DE69326046T2 - Verfahren zur Herstellung von grossen Emulsionspolymerteilchen, polymere Produkte und ihre Verwendung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von grossen Emulsionspolymerteilchen, polymere Produkte und ihre VerwendungInfo
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Claims (17)
1. Großdimensionale Emulsionspolymerteilchen, die entweder Teilchen mit
hohem Längenverhältnis, die Längen im Bereich von 3 bis 800 um und
Durchmesser im Bereich von 0,3 bis 10 um aufweisen, oder kugelförmige
Teilchen mit großem Durchmesser, die Durchmesser im Bereich von 2 bis
50 um aufweisen, sind, wobei die Teilchen durch ein
Emulsionspolymerisationsverfahren erhältlich sind, welches
das Emulsionspolymerisieren von mindestens einem ethylenisch
ungesättigten Monomer in Gegenwart von:
i) einem Stabilisatorsystem, welches 0,5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf
das Gesamtmonomergewicht, eines amphiphilen, polymeren
Stabilisationsmittel enthält, das ein Molekulargewicht von größer als 1000
aufweist und entweder ein hydrophob-hydrophil-ausbalanciertes
alkalilösliches Harz, solubilisiert mit einer organischen oder anorganischen
Base, oder ein hydrophob-hydrophil-ausbalanciertes säurelösliches Harz,
solubilisiert mit einer organischen oder anorganischen Säure, ist, und
ii) einem radikalischen Polymerisationsinitiator,
wodurch ein anfängliches Polymer, umfassend kleine kugelförmige
Teilchen, erhalten wird,
und anschließend das Zugeben von zusätzlichem Monomer in einer
kontrollierten Weise zu dem Polymerisationssystem und das Fortsetzen des
Emulsionspolymerationsverfahrens unter Bedingungen, welche das alkali-
oder säurelösliche Harz in dem Polymerisationsmedium in Lösung halten
und wodurch das fortgesetzte Wachstum der anfänglich hergestellten
Teilchen von geringer Größe unter Bereitstellen der Teilchen mit hohem
Längenverhältnis bewirkt wird, und gegebenenfalls danach das Quellen der
Teilchen mit hohem Längenverhältnis durch Behandeln mit einem
Lösungsmittel oder durch die Zugabe von noch weiterem Monomer in Gegenwart
der Teilchen mit hohem Längenverhältnis, wodurch sich die Teilchen mit
hohem Längenverhältnis zu kugelförmigen Teilchen mit großem
Durchmesser verändern, umfaßt.
2. Großdimensionale Emulsionspolymerteilchen nach Anspruch 1, wobei das
in dem Polymerisationsverfahren verwendete, amphiphile, polymere
Stabilisationsmittel entweder ein alkalilösliches Harz ist, das mit einer organischen
oder anorganischen Base solubilisiert ist und 5 bis 75 Gew.- % von
monomeren Einheiten enthält, die von einem säure-funktionalen Monomer
abgeleitet sind, oder ein säurelösliches Harz ist, das mit einer organischen oder
anorganischen Säure solubilisiert ist und 20 bis 70 Gew.- % von
monomeren Einheiten enthält, die von einem alkali-funktionalen Monomer abgeleitet
sind.
3. Großdimensionale Emulsionspolymerteilchen nach Anspruch 1 oder 2,
wobei das in dem Polymerisationsverfahren verwendete Stabilisatorsystem
zusätzlich einen hydrophoben Alkohol, der 6 bis 18 Kohlenstoffatome
enthält, ein grenzflächenaktives Mittel, Polyvinylalkohol oder ein
Koaleszenzmittel enthält.
4. Großdimensionale kugelförmige Emulsionspolymerteilchen nach Anspruch
1, 2 oder 3 und erhältlich durch ein wie darin definiertes Verfahren, wobei
die Teilchen mit hohem Längenverhältnis durch Behandlung mit einem
Lösungsmittel oder durch die Zugabe von noch weiterem Monomer in
Gegenwart der Teilchen mit hohem Längenverhältnis gequollen werden,
wodurch sich die Teilchen mit hohem Längenverhältnis zu
großdimensionalen, kugelförmigen Teilchen verändern.
5. Großdimensionale Emulsionspolymerteilchen nach einem der Ansprüche 1
bis 4, umfassend ein Emulsionspolymer, das funktionale Gruppen enthält.
6. Großdimensionale Emulsionspolymerteilchen nach Anspruch 5, wobei die
funktionalen Gruppen aus Amino-, Hydroxyl-, Acetoacetyl-,
N-Alkanolamido-, Oxiran- und Säuregruppen ausgewählt sind.
7. Großdimensionale Emulsionspolymerteilchen nach einem der Ansprüche 1
bis 4, umfassend ein Emulsionspolymer, das einen Grad an Vernetzung
aufweist.
