DE69937736T2

DE69937736T2 - Wässerige dispersionen für polyolefinsubstrate

Info

Publication number: DE69937736T2
Application number: DE69937736T
Authority: DE
Inventors: Kevin Jude Algonquin O'CALLAGHAN; Wayne Taylor Algonquin RIDDICK; Michael Davis Oak Park COAD; Martin Joseph Aurora WILL
Original assignee: Eastman Chemical Co
Current assignee: Eastman Chemical Co
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1999-09-15
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2019-09-16
Also published as: AU6053499A; CA2345258A1; KR100655560B1; CN1325417A; US6306956B1; DE69937736D1; CN1186369C; KR20010075359A; CZ20011086A3; US6225402B1; KR20010075361A; BR9914068A; EP1149124A4; KR100625398B1; US20020147269A1; US20040186227A1; WO2000018828A1; EP1149124A1; JP2002525408A; AU763520B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft stabile wässrige Polymerdispersionen für die Verwendung in Überzügen für unbehandelte polyolefinische Substrate. Insbesondere werden wässrige Dispersionen von acrylisch modifiziertem chloriertem Polyolefin (CPO-Polymer) durch Bilden eines Polymersalzes in einem hydrophilen organischen Lösungsmittel und Entfernen des hydrophilen organischen Lösungsmittels aus der Mischung von Wasser und dem hydrophilen organischen Lösungsmittel hergestellt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Verwendung von Polyolefinharzen, wie Polypropylen, ist inzwischen sehr verbreitet auf Grund von deren erwünschten physikalischen Eigenschaften und deren relativ niedrigem Preis. Polyolefinische Materialien werden weitgehend in der Automobilindustrie für die Fertigung verschiedener externer und interner Automobilteile, wie Stoßdämpfer, Seitenspiegelträger, Innenverkleidungen und Türgriffe, verwendet. Es ist häufig erwünscht, einen Überzug auf das Polyolefinsubstrat aufzubringen, um zum Beispiel einen schützenden und/oder dekorativen Überzug zu erhalten.
Das Beschichten unbehandelter Polyolefinsubstrate ist allgemein schwierig auf Grund der schlechten Adhäsion von Überzügen an diesen Substrattypen. Polypropylen besitzt eine geringe Oberflächenspannung und eine geringe Polarität. Damit ist es schwierig, sicherzustellen, dass ein aufgebrachter Überzug wirksam an der Oberfläche eines Polypropylensubstrats anhaftet.
Zwei Wege für die Erzielung einer Adhäsion an polyolefinischen Substraten sind Modifizierungen des Substrats oder die Verwendung von haftvermittelnden Materialien. Die Substratvorbehandlung beinhaltet in der Regel das Oxidieren der Oberfläche durch Methoden, wie Flammbehandlung, Gasplasma, Koronaentladung, UV-Bestrahlung oder chemische Mittel. Diese Verfahren haben Probleme mit der Behandlungsgleichmäßigkeit oder können das Substrat durch Erhöhung der Oberflächenrauigkeit oder durch Überhitzung negativ beeinflussen. Chlorierte Polyolefine sind als Haftvermittler verwendet worden. Diese, so wird angenommen, haften an dem Substrat durch dispersive Kräfte an. Das Chlor erhöht die Löslichkeit in verschiedenen Lösungsmitteln sowie die Haftvermittlung des Primers an Deckschichten durch polare Wechselwirkungen.
Das Anliegen des Umweltschutzes ist mit dem Einsatz organischer Lösungsmittel für die Beschichtungsindustrie immer bedeutender geworden. Dieses Anliegen erstreckt sich nicht nur auf den Schutz der Umwelt und deren selbst willen, sondern erstreckt sich auch auf die öffentliche Sicherheit sowohl bezüglich der Lebens- als auch Arbeitsbedingungen. Flüchtige organische Emissionen, die aus Beschichtungszusammensetzungen resultieren, welche aufgebracht werden und durch die Industrie und die konsumierende Öffentlichkeit verwendet werden, sind nicht nur häufig unangenehm, sondern tragen auch zum photochemischen Smog bei. Regierungen führten Vorschriften ein, welche Richtlinien im Bezug auf flüchtige organische Verbindungen (VOCs) nennen, welche in die Atmosphäre abgegeben werden können. Die US-Umweltschutzbehörde (EPA) stellte Richtlinien auf, welche die Menge der in die Atmosphäre freigesetzten VOCs begrenzen, wobei solche Richtlinien zur Übernahme geplant sind oder die bereits durch verschiedene Bundesstaaten der Vereinigten Staaten übernommen worden sind. Richtlinien betreffend VOCs, wie diejenigen der EPA und Umweltbedenken betreffen insbesondere die Farb- und Beschichtungsindustie, welche organische Lösungsmittel einsetzt, die in die Atmosphäre emittiert werden.
Wassergetragene chlorierte Polyolefinzusammensetzungen sind entwickelt worden, welche als Primer zum Beschichten von Polypropylensubstraten nützlich sind. Diese Typen von Zusammensetzungen erfordern in der Regel die Bildung von CPO-Emulsionen. Diese Emulsionen schließen typischerweise maleiniertes CPO, Tensid, Amin, Wasser und in einigen Fällen Co-Lösungsmittel ein. Die EP 774 500 beschreibt eine Mischung von einer dieser Emulsionen mit einem Acrylharz und einem Vernetzungsmittel, das zum Reagieren mit dem Acrylharz zur Bereitstellung eines wassergetragenen Überzugssystems für unbehandeltes Polypropylen fähig ist. Dieses System ist eine Mischung und enthält signifikante Mengen an Tensid.
Das US-Patent Nr. 5 637 409 beschreibt eine wässrige Beschichtungszusammensetzung, welche eine Mischung aus Tensid, CPO, Monomeren, Lösungsmittel, Amin und Wasser umfasst. Diese Dispersion wird mit Initiator vermischt und danach auf Substrat aufgebracht. Daraufhin erfolgt die Polymerisation der Monomere. Diese Technik ist in der Tat ein Zwei-Komponenten-System, welches den unerwünschten Geruch und erforderliche Vorkehrungen in Verbindung mit der Monomerhandhabung beinhaltet. Dieser Systemtyp erschwert die Herstellung eines homogenen, defektfreien Films.
Die US 5 349 022 offenbart ein Verfahren für die Herstellung einer Emulsion durch Polymerisieren (A) eines chlorierten Polyolefins; (B) eines (Meth)acrylatmonomers, in welchem die (A)-Komponente löslich ist; und (C) eines (Meth)acrylsäureoligomers. Das Suspensionspolymerisationsverfahren wird in einem Wassermedium durchgeführt.
Die US 5 559 181 offenbart eine eigenstabilisierte chlorsulfonierte Harzlatexzusammensetzung. Die Zusammensetzung umfasst eine wässrige Suspension eines Salzes eines chlorsulfonierten Copolymeren eines alpha-Olefins. Die Zahl der Sulfonylchloridgruppen, die in dem chlorsulfonierten Polymer vorliegen, ist so eingestellt, dass das Polymer 1,5–10 Gew.-% Schwefel umfasst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft stabile wässrige Dispersionen eines acrylisch modifizierten chlorierten Polyolefins sowie ein Verfahren für deren Herstellung. Die wässrigen Dispersionen von acrylisch modifiziertem chloriertem Polyolefin sind wirksam für die Verwendung als Überzüge auf behandelten und unbehandelten polyolefinischen Substraten. Die wässrigen Dispersionen der Erfindung weisen weniger als etwa 10 Gewichtsprozent organisches Lösungsmittel, mindestens etwa 10 Gewichtsprozent Feststoffe und vorzugsweise eine Viskosität von weniger als etwa 10 Poise bei etwa Umgebungstemperatur auf. Die wässrigen Dispersionen der Erfindung sind wirksam zur Bereitstellung eines Überzugs mit einer Adhäsion von mindestens 4B, wie durch die ASTM-Methode B3359 bestimmt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellen wir eine wässrige Polymerdispersion bereit, welche ein neutralisiertes Polymersalz in Wasser umfasst, worin das Polymer ein acrylisch modifiziertes, chloriertes Polyolefin mit ionisierbaren Gruppen, ausgewählt aus -COOH und -PO₄H₂ und Mischungen daraus, ist, wobei das acrylisch modifizierte, chlorierte Polyolefin eine Säurezahl von 10–250 hat, die Dispersion weniger als 10 Gewichtsprozent organisches Lösungsmittel und mindestens 10 Gewichtsprozent Feststoffe enthält, wobei die Dispersion wirksam ist zur Bereitstellung eines Überzugs mit einer Adhäsion an polyolefinische Substrate von mindestens 4B.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung stellen wir eine wässrige Polymerdispersion eines acrylisch modifizierten, chlorierten Polyolefinpolymers bereit, das wirksam ist für die Verwendung als ein Überzug für ein Polyolefinsubstrat, wobei die Dispersion durch die folgenden Schritte erhalten werden kann:
