NO20060311L

NO20060311L - Vandige dispersjoner av vannloslige polymerisater av etylenisk umettete anioniske monomerer produksjonsmetode og anvendelse derav

Info

Publication number: NO20060311L
Application number: NO20060311A
Authority: NO
Inventors: Peter Claassen; Pulakesh Mukherjee; Marc Leduc; Werner Gauweiler; Roland Nowack
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2006-02-24
Also published as: EP1651693B1; JP2007533768A; DK1651693T3; EP1651693A1; WO2005012378A1; US7754804B2; ATE348848T1; MXPA06000487A; ES2279418T3; US20070117903A1; PT1651693E; CA2532918A1; DE502004002396D1; BRPI0412844A; CA2532918C

Abstract

Vandig dispergering av vannløselige polymerer av etylensk umettete anioniske monomerer kan fremstilles ved friradikalpolymensering av monomerene i et vandig medium ved tilstedeværelse av minst en stabilisator, der polymeriseringen utføres i nærvær av minst en vannløselig polymerfra gruppene omfattende a) podete polymerer av vinylacetat og/eller vinylpropionat på polyetylenglykoler, polyetylenglykoler blokkert ved en eller begge terminalgrupper med alkyl-, karboksyl- eller aminogrupper, kopolymerer av alkylpolyalkylenglykolmetakrylater eller alkylpolyalkylenglykolmetakrylater og akrylsyre og/eller metakrylsyre, polyalkylenglykoler, polyalkylenglykoler blokkert ved en eller begge terminalgruppene med alkyl-, karboksyl- eller aminogrupper, og b) hydrolyserte kopolymerer av vinylalkyletere og maleinanhydrid i form av de frie karboksylgruppene og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med alkalimetallhydroksider eller ammoniumbaser, og/eller vannløselig stivelse fra gruppen omfattende kationisk modifisert potetstivelse, anionisk modifisert potetstivelse, degradert potetstivelse og maltodekstrin som stabilisator, der de vandige dispergeringene fremstilles ved friradikalpolymensering av de ovenfor nevnte vannløselige polymerene fra gruppene (a) og (b) og de vandige dispergeringene anvendes som tykningsmidler for vandige systemer.

Description

Foreliggende oppfinnelse omhandler vandige dispergeringer av vannløselige polymerer av etylensk umettete anioniske monomerer ved friradikalpolymensering av monomerene i et vandig medium ved tilstedeværelse av minst en stabilisator, deres fremstilling samt deres anvendelse som tykningsmidler for vandige systemer.

US-A-4 380 600 bekjentgjør en fremgangsmåte for fremstilling av vandige dispergeringer av vannløselige polymerer, vannløselige monomerer som danner vannløselige polymerer som polymeriseres i en vandig løsning av minst en annen polymer, slik som polyetylenglykol, polyvinylpyrrolidon eller stivelse, ved tilstedeværelse av friradikalinitiatorer. Den vandige løsningen av den andre polymeren, som innledningsvis tas inn i polymeriseringen, inneholder f ra 3 til 150 vektdeler av den vannløselige polymeren. Mengden vannløselige monomerer benyttet i polymeriseringen, slik som akrylsyre, natriumakrylat eller akrylamid, er fra 10 til 150 vektdeler, basert på 100 vektdeler vann. For å øke stabiliteten til de resulterende vandige dispergeringene av vannløselige polymerer kan polymeriseringen i tillegg utføres ved tilstedeværelse av surfaktanter og, om nødvendig, også ved tilstedeværelse av vannløselige uorganiske salter, slik som natriumklorid eller kaliumsulfat.

EP-A-0 183 466 bekjentgjør en fremgangsmåte for fremstilling av vandige dispergeringer av vannløselige polymerer der de vannløselige monomerene polymeriseres i en vandig løsning som inneholder et salt, for eksempel ammoniumsulfat, og et polymert dispergeringsmiddel, for eksempel polyol, polyetylenglykol og/eller polypropylenglykol med en molekylvekt på opp til 600 eller en kationisk eller anionisk polyelektrolytt. Med unntak av homopolymerer av spesifikke kationiske monomerer kan ikke homopolymerene av ioniske monomerer fremstilles ved denne fremgangsmåten, se EP-A-0 183 466, side 5, linjer 2 til 6. Som vist i eksemplene kan imidlertid kopolymerer av akrylamid og akrylsyre fremstilles.

US-A-5.605.970 bekjentgjør en fremgangsmåte for fremstilling av vandige dispergeringer av anioniske polymerer med høy molekylvekt. I denne fremgangsmåten polymeriseres en vandig løsning av akrylsyre med tilsetning av fra 2 til 20 vektprosent ammoniumsulfat, glyserol, etylenglykol og en terpolymer med lav molekylvekt av 66 molprosent akrylsyre, 22 molprosent natriumakrylat og 12 molprosent etylheksylakrylat i nærvær av fra 3 til 4 molprosent av etylheksylakrylat og en polymeriseringsinitiator ved en pH-verdi under 4,5 med dannelse av en vandig dispergering av en terpolymer med høy molekylvekt av akrylsyre, natriumakrylat og etylheksylakrylat. Terpolymeren isoleres etter avkjøling. I den kjente fremgangsmåten er det en vesentlig forutsetning å benytte et uorganisk salt og en hydrofob monomer, slik som etylheksylakrylat. Som et resultat er imidlertid egenskapene til de anioniske polymerene endret på en ugunstig måte.

I tillegg er vandige dispergeringer av vannløselige polymerer av vinylkarboksamider kjente. De fremstilles i henhold til WO-A-03/046024 ved polymerisering av N-vinylkårboksamider i et vandig medium i nærvær av polymere stabilisatorer, slik som polyetylenglykol, polypropylenglykol, polyvinylacetat, polyvinylalkohol, polyvinylimidazol eller polydiallyldimetylammoniumklorid som framstilles ved polymerisering av N-vinylkarboksamider i vandige løsninger som har høye konsentrasjoner av uorganiske salter, se eksemplene i EP-B-0 984 990.

WO-A-97/34933 bekjentgjør vandige dispergeringer av ikke-ioniske eller anioniske polymerer med høy molekylvekt som fremstilles ved polymerisering av

monomerene i en mettet vandig saltløsning med tillegg av en anionisk, vannløselig polymerstabilisator. Monomerene som fortrinnsvis benyttes er akrylamid og/eller akrylsyre. Egnete polymerstabilisatorer er, for eksempel, anionisk ladete vannløselige polymerer med en molekylvekt fra 100.000 til 5 millioner. De anvendes i mengder fra, for eksempel, 0,1 til 5 vektprosent, basert på den totale dispergeringen. Under polymeriseringen må en pH-verdi fra 2 til 5 opprettholdes.

Vandige dispergeringer av vannløselige anioniske polymerer som inneholder uorganiske salter i oppløst form kan for eksempel ikke benyttes som tykningsmidler for vandige systemer, slik som papirbeleggspigmentsuspensjoner, ettersom de uorganiske saltene vesentlig reduserer viskositeten til systemet som skal gjøres tykkere. Denne egenskapen er kjent som saltforgiftningseffekt.

Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å sørge for vandige dispergeringer av vannløselige anioniske polymerer som fremstilles uten at uorganiske salter som har en stabiliserende effekt trenger å benyttes.

Vi har funnet at dette formålet oppnås, ifølge oppfinnelsen, ved vandige dispergeringer av vannløselige polymerer av etylensk umettete anioniske monomerer ved friradikalpolymerisering av monomerene i et vandig medium ved tilstedeværelse av minst en stabilisator, hvori polymeriseringen utføres i nærvær av minst en vannløselig polymer fra gruppene omfattende a) podete polymerer av vinylacetat og/eller vinylpropionat på polyetylenglykoler, polyetylenglykoler blokkert ved en eller begge terminalgruppene med alkyl-,

karboksyl- eller aminogrupper, kopolymerer av alkylpolyalkylenglykolmetakrylater og metakylsyrer

og minst en vannløselig polymer valgt fra

b) hydrolysene kopolymerer av vinylalkyletere og maleinanhydrid i form av de frie karboksylgruppene og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med

alkalimetallhydroksider eller ammoniumbaser, og/eller med vannløselig stivelse fra gruppen omfattende kationisk modifisert potetstivelse, anionisk modifisert potetstivelse, degradert potetstivelse og maltodekstrin

som en stabilisator.

