WO2004044016A2 - Aqueous polymer dispersion emanating from activated transition metal complexes - Google Patents

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WO2004044016A2
WO2004044016A2 PCT/EP2003/012457 EP0312457W WO2004044016A2 WO 2004044016 A2 WO2004044016 A2 WO 2004044016A2 EP 0312457 W EP0312457 W EP 0312457W WO 2004044016 A2 WO2004044016 A2 WO 2004044016A2
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aqueous
transition metal
alkyl
activator
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Peter PREISHUBER-PFLÜGL
Mubarik Mahmood Chowdhry
Markus Schmid
Xavier Sava
Horst Weiss
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Basf Aktiengesellschaft
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F110/00Homopolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F110/02Ethene

Definitions

  • Aqueous polymer dispersions based on activated transition metal complexes
  • the present invention relates to aqueous polymer dispersions obtainable by polymerizing one or more olefins in an aqueous medium in the presence of dispersants and, if appropriate, organic solvents, the
  • Polymerization of the olefin (s) is carried out with the aid of a catalyst system based on transition metal complexes with neutral ligands and with the aid of an activator, and those transition metal complexes are used which have no metal-carbon bond before their activation with the aid of the activator used.
  • the present invention relates to a process for the preparation of aqueous polymer dispersions and their use for paper applications, paint coatings, adhesive raw materials, molded foams, textile or leather applications, carpet backing coatings or pharmaceutical applications.
  • aqueous polymer dispersions of olefins such as the industrially available olefins ethylene, propylene, butylene, etc.
  • olefins such as the industrially available olefins ethylene, propylene, butylene, etc.
  • the polymerization in aqueous medium has the general advantage that the heat of polymerization can be easily removed due to the process. After all, polymerization reactions in aqueous systems are quite general interesting because water is a cheap and environmentally friendly solvent.
  • olefins With electrophilic transition metal compounds such as TiCl 4 (Ziegler-Natta catalyst) or metallocenes, olefins can be polymerized, as described, for example, by H.-H. Brintzinger et al. in
  • EP-A 46331 and EP-A 46328 report the reaction of 30 ethylene with Ni chelate complexes of the general formula A, the same or different organic groups being used under R
  • R * is for example isopropyl groups or the analog nickel compounds can polymerize higher olefins such as 1-octene in an aqueous environment.
  • an emulsifier can be added to facilitate polymerization.
  • a further disadvantage of catalyst systems of the general formula B is that generally highly branched polymers are formed with ethylene (C. Killian, " . Am. Chem. Soc. 1996, 118, pages 11664ff.), which have so far been of less technical importance
  • Such complexes of nickel or palladium with neutral ligands are also referred to as cationic transition metal complexes.
  • the actually active species is formed, which has a positive charge on the metal.
  • the negative charge is carried by a counter ion that is not connected to the neutral ligand.
  • neutral transition metal complexes have at least one ionic ligand, which makes the overall charge of the complex neutral.
  • WO 96/23010 discloses the polymerization of olefins and acrylates with the aid of cationic transition metal complexes of nickel and palladium with neutral diimine ligands.
  • cationic transition metal complexes can be found in WO-A 98/47934 and WO-A 96/37522, where nickel complexes with phosphine ligands are used for the polymerization of olefins.
  • nickel complexes are used together with aluminum alkyl compounds as activators.
  • WO 01/10876 discloses the polymerization of nickel complexes with P-X-P ligands.
  • the present invention was therefore based on the object of remedying the disadvantages described and of developing novel aqueous polymer dispersions based on cationic transition metal complexes with neutral ligands, which are accessible through the simplest possible activation step. Furthermore, the object of the present invention also extends to the development of a new process for the preparation of the aqueous polymer dispersions according to the invention and their use in customary technical fields of application.
  • novel polymer dispersions have been found, obtainable by polymerizing one or more olefins in an aqueous medium in the presence of dispersants and, if appropriate, organic solvents, the polymerization of the olefin (s) using a catalyst system based on transition metal complexes with neutral ligands and with the aid of a Activator takes place and such transition metal complexes are used which have no metal-carbon bond before their activation with the aid of the activator used.
  • Suitable olefins for the preparation of aqueous homopolymer dispersions include: ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1 -Decene and 1-eicosen, but also branched olefins such as 4-methyl-1-pentene, norbornene, vinylcyclohexene and vinylcyclohexane as well as styrene, para-methylstyrene and para-vinylpyridine, ethylene and propylene being preferred. Ethylene is particularly preferred.
  • aqueous copolymer dispersions of two or more olefins also contain coolefins from the following groups: * Nonpolar I-01efins, such as ethylene, propylene,
  • Ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene are preferred.
  • Olefins with internal double bonds for example 2-butene, 2-pentene or 2-hexene.
  • Olefins which contain polar groups, such as, for example, acrylic acid, acrylic acid-Ci-Cs-alkyl ester, 2-hydroxyethyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, methacrylic acid, methacrylic acid-Ci-Cs-alkyl ester, C ⁇ -Cg- Alkyl vinyl ether and vinyl acetate, but also 10-undecenoic acid, 3-butenoic acid, 4-pentenoic acid, 5-hexenoic acid and styrene-4-sulfonic acid.
  • polar groups such as, for example, acrylic acid, acrylic acid-Ci-Cs-alkyl ester, 2-hydroxyethyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, methacrylic acid, methacrylic acid-Ci-Cs-alkyl ester, C ⁇ -Cg- Alkyl vinyl ether and vinyl acetate, but also 10-und
  • Carbon monoxide can also be used as a coolefin.
  • the proportion of coolefins in the olefin mixture to be polymerized is freely selectable and is usually ⁇ 50% by weight, frequently ⁇ 40% by weight and often ⁇ 30% by weight or ⁇ 20% by weight. If olefins containing polar groups in particular are used for the copolymerization, their proportion in the olefin mixture to be polymerized is generally> 0.1% by weight,> 0.2% by weight or> 0.5% by weight, and ⁇ 2% by weight, ⁇ 5% by weight or ⁇ 10% by weight.
  • ethylene is preferably used. If at least two olefins are used for the polymerization, these are often selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-tin, 1-hexene and styrene. Ethylene is often used in combination with propylene, 1-butene, 1-hexene or styrene.
  • the polymers present in the aqueous polymer dispersions according to the invention are produced with the aid of a catalyst system based on transition metals with neutral ligands.
  • transition metals with neutral ligands include those of the following general formulas (I) to (X):
  • M a transition metal of groups 7 to 10 of the periodic table
  • R l to R 8 independently of one another hydrogen
  • C 1 -C 2 -alkyl where the alkyl groups may be branched or unbranched, C 1 -C 2 -alkyl, one or more times the same or differently substituted by C 1 -C 2 -alkyl groups, halogens, N0 groups, C 1 -C 2 - Alkoxy groups or C 1 -C 2 thioether groups, C ⁇ C 3 aralkyl, C 3 -C 2 cycloalkyl,
  • C 3 -C 2 cycloalkyl substituted one or more times identically or differently by C 1 -C 12 alkyl groups, halogens, N0 2 groups, C 1 -C 2 alkoxy groups or C 1 -C 2 thioether groups, C 6 -C 4 4- aryl,
  • C 6 -Ci 4 aryl identically or differently substituted by one or more C 1 -C 2 alkyl groups, halogens, N0 2 groups, one or more halogenated C 1 -C 2 alkyl groups, C 1 -C 2 alkoxy groups, silyloxy group - Pen OSiR H Ri 2 Rl 3 , amino groups NR i4 R 5 or C-C ⁇ 2 thio ether groups, C ⁇ -C 2 alkoxy groups, silyloxy groups OSiRü ⁇ R 13 , halogens, N0 groups or
  • Amino groups NR i4 R i5 two adjacent residues R 1 to R 8 others can form a saturated or unsaturated 5- to 8-membered ring,
  • R 9 to R X5 are independently hydrogen
  • transition metal complexes described here it is essential in the transition metal complexes described here that they do not have a metal-carbon bond before they are activated with the aid of the activator used.
  • Preferred transition metals of groups 7 to 10 of the periodic table include Nickel and palladium.
  • the substituents Ei, E, and E 3 in particular represent a nitrogen atom.
  • the substituent L (n) means in particular fluoride, chloride and bromide, where n symbolizes the valence of the metal.