Bildung eines chlorierten, polyolefinmodifizierten acrylischen Polymeren in einem organischen Lösungsmittel, wobei das chlorierte polyolefinmodifizierte acrylische Polymer ausreichend ionisierbare Gruppen, ausgewählt aus -COOH und -PO₄H₂ und Mischungen daraus, hat, um dem Polymer eine Säurezahl von mindestens 10 zu verleihen, das chlorierte Polyolefinpolymer einen Chloranteil von 15 bis 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des festen Polymeren, und ein Molekulargewichtgewichtsmittel von 1000 bis 200 000 hat und das chlorierte polyolefinmodifizierte acrylische Polymer eine Löslichkeit in dem organischen Lösungsmittel von mindestens 25 Gewichtsprozent bei den Verarbeitungstemperaturen hat;
Neutralisierung von mindestens 30 Gewichtsprozent der ionisierbaren Gruppen des chlorierten polyolefinmodifizierten acrylischen Polymeren mit einer Menge an Neutralisator, die die Bildung einer Lösung an neutralisiertem Polymer bewirkt;
Mischung der Lösung des neutralisierten Polymeren mit Wasser, sodass eine Mischung aus neutralisiertem Polymer, organischem Lösungsmittel und Wasser gebildet wird; und
Abziehen des organischen Lösungsmittels aus der Mischung von neutralisiertem Polymer, organischem Lösungsmittel und Wasser, sodass eine Dispersion von neutralisiertem Polymersalz in Wasser gebildet wird, wobei die Dispersion zur Bereitstellung eines Überzugs mit einer Adhäsion an polyolefinische Substrate von mindestens 4B effektiv ist. Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung stellen wir eine Verfahrensmethode zur Bildung einer wässrigen Dispersion eines acrylisch modifizierten chlorierten Polyolefins bereit, wobei die Verfahrensmethode Folgendes umfasst:
Bilden eines acrylisch modifizierten, chlorierten Polyolefinpolymeren in einem organischen Lösungsmittel, wobei das acrylisch modifizierte, chlorierte Polyolefinpolymer ausreichend ionisierbare Gruppen, ausgewählt aus -COOH und -PO₄H₂ und Mischungen daraus, hat, um dem Polymeren eine Säurezahl von mindestens 10 zu verleihen, das chlorierte Polyolefinpolymer einen Chloranteil von 15 bis 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des festen Polymeren, und ein Molekulargewichtgewichtsmittel von 1000 bis 200 000 hat und das chlorierte polyolefinmodifizierte acrylische Polymer in dem organischen Lösungsmittel bei Umgebungstemperaturen löslich ist;
Neutralisieren der ionisierbaren Gruppen des chlorierten polyolefinmodifizierten Acrylat-Polymeren mit einer Menge an Neutralisator, die die Bildung einer Lösung an neutralisiertem Polymer bewirkt;
Mischen der Lösung des neutralisierten Polymeren mit Wasser, sodass eine Mischung aus neutralisiertem Polymer, organischem Lösungsmittel und Wasser gebildet wird; und
Entfernen des organischen Lösungsmittels aus der Mischung bei einer Temperatur und einem Druck, die wirksam sind zur Bildung einer Dispersion, die weniger als 10 Gewichtsprozent organisches Lösungsmittel, mindestens 10 Gewichtsprozent Feststoffe und eine Viskosität von weniger als 10 Poise bei Umgebungstemperatur aufweist, wobei die Dispersion wirksam ist zur Bereitstellung eines Überzugs mit einer Adhäsion an polyolefinischen Substraten von mindestens 4B.
Gemäß einem wichtigen Aspekt der Erfindung wird ein chloriniertes Polyolefin mit einem Molekulargewichtgewichtsmittel von mindestens etwa 1000 durch Pfropfen mit einem Acryl modifiziert. Ein vorgeformtes Acrylpolymer kann auf das chlorierte Polyolefin oder Acrylmonomer gepfropft werden und auf das chlorierte Polyolefin polymerisiert werden. Gemäß einem wichtigen Aspekt der Erfindung besitzt das auf das Polyolefin gepfropfte Acryl, ob es sich nun um ein vorgeformtes Acrylpolymer, welches auf das chlorierte Polyolefin gepfropft wurde oder das Ergebnis des Pfropfens und der Polymerisation von Acrylmonomeren auf das chlorierte Polyolefin handelt, ein Molekulargewichtgewichtsmittel von mindestens etwa 2000. Das Acryl versieht das acrylisch modifizierte chlorierte Polyolefin mit ionisierbaren Gruppen, die wirksam sind, um das acrylisch modifizierte chlorierte Polyolefin eine stabile wässrige Dispersion bilden zu lassen.
In Übereinstimmung mit dem Dispersionsverfahren der Erfindung wird ein acrylisch modifiziertes chloriertes Polyolefinpolymer in einem organischen Lösungsmittel synthetisiert. Das organische Lösungsmittel kann ein hydrophiles organisches Lösungsmittel, ein hydrophobes organisches Lösungsmittel oder eine Mischung von hydrophobem organischem Lösungsmittel und hydrophilem organischem Lösungsmittel sein. Gemäß einem wichtigen Aspekt der Erfindung ist das organische Lösungsmittel ein hydrophiles organisches Lösungsmittel, und das hydrophile Lösungsmittel besitzt eine Löslichkeit in Wasser von mindestens etwa 5 Gewichtsprozent bei Verarbeitungstemperaturen, bezogen auf das Gewicht des Lösungsmittels und der Wassermischung. Das Polymer, welches in dem organischen Lösungsmittel gebildet wird, besitzt eine Säurezahl von mindestens etwa 10, und weist eine Löslichkeit von mindestens etwa 25 Gewichtsprozent in dem organischen Lösungsmittel bei Verarbeitungstemperaturen auf, bezogen auf das Gewicht des Polymeren und Lösungsmittels.
Nachdem das Polymer vollständig in dem organischen Lösungsmittel gelöst wurde, kann das Polymer neutralisiert werden durch Hinzufügung eines Neutralisators, durch Hinzufügung des Polymers zu Wasser, das bereits Neutralisator enthält, oder durch Hinzufügung des Polymers zu Wasser und anschließende Hinzufügung von Neutralisator zu der Polymer/Wasser-Mischung. Je nach dem Typ der ionisierbaren Gruppen, die in dem Polymer vorhanden sind, kann es wichtig sein, dass das Polymer neutralisiert wird, bevor es mit Wasser vermischt wird, sodass wasserdispergierbare neutralisierte ionisierbare Gruppen allgemein gleichmäßig über das Polymer verteilt werden.