Egnete anioniske monomerer er for eksempel monoetylensk umettet C3- til C5-karboksylsyrer, slik som akrylsyre, metakrylsyre, etakrylsyre, krotonsyre, maleinsyre ellerfumarsyre, vinylsulfonsyre, styrensulfonsyre, akrylamidometylpropansulfonsyre, vinylfosfonsyre og/eller alkalimetallet eller ammoniumsaltene derav. De foretrukne anioniske monomerene for anvendelse inkluderer akrylsyre, metakrylsyre, maleinsyre og akrylamidometylpropansulfonsyre. Vandige dispergeringer av polymerer basert på akrylsyre er spesielt foretrukket. De anioniske monomerene kan polymeriseres enten alene for å gi homopolymerer eller som en blanding med hverandre for å gi kopolymerer. Eksempler på disse er homopolymerene av akrylsyre eller kopolymerene av akrylsyre med metakrylsyre og/eller maleinsyre.

Polymerisering av anioniske monomerer kan imidlertid også utføres i nærvær av andre etylensk umettete monomerer. Disse monomerene kan være ikke-ioniske eller kan ha en kationisk ladning. Eksempler på slike komonomerer er akrylamid, metakrylamid, akrylestere av monohydriske alkoholer med 1 til 4 karbonatomer, metakrylestere av monohydriske alkoholer med 1 til 2 karbonatomer, vinylacetat, vinylpropionat, dialkylaminoetyl(met)akrylater, dialkylaminopropyl(met)akrylater, diallyldimetylammoniumklorid, vinylimidazol og kvarternert vinylimidazol. Basiske monomerer slik som dimetylaminoetylakrylat eller dimetylaminoetylmetakrylat kan anvendes både i form av de frie basene og i delvis eller fullstendig nøytralisert form i polymeriseringen. Komonomerene anvendes i fremstillingen av anioniske polymerer, for eksempel i mengder slik at polymerene som dannes er vannløselige og har en anionisk ladning. Mengden ikke-ioniske og/eller kationiske komonomerer er for eksempel fra 0 til 99, fortrinnsvis fra 5 til 75 vektprosent, basert på den totale mengden monomerer anvendt i polymeriseringen.

Foretrukne kopolymerer er for eksempel kopolymerer med fra 25 til 90 vektprosent akrylsyre og fra 75 til 10 vektprosent akrylamid.

Polymeriseringen kan ytterligere utføres i nærvær av minst et tverrbindingsmiddel. Dermed oppnås kopolymerer med en høyere molekylmasse enn ved polymeriseringen av de anioniske monomerene i fravær av et tverrbindingsmiddel. Tverrbundne kopolymerer har en høy vannabsorptivitet. De kan for eksempel benyttes som tykningsmidler for vandige systemer, slik som papirbeleggspigmentsuspensjoner (paper coating slips). Tverrbindingsmidler som kan benyttes er alle forbindelser som har minst to etylensk umettete dobbelbindinger i molekylet. Slike forbindelser benyttes for eksempel i fremstilling av tverrbundne polyakrylsyrer, slik som superabsorbente polymerer, se EP-A-

0 858 478. Eksempler på tverrbindingsmidler er triallylamin, pentaerytrityltriallyleter, metylenbisakrylamid, N,N'-divinyletylenurea, dihydriske alkoholer med 2 til 4 karbonatomer som er fullstendig esterifisert med akrylsyre eller metakrylsyre, slik som etylenglykoldimetakrylat, etylenglykoldiakrylat,

butandioldimetakrylat, butandioldiakrylat, diakrylater og dimetakrylater av polyetylenglykoler med molekylvekt fra 300 til 600, etoksylerte trimetylenpropantriakrylater eller etoksylerete trimetylenpropåntrimetakrylater, 2,2-bis(hydroksymetyl)butanoltrimetakrylat, pentaerytrityltriakrylat, pentaerytrityltetraakrylat og triallylmetylammoniumklorid. Hvis tverrbindingsmidler anvendes i fremstilling av de anioniske dispergeringene er mengden tverrbindingsmiddel benyttet i hvert tilfelle for eksempel fra 0,0005 til 5,0, fortrinnsvis fra 0,001 til 1,0 vektprosent, basert på den totale mengden av monomerer benyttet i polymeriseringen.

Vanligvis anvendes initiatorer som danner frie radikaler under reaksjonsbetingelsene i polymeriseringen. Egnete polymeriseringsinitiatorer er for eksempel peroksider, hydroperoksider, hydrogenperoksid, redokskatalysatorer og . azoforbindelser, slik som 2,2-azobis(N,N-dimetylenisobutyramidin)dihydroklorid, 2,2-azobis(4-metoksy-2,4-dimetylvalernotirl, 2,2-azobis(2,4-dimetylvaleronitril) og 2,2-azobis-(2-amidinoprpan)dihydroklorid. Initiatorene benyttes i mengdene som er vanlig i polymeriseringen. Foretrukne polymeriseringsinitiatorer for anvendelse er azoinitiatorer. Imidlertid kan polymeriseringen også innledes ved hjelp av høyenergistråler, slik som elektronstrålen eller ved bestråling med UV-lys.

De vandige dispergeringene til de anioniske polymerene har en polymerkonsentrasjon fra, for eksempel, 1 til 60, fortrinnsvis fra 10 til50, fortrinnsvis fra 10 til 40, spesielt foretrukket fra 10 til 30 og spesielt fra 15 til25 vektprosent. Ifølge oppfinnelsen omfatter de minst to forskjellige grupper av de ovenfor nevnte polymerene (a) og (b) for stabilisering av de anioniske polymerene dannet i polymeriseringen. Mengden stabilisatorer (a) og (b) i den vandige dispergeringen er, for eksempel fra 1 til 30, fortrinnsvis fra 4 til 30 vektprosent, fortrinnsvis fra 5 til 35 vektprosent og spesielt fra 5 til 20 vektprosent. De vandige dispergeringene har for eksempel viskositeter fra 200 til 20.000, fortrinnsvis fra 200 til 12.000, fortrinnsvis fra 200 til 6000 mPa«s (som målt i en Brookfield-viskosimeter ved 20 °C, spindel 6,100 opm) ved en pH-verdi på 4,5.

Ikke tverrbundne anioniske polymerer av de nye vandige dispergeringene har stort sett molekylvekter fra 10.000 til 15.000.000, fortrinnsvis fra 50.000 til 10.000.000 g/mol, målt ved GPC (gelpermeasjonskromatografi, målt mot en polyakrylsyrestandard) og FFF (feltstrømningsf raksjonering). For tverrbundne anioniske polymerer kan ikke molekylvekt bestemmes på denne måten. Molekylvekten er avhengig av mengden tverrbindingsmiddel som benyttes samt graden av polymerforgrening og kan følgelig også være utenfor de angitte områdene for ikke tverrbundne polymerer.

Foretrukne stabilisatorer av gruppe (a) er vannløselige podete polymerer av vinylacetat på polyetylenglykol, polyetylenglykoler blokkert ved en eller begge terminalgrupper med alkyl-, karboksyl- eller aminogrupper og/eller kopolymerer av alkyipolyalkylenglykolmetakrylater og metakrylsyre. Polyalkylenglykoler er for eksempel beskrevet i WO-A-03/046024, side 4 linje 37 til side 8 linje 9. For eksempel fra 10 til 1000, fortrinnsvis fra 30 til 300 vektdeler vinylacetat podes på 100 vektdeler podingsbase. Polyetylenglykol med en molekylvekt Mnfra 1000 til 100.000 er fortrinnsvis anvendt som podingsbasen.