  • radicals R x to R 8 are selected independently of one another
  • C 1 -C 2 alkyl such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, sec .-Pentyl, neo-pentyl, 1, 2-dimethylpropyl, iso-amyl, n-hexyl, iso-hexyl, sec.-hexyl, n-heptyl, iso-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n -Decyl, and n-dodecyl; preferably Ci-C ⁇ - alkyl such as methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-p
  • C 1 -C 2 alkyl substituted one or more times identically or differently by C 1 -C 2 alkyl groups, N0 2 groups, halogens, such as fluorine, chlorine, bromine and iodine, preferably chlorine and bromine and C 1 -C 2 alkoxy groups or C 1 -C 2 thioether groups, the alkyl groups of these two groups being defined below, - C -C 3 aralkyl, such as benzyl, 1-phenethyl, 2-phenethyl, 1-phenyl-propyl, 2-phenyl-propyl, 3-phenyl-propyl, neophyl (1-methyl-l-phenylethyl) , 1-phenyl-butyl, 2-phenyl-butyl, 3-phenyl-butyl and 4-phenyl-butyl, particularly preferably benzyl,
  • - C 3 -C 2 cycloalkyl such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl and cyclododecyl, preferably cyclopentyl, cyclohexyl and cycloheptyl, - C 3 -C ⁇ cycloalkyl, one or more times identical or differently substituted by C 1 -C 2 -alkyl groups, halogens, NO groups, C 1 -C 2 -alkoxy groups or C 1 -C 2 -thioether groups, such as 2-methylcyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, cis-2, 4-dirnethylcyclopentyl, trans-2, 4-dimethylcyclopentyl 2, 2, 4, 4-tetramethylcyclopentyl,
  • halogenated C 1 -C 2 -alkyl groups such as fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, chloromethyl, dichloromethyl, trichloromethyl, bromomethyl, dibromomethyl, tribromomethyl, pentafluoroethyl, perfluoropropyl and perfluorobutyl, preferably fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, preferably fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl,
  • Ci-C -CC alkoxy groups preferably Ci-C ß alkoxy groups, such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, iso-propoxy, n-butoxy, iso-butoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, n-pen toxy, iso-pentoxy, n-hexoxy and iso-hexoxy, particularly preferably methoxy, ethoxy, n-propoxy and n-butoxy,
  • R xl to R i3 independently of one another are hydrogen, C 1 -C 8 -alkyl groups, which in turn contain 0 (C 1 -C 6 -alkyl) or N (C 1 -C 6 -alkyl) 2 - Groups can be substituted, C 3 -C 2 cycloalkyl groups, C -C 3 aralkyl radicals or C 6 -C 4 aryl groups, such as, for example, the trimethylsilyloxy, triethylsilyloxy, triisopropylsilyloxy, diethylisopropylsilyloxy, dimethylthexylsilyloxy, tert.
  • R X4 and R i5 independently of one another are hydrogen, C 1 -C 20 -alkyl groups, which in turn contain 0 (-C-C 6 -alkyl) or N (-C-C 6 -alkyl) 2 Groups can be substituted, C 3 -C cycloalkyl groups, C -C 3 aryl alkyl radicals or Cg-Ci 4 aryl groups, where R i4 and R i5 can also form a saturated or unsaturated 5- to 8-membered ring , like for example
  • C 1 -C 2 -alkoxy groups as defined above, preferably C 1 -C 6 -alkoxy groups, such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy , n-pen-toxy, iso-pentoxy, n-hexoxy and iso-hexoxy, particularly preferably methoxy, ethoxy, n-propoxy and n-butoxy,
  • R 9 to R i5 mean independently of one another:
  • -C-C 2 o-alkyl groups such as methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, sec.- Pentyl, neo-pentyl, 1, 2-dimethylpropyl, iso-amyl, n-hexyl, iso-hexyl, sec.-hexyl, n-octyl, n-nonyl, iso-nonyl, n-decyl, iso-decyl, n -Undecyl, iso-undecyl, n-dodecyl, iso-dodecyl, n-tetradecyl, n-hexadecyl, n-octadecyl and n-
  • Suitable activators for the preparation of the aqueous polymer dispersions according to the invention include organometallic compounds.
  • activators in the case of organometallic-catalyzed polymerization of olefins are compounds which can transfer a hydride or an alkyl radical or an aryl radical.
  • Preferred activators are also compounds of boron, in particular complexes or salt-like borohydrides, boralkyls or boraryls.
  • Organometallic compounds of tin, zinc, Cadmis, mercury, silicon, germanium, copper, cobalt, iron, lead, nickel, ruthenium, iridium, platinum or rhenium can also be used as activators.
  • Sodium borohydride is particularly preferred as the activator.
  • the activators used can also serve as molecular weight regulators for the polymers produced.
  • Weakly coordinating anions can be used as anionic counterions to the cationic transition metal complexes.
  • Preferred counterions are borates, alkyl or aryl sulfates and alkyl or aryl sulfonyl compounds, and also phosphates, antimonates and arsenates. Examples include: BF 4 " , B (C 6 F 5 ) 4 -, B ((3,5-CF 3 ) 2 C 6 H 3 ) 4 -, CF 3 S0 3 " , C 4 F 9 S0 3 -, (CF 3 S0 2 ) 2 N ⁇ , (CF 3 S0 2 ) 3 C-, PF 6 " , SbF 6 ⁇ , A ⁇ F 6 -.
  • Such compounds are Usually added in the form of salts of suitable metals, preferably in the form of their sodium, lithium, potassium or silver salts.
  • Transition metal complex is generally 10 ⁇ 7 to 10 -2 mol / 1, often 10 ⁇ 5 to 10 -3 mol / 1 and often 10 ⁇ 5 to 10 ⁇ 4 mol / 1, each based on the total amount of water , olefinically unsaturated compounds and optionally organic solvents. Accordingly, the amount of anionic counterions is in these ranges.
  • the molar ratio of activator to transition metal complex is generally in the range from 10 5 to 10 ⁇ 2 , often from 10 3 to 1 and in particular from 10 i to 1.
  • the dispersants likewise used to prepare the polymer dispersions according to the invention can be emulsifiers or protective colloids.
  • Suitable protective colloids are, for example, polyvinyl alcohols, polyalkylene glycols, alkali metal salts of polyacrylic acids and poly ethacrylic acids, gelatin derivatives or acrylic acid, acid methacrylic acid, maleic anhydride, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and / or 4-styrenesulfonic acid copolymers and their alkali metal salts as well as N-vinylpyrrolidone , N-vinylcaprolactam, N-vinylcarbazole, 1-vinylimidazole, 2-vinylimidazole, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, acrylamide, methacrylamide, amine group-containing acrylates, methacrylates, acrylamides and / or methacrylamides-containing homo- and copolymers , A detailed description of further suitable protective colloids can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1,
  • emulsifiers can of course also be used. Frequently, only emulsifiers are used as dispersants, the relative molecular weights of which, in contrast to the protective colloids, are usually below 1000. They can be anionic, cationic or nonionic in nature. Of course, if mixtures of surface-active substances are used, the individual components must be compatible with one another, which can be checked in the case of doubt using a few preliminary tests. In general, anionic emulsifiers are compatible with one another and with nonionic emulsifiers. The same applies to cationic emulsifiers, while anionic and cationic emulsifiers are usually not compatible with one another.
  • anionic, cationic and / or nonionic emulsifiers preferably anionic and / or nonionic emulsifiers, are used as dispersants.
  • Common nonionic emulsifiers are, for example, ethoxylated mono-, di- and tri-al ylphenols (EO grade: 3 to 50, alkyl radical: C 4 to C ⁇ 2 ) and ethoxylated fatty alcohols (EO degree: 3 to 80; alkyl radical: Ce to •
  • Examples include the Lutensol ® A brands (C ⁇ 2 Ci 4 fatty alcohol ethoxylates, EO grade: 3 to 8), Lutensol ® AO brands (C ⁇ C ⁇ 5 oxo alcohol ethoxylates, EO grade: 3 to 30), Lutensol ® AT Brands (Ci ⁇ Cis fatty alcohol ethoxylates, EO grade: 11 to
  • Lutensol (5) ON brands Cio-Oxoalkoholethoxylate, EO grade: 3 to 11
  • Lutensol ® TO brands C ⁇ 3 -Oxoalkoholethoxylate, EO grade: 3 to 20
  • Typical anionic emulsifiers are, for example, alkali metal and ammonium salts of alkyl sulfates (alkyl radical: Cs to Cie), of sulfuric acid semiesters of ethoxylated alkanols (EO degree: 4 to 30, alkyl radical: C 12 to Cis) and ethoxylated alkylphenols (EO degree: 3 to 50 , Alkyl radical: C 4 to C ⁇ 2 ) of alkyl sulfonic acids (alkyl radical: C 12 to Cis) and of alkylarylsulfonic acids (alkyl radical:
  • R X7 and R X8 are H atoms or C 4 - to C 24 -alkyl and are not simultaneously H atoms, and Dl and D 2 can be alkali metal ions and / or ammonium ions.
  • R 17 and R 18 are preferably linear or branched alkyl radicals having 6 to 18 carbon atoms, in particular having 6, 12 and 16 carbon atoms or hydrogen, where R i7 and R i8 are not both H atoms at the same time
  • D and D 2 are preferably sodium, potassium or ammonium, with sodium being particularly preferred.
  • Suitable cationic emulsifiers are generally a primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium salt, alkanolammonium salt, pyridinium salt, imidazolinium salt, oxazolinium salt, and morpholinium salt, and a C ⁇ to Ci 8 alkyl, alkylaryl or heterocyclic radical of amine oxides, quinolinium salts, isoquinolinium salts, tropylium salts, sulfonium salts and phosphonium salts.
  • Examples include dodecylammonium acetate or the corresponding sulfate, the sulfates or acetates of the various 2- (N, N, N-trimethylammonium) ethyl paraffinates, N-cetylpyridinium sulfate, N-laurylpyridinium sulfate and N-cetyl-N, N, N- trimethylammonium sulfate, N-dodecyl-N, N, N-trimethylammonium sulfate, N-octyl-N, N, N-trimeth-- lyammonium sulfate, N, N-distearyl-N, N-dimethylammonium sulfate and the gemini surfactant N, N'- (lauryl) ethylendiamindisulfat, ethoxylated tallow alkyl-N-methyl ammonium sulfate and ethoxyl
  • BASF AG about 12 ethylene oxide.
  • Numerous other examples can be found in H. St che, Tensid-Taschenbuch, Carl-Hanser-Verlag, Kunststoff, Vienna, 1981 and in McCutcheon's, Emulsifiers & Detergents, MC Publishing Company, Glen Rock, 1989.