Gemäß einem wichtigen Aspekt der Erfindung wird eine Menge an Neutralisator hinzugegeben, die wirksam ist zur Bereitstellung einer Dispersion des Polymeren bei Entfernung des organischen Lösungsmittels. Der Neutralisator kann jegliche Salz bildende Base sein, die mit dem ionisierbaren funktionellen Polymer, wie Natriumhydroxid oder einem Amin, kompatibel ist. Gemäß einem sehr bedeutenden Aspekt ist der Neutralisator ein Amin-Typ, welcher Amoniak, Triethanolamin, Dimethylethanolamin, Diethylamin (DEA), Triethylamin (TEA), 2-Amino-2-methyl-1-propanol, und Mischungen davon einschließen. Nicht alle der ionisierbaren Gruppen auf den Polymeren müssen mit der Base umgesetzt werden (oder neutralisiert werden).
Nach der Bildung der Polymersalzlösung in dem organischen Lösungsmittel und dem Mischen der Lösung mit Wasser zur Bildung einer Wasser/organisches Lösungsmittel/Polymersalz-Mischung werden das organische Lösungsmittel und gegebenenfalls ein Teil des Wassers bei einer Dauer, Temperatur und Druck entfernt oder abgezogen, die wirksam sind zur Bereitstellung einer wässrigen Dispersion mit einer mittleren Harzteilchengröße von nicht mehr als etwa 15 Mikrometer, gemäß einem bedeutenden Aspekt nicht mehr als etwa 10 Mikrometer und gemäß einem sehr bedeutenden Aspekt nicht mehr als etwa 5 Mikrometer. Weiterhin weist nach der Entfernung von organischem Lösungsmittel und Wasser die wässrige Dispersion eine Polymerkonzentration von mindestens etwa 10 Gewichtsprozent und eine Konzentration an organischem Lösungsmittel von weniger als etwa 10 Gewichtsprozent auf.
Im letzten Schritt des Verfahrens der Erfindung wird das organische Lösungsmittel aus der Wasser/organisches Lösungsmittel/Polymersalz-Mischung entfernt. Gemäß einem sehr bedeutenden Aspekt der Erfindung besitzt die resultierende Dispersion bei 25°C eine Viskosität von weniger als etwa 10 Poise.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung liegt die Temperatur des Stripping- bzw. Abziehvorgangs unter der Temperatur, bei welcher ein beträchtlicher Verlust an Neutralisator andernfalls auftreten würde. Die mittlere Teilchengröße des Harzes ist nicht größer als etwa 15 Mikrometer, und gemäß einem bedeutenden Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt die Dispersion einen typisch mittleren Teilchengrößenbereich von weniger als etwa 10 Mikrometer. Dispersionen mit Teilchengrößen von oberhalb etwa 15 Mikrometer weisen keine akzeptable Stabilität auf.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Definitionen
"Polymeres Vehikel" bedeutet alle polymeren und harzartigen Komponenten in dem formulierten Überzug, d. h. vor der Filmbildung, darin eingeschlossen, aber nicht beschränkt auf, das wasserdispergierbare Salz eines Polymeren. Das polymere Vehikel kann ein Quervernetzungsmittel einschließen.
"Beschichtungsbindemittel" bedeutet den polymeren Teil des Films des Überzugs, nachdem Lösungsmittel verdampft ist und nachdem es zu jeglicher potenziellen Vernetzung gekommen ist.
"Formulierter Überzug" bedeutet das polymere Vehikel und Lösungsmittel, Pigmente, Katalysatoren und Additive, welche wahlweise zur Verleihung erwünschter Auftragungscharakteristika an den formulierten Überzug und erwünschter Eigenschaften, wie Opazität und Farbe bei dem Film, hinzugefügt werden können.
Der Ausdruck "wässriges Medium", wie hierin verwendet, bedeutet Wasser und eine Mischung von Wasser und hydrophilem organischen Lösungsmittel, worin der Gehalt an Wasser mindestens 10 Gew.-% beträgt. Beispiele für hydrophile Lösungsmittel schließen Alkylakohole, wie Isopropanol, Methanol, Ethanol, n-Propanol, n-Butanol, sekundäres Butanol, tert-Butanol und Isobutanol, Etheralkohole, wie Methylcellosolve, Ethylcellosolve, Propylcellosolve, Butylcellosolve, Methylcarbitol und Ethylcarbitol, Etherester, wie Methylcellosolveacetat und Ethylcellosolveacetat, Dioxan, Dimethylformamid, Diacetonalkohol, Methylethylketon, Aceton, Tetrahydrofurfurylalkohol und Mischungen davon, ein.
"Ionisierbare Gruppe" bezieht sich auf spezifische funktionelle Gruppe auf dem Polymer, das dissoziieren kann unter Bildung ionischer Spezies, nämlich -COOH, -PO₄H₂ und Mischungen davon.
"Neutralisator" bezieht sich auf Zusammensetzungen, welche sich mit ionisierbaren Gruppen auf dem Polymer assoziieren können zur Bewirkung von Wasserdispergierbarkeit. Beispiele für Neutralisatoren, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, schließen Amine, Ammoniak und Metallhydroxide, einschließlich NaOH und KOH, ein. Gemäß einem wichtigen Aspekt der Erfindung sind die Neutralisatoren Amine und/oder Ammoniak.
"Quervernetzer" bedeutet eine di- oder polyfunktionelle Substanz, deren funktionelle Gruppen zur Bildung kovalenter Bindungen mit dem Haupt- oder Basisharz fähig sind.
"Im Wesentlichen frei von einer wirksamen Menge an Quervernetzer" bedeutet eine Zusammensetzung mit nicht mehr als etwa 0,1 Gewichtsprozent Quervernetzer. Wässrige Dispersionen der vorliegenden Erfindung können wirksame Überzüge für ein Polypropylensubstrat selbst dort vorsehen, wo sie im Wesentlichen frei von einer wirksamen Menge an Quervernetzer sind.
Wie hierin verwendet, erzeugt das Reaktionsprodukt eines Amins oder Ammoniaks mit einer Carboxylgruppe ein "Salz".
"Im Wesentlichen lösungsmittelfrei" bedeutet ein polymeres Vehikel oder eine formulierte Beschichtungszusammensetzung mit nicht mehr als etwa fünf Gewichtsprozent organischem Lösungsmittel.
"Lösungsmittel" bedeutet ein organisches Lösungsmittel.
"Organisches Lösungsmittel" bedeutet eine Flüssigkeit, welche Kohlenstoff und Wasserstoff einschließt, aber nicht auf diese beschränkt ist, wohingegen die Flüssigkeit einen Siedepunkt im Bereich von nicht mehr als etwa 150°C bei etwa einer Atmosphäre Druck aufweist.
"Hydrophiles Lösungsmittel" bedeutet ein Lösungsmittel, das eine Löslichkeit in Wasser von mindestens etwa 5 Gewichtsprozent aufweist. "Flüchtige organische Verbindungen" (VOCs) werden von der US-Umweltschutzbehörde in 40 C. F. R. 51 000 der nationalen Vorschriften der Vereinigten Staaten von Amerika definiert.
"Wärmebehandelte formulierte Beschichtungszusammensetzung" bedeutet eine formulierte Beschichtungszusammensetzung, welche optimale Filmeigenschaften beim Erwärmen oder einer Wärmebehandlung oberhalb der Umgebungstemperatur liefert.
"Dispersion" in Bezug auf ein polymeres Vehikel, eine formulierte Beschichtungszusammensetzung oder Komponenten davon bedeutet, dass die Zusammensetzung eine Flüssigkeit und dispergierte Teilchen einschließen muss, die durch Lichtstreuung nachweisbar sind.
"Gelöst" bezüglich eines polymeren Vehikels, einer formulierten Beschichtungszusammensetzung oder Komponenten davon bedeutet, dass das Material, welches gelöst ist, nicht in einer Flüssigkeit in Teilchenform vorhanden ist, worin größere Teilchen als einzelne Moleküle durch Lichtstreuung nachweisbar sind.
"Löslich" bedeutet eine Flüssigkeit oder einen Feststoff, der teilweise oder vollständig in einer Flüssigkeit gelöst werden kann. "Mischbar" bedeutet Flüssigkeiten mit wechselseitiger Löslichkeit. "Wasser aufnehmen bzw. imbibieren" bedeutet, dass eine Flüssigkeit mit Wasser mischbar ist.
"Säurewert" oder "Säurezahl" bedeutet die Zahl der Milligramm an Kaliumhydroxid, die für die Neutralisation von oder Reaktion mit ionisierbaren Gruppen, die in 1 g Material, wie Harz, vorhanden sind, erforderlich sind.