Fortrukne stabilisatorer fra gruppe (a) er i tillegg kopolymerer av alkylpolyalkylenglykolmetakrylater og metakrylsyre. Slike forbindelser er for eksempel kjente som dispergeringsmidler for sement. De fremstilles ved først å esterifisere addukter av etylenoksid og/eller propylenoksid med, for eksempel, d-til Cis-alkoholer med akrylsyre og/eller metakrylsyre og deretter å kopolymerisere disse esterne med akrylsyre og/eller metakrylsyre. Kopolymerene som benyttes inneholder vanligvis fra for eksempel 5 til 60, fortrinnsvis fra 10 til 35 vektprosent polymeriserte enheter av alkylpolyalkylenglykolmetakrylater og fra 95 til 40, fortrinnsvis fra 90 til 65 vektprosent polymeriserte enheter av (met)akrylsyre. De har vanligvis molarmasser Mw fra 2000 til 50.000, fortrinnsvis fra 5000 til 20.000. Disse kopolymerene kan anvendes i form av de frie syregruppene eller i fullstendig eller delvis nøytralisert form ved fremstilling av de nye dispergeringene. Karboksylgruppene til kopolymerene er fortrinnsvis nøytralisert med natriumhydroksidløsning eller ammoniakk.

De vannløselige polymerene av gruppe (a) anvendes for eksempel i mengder fra 2 til 15, fortrinnsvis fra 5 til 12 vektprosent, basert på den totale dispergeringen, ved fremstilling av dispergeringene.

Vannløselige polymerer av gruppe (b) som anvendes er fortrinnsvis hydrolyserte kopolymerer av vinylalkyletere og maleinanhydrid i form av de frie karboksylgruppene og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med alkalimetallhydroksider eller ammoniumbaser. Alkylgruppen av vinylalkyletere kan for eksempel ha 1 til 4 karbonatomer. Kopolymerene kan oppnås ved å kopolymerisere vinylalkyletere med maleinanhydrid og deretter hydrolysere anhydridgruppene til karboksylgrupper og, om nødvendig, delvis eller fullstendig nøytralisere karboksylgruppene. Spesielt foretrukne vannløselige polymerer av gruppe (b) er hydrolyserte kopolymerer av vinylmetyleter og maleinanhydrid i form av de frie karboksylgruppene eller i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med natriumhydroksidløsning, kaliumhydroksidløsning eller ammoniakk.

Ytterligere egnete vannløselige polymerer av gruppe (b) er vannløselige stivelser fra gruppen omfattende kationisk modifisert potetstivelse, anioniske modifisert potetstivelse, degradert potetstivelse og maltodekstrin. Eksempler på kationisk modifiserte potetstivelser er kommersielle produkter Amylofax 15 og Perlbond 970. En egnet anionisk modifisert potetstivelse er Perfectamyl A 4692. Her omfatter modifiseringen i hovedsak karboksylering av potetstivelse. C<*>Pur 1906 er et eksempel på en enzymatisk degradert potetstivelse og maltodekstrin C 01915 er et eksempel på en hydrolytisk degradert potetstivelse. Blant stivelsene anvendes fortrinnsvis maltodekstrin.

De nye dispergeringene omfatter fortrinnsvis polymerene av gruppe (b), for eksempel i mengder fra 2 til 15, fortrinnsvis fra 5 til 12 vektprosent. Forholdet mellom vannløselige polymerer fra gruppe (a) og polymerer fra gruppe (b) i de nye dispergeringene er for eksempel 1:5 til 5:1, fortrinnsvis fra 1:2 til 2:1.

De vandige dispergeringene av anioniske polymerer omfatter fortrinnsvis, som stabilisator, en kombinasjon av

(a) minst en podet polymer av vinylacetat på polyetylenglykoler med en molekylvekt Mnfra 1000 til 100.000

og

(b) minst en hydrolysert kopolymer av vinylmetyleter og maleinanhydrid i form av de frie karboksylgruppene og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med natriumhydroksidløsning, kaliumhydroksidløsning eller ammoniakk.

I en ytterligere foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er følgende kombinasjon av vannløselige polymerer anvendt: (a) kopolymerer av alkylpolyalkylenglykolmetakrylater og metakrylsyre og (b) minst en hydrolysert kopolymer av vinylmetyleter og maleinanydrid i form av de frie karboksylgruppene og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med natriumhydroksidløsing, kaliumhydroksidløsing eller ammoniakk. Foreliggende oppfinnelse omhandler videre en fremgangsmåte for fremstilling av vandige dispergeringer av vannløselige polymerer med etylensk umettete anioniske monomerer ved friradikalpolymensering av monomerene i et vandig medium ved tilstedeværelse av minst en stabilisator, hvori polymeriseringen utføres i nærvær av minst en vannløselig polymer fra gruppene omfattende a) podete polymerer av vinylacetat og/eller vinylpropionat på polyetylenglykoler, polyetylenglykoler blokkert ved en eller begge terminalgrupper med alkyl-,

karboksyl- eller aminogrupper,

kopolymerer av alkylpolyalkylenglykolmetakrylater og metakrylsyrer

b) hydrolyserte kopolymerer av vinylalkyletere og maleinanhydrid i form av de frie karboksylgruppene og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med

som en stabilisator ved en pH fra 1 til 12, fortrinnsvis fra 2 til 5.

Stabile dispergeringer av anioniske polymerer med en partikkelstørrelse fra 0,1 til 200 pm, fortrinnsvis fra 0,5 til 70 pm, oppnås. Ved en pH-verdi under 6 har dispergeringer med et innhold fra ca 5 til 35 vektprosent av anioniske polymerer en relativ lav viskositet. Hvis de fortynnes til et innhold på 2 vektprosent av anioniske polymerer økes imidlertid viskositeten til blandingen brått. Det er verdt å merke seg at viskositeten av for eksempel 2 % basert på vekt av vandige løsninger av de nye vandige dispergeringene endres kun litt i pH-område fra 7 til 13. For eksempel har en 2 % basert på vekt av vandig løsning av en vandig polyakrylsyredispergering fremstilt ifølge oppfinnelsen den følgende viskositetskurven:

Ikke tverrbundne anioniske polymerer oppløses i vann mens anioniske polymerer fremstilt i nærvær av tverrbindingsmidler sveller i vesentlig grad og øker vesentlig viskositeten til det vandige mediet. For eksempel har en 2 % basert på vekt av vandig løsninger av anioniske polymerer ved en pH-verdi på 7 en viskositet fra 1000 til 70.000 mPa«s (mål i en Brookfield-viskosimeter, spindel 6, ved 20 °C).

De vandige dispergeringene av anioniske polymerer anvendes som tykningsmidler for vandige systemer, for eksempel som et tilsetningsstoff for papirbeleggspigmentsuspensjoner, som tykningsmidler for pigmenttrykkingspastaer og som et tilsetningsstoff for vannbaserte overflatebelegg, slik som murbelegg. I tillegg er anvendelse i farmasøytiske produkter (kremer, transdermale systemer, salve, kapsler, osv.), i produkter for personlig hygiene (håndsåpe, tannkrem, orale hygieniske produkter, dusjgeler, kremer, sjampo, osv.), i alkaliske batterier og i luftrensningsprodukter (for eksempel luftfriskere) mulige. De benyttes også i kosmetikk, for eksempel i kosmetiske hårformuleringer, slik som balsam eller hårbeleggssammensetninger, eller som tykningsmidler for kosmetiske formuleringer eller for overflatebehandling av lær. I tillegg er anvendelse i beleggsindustrien, for eksempel som tablettbelegg, mulig.

De nye vandige dispergeringene anvendes, for eksempel, som tykningsmidler. Tykningsmidlene kjent fra tidligere teknikk fører med seg visse problemer som kan elimineres ved anvendelse av de nye dispergeringene.

Tykningsmidler eller reologimodifiseringsmidler basert på konvensjonelle homopolyakrylater fremstilles i form av et faststoff, fortrinnsvis som et pulver, som følge av den anvendte framstillingsprosessen (som regel er presipiteringspolymerisering utført). Når de anvendes som tykningsmidler foreligger dermed vesentlig problemet med å konvertere dette faststoffet tilbake i en løsning. Partiklene må først vætes med et løsemiddel, fortrinnsvis vann med en pH-verdi <7, spesielt foretrukket en pH-verdi <4, for deretter å konvertere de inn i en løsning under påvirkning av høye skjærkrefter eller alternativt med lange omrøringstider. Som regel, i fremstilling av viskøse væskeformuleringer, oppløses tykningsmidler i et surt medium ved begynnelse av f remstillingsprosessen og deretter innlemmes ytterligere formuleringskomponenter i formuleringen. Å innta tykningsmidler basert på homopolyakrylater ifølge den tidligere teknikk i alkalisk media er ikke mulig. Mediet tykner umiddelbart, det pulveriserte tykningsmiddelet danner kun i svært liten grad løselige delpartikler, og det er ikke mulig å etablere en spesifikk viskositet på denne måten.

