat | |
Zulauf 2: | 99,1 g Wasser |
2 g Natriumperoxodisulfat | |
Zulauf 3: | 100 g Wasser |
7,2 g Natriumhydroxid (25%ig). |
Ein Gemisch aus 1151,8 g Wasser, 40 g Polyamid aus Beispiel 2,
2,67 g Natriumlaurylsulfat (15%ige Lösung) und 1,60 g einer
25%igen Natriumhydroxidlösung wurde auf 85°C erhitzt und mit 5
Gew.-% von Zulauf 1, 10 Gew.-% von Zulauf 2 und 10 Gew.-% von Zu
lauf 3 versetzt. Es wurde 15 Minuten bei 85°C anpolymerisiert und
anschließend mit der Dosierung der Restmengen der Zuläufe 1, 2
und 3 begonnen. Die Zugabe erfolgte kontinuierlich über 2 Stunden
(Zulauf 1) und 2,5 Stunden (Zulauf 2 und 3). Danach wurde 1
Stunde bei 85°C nachpolymerisiert.
Zulauf 1: | |
200 g Butylacrylat | |
180 g Methylmethacrylat | |
20 g Methacrylsäure | |
Zulauf 2: | 99,1 g Wasser |
4 g Natriumperoxodisulfat | |
Zulauf 3: | 100 g Wasser |
14,4 g Natriumhydroxid (25%ig). |
Ein Gemisch aus 1016,3 g Wasser, 200 g Polyamid aus Beispiel 2,
1,33 g Natriumlaurylsulfat (15%ige Lösung) und 0,8 g einer
25%igen Natriumhydroxidlösung wurde auf 85°C erhitzt und mit 5
Gew.-% von Zulauf 1, 10 Gew.-% von Zulauf 2 und 10 Gew.-% von Zu
lauf 3 versetzt. Es wurde 15 Minuten bei 85°C anpolymerisiert und
anschließend mit der Dosierung der Restmengen der Zuläufe 1, 2
und 3 begonnen. Die Zugabe erfolgte kontinuierlich über 2 Stunden
(Zulauf 1) und 2,5 Stunden (Zulauf 2 und 3). Danach wurde 1
Stunde bei 85°C nachpolymerisiert.
Zulauf 1: | |
100 g Butylacrylat | |
90 g Methylmethacrylat | |
10 g Methacrylsäure | |
Zulauf 2: | 99,1 g Wasser |
2 g Natriumperoxodisulfat | |
Zulauf 3: | 100 g Wasser |
7,2 g Natriumhydroxid (25%ig). |
Ein Gemisch aus 1131,8 g Wasser, 40 g Polyamid aus Beispiel 2,
2,67 g Natriumlaurylsulfat (15%ige Lösung) und 1,60 g einer
25%igen Natriumhydroxidlösung wurde auf 85°C erhitzt und mit 5
Gew.-% von Zulauf 1, 10 Gew.-% von Zulauf 2 und 10 Gew.-% von Zu
lauf 3 versetzt. Es wurde 15 Minuten bei 85°C anpolymerisiert und
anschließend mit der Dosierung der Restmengen der Zuläufe 1, 2
und 3 begonnen. Die Zugabe erfolgte kontinuierlich über 2 Stunden
(Zulauf 1) und 2,5 Stunden (Zulauf 2 und 3). Danach wurde 1
Stunde bei 85°C nachpolymerisiert.
Zulauf 1: | |
400 g Methacrylat | |
Zulauf 2: | 99,1 g Wasser |
4 g Natriumperoxodisulfat | |
Zulauf 3: | 100 g Wasser |
14,4 g Natriumhydroxid (25%ig). |
Ein Gemisch aus 1006,3 g Wasser, 200 g Polyamid aus Beispiel 2,
1,33 g Natriumlaurylsulfat (15%ige Lösung) und 0,80 g einer
25%igen Natriumhydroxidlösung wurde auf 85°C erhitzt und mit 5
Gew.-% von Zulauf 1, 10 Gew.-% von Zulauf 2 und 10 Gew.-% von Zu
lauf 3 versetzt. Es wurde 15 Minuten bei 85°C anpolymerisiert und
anschließend mit der Dosierung der Restmengen der Zuläufe 1, 2
und 3 begonnen. Die Zugabe erfolgt kontinuierlich über 2 Stunden
(Zulauf 1) und 2,5 Stunden (Zulauf 2 und 3). Danach wurde 1
Stunde bei 85°C nachpolymerisiert.