"Thermoplastisches polymeres Vehikel" ist ein polymeres Vehikel, welches keine Quervernetzung für ein Beschichtungsbindemittel zur Bildung eines Films erfordert.
"Wärmehärtbares polymeres Vehikel" ist ein polymeres Vehikel, welches irreversibel für ein Beschichtungsbindemittel unter Bildung eines Films quervernetzt.
"Im Wesentlichen frei von einer wirksamen Menge an Emulgator" bedeutet eine Zusammensetzung mit nicht mehr als etwa 0,5 Gewichtsprozent Emulgatoren auf Basis von Harzfeststoffen.
Wässrige Dispersionen der vorliegenden Erfindung sind im Wesentlichen frei von einer wirksamen Menge an Emulgator.
"Im Wesentlichen frei von einer wirksamen Menge an Tensid" bedeutet eine Zusammensetzung mit nicht mehr als 0,5 Gewichtsprozent Tensid auf Basis von Harzfeststoffen. Wässrige Dispersionen der vorliegenden Erfindung sind im Wesentlichen frei von einer wirksamen Menge eines Tensids.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "stabile wässrige Disperion" auf Dispersionen, welche Harze mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als etwa 15 Mikrometer einschließen und sich nicht unumkehrbar nach etwa 2 Wochen bei 49°C (120°F) abscheiden.
"Verarbeitungstemperaturen", die gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung angewandt werden, liegen im Bereich von etwa Umgebungstemperatur bis etwa 100°C oder höher in Fällen, in denen ein azeotroper Siedepunkt 100°C überschreitet.
Das Gesamtverfahren der Erfindung kann allgemein wie weiter unten dargelegt beschrieben werden.
Harzsynthese
Gemäß dieser Stufe der vorliegenden Erfindung wird acrylmodifiziertes chloriertes Polyolefin in organischem Lösungsmittel synthetisiert. Das organische Lösungsmittel kann ein hydrophiles organisches Lösungsmittel, ein hydrophobes, organisches Lösungsmittel oder eine Mischung von hydrophilen und hydrophoben organischen Lösungsmitteln sein. Bei einem wichtigen Aspekt der Erfindung ist das organische Lösungsmittel ein hydrophiles Lösungsmittel. Hydrophile Lösungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, besitzen eine Löslichkeit in Wasser von mindestens etwa 5 Gewichtsprozent bei Verarbeitungstemperaturen. Bei dem Aspekt der Erfindung, bei dem das Polymer in einem hydrophoben organischen Lösungsmittel oder einer Mischung von hydrophobem und hydrophilem organischen Lösungsmittel gebildet wird, kann hydrophiles Lösungsmittel der das Polymer enthaltenden Lösung bei Bedarf vor der nachfolgenden Neutralisation hinzugefügt werden.
Bei einem bedeutenden Aspekt der Erfindung wird das chlorierte Polyolefinpolymer durch Pfropfen mit einem Acryl modifiziert. Chlorierte Polyolefinpolymere, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, haben einen Chlorgehalt von etwa 15 Gewichtsprozent bis etwa 35 Gewichtsprozent (basierend auf dem Gewicht von festem Polymer) und ein Molekulargewichtgewichtsmittel von etwa 1000 bis etwa 200 000, gemäß einem bedeutenden Aspekt etwa 10 000 bis etwa 100 000. Bei diesem Aspekt der Erfindung schließen Beispiele von chlorierten Polyolefinpolymeren CP-343-1 (Eastman), CY-9122P (Hardlen), CP-164-1 (Eastman) und Mischungen davon ein.
Das Acryl, welches auf das chlorierte Polyolefin gepfropft wird, kann ein vorgeformtes Acrylpolymer sein. Bei diesem Aspekt der Erfindung hat das vorgebildete Acrylpolymer ein Molekulargewichtgewichtsmittel von etwa 2000 bis etwa 2 Millionen. Alternativ können Acrylmonomere auf das chlorierte Polyolefin gepfropft und polymerisiert werden. Bei diesem Aspekt der Erfindung ist das Pfropfen der Acrylmonomere wirksam zur Bildung eines gepfropften Acrylpolymeren mit einem Molekulargewichtgewichtsmittel von etwa 2000 bis etwa 2 Millionen.
Bei einem bedeutenden Aspekt der Erfindung versieht das Acryl das acrylmodifizierte chlorierte Polymer mit ionisierbaren Gruppen. Bei dem Aspekt der Erfindung, in dem -COOH die ionisierbare Gruppe ist, ist die Säurezahl etwa 10 bis etwa 250, vorzugsweise eine Säurezahl von etwa 40 bis etwa 80.
Das in dieser Erfindung verwendete Acrylharz kann jegliches Acrylharz sein, welches wirksam ist, um das acrylmodifizierte chlorierte Polyolefin mit einer Säurezahl innerhalb des vorgenannten Bereichs zu versehen. Das Acrylharz kann aus einem Copolymer einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder von dem Anhydrid davon, welches dem Harz Carboxylgruppen mit der vorgenannten Säurezahl gibt, und einem Acryl- oder Methacrylester und auf Wunsch anderen ethylenisch ungesättigten Monomeren aufgebaut sein. Beispiele für die ethylenisch ungesättigte Carbonsäure oder dem Anhydrid davon schließen Acrylsäure, Methacrylsäure, Krotonsäure, Maleinsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid und Citraconsäureanhydrid ein. Beispiele für ethylenisch ungesättigte Monomere mit ionisierbaren Gruppen, die nicht -COOH sind, schließen Acrylamido-(2-methylpropansulfonsäure), Vinylphosphonsäure und Natriumstyrolsulfat ein. Beispiele des Acryl- oder Methacrylesters schließen Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, n-Amyl(meth)acrylat, Isoamyl(meth)acrylat, n-Hexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl-(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat und n-Octyl(meth)acrylat ein. Das (Meth)acrylat repräsentiert ein Acrylat und ein Methacrylat. Beispiele von anderen ethylenisch ungesättigten Monomeren können zum Beispiel Styrol, Vinyltoluol, Acrylnitril oder Methacrylnitril und Vinylestermonomere, wie Vinylacetat, Vinylneononanoat, Vinylneodecanoat und Vinylneododecanoat einschließen. Das resultierende acrylmodifizierte CPO besitzt eine Löslichkeit in den hydrophilen Lösungsmittel von mindestens etwa 25 Gewichtsprozent bei Verarbeitungstemperaturen.
Harzneutralisation
Bei einem wichtigen Aspekt der Erfindung wird das Polymersalz in situ in dem organischen Lösungsmittel gebildet, wobei Wasser mit der Polymersalz/organisches Lösungsmittel-Kombination gemischt wird. Gemäß der Erfindung wird Neutralisator einer organischen Lösungsmittellösung, welche das Harz enthält, in einer Menge hinzugefügt, die zum Neutralisieren des Harzes wirksam ist, um ausreichend Salz zur Verfügung zu stellen, um das Harz in Wasser dispergierbar zu machen. In der vorliegenden Erfindung nützliche Neurtralisatoren schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Ammoniak, Triethanolamin, Dimethylethanolamin, Diethylamin (DEA), Triethylamin (TEA), 2-Amino-2-methyl-1-propanol und Mischungen davon.
Die Menge an hinzugefügtem Neutralisator ist abhängig von der Art der Chemie, der Säurezahl und dem Molekulargewicht. Bei einem Aspekt, worin die ionisierbare Gruppe eine Carboxylgruppe ist, werden etwa 30 bis etwa 100 Prozent der Carboxylgruppen neutralisiert für den Erhalt von Dispersionen der Erfindung.
Das Polymer kann vorneutralisiert werden, indem das Polymer mit Metall-, Amin- oder Ammoniaksalzen der ionisierbaren Gruppen gebildet wird (-COOH, -PO₄H₂ und Mischungen davon). Das aus diesen "vorneutralisierten" Monomeren gebildete Polymer hätte eine Säurezahl, wie durch Titration gemessen, von mindestens etwa 5, wenn ionisierbare Gruppen, welche Teil des Polymeren sind, nicht bereits neutralisiert wurden.