Ved innføring av spesielt alkaliske formuleringsingredienser i løsningen til tykningsmiddelet øker viskositeten til formuleringen og, hvis hensiktsmessig, tilsettes en base (for eksempel NaOH, KOH, tretanolamin, organiske eller uorganiske aminer, osv.) til formuleringen for å gi en tykningseffekt til polyakrylatet.

Som regel forsøkes det å innføre alkaliske komponenter om mulig som de siste komponentene i formuleringen for å muliggjøre håndtering av et lawsikositetsprodukt så lenge som mulig. Alternativt kan viskositeten også etableres ved å tilsette en konsentrert løsning av et tykningsmiddel oppløst på forhånd for seg, der begrensninger som pålegges er en følge av løsningsegenskapene til tykningsmiddelet og viskositeten til denne tykningsforblandingen. En annen ulempe her er at ytterligere anleggskomponenter (for eksempel lagrings/doseringstank) er nødvendig. Et generelt problem er at den endelige viskositeten til formuleringen kan variere.

Ved å anvende de nye vandige polymerdispergeringene som tykningsmidler ved fremstilling av viskøse væskeformuleringer oppnås et spillerom i prosessen som ikke har vært oppnådd tidligere. Polymerdispergeringene kan tilsettes i det totale pH-området, dvs. uavhengig av pH-verdien til formuleringene ved tilsetningstidspunktet (se anvendelseseksempler 17-20 som tykningsmiddel), der den endelige viskositeten er uforanderlig med anvendelse av de samme ingrediensene. Det er velkjent at anvendelsen av forskjellige baser fører til forskjellige viskositeten

De nye dispergeringene kan tilsettes i det totale pH-området til et system som skal tyknes.

En ny vandig polyakrylatdispergering kan oppløses like godt i syre som i et alkalisk medium, med fordel under virkning av lave skjærkrefter.

Spesielt fordelaktig er muligheten for å kunne innlemme de nye polymerdispergeringene i en alkalisk formulering. Tykningsmidler basert på homopolyakrylater i henhold til tidligere teknikk kan anvendes kun i svært begrenset grad og spesielt i det sistenevnte tilfellet kun under virkning av svært høye skjærkrefter og/eller lange prosesstider (varighet av omrøring). På grunn av den gode løseligheten til de nye polymerdispergeringene trenger kun lave skjærkrefter påføres, dvs. rørere slik som ankerrørere, skovlrørere og lignende kan benyttes. Kompliserte og dyre apparater som benytter høye skjærkrefter (for eksempel rotorstatorblandingssystemer) er derfor ikke nødvendig. Som et resultat av dette er energi tilført til formuleringene vesentlig redusert. Mekanisk nedbrytning av polymerkjedene og dermed en delvis reduksjon i viskositeten kan dermed unngås.

Videre muliggjør anvendelse av de nye polymerdispergeringene i det siste prosesstrinnet i fremstilling av en formulering at produktviskositeten kan nøyaktig etableres. Dette har i tillegg fordelen av at viskositeten er lav opp til dette trinnet og ingen høye skjærkrefter virker inn på formuleringen. Følgelig fremmes i tillegg innlemmelse av faststofformuleringskomponenter, inklusiv de som er mekanisk ustabile.

Ettersom et tykningsmiddel fremstilt ved anvendelse av nye vandige dispergeringer også kan innlemmes uten problemer i et alkaliske produkt er etterfølgende opprettelse av produktviskositeten også mulig.

De nye polymerdispergeringene har i tillegg de fordelaktige egenskapene at, grunnet deres lave viskositet, de er svært lett å håndtere og utmåle og at de oppløses sært raskt i mediet som skal tyknes, med det resultatet at prosesstider kan reduseres.

I prinsipp er de nye vandige dispergeringene egnet for alle typer produkter der det er viktig å etablere en definert reologi. Uten begrensning til følgende anvendelser kan følgende nevnes som eksempler: detergenter og vaskemidler, hårgeler, sjampoer og, spesielt, trykket tekstil, også vist til nedenfor som tekstiltrykkingsprosess.

For å utføre tekstiltrykkingsprosessen er det for eksempel mulig å anvende en fremgangsmåte der minst en ny vandig dispergering bearbeides for å gi en pigmenttrykkingspasta, også vist til nedenfor som en ny pigmenttrykkingspasta, og tekstilsubstrater trykkes deretter ved kjente metoder.

Nye pigmenttrykkingspastaer fremstilles med fordel ved å blande minst en ny vandig dispergering med hjelpemidler som er vanlige i trykkingsprosessen og minst et pigment. Fargedybden etableres med fordel ved å skreddersy forholdet mellom pigment og vandig dispergering anvendt ifølge oppfinnelsen.

Pigment tilsettes til de nye pigmenttrykkingspastaene fortrinnsvis i form av pigmentformuleringer. Pigmentformuleringer omfatter vanligvis fra 20 til 60 vektprosent pigment og i tillegg vann og en eller flere overflateaktive forbindelser, for eksempel en eller flere emulgeringsmidler, der polyalkoksylerte C10-C30-alanoler nevnes som eksempel.

I forbindelse med foreliggende oppfinnelse forstås pigmenter som å bety vesentlig uløselige, dispergerte findelte, organiske eller uorganiske fargestoffer i henhold til definisjonen i DIN 55944. Minst et organisk pigment og/eller metallpigment er fortrinnsvis valgt.

Eksempler på valgte organiske pigmenter er

- Monomazopigmenter; Cl. pigment brun 25; Cl. pigment oransje 5,13, 36 og 67; Cl. pigment rød 1, 2, 3, 5, 8, 9, 12, 17, 22, 23, 31, 48:1, 48:2, 48.3, 48:4, 49, 49:1, 52:1, 52:2, 53, 53:1, 53:3, 57:1, 63, 112, 146, 170,184, 210, 245 og 251; Cl. pigment gul 1, 3, 73, 74, 65, 97,151 og 183; - Diazopigmenter; Cl. pigment oransje 16, 34 og 44; Cl. pigment rød 144, 166, 214 og 242; Cl. pigment gul 12, 13, 14, 16, 17, 81, 83, 106,113, 126, 127, 155, 174, 176 og 188; - Antantronpigmenter: Cl. pigment rød 168 (Cl. kypeoransje 3( Cl. Vat Orange 3)); - Antrakinonpigmenter: Cl. pigment gul 147 og 177; Cl. pigment fiolett 31; - Antrapyrimidinpigmenter: Cl. pigment gul 108 (Cl. kypégul 20); - Kinakridonpigmenter: Cl. pigment rød 122, 202 og 206; Cl. pigment fiolett 19; - Kinoftalonpigmenter: Cl. pigment gul 138; - Dioksasinpigmenter: Cl. pigment fiolett 23 og 37; - Flavantronpigmenter: Cl. pigment gul 24 (Cl. kypegul 1); - Indantronpigmenter: Cl. pigment blå 60 (Cl. kypeblå 4) og 64 (Cl. kypeblå 6); - Is<p>indolinpigmenter: Cl. pigment oransje 69; Cl. pigment rød 260; Cl. pigment gul 139 og 185; - Isoindolinpigmenter: Cl. pigment oransje 61; Cl. pigment rød 256 og 260; Cl. pigment gul 109,110,173 og 185; - Isoviolantronpigmenter: Cl. pigment fiolett 31 (Cl. kypefiolett 1); - Metallkomplekspigmenter: Cl. pigment gul 117,150 og 153; Cl. pigment grønn 8; - Perinonpigmenter: Cl. pigment oransje 43 (Cl. kypeoransje 7); Cl. pigment rød 194 (Cl. kypeoransje 15); - Perylenpigmenter: Cl. pigment sort 31 og 32; Cl. pigment rød 123,149, 178,179 (Cl. kyperød 23), 190 (Cl. kyperød 29) og 224; Cl. pigment fiolett 29; - Ftalocyaninpigmenter: Cl. pigment blå 15, 15:1,15:2,15:3,15:4,15:6 og 16; Cl. pigment grønn 7 og 36; - Pyrantronpigmenter: Cl. pigment oransje 51; Cl. pigment rød 216 (Cl. kypeoransje 4); - Tioindigopigmenter: Cl. pigment rød 88 og 181 (Cl. kyperød 1); Cl. pigment fiolett 38 (Cl. kypefiolett 3); - Triarylkarboniumpigmenter: Cl. pigment blå 1, 61 og 62; Cl. pigment grønn 1; Cl. pigment rød 81, 81:1 og 169; Cl. pigment fiolett 1, 2, 3 og 27; Cl. pigment sort 1 (anilinsort); - Cl. pigment gul 101 (aldazingul);

- Cl. pigment brun 22.