  • Anionic counter groups are as low as possible nucleophilic, such as perchlorate, sulfate, phosphate, nitrate and carboxylates, such as acetate, trifluoroacetate, trichloroacetate, propionate, oxalate, citrate, benzoate, and conjugated anions of organosulfonic acids, such as methyl sulfonate, trifluoromethyl sulfonate para-toluenesulfonate, furthermore tetrafluoroborate, tetraphenylborate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetrakis [bis (3, 5-trifluoromethyl) phenyl] borate, hexafluorophosphate, hexafluoroarsenate or hexafluoroantimonate.
  • nucleophilic such as perchlorate, sulfate, phosphate, nitrate
  • the emulsifiers preferably used as dispersants are advantageously used in a total amount of 0.005 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 7 parts by weight, in particular 0.1 to 5 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight of water. Depending on the polymerization system, it is also possible to choose the amount of emulsifiers so that their critical micelle concentration in the water is not exceeded.
  • the total amount of protective colloids additionally or instead used as a dispersant is often 0.1 to 10 parts by weight and often 0.2 to 7 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight of water. 5
  • organic solvents that are slightly soluble in water can also be used.
  • Suitable solvents are liquid aliphatic and aromatic hydrocarbons with 5 to 30 carbon atoms, such as n-pentane and isomers, cyclopentane, n-
  • Hydroxy compounds such as saturated and unsaturated fatty alcohols with 10 to 28 carbon atoms, for example n-dodecanol, n-tetradecanol, n-hexadecanol and their isomers or cetyl alcohol, esters, for example fatty acid esters with 10 to
  • the total amount of solvent is up to 15 parts by weight, preferably 0.001 to 10 parts by weight and particularly preferably 0.01 to 5 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of water.
  • solubility of the solvent or of the solvent mixture under reaction conditions in the aqueous reaction medium is preferably ⁇ 50% by weight, ⁇ 40% by weight, ⁇ 30% by weight, ⁇ 20% by weight or ⁇ 10% by weight, based in each case on the total amount of solvent.
  • Solvents are used in particular when the olefinically unsaturated compounds are gaseous under reaction conditions (pressure / temperature), as is the case, for example, with ethene, propene, 1-butene and / or isobutene.
  • the present invention also extends to a process for the preparation of aqueous polymer dispersions by polymerization of one or more olefins in the aqueous medium in the presence of dispersants and, if appropriate, 45 organic solvents, which is characterized in that the polymerization of the olefin (s) using a Catalyst system based on transition metal complexes with Neutral ligands and an activator are used, and such transition metal complexes are used which have no metal-carbon bond before their activation with the aid of the activator used.
  • the polymerization of the olefin (s) is preferably carried out with the aid of a catalyst system based on transition metal complexes of the general formulas (I) to (X). Furthermore, it is advisable to design the polymerization of the olefin (s) with the aid of the activators mentioned above.
  • the transition metal complexes used can, on the one hand, be prepared by complexing metal salts in organic solvents before dispersing them in an aqueous medium. On the other hand, it is also possible for the transition metal complexes to be accessible by adding the respective ligands to aqueous metal salt solutions (in-situ preparation).
  • the process according to the invention can also be carried out by continuously adding the activator used during the polymerization. It may also be advisable to introduce the activator into the aqueous dispersion only after the monomers have been added.
  • the process according to the invention can be carried out in such a way that, in a first step, the total amount of the metal complexes and the activators used are dissolved in some or all of the olefins and / or the slightly water-soluble organic solvents. This solution is then mixed with the dispersants in an aqueous medium to form oil-in-water dispersions with an average droplet diameter> 1000 ⁇ m; the so-called macro emulsions.
  • macroemulsions are then converted, using known measures, into oil-in-water emulsions with an average droplet diameter of ⁇ 1000 nm, the so-called mini-emulsions, and the remaining or total amount of the compounds and / or the small amount are added to them at the reaction temperature Water soluble organic solvent.
  • the average size of the droplets of the disperse phase of the aqueous oil-in-water emulsions can be determined according to the principle of uasielastic dynamic light scattering (the so-called z-average droplet diameter d z of the unimodal analysis of the auto-correlation function), for example with a Coulter N4 Plus Particle Analyzer from Coulter Scientific Instruments.
  • the measurements are diluted at 25 ° C and atmospheric pressure aqueous mini emulsions made, the content of non-aqueous components is 0.01 wt .-%.
  • the dilution is carried out using water which has previously been saturated with the olefins contained in the aqueous emulsion and / or organic solvents which are slightly soluble in water.
  • the latter measure is intended to prevent the thinning from changing the droplet diameter.
  • d z determined in this way for the so-called mini emulsions are normally ⁇ 700 nm, frequently ⁇ 500 ⁇ m. According to the invention, the d z range from 100 nm to 400 nm or from 100 nm to 300 nm is favorable. In the normal case, d z for an aqueous miniemulsion is> 40 nm.
  • High-pressure homogenizers for example, can be used for this purpose.
  • the fine distribution of the components in these machines is achieved through a ' high local energy input.
  • Two variants have proven particularly useful in this regard.
  • the aqueous macroemulsion is compressed to over 1000 bar using a piston pump and then expanded through a narrow gap.
  • the effect here is based on an interaction of high shear and pressure gradients and cavitation in the gap.
  • An example of a high pressure homogenizer that works on this principle is the Niro-Soavi high pressure homogenizer type NS1001L Panda.
  • the compressed aqueous macroemulsion is expanded into a mixing chamber via two opposing nozzles.
  • the fine distribution effect is primarily dependent on the hydrodynamic conditions in the mixing chamber.
  • An example of this type of homogenizer is the M 120 E microfluidizer from Microfluidics Corp.
  • the aqueous macroemulsion is compressed to pressures of up to 1200 bar by means of a pneumatically operated piston pump and removed via a so-called "interaction chamber”. stressed.
  • the emulsion beam is divided into two beams in a microchannel system, which are brought together at an angle of 180 °.
  • the homogenizer is the Nanojet Type Expo from Nanojet Engineering GmbH. However, with the Nanojet instead of a fixed channel Systems installed two homogenizing valves that can be adjusted mechanically.
  • homogenization can e.g. also by using ultrasound (e.g. Branson
  • the devices described in GB-A 22 50 930 and US-A 5,108,654 are also suitable for homogenization by means of ultrasound.
  • the quality of the aqueous miniemulsion generated in the sound field depends not only on the sound power introduced, but also on other factors such as e.g. B. the intensity distribution of ultrasound in the mixing chamber, the residence time, the temperature and the physical properties of the substances to be emulsified, for example on the toughness, the interfacial tension and the vapor pressure.
  • the resulting droplet size depends, inter alia on the concentration of emulsifier and on the energy introduced during homogenization and is therefore for example be specifically adjusted by appropriate change in the homogenization or the corresponding • ultrasonic energy.
  • the device described in DE 197 56 874 has proven particularly useful for producing an aqueous mini-emulsion from conventional macroemulsions by means of ultrasound.
  • it is a device having a reaction chamber or a through-flow reaction channel, and at least one means • comprising the through-flow reaction channel to 'be transferred, ultrasonic waves to the reaction space and wherein the means is configured for transmitting ultrasonic waves so that the entire Reaction space, or the flow-through reaction channel in one section, can be irradiated uniformly with ultrasonic waves.
  • the radiation surface of the means for transmitting ultrasound waves is designed such that it essentially corresponds to the surface of the reaction space or, if the reaction space is a section of a flow-through reaction channel, extends essentially over the entire width of the Extends channel, and that the depth of the reaction space substantially perpendicular to the radiation surface is less than the maximum depth of action of the ultrasound transmission means.
  • depth of the reaction space essentially means the distance between the radiation surface of the ultrasound transmission means and the bottom of the reaction space.
  • Reaction chamber depths of up to 100 mm are preferred.
  • the depth of the reaction space should advantageously not be more than 70 mm and particularly advantageously not more than 50 mm.
  • the reaction In principle, rooms can also have a very small depth, but in view of the lowest possible risk of clogging and easy cleaning and a high product throughput, reaction chamber depths are preferred, which are much larger than the usual gap heights for high-pressure homogenizers and are usually over 10 mm.
  • the depth of the reaction space can advantageously be changed, for example by means of ultrasound transmission means immersed in the housing at different depths.
  • the radiation area of the means for transmitting ultrasound corresponds essentially to the surface of the reaction space.
  • This embodiment serves for the batch-wise production of the mini-emulsions used.
  • ultrasound can act on the entire reaction space.
  • a turbulent flow is generated in the reaction chamber by the axial sound radiation pressure, which causes intensive cross-mixing.
  • such a device has a flow cell.
  • the housing is designed as a flow-through reaction channel which has an inflow and an outflow, the reaction space being a partial section of the flow-through reaction channel.
  • the width of the channel is the channel extension which is essentially perpendicular to the direction of flow.
  • the radiation area covers the entire width of the flow channel transverse to the direction of flow.
  • the length of the radiation surface perpendicular to this width that is to say the length of the radiation surface in the flow direction, defines the effective range of the ultrasound.
  • the flow-through reaction channel has an essentially rectangular cross section. If a likewise rectangular ultrasound transmission medium with corresponding dimensions is installed in one side of the rectangle, a particularly effective and uniform sound system is guaranteed.
  • a round transmission means can also be used without disadvantages, for example.
  • a plurality of separate transmission means can be arranged, which are connected in series as seen in the flow direction. This case, both 'the emitting surfaces and the depth of the reaction space, i.e. the distance between the emitting surface and the bottom of the flow channel vary.
  • the means for transmitting ultrasound waves is particularly advantageously designed as a sonotrode, whose end facing away from the free radiation surface is coupled to an ultrasound transducer.