Bildung einer Dispersion
Im nächsten Schritt des Verfahrens wird Wasser der neutralisierten Harzlösung hinzugefügt. Das hinzugefügte Wasser hat allgemein eine Temperatur zwischen etwa 25°C bis etwa 65°C. Bei einem bedeutenden Aspekt der Erfindung ist das Anfangsverhältnis von Lösungsmittel zu Wasser etwa 3:1 bis etwa 1:3, und bei einem sehr bedeutenden Aspekt etwa 1:1,5. Die Menge an Wasser, die hinzugefügt wird, kann größer sein als die Menge, die erforderlich ist, um die gewünschten Feststoffe der Enddispersion zu erhalten. Ein gewisser Wasserverlust tritt typischerweise während der Lösungsmitteldestillation auf. Das System erfordert zu Beginn ausreichend Lösungsmittel, um das Salz vor der Wasserzugabe zu solubilisieren.
Bei einem alternativen Aspekt der Erfindung wird Polymer in hydrophilem Lösungsmittel zu Wasser hinzugegeben, das bereits einen Neutralisator enthält.
Lösungsmittelentfernung
Im nächsten Schritt des Verfahrens werden das organische Lösungsmittel und Wasser bei Bedarf aus der Mischung von neutralisiertem Harz/Wasser/Lösungsmittel entfernt oder abgezogen. Ein verminderter atmosphärischer Druck kann an die Mischung angeleggt werden, um die Entfernung von Lösungsmittel und Wasser zu unterstützen, jedoch kann Lösungsmittel ohne die Anwendung von Vakuum abgezogen werden. Bei dem Aspekt der Erfindung, in dem Vakuum angewandt wird, kann das Vakuum von etwa 10 Inches bis etwa 35 Inches der Quecksilbersäule reichen. Bei niedrigeren Temperaturen muss ein höheres Vakuum zur Entfernung von Lösungsmittel angewandt werden. Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung wird Lösungsmittel/Wasser abgezogen, wobei Wärme durch die Verwendung eines Wärmetauschers zugeführt wird. Der Einsatz eines Wärmetauschers kann die Destillationszeiten und -temperaturen herabsetzen und weiter die Zerstörung des Salzes minimieren.
Bei einem wichtigen Aspekt der Erfindung können Feststoffanteile von mindestens etwa 10 Gewichtsprozent bis etwa 50 Gewichtsprozent für acrylmodifizierte chlorierte Polyolefine erreicht werden. Bei einem sehr wichtigen Aspekt beträgt der Feststoffanteil der Dispersion mindestens etwa 25 Gewichtsprozent.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung kann Lösungsmittel, das entfernt wird, gereinigt und wieder verwendet werden. Ein einfache Flash- oder Mehrstufendestillation ist ausreichend, um das Lösungsmittel von jeglicher Verunreinigung zu befreien.
Bei einem alternativen Aspekt ermöglicht die Erfindung die Herstellung der Wasserdispersion aus dem Polymer unter Verwendung eines Reaktionsbehälters.
Die wässrige Dispersion der Erfindung erfordert nicht eine wirksame Menge an Emulgiermitteln oder Tensiden und weist nicht mehr als etwa 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, an organischem Lösungsmittel nach der Destillation des Lösungsmittels auf. Bei einem wichtigen Aspekt enthält die wässrige Dispersion etwa 0,2 bis etwa 3 Gewichtsprozent organisches Lösungsmittel, und bei einem sehr wichtigen Aspekt etwa 2 Gewichtsprozent organisches Lösungsmittel. Ferner besitzen die wässrigen Dispersionen der Erfindung eine Viskosität von weniger als 10 Poise bei Umgebungstemperatur, und bei einem sehr wichtigen Aspekt der Erfindung eine Viskosität von weniger als etwa 1 Poise bei Umgebungstemperatur.
Die wässrige Dispersion der Erfindung schließt das wasserdispergierbare Salz des Polymeren sowie das kein Salz enthaltende Polymer ein, jedoch sind bei dem Aspekt der Erfindung, bei dem die ionisierbare Gruppe eine Carboxylgruppe ist, bei der wässrigen Dispersion der Erfindung nicht weniger als 30 Prozent der freien Carboxylgruppen des Polymers neutralisiert oder zu Salz umgewandelt. Wenn die Säurezahl des Polymer verringert wird, muss ein höherer Prozentsatz der Carboxylgruppen auf dem Polymer neutralisiert werden. Wenn die ionisierbaren Gruppen -COOH sind, sollten, um die Dispersion unterhalb einer Säurezahl von etwa 15 zu halten, etwa 100% der Carboxylgruppen auf dem Polymer zu dem Salz neutralisiert werden. Bei einem wichtigen Aspekt der Erfindung werden etwa 100% der Carboxylgruppen auf dem Polymer zu dem Salz neutralisiert, und die Dispersionen der Erfindung weisen nicht mehr als etwa 2,5 Pfund pro Gallone Dispersion (300 g/l) VOC auf, und bei einem sehr wichtigen Aspekt weist die Dispersion etwa 0,5 Pfund pro Gallone Dispersion VOC auf. Die Wasserdispersion der Erfindung mit etwa 0,5 Pfund pro Gallone VOC ist über mindestens etwa 1 Gefrier-Auftau-Zyklus hinweg, und bis etwa 4 Gefrier-Auftau-Zyklen hinweg stabil. Die Zahl der durchlaufenen Gefrier-Auftau-Zyklen kann durch Zugabe kleiner Menge an Lösungsmitteln oder Glykolen erhöht werden, wie dies typischerweise in Latexsystemen erfolgt.
Bei einem wichtigen Aspekt der Erfindung kann ein polymeres Vehikel ohne eine wirksame Menge an Quervernetzungsmittel wärmebehandelt werden, um ein Beschichtungsbindemittel einer Beschichtungszusammensetzung bereitzustellen. Bei diesem Aspekt der Erfindung sowie dem Aspekt der Erfindung, welcher ein Überzugsbindemittel bereitstellt, welches mit einem Quervernetzungsmittel oberhalb Umgebungstemperaturen wärmegehärtet wird, sieht das polymere Vehikel, welches die wässrige Dispersion der Erfindung einschließt, eine formulierte Beschichtungszusammensetzung mit einer VOC von weniger als etwa 2,8 Pfund pro Gallone vor. Das polymere Vehikel schließt weiter wasserdispergierbare Polymere und Salze davon mit den oben angegebenen Molekulargewichten ein und macht nicht nur den Bedarf an wirksamen Mengen an Emulgatoren, Tensiden und Koaleszenzmitteln überflüssig, sondern ist auch im Wesentlichen frei von diesen.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung können verschiedene Quervernetzungsmittel zur Verbesserung der chemischen Eigenschaften des Lack- bzw. Farbsystems verwendet werden. Die Quervernetzer schließen Aziridin, Carbodiimid, Isocyanat, Melamin und Mischungen davon ein, sind aber nicht auf diese beschränkt. Aziridin und Carbodiimid können in Anteilen von etwa 0,1 bis etwa 10%, bezogen auf die gesamten Harzfeststoffe des Systems, verwendet werden. Isocyanat kann zu etwa 0,1 bis etwa 30%, bezogen auf die gesamten Harzfestoffes des Systems, verwendet werden. Melamin kann mit etwa 0 bis etwa 50%, bezogen auf die gesamten Harzfeststoffe des Systems, verwendet werden.
Bei einem wichtigen Aspekt der Erfindung sind die wässrigen Dispersionen wirksam zur Bereitstellung eines Überzugs mit einer Adhäsion an polyolefinischen Substraten von mindestens etwa 4B, wie durch die ASTM-Methode D3359 bestimmt, und sind bei einem wichtigen Aspekt wirksam zur Bereitstellung eines Überzugs mit einer Adhäsion von etwa 5B.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen Verfahrensmethoden für die Durchführung der Erfindung und sollten der Veranschaulichung dienen, aber nicht den Umfang der Erfindung einschränken, welcher in den anhängigen Ansprüchen definiert ist.
BEISPIEL 1: Synthese von acrylmodifiziertem CPO-Harz