Eksempler på spesielt foretrukne pigmenter er: Cl. pigment gul 138; Cl. pigment rød 122; Cl. pigment fiolett 19; Cl. pigment blå 15:3 og 15:4, Cl. pigment sort 7; Cl. pigment oransje 5, 38 og 43; og Cl. pigment grønn 7.

Ytterligere egnete pigmenter er metalliske pigmenter, for eksempel gullbronse, sølvbronse, iriodinpigmenter og glitter.

Den midlere diameteren til pigmenter anvendt ifølge oppfinnelsen er vanligvis fra 20 nm til 1,5 pm, fortrinnsvis fra 300 til 500 nm.

Bindemidler som kan benyttes er alle bindemidler som er vanlige i tekstiltrykking, for eksempel bindemidler basert på polyuretaner og fortrinnsvis akrylatbaserte bindemidler (akrylatbindemidler). Akrylatbaserte bindemidler er vanligvis kopolymerer av (met)akrylsyre med en eller flere C1-C10-alkyl(met)akrylater og, om nødvendig, ytterligere komonomerer, for eksempel (met)akrylonitril og styren, der det er mulig for (met)akrylsyren å delvis eller fullstendig nøytraliseres med for eksempel alkalimetallhydroksid eller ammoniakk.

I en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse har bindemidler, spesielt akrylatbaserte bindemidler, en vitrifiseringstemperatur Tg på minst 0 °C, bestemt, for eksempel, i henhold til Fox-formelen eller bestemt ved DSC (differensialskanningskolorimetri).

Forholdet mellom pigment og bindemiddel kan velges innen et bredt område. For eksempel er det mulig å velge pigment og bindemiddel med et vektforhold fra 20:1 til 1:100.1 en foretrukket utførelsesform ifølge foreliggende oppfinnelse etableres forholdet mellom pigment og den vandige dispergeringen anvendt ifølge oppfinnelsen slik at vektforholdet mellom pigment og faststoffraksjoner av vandig dispergering anvendt ifølge oppfinnelsen er fra 1:1 til 1:20.

Det er selvfølgelig også mulig å først forblande pigment og bindemiddel i et vektforhold fra 10:1 til 10:1 og iblande ytterligere bindemiddel kun rett før trykking.

Ytterligere konvensjonelle hjelpemidler for pigmenttrykkingspastaer i tekstiltrykking bekjentgjøres i Ullman, Handbuch der technischen Chemie und Verfahrenstechnik, se for eksempel Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. utg., nøkkelord: "textile auxiliaries", vol. 226, side 286 et seq. Og 296 et seq., Verlag Chemie, Weinheim, Deerfield/Florida, Basel; 1996, og i TextH-Hifsmittel- Katalog, Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH, D-70771 Leinfelden-Echterdingen. Tykningsmidler, fikseringsmidler, håndteringsforbedrere (hand improvers), antiskummingsmidler, reologifremmere, syredonorer og emulgeringsmidler kan nevnes som eksempler på konvensjonelle hjelpemidler.

I en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse omfatter pigmenttrykkingspastaer ifølge oppfinnelsen videre håndteringsforbedrere, valgt fra silisiumforbindelser, spesielt polydimetylsiloksaner, og C1-C10-alkylestere av fettsyrer. Eksempler på kommersielt tilgjengelige håndteringsforbedrere som kan tilsettes til de nye pigmenttrykkingspastaene er Acramin® softener Sl (Bayer AG), Luprimol SIG®, Luprimol TX 4732 og Luprimol CW® (BASF Aktiengesellschaft).

I en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse omfatter nye pigmenttrykkingspastaer, som ytterligere tilsetningsstoffer, et eller flere emulgeringsmidler. Eksempler på egnete emulgeringsmidler er aryl- eller alkylsubstituerte polyglykoletere. Kommersielt tilgjengelige eksempler på egnete emulgeringsmidler er Emulgator W® (Bayer), Luprintol PE New® og Luprintol MP® (BASF Aktiengesellschaft).

For fremstilling av nye pigmenttrykkingspastaer kan for eksempel vann, om nødvendig et antiskummingsmiddel, for eksempel et silisiumbasert antiskummingsmiddel, omrøres og minst et bindemiddel kan tilsettes med blanding, for eksempel ved omrøring. Et eller flere emulgeringsmidler og pigmentet eller pigmentene kan deretter tilsettes.

Deretter kan et eller flere grepsfremmere tilsettes, for eksempel et eller flere silisiumemulsjoner.

Deretter kan minst en ny vandig dispergering tilsettes og homogenisering utføres med ytterligere blanding, foreksempel ved omrøring.

En typisk ny pigmenttrykkingspasta omfatter, i hvert tilfelle per kilogram av ny pigmenttrykkingspasta,

fra 5 til 400 g, fortrinnsvis fra 10 til 250 g, bindemiddel, for eksempel akrylatbindemiddel,

fra 0 til 100 g, fortrinnsvis fra 1 til 5 g, emulgeringsmiddel,

fra 1 til 500 g, fortrinnsvis fra 3 til 100 g, nye vandige dispergeringer,

fra 0 til 500 g, fortrinnsvis fra 0,1 til 250 g, fortrinnsvis fra 0,5 til 120 g pigment, om nødvendig ytterligere hjelpemidler;

der det resterende fortrinnsvis er vann.

I en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse har nye pigmenttrykkingspastaer en viskositet fra 0,3 til 2000, fortrinnsvis fra 20 til 200, spesielt foretrukket fra 60 til 100 dPa»s ved 20 °C. Viskositeter kan bestemmes ved konvensjonelle metoder, spesielt for eksempel ved anvendelse av roterbare viskometre, for eksempel Viskotester VT02 eller VT24 fra Haake Mess-Technik GmbH u. Co., Karsruhe.

Pigmenttrykking med anvendelse av minst en ny pigmenttrykkingspasta kan utføres ved forskjellige fremgangsmåter som er kjente. Det er vanlig å benytte en form som den nye pigmenttrykkingspastaen presses gjennom med en knivutstryker. Denne fremgangsmåten er en silketrykkingsmetode. Pigmenttrykkingsmetoder med anvendelse av minst en ny pigmenttrykkingspasta gir trykte substrater som har en utmerket grep på de trykte substratene. Foreliggende oppfinnelse omhandler dermed fleksible substrater og spesielt tekstiler trykket ved trykkeprosessen som anvender minst en ny pigmenttrykkingspasta.

For å utføre pigmenttrykkingsprosessen bringes tekstilen fortrinnsvis i kontakt med minst en ny pigmenttrykkingspasta og den sistenevnte tørkes deretter derpå.

Det er spesielt foretrukket at substratet som behandles i henhold til oppfinnelsen fortørkes, for eksempel til et restfuktinnhold fra 0,5 til 2 vektprosent, før faktisk tørking.