  • the ultrasonic waves can be generated, for example, by utilizing the reverse piezoelectric effect.
  • high-frequency electrical vibrations (usually in the range from 10 to 100 kHz, preferably between 20 and 40 kHz) are generated, converted into mechanical vibrations of the same frequency by means of a piezoelectric transducer, and with the sonotrode as a transmission element in the sound to be sonicated Medium coupled.
  • the sonotrode is particularly preferably designed as a rod-shaped, axially radiating ⁇ / 2 (or multiple of ⁇ / 2) longitudinal oscillators.
  • a sonotrode can be fastened in an opening of the housing, for example, by means of a flange provided on one of its vibration nodes.
  • the lead-through of the sonotrode into the housing can thus be made pressure-tight, so that the sonication can also be carried out under increased pressure in the reaction space.
  • the oscillation amplitude of the sonotrode can preferably be regulated, that is to say the respectively set oscillation amplitude is checked online and, if necessary, automatically readjusted.
  • the current vibration amplitude can be checked, for example, by a piezoelectric transducer mounted on the sonotrode or a strain gauge with downstream evaluation electronics.
  • baffles are provided in the reaction space to improve the flow and mixing behavior.
  • These internals can be, for example, simple deflection plates or a wide variety of porous bodies.
  • the mixing can also be further intensified by an additional agitator.
  • the reaction space can advantageously be temperature-controlled.
  • One embodiment of the method according to the invention is, for example, such that the total amounts of the metal complex and the activators added are dissolved in a part or the total amount of the slightly water-soluble organic solvents.
  • This organic metal complex solution is then dispersed together with some or all of the dispersants in water to form a macroemulsion.
  • the macroemulsion is converted into a mini emulsion by means of one of the aforementioned homogenizing devices. In these are metered in at reaction temperature and with constant stirring, the total amount of olefins and, if appropriate, the remaining amounts of organic solvents or dispersants.
  • This process variant is chosen in particular when the olefins used are gaseous under reaction conditions, as is the case, for example, with ethene, propene, 1-butene and / or isobutene.
  • the total amount of the metal complex and the activators added are dissolved in a part or the total amount of the olefins.
  • This organic metal complex solution is then dispersed together with a part or the total amount of the dispersing agent in water to form a macroemulsion.
  • the macroemulsion is converted into a mini emulsion by means of one of the aforementioned homogenizing devices. In this mini emulsions at reaction temperature and with constant stirring, the optionally remaining amounts of olefins or Di ⁇ pergier metered edium and optionally the total amount of low lö ⁇ lichen in Wa ⁇ er organic 'see solvent.
  • This process variant is chosen in particular when the olefinically unsaturated compounds used are liquid under reaction conditions, as is the case, for example, with 1-pentene, cyclopentene, 1-hexene, cyclohexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene and / or 1-hexadecene is the case.
  • the liquid droplets with a diameter of ⁇ 1000 nm which are present as a separate phase in the aqueous medium, can contain, in addition to the abovementioned compounds, ie the complex compounds, optionally the activators and the solvent and the olefins, and other components.
  • Formulation aids, antioxidants; Light stabilizers, but also dyes, pigments and / or waxes for hydrophobization in question. If the solubility of the other components in the organic phase forming the droplets is greater than in the aqueous medium, they remain in the droplets during the polymerization reaction.
  • the polymer particles formed generally contain these additional components in copolymerized form.
  • the actual polymerization usually runs at a minimum pressure of 1 bar, below this pressure the polymerization rate is too low. 2 bar are preferred and a minimum pressure of 10 bar is particularly preferred. 5
  • the maximum pressure is 4000 bar; at higher pressures the demands on the material of the polymerization reactor are very high and the process becomes uneconomical.
  • Preferred are ⁇ 100 bar and particularly preferred are ⁇ 50 bar.
  • the polymerization temperature can be varied within a wide range.
  • the minimum temperature is 0 ° C, because at. low temperatures reduce the rate of polymerization. goes.
  • a minimum temperature of 10 ° C. is preferred and particularly
  • the maximum sensible temperature is 350 ° C. and preferably 150 ° C., particularly preferably 100 ° C.
  • the number average particle diameters of the polymer particles in the dispersions according to the invention are between 10 and 20 3000 nm, preferably between 50 and 500 nm and particularly preferably between 70 and 350 nm (quasi-elastic light scattering; ISO standard 13321).
  • the distribution of the particle diameter is generally narrow and monomodal.
  • the particle diameter can be determined using customary methods. An overview of these methods can be found, for example, in D. Distler (editor) "Aqueous polymer dispersions", Wiley-VCH Verlag, 1st edition, 1999, chapter 4.
  • the weight-average molecular weights M w of the polymers obtained are generally in the range from 10,000 to 10,000,000, frequently in the range from 15,000 to 1,000,000 and often in the range from 20,000 to 1,000,000
  • the limit value of the glass transition temperature is meant, which, according to G. Kanig (Kolloid- 45 Zeitschrift für Polymer, vol. 190, page 1, equation 1), strives with increasing molecular weight.
  • the glass transition temperature is determined using the DSC method (diff rential scanning calorimetry, 20 K / min, midpoint measurement, DIN 53765).
  • T g i , T g 2 , .... Tg 11 the glass transition temperatures of only one of the monomers 1 , 2, .... n mean polymers in degrees Kelvin.
  • the T g values for the homopolymers of most monomers are known and are listed, for example, in Ullmann's Ecyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 5, Vol. A21, page 169, VCH Weinheim, 1992; further sources for glass transition temperatures of homopolymers are eg J. Brandrup, EH. 0 Immergut, Polymer Handbook, l ⁇ t Ed., J. Wiley, New York 1966, 2 nd Ed. J. Wiley, New York 1975, and 3 rd Ed. J. Wiley, New York 1989.
  • the polymer dispersions according to the invention often have minimum film-forming temperatures MFT ⁇ 80 ° C., often ⁇ 50 ° C. or ⁇ 30 ° C. 5. Since the MFT is no longer measurable below 0 ° C, the lower limit of the MFT can only be given by the Tg values.
  • the MFT is determined in accordance with DIN 53787.
  • the process according to the invention also makes it possible to obtain aqueous polymer dispersions whose solids content is 0.1 to 70% by weight, frequently 1 to 65% by weight and often 5 to 60% by weight and all values in between.
  • the residual monomers remaining in the aqueous polymer system after completion of the main polymerization reaction can be removed by steam and / or inert gas stripping familiar to the person skilled in the art without the polymer properties of the polymers present in the aqueous medium being adversely affected.
  • the aqueous polymer dispersions obtainable according to the invention are frequently stable over several weeks or months and generally do not show any phase separation, separations or coagulum formation during this time. 5
  • the aqueous polymer dispersions accessible according to the invention can advantageously be used in numerous applications, such as paper applications such as paper coating or surface sizing, and also paints and varnishes, construction chemicals and plastic plasters, adhesive raw materials, sealants, molded foams, textile and leather applications, carpet backing coatings, mattresses or pharmaceuticals preparations. They can also be used as additives in polymer blends or in building materials.
  • Paper coating is understood to mean coating the paper surface with aqueous pigmented dispersions.
  • the polymer dispersions according to the invention are advantageous here on account of their favorable prices. Surface sizing is the pigment-free application of hydrophobic substances.
  • the polyolefin dispersions which have hitherto been difficult to access under economic conditions, are particularly advantageous as a particularly hydrophobic substance.
  • Another advantage is that during the production of the dispersions according to the invention for paper coating or surface sizing no molecular weight regulators such as ter. -Dodecyl mercaptan must be added, which are difficult to separate on the one hand, but smell unpleasant on the other.
  • the polymer dispersions accessible according to the invention are particularly suitable in paints and varnishes because they are very inexpensive.
  • Aqueous polyethylene dispersions are particularly advantageous because they also have special UN stability.
  • aqueous polyethylene dispersions are particularly suitable because they are resistant to basic materials such as cement, for example, which are common in construction chemistry.
  • construction adhesives in particular they are particularly advantageous because they are resistant to basic materials that are common in construction chemistry.
  • molded foams which are produced from the polymer dispersions according to the invention by processes known per se, such as the Dunlop process or the Talalay process, the low price of the dispersions according to the invention is again advantageous.
  • Textile and leather applications serve to preserve and finish textile or leather. Among the effects are the impregnation and the further finishing of the textiles.
  • Carpet back coatings serve to glue the carpet fibers on the back, they also have the task of giving the carpet the necessary rigidity and evenly distributing additives such as flame retardants or antistatic agents.
  • An advantage of the dispersions according to the invention, in addition to the low price, is their insensitivity to the common additives.
  • the polyethylene dispersions according to the invention have proven to be particularly chemically inert.
  • Another advantage is that during the preparation of the dispersions for carpet back coatings according to the invention no molecular weight regulators such as, for example, tert. Dodecyl. must be added, which can be badly separated on one side but smell unpleasant on the other.
  • carpets containing the carpet back coatings according to the invention can be recycled well.
  • compositions are understood to mean dispersions as carriers of medicaments.
  • Dispersions as carriers of medicines are known per se.
  • An advantage of the dispersions according to the invention as carriers of medicaments is the economically favorable price and the resistance to body influences such as gastric juice or enzymes.
  • the process according to the invention opens up an economical, .ecological, preparatively simple and safety-technically largely harmless access to aqueous polymer dispersions of inexpensive olefins. Because of their preparation, the aqueous polymer dispersions accessible according to the invention have polymer particles which contain no or only minimal amounts of organic solvents. However, if the process according to the invention is carried out in the presence of solvents which are sparingly soluble in water, it is possible to avoid odor pollution when polymer films are formed by selecting high-boiling solvents. On the other hand, the optionally used solvents often act as coalescing agents and thus promote film formation.