1. MEK-Lösungsmittel wurde in einen 2-Liter-Rundkolben, ausgestattet mit einem Kondensatorkühler bzw. Kühler, einer Stickstoffdecke und einem Rührer, eingewogen und auf 80°C erwärmt.
2. 406 Gramm CP 343-1-Harz (Eastman Chemical) wurden dem MEK unter Rühren zugegeben und schnell gelöst.
3. 188 Gramm Cyclohexylmethacrylat (CHMA), 113 Gramm Methylmethacrylat (MMA), 179 Gramm Laurylmethacrylat (LMA) und 114 Gramm Methacrylsäure (MAA) wurden gewogen und zusammen gemischt.
4. 10,0 Gramm des Initiators, t-Butylperoctoat, wurden der oben aufgeführten Monomermischung zugegeben, und die resultierende Mischung wurde umgerührt und danach in einen Tropftrichter gegeben.
5. Die Monomer- und Initiatormischung wurde danach in den Reaktionskolben über einen Zeitraum von 3 Stunden mit Hilfe eines Tropftrichters abgemessen.
6. Am Ende der Monomerzugabe wurden 2,5 Gramm t-Butylperoctoat dem Reaktionsmedium zugegeben, und der Inhalt wurde weitere 3 Stunden lang reagieren gelassen.
7. Die Harzlösung wurde danach gekühlt und filtriert. Der Feststoffgehalt war 33,6%.