Fortørking eller tørking kan utføres ved konvensjonelle apparater. For eksempel, hvis det er ønskelig å behandle tekstilsubstrater, kan det utføres på alle fikserings-og tørkingsenheter som er vanlig i tekstilindustrien. Egnete tørkings- og fortørkingstemperaturer er for eksempel fra 50 til 300 °C, fortrinnsvis fra 70 til 180

°C.

Termisk behandling kan utføres over en periode fra for eksempel 10 sekunder til 60 minutter, fortrinnsvis fra 0,5 minutter til 7 minutter ved fra 50 til 300 °C, fortrinnsvis fra 100 til 160 °C, spesielt foretrukket fra 110 til 130 °C. Polyamid, polyester, polyvinylklorid, modifiserte polyestere, polyesterblandet stoff, polyamidblandet stoff, polyakrylonitril og polykarbonat er med fordel termisk behandlet ved fra 130 til 250 °C. Polypropylenstoff er fortrinnsvis termisk behandlet ved fra 80 til 130 °C, fortrinnsvis fra 110 til 130 °C. Her skal temperaturen generelt forstås som å bety temperaturen til mediet som omfavner det fleksible substratet som skal behandles.

K-verdiene til polymerene ble bestemt i henhold til H. Fikentscher, Cellulose-Chemie, volum 13, 58 - 84 og 71 - 74 (1932) i 5 % vandig natriumkloridløsning ved 25 °C ved en konsentrasjon på 0,1 vektprosent og ved en pH-verdi på 7.

Viskositeten til dispergeringene ble målt i hvert tilfelle i en Brookfield-viskosimeter med spindelnr. 4 ved 20 opm og ved 20 °C. Med mindre annet er angitt er dataene angitt i % basert på vekt.

Eksempler

De vannløselige polymerene anvendt ifølge oppfinnelsen i eksemplene har følgende sammensetning: Stabilisator 1: Podet polymer av vinylacetat og polyetylenglykol, med en

molekylvekt Mnpå 6000, polymerkonsentrasjon 20 %.

Stabilisator 2: Hydrolysert kopolymer av vinylmetyleter og maleinsyre i form av de

frie karboksylgruppene, polymerkonsentrasjon 35 %.

Stabilisator 3: Kopolymer av metylpolyetylenglykolmetakrylat og metakrylsyre,

med en molekylvekt Mnpå 1500, polymerkonsentrasjon 40 %.

Stabilisator 8: Maltodekstrin (C-PUR01910,100 %)

Eksempel 1

I en 250 ml firehalset kolbe utstyrt med en teflonrører og et apparat for å arbeide under nitrogen ble

90,0 g stabilisator 1,

51,4 g stabilisator 2 og

28,6 g avmineralisert vann

innledningsvis tilsatt mens den strømmet gjennom nitrogen og ble omrørt ved en hastighet på 300 opm. 30 g akrylsyre ble tilsatt dråpevis til denne løsningen i løpet av fra 5 til 10 minutter, blandingen ble varmet til 50 °C, 0,03 g 2,2'-azobis(N,N'-dimetylenisobutyramidin)dihyrodklorid (azoinitiator VA-044) ble tilsatt og blandingen ble polymerisert i 5 timer ved 50 °C. Reaksjonsblandingen ble deretter blandet med 0,05 g azoinitiator VA-044 og ytterligere polymerisert i 1 time ved 60 °C. En vandig dispergering med et faststoffinnhold på 33 % ble oppnådd. Den hadde en pH på 4 og en viskositet på 5950 mPa*s. Polymeren hadde en K-verdi på 120,7. Ved å tilsette vann til dispergeringen ble en 2 % vandig løsning som hadde en viskositet på 2640 mPa»s ved en pH-verdi på 7 fremstilt.

Partikkeistørrelsesfordelingen til de dispergerte partiklene i polymerløsningen var fra 3 til 8 pm.

Eksempel 2

I apparatet angitt i eksempel 1 ble

90,0 g stabilisator 1,

51,4 g stabilisator 2 og

28,6 g avmineralisert vann

innledningsvis tilsatt og omrørt ved en hastighet på 300 opm mens den strømmet gjennom nitrogen. En blanding av 30 g akrylsyre og 0,09 g triallylamin som tverrbindingsmiddel ble tilsatt dråpevis til denne løsningen i løpet av 5 til 10 minutter og blandingen ble varmet til 40 °C i løpet av 5 til 10 minutter. Deretter ble 0,03 g 2,2'-azobis(4-metoksy-2,4-dimetylvaleronitril (azoinitiator VA-70) tilsatt og blandingen ble polymerisert i 5 timer ved 40 °C. Deretter ble 0,05 g azoinitiator VA-70 tilsatt for ytterligere polymerisering og dispergeringen ble varmet til 50 °C i 1 time. En vandig dispergering med en viskositet på 2700 mPa»sble oppnådd. Den hadde en pH-verdi på 4. Ved å tilsette vann til dispergeringen ble en 2 % vandig løsning fremstilt. Den hadde en viskositet på 39.000 mPa»s ved en pH-verdi på 7.

Partikkelstørrelsesfordelingen til de dispergerte partiklene i polymerløsningen var fra 5 til 60 pm.

Eksempel 5

Eksempel 1 ble gjentatt med unntak av at en blanding av

45,0 g stabilisator 3,

51,4 g stabilisator 2 og

73,6 g avmineralisert vann

ble innledningsvis tilsatt i polymeriseringsapparatet. En vandig emulsjon med en viskositet på 3650 mPa»s ble oppnådd.

Partikkelstørrelsesfordelingen til de dispergerte partiklene i polymerløsningen var fra 3 til 10 pm.

Eksempel 6

I apparatet angitt i eksempel 1 ble

90,0 g stabilisator 1,

51,4 g stabilisator 2 og

28,6 g avmineralisert vann

innledningsvis tatt og omrørt ved en hastighet på 300 opm mens den strømmet gjennom nitrogen. En blanding av 30 g akrylsyre og 0,22 g pentaerytrityltriallyleter

(70 %) som tverrbindingsmiddel ble tilsatt dråpevis til denne løsningen i løpet av 5 til 10 minutter og blandingen ble varmet til 40 °C i løpet av 5 til 10 minutter. Deretter ble 0,03 g azoinitiator VA-70 tilsatt og blandingen ble polymerisert i 5

timer ved 40 °C. Deretter ble 0,05 g azoinitiator VA-70 tilsatt for ytterligere polymerisering og dispergeringen ble varmet til 50 °C i 1 time. En vandig dispergering med en viskositet på 2900 mPa»s ble oppnådd. Ved å tilsette vann og bringe pH-verdien til 7, ble en 2 % vandig løsning som hadde en viskositet på 10.000 mPa»s fremstilt. Partikkelstørrelsesfordelingen til de dispergerte partiklene i polymerløsningen var fra 5 til 70 pm.

Eksempel 7

90,0 g stabilisator 1,

18,0 g stabilisator 8 og

62,0 g avmineralisert vann

innledningsvis tilsatt mens den strømmet gjennom nitrogen og ble omrørt ved en hastighet på 200 opm. 30 g akrylsyre ble tilsatt dråpevis til denne løsningen i løpet av fra 5 til 10 minutter, blandingen ble varmet til 40 °C i løpet av 5 til 10 minutter, blandingen ble varmet til 50 °C, 0,03 g azoinitiator VA-044 ble tilsatt og blandingen ble polymerisert i 5 timer ved 50 °C. Reaksjonsblandingen ble deretter blandet

med 0,05 g azoinitiator VA-044 og ytterligere polymerisert i 1 time ved 60 °C. En vandig dispergering med et faststoffinnhold på 33 % ble oppnådd. Den hadde en pH-verdi på 2 og en viskositet på 10.500 mPa«s. En 2 % løsning fremstilt ved å tilsette vann hadde en viskositet på 2000 mPa«s ved en pH-verdi på 7. Partikkelstørrelsesfordelingen til de dispergerte partiklene i polymerløsningen var fra 5 til 40 pm.