  • the polymer dispersions accessible according to the invention have polymer particles with a narrow, monomodal particle size distribution.
  • the aqueous polymer dispersions obtained are moreover stable for weeks and months even with small amounts of dispersant and generally show virtually no phase separation, separation or coagulum formation during this time.
  • After erfindung ⁇ diven method also provides aqueous polymer dispersions ⁇ ind also accessible, whose polymer ⁇ toffe next to the polymer further 'additives such as Formulierung ⁇ angesstoff, anti-oxidants, light stabilizers, however, also contain dyes, pigments and / or waxes.
  • aqueous polymer dispersions according to the invention are distinguished, inter alia, by: also characterized by the fact that they have polyolefins with a high molar mass.
  • Example 1 Degassed solvents were always used for the polymerization in the individual examples.
  • the polymerization was carried out using a transition metal compound of the general formula (I), nickel being used as the metal and the individual substituents having the following meaning.
  • R i , R 2 each a 2, 6-iso-propylphenylre ⁇ t
  • R 3 , R 4 each naphthyl

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Abstract

The invention relates to aqueous polymer dispersions that can be obtained by polymerizing one or more olefins in the aqueous medium in the presence of dispersants and, optionally, in the presence of organic solvents. The polymerization of the olefin(s) ensues with the aid of a catalyst system based on transition metal complexes having neutral ligands and with the aid of an activator. Transition metal complexes of this type are used that, before being activated with the aid of the utilized activator, do not have any metal-carbon bonds.

Description

Wässrige Polymerisatdispersionen, ausgehend von aktivierten ÜbergangsmetallkomplexenAqueous polymer dispersions, based on activated transition metal complexes
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft wässrige Polymerisatdispersionen, erhältlich durch Polymerisation von einem oder mehreren Olefinen im wässrigen Medium in Gegenwart von Dispergiermitteln und gegebenenfalls von organischen Lösungsmitteln, wobei dieThe present invention relates to aqueous polymer dispersions obtainable by polymerizing one or more olefins in an aqueous medium in the presence of dispersants and, if appropriate, organic solvents, the
Polymerisation des oder der Olefine mit Hilfe eines Katalysatorsystems auf Basis von Übergangsmetallkomplexen mit Neutralliganden sowie mit Hilfe eines Aktivators erfolgt und wobei solche Übergangsmetallkomplexe eingesetzt werden, welche vor ihrer Akti- vierung mit Hilfe des verwendeten Aktivators keine Metall-Kohlenstoff-Bindung aufweisen.Polymerization of the olefin (s) is carried out with the aid of a catalyst system based on transition metal complexes with neutral ligands and with the aid of an activator, and those transition metal complexes are used which have no metal-carbon bond before their activation with the aid of the activator used.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von wässrigen Polymerisatdispersionen sowie deren Verwendung für Papieranwendungen, Anstrichlacke, Klebrohstoffe, Formschäume, Textil- oder Lederapplikationen, Teppichrückenbe- schichtungen oder pharmazeutische Applikationen.Furthermore, the present invention relates to a process for the preparation of aqueous polymer dispersions and their use for paper applications, paint coatings, adhesive raw materials, molded foams, textile or leather applications, carpet backing coatings or pharmaceutical applications.
Die gängigen Verfahren zur Herstellung wässriger Polymerisat- dispersionen aus den Olefinen Ethen, Propen und/oder 1-Buten bedienen sich entweder der radikalischen Hochdruckpolymerisation oder aber der Herstellung von Sekundärdispersionen. Diese Verfahren sind mit Nachteilen behaftet. Die radikalischen Polymerisationsverfahren erfordern extrem hohe Drücke, sie sind in tech- nischem Maßstab auf Ethylen und Ethylencopolymerisate beschränkt, und die erforderlichen Apparaturen sind sehr teuer in Anschaffung und Wartung (F. Rodriguez, Principles of Polymer Systems, 2. Auflage, McGraw-Hill, Singapur 1983, Seite 384). Eine andere Möglichkeit besteht darin, zunächst die vorgenannten Olefine in einem beliebigen Verfahren zu polymerisieren und anschließend eine Sekundärdispersion herzustellen, wie beispielsweise in der ÜS-A 5,574,091 beschrieben. Diese Methode ist ein Mehrstufenverfahren und somit sehr aufwendig.The common processes for the preparation of aqueous polymer dispersions from the olefins ethene, propene and / or 1-butene either use free-radical high-pressure polymerization or else the preparation of secondary dispersions. These methods have disadvantages. The radical polymerization processes require extremely high pressures, they are limited on a technical scale to ethylene and ethylene copolymers, and the equipment required is very expensive to purchase and maintain (F. Rodriguez, Principles of Polymer Systems, 2nd edition, McGraw-Hill, Singapore 1983, page 384). Another possibility is to first polymerize the aforementioned olefins in any process and then to produce a secondary dispersion, as described, for example, in ÜS-A 5,574,091. This method is a multi-stage process and therefore very complex.
Es war deshalb wünschenswert, wässrige Polymerisatdispersionen von Olefinen, wie die großtechnisch zur Verfügung stehenden Olefine Ethylen, Propylen, Butylen etc. in einem Verfahrensschritt durch Polymerisation der Olefine in wässrigem Medium herzustellen. Außerdem hat die Polymerisation in wässrigem Medium ganz allgemein den Vorteil, dass die Abfuhr der Polymerisations- wärme verfahrensbedingt einfach gelingt. Schließlich sind Polymerisationsreaktionen in wässrigen Systemen ganz allgemein schon deshalb interessant, weil Wasser ein billiges und umweltfreundliches Lösemittel ist.It was therefore desirable to prepare aqueous polymer dispersions of olefins, such as the industrially available olefins ethylene, propylene, butylene, etc., in one process step by polymerizing the olefins in an aqueous medium. In addition, the polymerization in aqueous medium has the general advantage that the heat of polymerization can be easily removed due to the process. After all, polymerization reactions in aqueous systems are quite general interesting because water is a cheap and environmentally friendly solvent.
Für die MetalIkomplex-katalysierte Polymerisation von Olefinen im 5 wässrigen Medium ist von folgendem Stand der Technik auszugehen.For the metal complex-catalyzed polymerization of olefins in an aqueous medium, the following state of the art can be assumed.
Mit elektrophilen Übergangsmetallverbindungen wie TiCl4 (Ziegler- Natta-Katalysator) oder Metallocenen lassen sich Olefine poly- merisieren, wie beispielsweise von H.-H. Brintzinger et al . inWith electrophilic transition metal compounds such as TiCl 4 (Ziegler-Natta catalyst) or metallocenes, olefins can be polymerized, as described, for example, by H.-H. Brintzinger et al. in
10 Angew. Chem. 1995, 207, Seiten 1255ff., beschrieben wird. Jedoch sind sowohl TiCl4 als auch Metallocene feuchtigkeitsempfindlich und eignen sich daher wenig zur Polymerisation von Olefinen in wässrigem Medium. Auch die als Cokatalysatoren verwendeten Alumi- niumalkyle sind feuchtigkeitsempfindlich, so dass Wasser als10 app. Chem. 1995, 207, pages 1255ff. However, both TiCl 4 and metallocenes are sensitive to moisture and are therefore not very suitable for the polymerization of olefins in an aqueous medium. The aluminum alkyls used as cocatalysts are also sensitive to moisture, so that water as
15 Katalysatorgift sorgfältig ausgeschlossen werden muss.15 catalyst poison must be carefully excluded.
Es gibt nur wenig Berichte über Übergangsmetall-katalysierte Reaktionen von Olefinen, wie beispielsweise Ethylen in wässrigem Milieu. So berichten L. Wang et al . in ". Am. Chem. Soc. 1993, 20 115, Seiten 6999ff. über eine Rhodiυ -katalysierte Polymerisation. Die Aktivität ist mit rund einer Insertion/Stunde für technische Anwendungen jedoch viel zu gering.There are few reports of transition metal catalyzed reactions of olefins such as ethylene in an aqueous environment. L. Wang et al. in " . Am. Chem. Soc. 1993, 20 115, pages 6999ff. on a Rhodiυ -catalyzed polymerization. However, the activity is much too low at around one insertion / hour for technical applications.
Die Umsetzung von Ethylen mit Nickel-P,0-Chelatkomplexen, wie sie 25 in den US-Schriften US-A 3,635,937 und US-A 3,686,159 beschrieben wird, erscheint wesentlich vielversprechender. Von Nachteil ist, dass die berichteten Aktivitäten zu gering sind.The reaction of ethylene with nickel-P, 0-chelate complexes, as described in US-A 3,635,937 and US-A 3,686,159, appears to be much more promising. The disadvantage is that the reported activities are too low.