Zulauf 1: | |
200 g Methacrylat | |
Zulauf 2: | 99,1 g Wasser |
2 g Natriumperoxodisulfat | |
Zulauf 3: | 100 g Wasser |
7,2 g Natriumhydroxid (25%ig). |
Ein Gemisch aus 1131,8 g Wasser, 40 g Polyamid aus Beispiel 2,
2,67 g Natriumlaurylsulfat (15%ige Lösung) und 1,60 g einer
25%igen Natriumhydroxidlösung wurde auf 85°C erhitzt und mit 5
Gew.-% von Zulauf 1, 10 Gew.-% von Zulauf 2 und 10 Gew.-% von Zu
lauf 3 versetzt. Es wurde 15 Minuten bei 85°C anpolymerisiert und
anschließend mit der Dosierung der Restmengen der Zuläufe 1, 2
und 3 begonnen. Die Zugabe erfolgte kontinuierlich über 2 Stunden
(Zulauf 1) und 2,5 Stunden (Zulauf 2 und 3). Danach wurde 1
Stunde bei 85°C nachpolymerisiert.
Zulauf 1: | |
400 g Vinylacetat | |
Zulauf 2: | 99,1 g Wasser |
4 g Natriumperoxodisulfat | |
Zulauf 3: | 100 g Wasser |
14,4 g Natriumhydroxid (25%ig). |
Ein Gemisch aus 1006,3 g Wasser, 200 g Polyamid aus Beispiel 2,
1,33 g Natriumlaurylsulfat (15%ige Lösung) und 0,80 g einer
25%igen Natriumhydroxidlösung wurde auf 85°C erhitzt und mit 5
Gew.-% von Zulauf 1, 10 Gew.-% von Zulauf 2 und 10 Gew.-% von Zu
lauf 3 versetzt. Es wurde 15 Minuten bei 85°C anpolymerisiert und
anschließend mit der Dosierung der Restmengen der Zuläufe 1, 2
und 3 begonnen. Die Zugabe erfolgte kontinuierlich über 2 Stunden
(Zulauf 1) und 2,5 Stunden (Zulauf 2 und 3). Danach wurde 1
Stunde bei 85°C nachpolymerisiert.
Zulauf 1: | |
200 g Vinylacetat | |
Zulauf 2: | 99,1 g Wasser |
2 g Natriumperoxodisulfat | |
Zulauf 3: | 100 g Wasser |
7,2 g Natriumhydroxid (25%ig). |
Zusammenstellung der Ergebnisse aus den Beispielen:
In 100 g wäßrige Polymerisatdispersion z. B. aus Beispiel 7, 11
oder 12 werden 20 g Wasser und als 3 g Verdicker (30 gew.-%ige
wäßrige Lösung eines Copolymerisates auf Basis Acrylsäure und
Acrylamid emulgiert in aliphatischer Erdölfraktion) eingerührt.
2 g/m² (trocken) dieses Kaschierklebers werden auf die matte Seite
einer 0,015 mm dicken, einseitig matten Aluminiumfolie aufgetra
gen. Auf das nasse Kleberbett wird Buxinepapier (80 g/m²) aufge
rollt und das so erhältliche Substrat 3 min bei 50°C getrocknet.
Anschließend wird auf ein Format von 200 mm × 30 mm zuge
schnitten. Die Prüfung erfolgt nach 24 h.
Es wurden Aluminium-Papier-Verbunde mit guten Festigkeiten ge
funden.
Als Bindemittel wird ein Polymerisat, hergestellt nach Beispiel 6
bis 10 mit 96 Gew.-% Ethylacrylat und 4 Gew-% Acrylamidoglykol
säure, Feststoffgehalt 45%, eingesetzt.
Die Verfestigung der Faservliese mit den Polymerisaten erfolgt
nach bekannten Methoden (Ullmann′s Enzyklopädie der technischen
Chemie, 4. Auflage, Band 23, 1983, S. 738 bis 742). Im Anschluß
an die Vliesbehandlung wird noch eine Trocknung und Temperung des
erhaltenen Vliesstoffes durchgeführt.
Es werden Vliesstoffe mit guten Gebrauchseigenschaften erhalten.