BEISPIEL 2: Herstellung einer acrylmodifizierten CPO-Dispersion

1. 2425 Gramm von Beispiel 1 wurden auf 60°C in einem 12-Liter-Rundkolben, ausgestattet mit einem Rührer, Kondensatorkühler und einem Thermopaar, erwärmt.
2. 83,2 Gramm von 18,9%iger Ammoniumhydroxidlösung wurden in den Kolben gefüllt und sich während 15 Minuten mit Harz vermischen gelassen.
3. 2377 Gramm Wasser wurden danach über einen Zeitraum von 15 Minuten in den Kolben gegeben. Die Mischung wurde danach sich während 30 Minuten vermischen gelassen.
4. Ein Sammel- bzw. Auffangsystem wurde hinzugefügt und unter Einsatz einer Wasserstrahlpumpe wurde ein Vakuum an den Inhalt des Kolbens angelegt, um die Entfernung von MEK durchzuführen.
5. Wenn das Destillat Wasser war, wurde die Vakuumdestillation abgebrochen und die Mischung wurde abgekühlt und filtriert.

Eigenschaften einer acrylmodifizierten CPO-Dispersion

NVM: 26,2%

Viskosität (RV#3 bei 100 U/min) 35 cps

pH-Wert: 7,85
BEISPIEL 3: Formulierung eines Überzugs mit darin eingebrachten acrylmodifizierten CPO-Dispersionen

1. Die folgenden Komponenten wurden vorvermischt.

Menge in Gramm

Butylcellosolve 73,06

Tamol 165A 1,06

Triton CF10 1,54

Ammoniak 28% 6,62

2. Die nächsten vier Komponenten wurden langsam unter Rühren zugegeben.

	Menge in Gramm
Quinaridon Violett	14,99
Ruß	0,41
Rotes Oxid	16,69
TiO₂	2,04

3. Nach dem Mahlen wurden die folgenden Komponenten unter Rühren zugegeben und gemischt.

	Menge in Gramm
Wasser	48,80
Antiblockmittel 1	11,90
Antiblockmittel 2	5,11

4. 600 Gramm der Dispersion von Beispiel 2 wurden in einen eigenen Behälter gegeben. Die oben angegebene Mischung wurde langsam dem Harz unter Rühren zugegeben, und es wurde die gesamte Mischung 15 Minuten lang gemischt.

Zahlreiche Modifizierungen und Variationen bezüglich der praktischen Durchführung der Erfindung sollten für Fachleute auf dem Gebiet bei einer Betrachtung der vorausgehenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung ersichtlich sein. Folglich sollen solche Modifizierungen und Variationen innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche eingeschlossen sein.