In der EP-A 46331 und der EP-A 46328 wird über die Umsetzung von 30 Ethylen mit Ni-Chelat-Komplexen der allgemeinen Formel A berichtet, wobei unter R gleiche oder verschiedene organischeEP-A 46331 and EP-A 46328 report the reaction of 30 ethylene with Ni chelate complexes of the general formula A, the same or different organic groups being used under R
Figure imgf000003_0001
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Substituenten verstanden werden, von denen einer eine Sulfonyl- 40 gruppe trägt, und F Phosphor, Arsen oder Stickstoff bedeutet. Unter den gewählten Reaktionsbedingungen in Lösemitteln wie Methanol oder Gemischen aus Methanol und einem Kohlenwasserstoff wurden nur Oligomere erhalten, die für die oben genannten Anwendungen ungeeignet sind. 45 In der US-A 4,698,403 (Spalte 7, Zeile 13-18) wird offenbart, dass ein Überschuss an Wasser gegenüber zweizähnigen Ni-Chelat- komplexen als Katalysatorgift wirkt, auch wenn sie eine S03 ~-Gruppe tragen.Substituents are understood, one of which carries a sulfonyl group and F denotes phosphorus, arsenic or nitrogen. Under the selected reaction conditions in solvents such as methanol or mixtures of methanol and a hydrocarbon, only oligomers were obtained which are unsuitable for the above-mentioned applications. 45 In US-A 4,698,403 (column 7, lines 13-18) it is disclosed that an excess of water over bidentate Ni chelate complexes acts as a catalyst poison, even if they carry an S0 3 ~ group.
Aus den oben zitierten Dokumenten ist ersichtlich, dass zahlreiche Ni-Ko plexe in der Gegenwart von Wasser nicht polymerisationsaktiv sind.From the documents cited above it can be seen that numerous Ni complexes are not polymerization-active in the presence of water.
10 Andererseits ist aus WO 97/17380 bekannt, dass Palladium-Verbindungen der Formel B,10 On the other hand, it is known from WO 97/17380 that palladium compounds of the formula B,
Figure imgf000004_0001
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Et = C2H5, Ph = PhenylEt = C 2 H 5 , Ph = phenyl
25 in denen R* beispielsweise für Isopropylgruppen steht, oder die analogen NickelVerbindungen höhere Olefine wie 1-Octen in wässriger Umgebung polymerisieren können. Optional kann ein Emulgator hinzugefügt werden, um die Polymerisation zu erleichtern. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass die Temperatur von25 in which R * is for example isopropyl groups or the analog nickel compounds can polymerize higher olefins such as 1-octene in an aqueous environment. Optionally, an emulsifier can be added to facilitate polymerization. However, it should be noted that the temperature of
30 40 CC nicht überschritten werden sollte, weil andernfalls der Katalysator deaktiviert wird (Seite 25, Zeilen 5ff.). Höhere Reaktionstemperaturen sind aber im Allgemeinen jedoch wünschenswert, weil dadurch die Aktivität eines Katalysatorsystems erhöht werden kann.30 40 C C should not be exceeded, otherwise the catalytic converter will be deactivated (page 25, lines 5ff.). However, higher reaction temperatures are generally desirable because this can increase the activity of a catalyst system.
3535
Nachteilig an Katalysatorsystemen der allgemeinen Formel B ist weiterhin, dass mit Ethylen im Allgemeinen hochverzweigte Polymerisate gebildet werden (C. Killian, ". Am. Chem. Soc. 1996, 118, Seiten 11664ff.), die bisher technisch weniger von BedeutungA further disadvantage of catalyst systems of the general formula B is that generally highly branched polymers are formed with ethylene (C. Killian, " . Am. Chem. Soc. 1996, 118, pages 11664ff.), Which have so far been of less technical importance
40 sind.40 are.
Aus der WO 98/42665 ist ferner bekannt, dass Komplexe der allgemeinen Formel C,From WO 98/42665 it is also known that complexes of the general formula C,
45
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45
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mit M = Ni oder Pd und n Neutralliganden L in Anwesenheit ge- ringer Mengen von Wasser polymerisationsaktiv sind, ohne das die katalytische Aktivität Einbußen erleidet (Seite 16, Zeile 13).with M = Ni or Pd and n neutral ligands L are polymerization-active in the presence of small amounts of water without the catalytic activity suffering (page 16, line 13).
Derartige Komplexe des Nickels oder Palladiums mit Neutralliganden werden auch als kationische Übergangsmetallkomplexe bezeich- net. Durch Zugabe eines Cokatalysators wird die eigentlich aktive Spezies gebildet, welche eine positive Ladung am Metall aufweist. Die negative Ladung wird von einem nicht mit dem Neutralliganden verbundenen Gegenion getragen. Im Gegensatz zu den kationischen Übergangsmetallkomplexen mit Neutralliganden weisen neutrale Übergangsmetallkomplexe mindestens einen ionischen Liganden auf, wodurch die Gesamtladung des Komplexes neutral wird.Such complexes of nickel or palladium with neutral ligands are also referred to as cationic transition metal complexes. By adding a cocatalyst, the actually active species is formed, which has a positive charge on the metal. The negative charge is carried by a counter ion that is not connected to the neutral ligand. In contrast to the cationic transition metal complexes with neutral ligands, neutral transition metal complexes have at least one ionic ligand, which makes the overall charge of the complex neutral.
Für die katalytische Emulsionspolymerisation von Olefinen in Wasser wurden bislang meist neutrale Übergangsmetallkomplexe beschrieben (WO 00/20464, WO 01/44325, US-A 4689437, EP-A 177999' und US-A 3676523) .To date, neutral transition metal complexes have mostly been described for the catalytic emulsion polymerization of olefins in water (WO 00/20464, WO 01/44325, US-A 4689437, EP-A 177999 'and US-A 3676523).
Aus der. WO 96/23010 ist die Polymerisation von Olefinen und Acrylaten mit Hilfe von kationischen Übergangsmetallkomplexen des Nickels und des Palladiums mit neutralen Diimin-Liganden bekannt.From the. WO 96/23010 discloses the polymerization of olefins and acrylates with the aid of cationic transition metal complexes of nickel and palladium with neutral diimine ligands.
Weitere Beispiele für kationische Übergangsmetallkomplexe finden sich in der WO-A 98/47934 und der WO-A 96/37522, wo Nickel-Komplexe mit Phosphinliganden zur Polymerisation von Olefinen einge- setzt werden. Bei der WO-A 98/47934 werden die Nickel-Komplexe zusammen mit Aluminiumalkylverbindungen als Aktivatoren verwendet. In der WO 01/10876 wird die Polymerisation von Nickel- Komplexen mit P-X-P-Liganden offenbart.Further examples of cationic transition metal complexes can be found in WO-A 98/47934 and WO-A 96/37522, where nickel complexes with phosphine ligands are used for the polymerization of olefins. In WO-A 98/47934 the nickel complexes are used together with aluminum alkyl compounds as activators. WO 01/10876 discloses the polymerization of nickel complexes with P-X-P ligands.
Darüber hinaus ist aus Chem. Communication 2000,301 und Chem. Eur. J. 2000,6,24,4623 bekannt, kationische Palladium-Komplexe zur Polymerisation in wässrigem Medium einzusetzen. Als Starterverbindungen werden dabei Alkylkomplexe des Palladiums eingesetzt, wobei zur Aktivierung kein Cokatalysator verwendet wird. In der WO 97/17380 und der WO 97/48740 werden kationische Komplexe des Palladiums zur Herstellung von Polyolefinen in wässrigem Medium eingesetzt. Die dort beschriebenen Komplexe weisen u.a. eine Metall-Kohlenstoff-Bindung auf, wobei die eigentliche aktive Spezies nicht insitu hergestellt wird. Bei der Verwendung der beschriebenen Palladiumkomplexe werden Polymere erhalten, die sich durch eine Graufärbung durch die Bildung von metallischem Palladium auszeichnen. Falls es sich bei den hergestellten Polymeren um Polyethylene handelt, verfügen diese über einen hohen Verzweigungsgrad.In addition, it is known from Chem. Communication 2000.301 and Chem. Eur. J. 2000.6.24.4623 to use cationic palladium complexes for polymerization in an aqueous medium. Alkyl complexes of palladium are used as starter compounds, no cocatalyst being used for activation. In WO 97/17380 and WO 97/48740, cationic complexes of palladium are used for the production of polyolefins in an aqueous medium. The complexes described therein have, inter alia, a metal-carbon bond, the actual active species not being produced in situ. When the palladium complexes described are used, polymers are obtained which are characterized by a gray coloration due to the formation of metallic palladium. If the polymers produced are polyethylenes, they have a high degree of branching.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zu Grunde, den geschilderten Nachteilen abzuhelfen und neuartige wässrige Polymerisatdispersionen auf Basis von kationischen Übergangs- metallkomplexen mit Neutralliganden zu entwickeln, die durch einen möglichst einfachen Aktivierungsschritt zugänglich sind. Weiterhin erstreckt sich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung auch auf die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen wässrigen Polymerisatdispersionen sowie deren Verwendung in üblichen technischen Anwendungsgebieten.The present invention was therefore based on the object of remedying the disadvantages described and of developing novel aqueous polymer dispersions based on cationic transition metal complexes with neutral ligands, which are accessible through the simplest possible activation step. Furthermore, the object of the present invention also extends to the development of a new process for the preparation of the aqueous polymer dispersions according to the invention and their use in customary technical fields of application.
Demgemäß wurden neuartige Polymerisatdispersionen gefunden, erhältlich durch Polymerisation von einem oder mehreren Olefinen im wässrigen Medium in Gegenwart von Dispergiermitteln und gege- benenfalls von organischen Lösungsmitteln, wobei die Polymerisation des oder der Olefine mit Hilfe eines Katalysatorsystems auf Basis von Übergangsmetallkomplexen mit Neutralliganden sowie mit Hilfe eines Aktivators erfolgt und wobei solche Übergangs- metallkomplexe eingesetzt werden, welche vor ihrer Aktivierung mit Hilfe des verwendeten Aktivators keine Metall-Kohlenstoff- Bindung aufweisen.Accordingly, novel polymer dispersions have been found, obtainable by polymerizing one or more olefins in an aqueous medium in the presence of dispersants and, if appropriate, organic solvents, the polymerization of the olefin (s) using a catalyst system based on transition metal complexes with neutral ligands and with the aid of a Activator takes place and such transition metal complexes are used which have no metal-carbon bond before their activation with the aid of the activator used.