Eksempel 8

I apparatet angitt i eksempel 1 ble

90,0 g stabilisator 1,

51,4 g stabilisator 2 og

28,6 g avmineralisert vann

innledningsvis tilsatt og omrørt ved en hastighet på 300 opm mens den strømmet gjennom nitrogen. En blanding av 30 g akrylsyre og 0,09 g triallylamin som tverrbindingsmiddel ble tilsatt dråpevis til denne løsningen i løpet av 5 til 10 minutter og emulsjonen ble varmet til 50 °C i løpet av 5 til 10 minutter. Deretter ble 0,03 g azoinitiator VA-65 tilsatt og blandingen ble polymerisert i 5 timer ved 50 °C. Deretter ble 0,05 g azoinitiator VA-044 tilsatt for ytterligere polymerisering og dispergeringen ble varmet til 60 °C i 1 time. En vandig dispergering med en

viskositet på 3700 mPa«s ble oppnådd. Ved å tilsette vann til den vandige dispergeringen ble en 2 % vandig løsning fremstilt, Den hadde en viskositet på 29.000 mPa*s ved en pH-verdi på 7. Partikkelstørrelsesfordelingen til de dispergerte partiklene i polymerløsningen var frå 5 til 30 pm.

Eksempel 9

I apparatet angitt i eksempel 1 ble

90,0 g stabilisator 1,

45,7 g stabilisator 2 og

34,3 g avmineralisert vann

innledningsvis tilsatt og omrørt ved en hastighet på 300 opm mens den strømmet gjennom nitrogen. En blanding av 30 g akrylsyre og 0,09 g triallylamin som tverrbindingsmiddel ble tilsatt dråpevis til denne løsningen i løpet av 5 til 10 minutter og emulsjonen ble varmet til 40 °C i løpet av 5 til 10 minutter. 0,03 g azoinitiator VA-70 tilsatt og blandingen ble polymerisert i 5 timer ved 40 °C. For ytterligere polymerisering ble 0,05 g azoinitiator VA-044 tilsatt og dispergeringen ble varmet til 50 °G i 1 time. En vandig dispergering med en viskositet på 2300 mPa»s ble oppnådd. Ved å tilsette vann og bringe pH-verdien til 7, ble en 2 % vandig løsning som hadde en viskositet på 32.000 mPa»s fremstilt.

Eksempel 12

257,0 g stabilisator 1,

449,0 g stabilisator 2 og

102,0 g avmineralisert vann

innledningsvis tilsatt mens den strømmet gjennom nitrogen og ble omrørt ved en hastighet på 200 opm i 10 minutter. 60 g akrylsyre ble tilsatt dråpevis til denne løsningen i løpet 10 minutter, reaksjonsblandingen ble varmet til 60 °C, en løsning av 90 g akrylsyre og 1,5 g etoksylert trimetylenpropantriakrylat ble tilsatt i løpet av

3,5 timer og, ved å starte samtidig, ble en løsning av 0,15 g azoinitiator VA-044 i 40 g vann tilsatt, der den siste nevnte løsningen ble tilsatt i løpet av 4 timer. Etter fødingen ble avsluttet ble omrøring utført i ytterligere en halvtime ved 60 °C. Polymeriseringen fortsatte i en time ved 60 °C ved å tilsette 0,225 g azoinitiator VA-044. Etter avkjøling til romtemperatur ble en vandig dispergering med et polymerinnhold på 15 vektprosent, en viskositet på 5350 mPa«s, en pH-verdi på 4,5 oppnådd. Ved å tilsette vann og natriumhydroksidløsning ble en 2 % dispergering med en pH-verdi på 7 fremstilt. Viskositeten til denne dispergeringen var 10.900 mPa«s.

Eksempel 13

I apparatet angitt i eksempel 12 ble

257,0 g stabilisator 1,

449,0 g stabilisator 2 og

102,5 g avmineralisert vann

innledningsvis tilsatt og omrørt ved en hastighet på 200 opm i 10 minutter. 60 g akrylsyre og 0,015 g azoinitiator VA-044 ble tilsatt dråpevis til denne løsningen i løpet 10 minutter, reaksjonsblandingen ble varmet til 60 °C, en løsning av 90 g akrylsyre og 1,5 g etoksylert trimetylenpropantriakrylat ble tilsatt i løpet av 3,5 timer og, ved å starte samtidig, ble en løsning av 0,135 g azoinitiator VA-044 i 40 g vann tilsatt, der den siste nevnte løsningen ble tilsatt i løpet av 4 timer. Etter fødingen ble avsluttet ble omrøring utført i ytterligere en halvtime ved 60 °C. Polymeriseringen fortsatte i en time ved 60 °C ved å tilsette 0,225 g azoinitiator VA-044. Etter avkjøling til romtemperatur ble en vandig dispergering med et polymerinnhold på 15 vektprosent, en viskositet på 5550 mPa«s, en pH-verdi på 4,5 oppnådd. Ved å tilsette vann og natriumhydroksidløsning ble en 2 % dispergering med en pH-verdi på 7 fremstilt. Viskositeten til denne dispergeringen var 10.300 mPa»s.

Eksempel 14

I apparatet angitt i eksempel 12 ble

257,0 g stabilisator 1,

449,0 g stabilisator 2 og

102,5 g avmineralisert vann

innledningsvis tilsatt og omrørt ved en hastighet på 200 opm i 10 minutter. 60 g akrylsyre og 0,015 g azoinitiator VA-044 ble tilsatt dråpevis til denne løsningen i løpet 10 minutter, reaksjonsblandingen ble varmet til 60 °C, en løsning av 90 g akrylsyre og 1,5 g triallylamin ble tilsatt i løpet av 3,5 timer og, ved å starte samtidig, ble en løsning av 0,135 g azoinitiator VA-044 i 40 g vann tilsatt, der den siste nevnte løsningen ble tilsatt i løpet av 4 timer. Etter fødingen ble avsluttet ble omrøring utført i ytterligere en halvtime ved 60 °C. Polymeriseringen fortsatte i en time ved 60 °C ved å tilsette 0,225 g azoinitiator VA-044. Etter avkjøling til

romtemperatur ble en vandig dispergering med et polymerinnhold på 15 vektprosent, en viskositet på 10.250 mPa«s og en pH-verdi på 4,5 oppnådd. Ved å tilsette vann og natriumhydroksidløsning ble én 2 % dispergering med en pH-verdi på 7 fremstilt. Viskositeten til denne dispergeringen var 28.500 mPa«s.

Eksempel 15

I apparatet angitt i eksempel 12 ble

257,0 g stabilisator 1,

449,0 g stabilisator 8 og

102,5 g avmineralisert vann

innledningsvis tilsatt og omrørt ved en hastighet på 200 opm i 10 minutter. 60 g akrylsyre og 0,015 g azoinitiator VA-044 ble tilsatt dråpevis til denne løsningen i løpet 10 minutter, reaksjonsblandingen ble varmet til 60 °C, en løsning av 75 g akrylsyre og 15 g metylmetakrylat og 1,5 g triallylamin ble tilsatt i løpet av 3,5 timer og, ved å starte samtidig, ble en løsning av 0,135 g azoinitiator VA-044 i 40 g vann tilsatt, der den siste nevnte løsningen ble tilsatt i løpet av 4 timer. Etter fødingen ble avsluttet ble omrøring utført i ytterligere en halvtime ved 60 °C..

Polymeriseringen fortsatte i en time ved 60 °C ved å tilsette 0,225 g azoinitiator VA-044. Etter avkjøling til romtemperatur ble en vandig dispergering med et polymerinnhold på 15 vektprosent, en viskositet på 5800 mPa»s, en pH-verdi på 4,5 oppnådd. Ved å tilsette vann og natriumhydroksidløsning ble en 2 % dispergering med en pH-verdi på 7 fremstilt. Viskositeten til denne dispergeringen var 17.500 mPa»s.