25% einer wäßrigen Dispersion aus Beispiel 4
0,2% Parfümöl, Farbstoff und Konservierungsmittel
74,8% Wasser
0,2% Parfümöl, Farbstoff und Konservierungsmittel
74,8% Wasser
wurden vermischt.
15% der wäßrigen Dispersion aus Beispiel 5
1,5% eines Copolymers aus 60 Gew.-% N-Vinylpyrrolidon und 40 Gew.-% Vinylacetat
0,2% Parfümöl, Farbstoff und Konservierungsmittel
83,3% Wasser
1,5% eines Copolymers aus 60 Gew.-% N-Vinylpyrrolidon und 40 Gew.-% Vinylacetat
0,2% Parfümöl, Farbstoff und Konservierungsmittel
83,3% Wasser
wurden vermischt.
Die so erhaltenen Formulierungen zeigen eine gute Festigungwir
kung.
75% der Dispersion aus Beispiel 6 wurden mit 1% Farbpigment
und 24% Wasser vermischt.
Man erhält glänzende, gut haftende Filme.
60 gew.-%ige Papierstreichfarbe enthaltend
80 g China Clay 5PS (Kaolin)
20 g Omyalite 90 (Kreide)
0,2 g Polysalz® S (niedermolekulare Polyacrylsäure, Dispergiermittel für Kaolin und Kreide)
11,5 wäßrige Dispersion (trocken gerechnet) gemäß Beispiel 6 bis 10 mit 55 Gew.-% n-Butylacrylat, 43 Gew-% Methylmeth acrylat und 2 Gew.-% Acrylsäure, Feststoffgehalt 50%
0,6 g Blankophor® PSG-fl. (optischer Aufheller) und
0,3 g Sterocoll® D (trocken gerechnet), (wäßrige Dispersion eines acrylsäurereichen Acrylesterpolymerisates, Ver dicker)
20 g Omyalite 90 (Kreide)
0,2 g Polysalz® S (niedermolekulare Polyacrylsäure, Dispergiermittel für Kaolin und Kreide)
11,5 wäßrige Dispersion (trocken gerechnet) gemäß Beispiel 6 bis 10 mit 55 Gew.-% n-Butylacrylat, 43 Gew-% Methylmeth acrylat und 2 Gew.-% Acrylsäure, Feststoffgehalt 50%
0,6 g Blankophor® PSG-fl. (optischer Aufheller) und
0,3 g Sterocoll® D (trocken gerechnet), (wäßrige Dispersion eines acrylsäurereichen Acrylesterpolymerisates, Ver dicker)
Wasser.
Man erhält eine Papierstreichmasse mit guten Stricheigenschaften.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung wasserdispergierbarer Polymerblends
aus einem Polyamid und einem zweiten Polymer, indem man eine
wäßrige Dispersion oder Lösung aus einem Polyamid, einem oder
mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren, einem Polyme
risationsinitiator und gegebenenfalls einem Emulgator polyme
risiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Polymerblend mehr als 10 Gew.-% Polyamid enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polyamid aus
- a1) 0 bis 99 mol-% einer Monoaminocarbonsäure mit 2 bis 12 C-Atomen oder deren Lactam
- a2) 0,5 bis 50 mol-% mindestens eines Diamins mit 2 bis 18 C-Atomen,
- a3) 0 bis 49 mol-% einer sulfonatgruppentragenden Dicarbon säure mit 4 bis 12 C-Atomen, und
- a4) 0,5 bis 49 mol-% einer Dicarbonsäure mit 2 bis 16 C-Atomen besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite Polymer aus den Monomeren n-Butylacrylat, Methylmeth
acrylat,oder Methacrylsäure oder Mischungen daraus aufgebaut
ist.
5. Wasserdispergierbare Polymerblends erhältlich nach einem Ver
fahren nach Anspruch 1 bis 4.
6. Verwendung eines Polymerblends nach Anspruch 5, zur Papier
beschichtung.
7. Verwendung eines Polymerblends nach Anspruch 5, für kosmeti
sche Formulierungen.
8. Verwendung eines Polymerblends nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Polymerblend für ein Haarpflegemittel
verwendet wird.
9. Verwendung eines Polymerblends nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Polymerblend für einen Nagellack
verwendet wird.
10. Verwendung eines Polymerblends nach Anspruch 5 als Klebstoff.
11. Verwendung eines Polymerblends nach Anspruch 5 als Binde
mittel für Vliesstoffe.
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