8. Verfahren zur Herstellung von großdimensionalen
Emulsionspolymerteilchen, die entweder Teilchen mit hohem Längenverhältnis, die Längen im
Bereich von 3 bis 800 um und Durchmesser im Bereich von 0,3 bis 10 um
aufweisen, oder kugelförmige Teilchen mit großem Durchmesser, die
Durchmesser im Bereich von 2 bis 50 um aufweisen, sind,
welches das Emulsionspolymerisieren von einem oder mehreren ethylenisch
ungesättigten Monomeren in Gegenwart von:
i) einem Stabilisatorsystem, welches 0,5 bis 50 Gew.- %, bezogen auf
das Gesamtmonomergewicht, eines amphiphilen, polymeren
Stabilisationsmittel enthält, das ein Molekulargewicht von größer als 1000
aufweist und entweder ein hydrophob-hydrophil-ausbalanciertes
alkalilösliches Harz, solubilisiert mit einer organischen oder anorganischen
Base, oder ein hydrophob-hydrophil-ausbalanciertes säurelösliches Harz,
solubilisiert mit einer organischen oder anorganischen Säure, ist, und
ii) einem radikalischen Polymerisationsinitiator,
wodurch ein anfängliches Polymer, umfassend kleine kugelförmige
Teilchen, erhalten wird,
und anschließend das Zugeben von zusätzlichem Monomer in einer
kontrollierten Weise zu dem Polymerisationssystem und das Fortsetzen des
Emulsionspolymerationsverfahren unter Bedingungen, welche das alkali-
oder säurelösliche Harz in dem Polymerisationsmedium in Lösung halten
und wodurch das fortgesetzte Wachstum der anfänglich hergestellten
Teilchen von geringer Größe unter Bereitstellen der Teilchen mit hohem
Längenverhältnis bewirkt wird, und gegebenenfalls danach das Quellen der
Teilchen mit hohem Längenverhältnis durch Behandeln mit einem
Lösungs
mittel oder durch die Zugabe von noch weiterem Monomer in Gegenwart
der Teilchen mit hohem Längenverhältnis, wodurch sich die Teilchen mit
hohem Längenverhältnis zu kugelförmigen Teilchen mit großem
Durchmesser verändern, umfaßt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das in dem Polymerisationsverfahren
verwendete, amphiphile, polymere Stabilisationsmittel entweder ein
alkalilösliches Harz ist, das mit einer organischen oder anorganischen Base
solubilisiert ist und 5 bis 75 Gew.- % von monomeren Einheiten enthält, die
von einem säure-funktionalen Monomer abgeleitet sind, oder ein
säurelösliches Harz ist, das mit einer organischen oder anorganischen Säure
solubilisiert ist und 20 bis 70 Gew.- % von monomeren Einheiten enthält, die von
einem alkali-funktionalen Monomer abgeleitet sind.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das in dem
Polymerisationsverfahren verwendete Stabilisatorsystem zusätzlich einen hydrophoben
Alkohol, der 6 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, ein grenzflächenaktives
Mittel, Polyvinylalkohol oder ein Koaleszenzmittel enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, wobei die Teilchen mit hohem
Längenverhältnis durch Behandlung mit einem Lösungsmittel oder durch die
Zugabe von noch weiterem Monomer in Gegenwart der Teilchen mit hohem
Längenverhältnis gequollen werden, wodurch sich die Teilchen mit hohem
Längenverhältnis zu großdimensionalen, kugelförmigen Teilchen verändern.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 1 l, wobei das zur Herstellung
der Emulsionspolymerteilchen verwendete Monomersystem einen Anteil an
ethylenisch ungesättigtem (ungesättigten) Monomer(en) enthält, das (die)
eine funktionale Gruppe enthält (enthalten).
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die funktionalen Gruppen aus Amino-,
Hydroxyl-, Acetoacetyl-, N-Alkanolamido-, Oxiran- und Säuregruppen
ausgewählt sind.
14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das zur Herstellung der
Emulsionspolymerteilchen verwendete Monomersystem einen Anteil an ethylenisch
ungesättigtem (ungesättigten) Monomer(en) enthält, das (die) eine
funktionale Gruppe enthält (enthalten), welche einen Grad an Vernetzung in den
Polymerteilchen liefern.
15. Verfahren, umfassend das Pyrolysieren der Emulsionspolymerteilchen mit
hohem Längenverhältnis, wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 7
beansprucht, oder erhalten durch ein Verfahren, wie in einem der
Ansprüche 8 bis 10 oder 12 bis 14 beansprucht, wodurch entsprechende
Kohlenstoffteilchen mit hohem Längenverhältnis bereitgestellt werden.
16. Stoffliche Zusammensetzung, die großdimensionale
Emulsionspolymerteilchen, wie in einem der Ansprüche 1 bis 7 beansprucht, oder erhalten durch
ein Verfahren, wie in einem der Ansprüche 8 bis 14 beansprucht, enthält.
17. Zusammensetzung nach Anspruch 16, welche irgendeine einer
pigmentierten Beschichtungszusammensetzung, die eine
Pigmentvolumenkonzentration nahe oder oberhalb der kritischen Pigmentvolumenkonzentration
aufweist und die eine Kombination von Pigment, Bindemittel und den
großdimensionalen Emulsionspolymerteilchen enthält, wobei die letzteren
die Teilchen mit hohem Längenverhältnis sind, einer Vergußmasse, worin
die großdimensionalen Emulionspolymerteilchen die Teilchen mit hohem
Längenverhältnis sind, einer thermoplastischen Formzusammensetzung,
worin die großdimensionalen Emulsionspolymerteilchen die Teilchen mit
hohem Längenverhältnis sind, oder einer zementartigen Zusammensetzung
ist, und umfassend ein Gemisch an anorganischen Materialien und den
Teilchen mit hohem Längenverhältnis.
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