Eksempel 16

I apparatet angitt i eksempel 12 ble

257,0 g stabilisator 1,

449,0 g stabilisator 8 og

102,0 g avmineralisert vann

innledningsvis tilsatt og omrørt ved en hastighet på 200 opm i 10 minutter. 60 g akrylsyre og 0,015 g azoinitiator VA-044 ble tilsatt dråpevis til denne løsningen i løpet 10 minutter, reaksjonsblandingen ble varmet til 60 °C, en løsning av 82,5 g akrylsyre og 7,5 g metylakrylat og 1,5 g triallylamin ble tilsatt i løpet av 3,5 timer og, ved å starte samtidig ble en løsning av 0,135 g azoinitiator VA-044 i 40 g vann tilsatt, der den siste nevnte løsningen ble tilsatt i løpet av 4 timer. Etter fødingen ble avsluttet ble omrøring utført i ytterligere en halvtime ved 60 °C. Polymeriseringen fortsatte i en time ved 60 °C ved å tilsette 0,225 g azoinitiator VA-044. Etter avkjøling til romtemperatur ble en vandig dispergering med et polymerinnhold på 15 vektprosent, en viskositet på 21.900 mPa*s, en pH-verdi på 4,5 oppnådd. Ved å tilsette vann og natriumhydroksidløsning ble en 2 % dispergering med en pH-verdi på 7 fremstilt. Viskositeten til denne dispergeringen var 23.650 mPa»s.

Anvend eksemplene som tykningsmidler

Eksempler 17-20

Avmineralisert vann ble innledningsvis tilsatt i en separat kolbe i hvert tilfelle og deretter ble den vandige dispergeringen ifølge eksempel 12 (12 % innhold av aktiv ingrediens), som et tykningsmiddel, og en base ble tilsatt i forskjellige rekkefølger. Den nøyaktige rekkefølgen er vist i tabell 1. pH-verdien til formuleringene var 10. Viskositeten til formuleringen ble deretter bestemt ved en Brookfield-viskosimeter DV-II (100 opm, 20 °C).

Claims

1. Vandig dispergering av vannløselige polymerer av etylensk umettete anioniske monomerer, som kan fremstilles ved friradikalpolymerisering av monomerene i et vandig medium ved tilstedeværelse av minst en stabilisator, hvori polymeriseringen utføres i nærvær av minst en vannløselig polymer fra gruppene omfattende a) podete polymerer av vinylacetat og/eller vinylpropionat på polyetylenglykoler, polyetylenglykoler blokkert ved en eller begge terminalgrupper med alkyl-, karboksyl- eller aminogrupper og/eller kopolymerer av alkylpolyalkylenglykolmetakrylater og metakrylsyrer og minst en vannløselig polymer valgt fra b) hydrolyserte kopolymerer av vinylalkyletere og maleinanhydrid i form av de frie karboksylgruppene og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med alkalimetallhydroksider eller ammoniumbaser, og/eller med vannløselig stivelse fra gruppen omfattende kationisk modifisert potetstivelse, anionisk modifisert potetstivelse, degradert potetstivelse og maltodekstrin.

2. Vandig dispergering ifølge krav 1 hvori polyalkylenglykoler, som har molarmasse Mn fra 100 til 100.000, og polyalkylenglykoler, som er blokkert i en eller begge terminalgrupper med alkyl-, karboksyl- eller aminogrupper og som har en molarmasse Mn fra 100 til 100.000, anvendes som vannløselige polymerer av gruppe (a).

3. Vandig dispergering i henhold til enten krav 1 eller 2 hvori hydrolyserte kopolymerer av vinylalkyletere og maleinanhydrid i form av frie karboksylgrupper og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med alkalimetallhydroksider eller ammoniumbaser og/eller maltodekstrin anvendes som vannløselige polymerer av gruppe (b).

4. Vandig dispergering ifølge hvilke som helst av kravene 1 til 3 hvori hydrolyserte kopolymerer av vinylmetyleter og maleinanhydrid i form av frie karboksylgrupper og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med natriumhydroksidløsning, kaliumhydroksidløsning eller ammoniakk anvendes som vannløselige polymerer av gruppe (b).

5. Vandig dispergering ifølge hvilken som helst av kravene 1 til 4 hvori a) podete polymerer av vinylacetat på polyetylenglykoler med en molekylvekt Mn fra 1000 til 100.000 og b) hydrolyserte kopolymerer av vinylmetyleter og maleinanhydrid i form av frie karboksylgrupper og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med natriumhydroksidløsning, kaliumhydroksidløsning eller ammoniakk anvendes som vannløselige polymerer.

6. Vandig dispergering ifølge hvilke som helst av kravene 1 til 5 hvori a) kopolymerer av alkylpolyalkylenglykolmetakrylater og metakrylsyre og b) minst en hydrolysert kopolymer av vinylmetyleter og maleinsyreanhydrid i form av de frie karboksylgruppene og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med natriumhydroksidløsning, kaliumhydroksidløsning eller ammoniakk anvendes som vannløselige polymerer.

7. Vandig dispergering ifølge hvilke som helst av kravene 1 til 6 hvori monoetylensk umettete C3- til C5 -karboksylsyrer, vinylsulfonsyre, styrensulfonsyre, akrylamidommetylpropansulfonsyre, vinylfosfonsyre og/eller alkalimetallet eller ammoniumsaltene derav anvendes som anioniske monomerer.

8. Vandig dispergering ifølge hvilke som helst av kravene 1 til 7 hvori polymeriseringen av de anioniske monomerene utføres ved tilstedeværelse av andre etylensk umettete monomerer.

9. Vandig dispergering ifølge krav 8 hvori polymerisering av de anioniske monomerene utføres ved tilstedeværelse av minst en monomer fra gruppen omfattende akrylamid, metakrylamid, akrylsestere av monohydridalkoholer med 1 til 4 karbonatomer, metakrylestere av monohydridalkoholer mer 1 til 2 karbonatomer, vinylacetat, vinylpropionat, dialkylaminoetyl, (met)akrylater, dialkylaminopropyl(met)akrylater, diallyldimetylammoniumklorid, vinylimidazol og kvarternært vinylimidazol.

10. Vandig dispergering ifølge hvilke som helst av kravene 1 til 7 hvori, i friradikalpolymeriseringen, akrylsyre anvendes ved fravær av andre monomerer.

11. Vandig dispergering ifølge hvilke som helst av kravene 1 til 9 hvori polymeriseringen ytterligere utføres ved tilstedeværelse av minst et tverrbindingsmiddel.

12. Vandig dispergering ifølge krav 11 hvori triallylamin, pentaerytrityltriallyleter, . metylenbisakrylamid, N,N'-divinyletylenurea, dihydriske alkoholer med 2 til 4 karbonatomer som er fullstendig esterifisert med akrylsyre eller metakrylsyre, etoksylerte trimetylolpropantriakrylater, etoksylert trimetylopropantrimetakrylater, pentaerytrityltriakrylat, pentaerytrityltetraakrylat og/eller triallylmetylammoniumklorid anvendes som tverrbindingsmiddelet.

13. Fremgangsmåte for fremstilling av vandige dispergeringer av vannløselige polymerer med etylensk umettete anioniske monomerer ved friradikalpolymerisering av monomerene i et vandig medium ved tilstedeværelse av minst en stabilisator, hvori polymeriseringen utføres i nærvær av minst en vannløselig polymer fra gruppene omfattende a) podete polymerer av vinylacetat og/eller vinylpropionat på polyetylenglykoler, polyetylenglykoler blokkert ved en eller begge terminalgrupper med alkyl-, karboksyl- eller aminogrupper, kopolymerer av alkylpolyalkylenglykolmetakrylater og metakrylsyrer, og minst en vannløselig polymer valgt fra b) hydrolyserte kopolymerer av vinylalkyletere og maleinanhydrid i form av de frie karboksylgruppene og i form av saltene som er minst delvis nøytralisert med alkalimetallhydroksider eller ammoniumbaser, og/eller maltodekstrin som en stabilisator ved en pH fra 1 til 13.

14. Anvendelse av en vandig dispergering ifølge hvilken som helst av kravene 1 til 12 som et tykningsmiddel for vandige systemer.

15. Anvendelse ifølge krav 14 hvori den vandige dispergeringen kan tilsettes til et tykningssystem i hele pH-området.

16. Anvendelse ifølge krav 14 eller 15 hvori den vandige dispergeringen anvendes som et tilsetningsstoff til papirbeleggspigmentsuspensjoner, som tykningsmidler for pigmenttrykkingspastaer og for vannbaserte overflatebelegg, som tykningsmidler for kosmetiske formuleringer og for overflatebehandling av lær.