Geeignete Olefine zur Herstellung von wässrigen Homopolymerisat- dispersionen sind unter anderem: Ethylen, Propylen, 1-Buten, 2-Buten, 1-Penten, 2-Penten, 1-Hexen, 2-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Decen und 1-Eicosen, aber auch verzweigte Olefine wie 4-Methyl-l-penten, Norbornen, Vinylcyclohexen und Vinylcyclohexan sowie Styrol, para-Methylstyrol und para-Vinylpyridin, wobei Ethylen und Propylen bevorzugt sind. Besonders bevorzugt ist Ethylen.Suitable olefins for the preparation of aqueous homopolymer dispersions include: ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1 -Decene and 1-eicosen, but also branched olefins such as 4-methyl-1-pentene, norbornene, vinylcyclohexene and vinylcyclohexane as well as styrene, para-methylstyrene and para-vinylpyridine, ethylene and propylene being preferred. Ethylene is particularly preferred.
Wässrige Copolymerisatdispersionen zweier oder mehrerer Olefine enthalten neben den bereits genannten Olefinen noch Coolefine aus folgenden Gruppen: * Unpolare l-01efine, wie beispielsweise Ethylen, Propylen,In addition to the olefins already mentioned, aqueous copolymer dispersions of two or more olefins also contain coolefins from the following groups: * Nonpolar I-01efins, such as ethylene, propylene,
1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Decen und 1-Eicosen, aber auch verzweigte Olefine, wie beispielsweise 4-Methyl-l-penten, Vinylcyclohexen und Vinylcyclohexan sowie Styrol, para-Methylstyrol und para-Vinylpyridin, wobei1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene and 1-eicosen, but also branched olefins, such as 4-methyl-1-pentene, vinylcyclohexene and vinylcyclohexane and styrene, para -Methylstyrene and para-vinyl pyridine, where
Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Decen bevorzugt sind.Ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene are preferred.
* Olefine mit innerständigen Doppelbindungen, beispielsweise 2-Buten, 2-Penten oder 2-Hexen.* Olefins with internal double bonds, for example 2-butene, 2-pentene or 2-hexene.
* Olefine, welche polare Gruppen enthalten, wie beispielsweise Acrylsäure, Acrylsäure-Ci-Cs-alkylester, 2-Hydroxyethylacry- lat, 3-Hydroxypropylacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat, Meth- acrylsäure, Methacrylsäure-Ci-Cs-alkylester, Cχ-Cg-Alkyl- Vinylether und Vinylacetat, aber auch 10-Undecensäure, 3-Butensäure, 4-Pentensäure, 5-Hexensäure sowie Styrol-4- sulfonsäure. Bevorzugt sind Acrylsäure, Acrylsäuremethyl- ester, Acrylsäureethylester, Acrylsäure-n-butylester, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, Methylmeth- acrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Acrylnitril, Ethylvinylether, Vinylacetat, 10-Undecensäure, 3-Butensäure, 4-Pentensäure und 5-Hexensäure.* Olefins which contain polar groups, such as, for example, acrylic acid, acrylic acid-Ci-Cs-alkyl ester, 2-hydroxyethyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, methacrylic acid, methacrylic acid-Ci-Cs-alkyl ester, Cχ-Cg- Alkyl vinyl ether and vinyl acetate, but also 10-undecenoic acid, 3-butenoic acid, 4-pentenoic acid, 5-hexenoic acid and styrene-4-sulfonic acid. Preferred are acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, acrylonitrile, ethyl vinyl ether, vinyl acetate, 10-undecenoic acid, 3-butenoic acid, 4-butenoic acid, 4-butenoic acid, 4-butenoic acid, Pentenoic acid and 5-hexenoic acid.
Als Coolefin kann auch Kohlenmonoxid verwendet werden.Carbon monoxide can also be used as a coolefin.
Der Anteil an Coolefinen im zu polymerisierenden Olefingemisch ist frei wählbar und beträgt üblicherweise < 50 Gew.-%, häufig < 40 Gew.-% und oft < 30 Gew.-% oder < 20 Gew.-%. Werden ins- besondere polare Gruppen enthaltende Olefine zur Copolymerisation eingesetzt, beträgt deren Anteil im zu polymerisierenden Olefingemisch in der Regel > 0,1 Gew.-%, > 0,2 Gew.-% oder > 0,5 Gew.-%, und < 2 Gew.-%, < 5 Gew.-% oder < 10 Gew.-%.The proportion of coolefins in the olefin mixture to be polymerized is freely selectable and is usually <50% by weight, frequently <40% by weight and often <30% by weight or <20% by weight. If olefins containing polar groups in particular are used for the copolymerization, their proportion in the olefin mixture to be polymerized is generally> 0.1% by weight,> 0.2% by weight or> 0.5% by weight, and <2% by weight, <5% by weight or <10% by weight.
Bevorzugt wird ausschließlich Ethylen eingesetzt. Werden wenigstens zwei Olefine zur Polymerisation eingesetzt, werden diese häufig aus der Gruppe umfassend Ethylen, Propylen, 1-Btιten, 1-Hexen und Styrol ausgewählt. Häufig wird Ethylen in Kombination mit Propylen, 1-Buten, 1-Hexen oder Styrol eingesetzt.Only ethylene is preferably used. If at least two olefins are used for the polymerization, these are often selected from the group consisting of ethylene, propylene, 1-tin, 1-hexene and styrene. Ethylene is often used in combination with propylene, 1-butene, 1-hexene or styrene.
Die in den erfindungsgemäßen wässrigen Polymerisatdispersionen vorliegenden Polymerisate werden mit Hilfe eines Katalysatorsystems auf Basis von Übergangsmetallen mit Neutralliganden hergestellt. Dabei eignen sich insbesondere neben weiteren Über- gangsmetallkomplexen insbesondere solche der nachstehenden allgemeinen Formeln (I) bis (X) :
Figure imgf000008_0001
The polymers present in the aqueous polymer dispersions according to the invention are produced with the aid of a catalyst system based on transition metals with neutral ligands. In addition to other transition metal complexes, those of the following general formulas (I) to (X) are particularly suitable:
Figure imgf000008_0001
I II IIII II III
Figure imgf000008_0002
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VII VIIIVII VIII
Figure imgf000008_0003
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IXIX
in denen die Substituenten und Indizes folgende Bedeutung haben.in which the substituents and indices have the following meaning.
M: ein Übergangsmetall der Gruppen 7 bis 10 des PeriodensystemsM: a transition metal of groups 7 to 10 of the periodic table
El: Stickstoffatom oder Phosphoratom für die Formeln I, II,El: nitrogen atom or phosphorus atom for the formulas I, II,
III, VI, VII, IX, XIII, VI, VII, IX, X
Sauerstoffatom oder Schwefelatom für die Formeln IV undOxygen atom or sulfur atom for the formulas IV and
V Substituiertes Stickstoff tom (NR8) oder substituiertes Phoεphoratom (PR8) für die Formel VV Substituted nitrogen tom (NR 8 ) or substituted Phoεphoratom (PR 8 ) for the formula V
E2 : Stickstoffatom oder Phosphoratom für die Formeln I, VII, IX und XE 2 : nitrogen atom or phosphorus atom for the formulas I, VII, IX and X
Sauerstoffatom oder Schwefelatom für die Formeln II, III, IV, V, VIOxygen atom or sulfur atom for the formulas II, III, IV, V, VI
Substituiertes Stickstoffatom (NR8) oder substituiertes Phosphoratom (PR8) für die Formeln III, IV, V, VISubstituted nitrogen atom (NR 8 ) or substituted phosphorus atom (PR 8 ) for the formulas III, IV, V, VI
E3 : Stickstoffatom oder Phosphoratom für die Formel IX Sauerstoffatom oder Schwefelatom für die Formel XE 3 : nitrogen atom or phosphorus atom for the formula IX oxygen atom or sulfur atom for the formula X
E4 : Phosphoratom für die Formel VIIIE 4 : phosphorus atom for the formula VIII
L(n): Halogenidionen, Amidionen (R10)h NH2-h> wobei h eine ganze Zahl von 0 bis 2 bedeutet, Oxyverbindung OR9 oder Acetylacetonat und n für die Wertigkeit des Metalls M stehtL (n): halide ions, amide ions (R 10 ) h NH 2 - h > where h is an integer from 0 to 2, oxy compound OR 9 or acetylacetonate and n stands for the valency of the metal M.