Claims

Wässrige Polymerdispersion umfassend ein neutralisiertes Polymersalz in Wasser, worin das Polymer ein acrylisch modifiziertes, chloriertes Polyolefin mit ionisierbaren Gruppen, ausgewählt aus -COOH und -PO₄H₂ und Mischungen daraus, ist, das acrylisch modifizierte, chlorierte Polyolefin eine Säurezahl von 10 bis 250 hat, die Dispersion weniger als 10 Gew.-% organisches Lösungsmittel und mindestens 10 Gew.-% Feststoffe enthält und die Dispersion wirksam ist zur Bereitstellung eines Überzugs mit einer Adhäsion an polyolefinische Substrate von mindestens 4B.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 1, worin eine Lösung des acrylisch modifizierten, chlorierten Polyolefinpolymers in einem organischen Lösungsmittel gebildet wird, worin das Polymer eine Löslichkeit in dem organischen Lösungsmittel von mindestens 25 Gew.-% bei den Verarbeitungstemperaturen hat.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 2, worin das acrylisch modifizierte, chlorierte Polyolefin durch Pfropfen von einem chlorierten Polyolefin mit einer acrylischen Verbindung gebildet wird.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 3, worin das chlorierte Polyolefin einen Chloranteil von 15 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des festen Polymeren, und ein Molekulargewichtgewichtsmittel von 1.000 bis 200.000 hat.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 3, worin die acrylische Verbindung ein Molekulargewichtgewichtsmittel von mindestens 2.000 hat und wirksam ist, um dem acrylisch modifizierten, chlorierten Polyolefin eine Säurezahl von 10 bis 250 zu verleihen.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 5, worin die acrylische Verbindung ein vorgeformtes acrylisches Polymer ist.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 5, worin acrylische Monomere auf das chlorierte Polyolefin gepfropft und polymerisiert sind.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 2, worin das acrylisch modifizierte, chlorierte Polyolefin in dem organischen Lösungsmittel mit einem Neutralisator, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak, Triethanolamin, Dimethylethanolamin, Diethylamin, Triethylamin, 2-Amino-2-Methyl-1-Propanol und Mischungen daraus, neutralisiert wird.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 2, worin Wasser in einer Menge, die wirksam ist, um ein Anfangsverhältnis von Lösungsmittel zu Wasser von 3:1 bis 1:3 zu ermöglichen, zu der Lösung des neutralisierten Polymeren hinzugefügt wird.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 2, worin das organische Lösungsmittel ein hydrophiles organisches Lösungsmittel mit einer Löslichkeit in Wasser von mindestens 5 Gew.-% bei den Verarbeitungstemperaturen ist.
Wässrige Polymerdispersion eines acrylisch modifizierten, chlorierten Polyolefinpolymers, effektiv für die Verwendung als Überzug für ein Polyolefinsubstrat, wobei die Dispersion durch die folgenden Schritte erhältlich ist: Bildung eines chlorierten polyolefinmodifizierten acrylischen Polymeren in einem organischen Lösungsmittel, wobei das chlorierte polyolefinmodifizierte acrylische Polymer ausreichend ionisierbare Gruppen, ausgewählt aus -COOH und -PO₄H₂ und Mischungen daraus, hat, um dem Polymer eine Säurezahl von mindestens 10 zu verleihen, das chlorierte Polyolefinpolymer einen Chloranteil von 15 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des festen Polymeren, und ein Molekulargewichtgewichtsmittel von 1.000 bis 200.000 hat und das chlorierte polyolefinmodifizierte acrylische Polymer eine Löslichkeit in dem organischen Lösungsmittel von mindestens 25 Gew.-% bei den Verarbeitungtemperaturen hat; Neutralisierung von mindestens 30 Gew.-% der ionisierbaren Gruppen des chlorierten polyolefinmodifizierten acrylischen Polymeren mit einer Menge an Neutralisator, die die Bildung einer Lösung des neutralisierten Polymeren bewirkt; Mischung der Lösung des neutralisierten Polymeren mit Wasser, so dass eine Mischung aus neutralisiertem Polymer, organischem Lösungsmittel und Wasser gebildet wird; und Abziehen des organischen Lösungsmittels aus der Mischung von neutralisiertem Polymer, organischem Lösungsmittel und Wasser, so dass eine Dispersion von neutralisiertem Polymersalz in Wasser gebildet wird, die zur Bereitstellung eines Überzugs mit einer Adhäsion an polyolefinische Substrate von mindestens 4B effektiv ist.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 11, worin das acrylisch modifizierte, chlorierte Polyolefin durch Propfen von einem chlorierten Polyolefin mit einer acrylischen Verbindung gebildet wird.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 12, worin die acrylische Verbindung ein vorgeformtes acrylisches Polymer ist.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 12, worin acrylische Monomere auf das chlorierte Polyolefin gepfropft und polymerisiert sind.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 11, worin das acrylisch modifizierte, chlorierte Polyolefin in dem organischen Lösungsmittel mit einem Neutralisator, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak, Triethanolamin, Dimethylethanolamin, Diethylamin, Triethylamin, 2-Amino-2-Methyl-1-Propanol und Mischungen daraus, neutralisiert wird.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 11, worin Wasser in einer Menge, die wirksam ist, um eine Anfangsverhältnis von Lösungsmittel zu Wasser von 3:1 bis 1:3 zu ermöglichen, zu der Lösung des neutralisierten Polymeren hinzugefügt wird.
Wässrige Polymerdispersion gemäß Anspruch 11, worin das organische Lösungsmittel ein hydrophiles organisches Lösungsmittel mit einer Löslichkeit in Wasser von mindestens 5 Gew.-% bei den Verarbeitungstemperaturen ist.
Methode zur Bildung einer wässrigen Dispersion eines acrylisch modifizierten, chlorierten Polyolefins, wobei die Methode umfasst: Bildung eines acrylisch modifizierten, chlorierten Polyolefinpolymers in einem organischen Lösungsmittel; wobei das acrylisch modifizierte, chlorierte Polyolefinpolymer ausreichend, ionisierbare Gruppen, ausgewählt aus -COOH und -PO₄H₂ und Mischungen daraus, hat, um dem Polymer eine Säurezahl von mindestens 10 zu verleihen, das chlorierte Polyolefinpolymer einen Chloranteil von 15 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des festen Polymeren, und ein Molekulargewichtgewichtsmittel von 1.000 bis 200.000 hat und das chlorierte polyolefinmodifizierte acrylische Polymer in dem organischen Lösungsmittel bei Umgebungstemperaturen löslich ist; Neutralisierung der ionisierbaren Gruppen des chlorierten polyolefinmodifizierten acrylischen Polymeren mit einer Menge an Neutralisator, die die Bildung einer Lösung des neutralisierten Polymeren bewirkt; Mischung der Lösung des neutralisierten Polymeren mit Wasser, so dass eine Mischung von neutralisiertem Polymer, organischem Lösungsmittel und Wasser gebildet wird; und Entfernung des organischen Lösungsmittels aus der Mischung bei einer Temperatur und einem Druck, die die Bildung einer Dispersion bewirken, die weniger als 10 Gew.-% des organischen Lösungsmittels enthält, mindestens 10 Gew.-% Feststoffe enthält und die eine Viskosität von weniger als 10 Poise bei Umgebungstemperatur hat, wobei die Dispersion wirksam ist zur Bereitstellung eines Überzuges mit einer Adhäsion an polyolefinische Substrate von mindestens 4B.
Methode gemäß Anspruch 18, worin das acrylisch modifizierte, chlorierte Polyolefin durch Pfropfen von einem chlorierten Polyolefin mit einer acrylischen Verbindung gebildet wird.
Methode gemäß Anspruch 19, worin die acrylische Verbindung ein vorgeformtes acrylisches Polymer ist.
Methode gemäß Anspruch 19, worin acrylische Monomere auf das chlorierte Polyolefin gepfropft und polymerisiert sind.
Methode gemäß Anspruch 18, worin das acrylisch modifizierte, chlorierte Polyolefin in dem organischen Lösungsmittel mit einem Neutralisator, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ammoniak, Triethanolamin, Dimethylethanolamin, Diethylamin, Triethylamin, 2-Amino-2-Methyl-1-Propanol und Mischungen daraus, neutralisiert wird.
Methode gemäß Anspruch 18, worin Wasser in einer Menge, die wirksam ist, um ein Anfangsverhältnis von Lösungsmittel zu Wasser von 3:1 bis 1:3 zu ermöglichen, zu der Lösung eines neutralisierten Polymeren hinzugefügt wird.
Methode gemäß Anspruch 18, worin das organische Lösungsmittel ein hydrophiles organisches Lösungsmittel mit einer Löslichkeit in Wasser von mindestens 5 Gew.-% bei den Verarbeitungstemperaturen ist.