Rl bis R8: unabhängig voneinander Wasserstoff,R l to R 8 : independently of one another hydrogen,
Cι-Cι2-Alkyl, wobei die Alkylgruppen verzweigt oder unverzweigt sein können, Cι~Cι2-Alkyl , ein- oder mehrfach gleich oder verschieden substituiert durch Cι-Cι2-Alkylgruppen, Halogene, N0-Gruppen, Cι-Cι2-Alkoxygruppen oder Cι-Cι2-Thioether- gruppen, C~Cι3-Aralkyl , C3-Cι2-Cycloalkyl,C 1 -C 2 -alkyl, where the alkyl groups may be branched or unbranched, C 1 -C 2 -alkyl, one or more times the same or differently substituted by C 1 -C 2 -alkyl groups, halogens, N0 groups, C 1 -C 2 - Alkoxy groups or C 1 -C 2 thioether groups, C ~ C 3 aralkyl, C 3 -C 2 cycloalkyl,
C3-Cι2-Cycloalkyl, ein- oder mehrfach gleich oder verschieden substituiert durch C1-C12-Alkylgruppen, Halogene, N02-Gruppen, Cι-Cι2-Alkoxygruppen oder Cι-Cι2-Thioethergruppen, C6-Cι4-Aryl,C 3 -C 2 cycloalkyl, substituted one or more times identically or differently by C 1 -C 12 alkyl groups, halogens, N0 2 groups, C 1 -C 2 alkoxy groups or C 1 -C 2 thioether groups, C 6 -C 4 4- aryl,
C6-Ci4-Aryl, gleich oder verschieden substituiert durch eine oder mehrere Cι-Cι2-Alkylgruppen, Halogene, N02-Gruppen, ein- oder mehrfach halogenierte Cι~Cι2-Alkylgruppen, Cι-Cι2-Alkoxygruppen, Silyloxygrup- pen OSiRHRi2Rl3 , A inogruppen NRi4R5 oder C-Cι2-Thio- ethergruppen, Cι-Cι2-Alkoxygruppen, Silyloxygruppen OSiRü ^R13 , Halogene, N0 -Gruppen oderC 6 -Ci 4 aryl, identically or differently substituted by one or more C 1 -C 2 alkyl groups, halogens, N0 2 groups, one or more halogenated C 1 -C 2 alkyl groups, C 1 -C 2 alkoxy groups, silyloxy group - Pen OSiR H Ri 2 Rl 3 , amino groups NR i4 R 5 or C-Cι 2 thio ether groups, Cι-C 2 alkoxy groups, silyloxy groups OSiRü ^ R 13 , halogens, N0 groups or
Aminogruppen NRi4Ri5, wobei jeweils zwei benachbarte Reste Rl bis R8 mitein- ander einen gesättigten oder ungesättigten 5- bis 8-gliedrigen Ring bilden können,Amino groups NR i4 R i5 , two adjacent residues R 1 to R 8 others can form a saturated or unsaturated 5- to 8-membered ring,
R9 bis RX5 unabhängig voneinander Wasserstoff,R 9 to R X5 are independently hydrogen,
Cι-C2o~Alkylgruppen, die ihrerseits mit 0 (Cι-C6-Alkyl) oder N(Cι-C6~Alkyl) -Gruppen substituiert sein können,-C-C 2 o ~ alkyl groups, which in turn can be substituted with 0 (-C-C 6 alkyl) or N (-C-C 6 ~ alkyl) groups,
C3-Cι-Cycloalkylgruppen,C 3 -C -cycloalkyl groups,
C -Cι3-Aralkylreste oder C6-C 4-Arylgruppen.C -C 3 aralkyl radicals or C 6 -C 4 aryl groups.
Wesentlich an den hier beschriebenen Übergangsmetallkomplexen ist dabei, dass diese vor ihrer Aktivierung mit Hilfe des eingesetzten Aktivators keine Metall-Kohlenstoff-Bindung aufweisen.It is essential in the transition metal complexes described here that they do not have a metal-carbon bond before they are activated with the aid of the activator used.
Bevorzugte Übergangsmetalle der Gruppen 7 bis 10 des Periodensystems sind dabei u.a. Nickel und Palladium.Preferred transition metals of groups 7 to 10 of the periodic table include Nickel and palladium.
Die Substituenten Ei, E , und E3 stehen insbesondere für ein Stickstoffatom.The substituents Ei, E, and E 3 in particular represent a nitrogen atom.
Der Substituent L(n) bedeutet insbesondere Fluorid, Chlorid und Bromid, wobei n die Wertigkeit des Metalls symbolisiert.The substituent L (n) means in particular fluoride, chloride and bromide, where n symbolizes the valence of the metal.
Die Reste Rx bis R8 werden unabhängig voneinander ausgewählt ausThe radicals R x to R 8 are selected independently of one another
Wasserstoff,Hydrogen,
Cι-Cι2-Alkyl, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso- Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pen- tyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1, 2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Heptyl, iso-Hep- tyl, n-Octyl, n-Nonyl, n-Decyl, und n-Dodecyl; bevorzugt Ci-Cδ-Alkyl wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1, 2-Dimethylpropyl, iso-Amyl, n-He- xyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, besonders bevorzugt C -C4-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl,C 1 -C 2 alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, sec .-Pentyl, neo-pentyl, 1, 2-dimethylpropyl, iso-amyl, n-hexyl, iso-hexyl, sec.-hexyl, n-heptyl, iso-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n -Decyl, and n-dodecyl; preferably Ci-C δ- alkyl such as methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, sec-pentyl , neo-pentyl, 1, 2-dimethylpropyl, iso-amyl, n-hexyl, iso-hexyl, sec.-hexyl, particularly preferably C -C 4 alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, iso- Propyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl and tert-butyl,
Cι-Cι2-Alkyl, ein- oder mehrfach gleich oder verschieden substituiert durch Cι~Cι -Alkylgruppen, N02-Gruppen, Halogene, wie Fluor, Chlor, Brom und Iod, bevorzugt Chlor und Brom und Cι-Cι2-Alkoxygruppen oder Cι-Cι2-Thioethergruppen, wobei die Alkylgruppen dieser beiden Gruppen nachstehend definiert sind, - C-Cι3-Aralkyl, wie beispielsweise Benzyl , 1-Phenethyl, 2-Phenethyl, 1-Phenyl-propyl, 2-Phenyl-propyl, 3-Phenyl-pro- pyl, Neophyl (1-Methyl-l-phenylethyl) , 1-Phenyl-butyl, 2-Phe- nyl-butyl, 3-Phenyl-butyl und 4-Phenyl-butyl, besonders bevorzugt Benzyl ,C 1 -C 2 alkyl, substituted one or more times identically or differently by C 1 -C 2 alkyl groups, N0 2 groups, halogens, such as fluorine, chlorine, bromine and iodine, preferably chlorine and bromine and C 1 -C 2 alkoxy groups or C 1 -C 2 thioether groups, the alkyl groups of these two groups being defined below, - C -C 3 aralkyl, such as benzyl, 1-phenethyl, 2-phenethyl, 1-phenyl-propyl, 2-phenyl-propyl, 3-phenyl-propyl, neophyl (1-methyl-l-phenylethyl) , 1-phenyl-butyl, 2-phenyl-butyl, 3-phenyl-butyl and 4-phenyl-butyl, particularly preferably benzyl,
- C3-Cι2-Cycloalkyl, wie beispielsweise Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclodecyl, Cycloundecyl und Cyclododecyl, bevorzugt Cyclopentyl , Cyclohexyl und Cycloheptyl, - C3-Cι-Cycloalkyl, ein- oder mehrfach gleich oder verschieden substituiert durch Cι-Cι2-Alkylgruppen, Halogene, N0-Gruppen, Cι-Cι2-Alkoxygruppen oder Cι-Cι2-Thioethergruppen, wie beispielsweise 2-Methylcyclopentyl, 3-Methylcyclopentyl, cis-2 , 4-Dirnethylcyclopentyl, trans-2 , 4-Dimethylcyclopentyl 2 , 2 , 4 , 4-Tetramethylcyclopentyl , 2-Methylcyclohexyl, 3-Methyl- cyclohexyl, 4-Methylcyclohexyl, cis-2 , 5-Dirnethylcyclohexyl, trans-2 , 5-Dirnethylcyclohexyl, 2,2,5, 5-Tetramethylcyclohexyl , 2-Methoxycyclopentyl, 2-Methoxycyclohexyl, 3-Methoxycyclopen- tyl, 3-Methoxycyclohexyl, 2-Chlorcyclopentyl, 3-Chlorcyclo- pentyl, 2 , 4-Dichlorcyclopentyl, 2, 2 , 4, 4-Tetrachlorcyclopen- tyl, 2-Chlorcyclohexyl, 3-Chlorcyclohexyl, 4-Chlorcyclohexyl, 2, 5-Dichlorcyclohexyl, 2, 2, 5, 5-Tetrachlorcyclohexyl, 2-Thio- methylcyclopentyl, 2-Thiomethylcyclohexyl, 3-Thiomethyl-cy- clopentyl, 3-Thio ethylcyclohexyl und weitere Derivate, - C6-Ci ~Aryl, wie beispielsweise Phenyl, 1-Naphthyl,- C 3 -C 2 cycloalkyl such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl and cyclododecyl, preferably cyclopentyl, cyclohexyl and cycloheptyl, - C 3 -Cι cycloalkyl, one or more times identical or differently substituted by C 1 -C 2 -alkyl groups, halogens, NO groups, C 1 -C 2 -alkoxy groups or C 1 -C 2 -thioether groups, such as 2-methylcyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, cis-2, 4-dirnethylcyclopentyl, trans-2, 4-dimethylcyclopentyl 2, 2, 4, 4-tetramethylcyclopentyl, 2-methylcyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, cis-2, 5-dirnethylcyclohexyl, trans-2, 5-dirnethylcyclohexyl, 2.2 , 5, 5-tetramethylcyclohexyl, 2-methoxycyclopentyl, 2-methoxycyclohexyl, 3-methoxycyclopentyl, 3-methoxycyclohexyl, 2-chlorocyclopentyl, 3-chlorocyclopentyl, 2, 4-dichlorocyclopentyl, 2, 2, 4, 4-tetrachlorocyclopen - tyl, 2-chlorocyclohexyl, 3-chlorocyclohexyl, 4-chlorocyclohexyl, 2, 5-dich lorcyclohexyl, 2, 2, 5, 5-tetrachlorocyclohexyl, 2-thiomethylcyclopentyl, 2-thiomethylcyclohexyl, 3-thiomethyl-cyclopentyl, 3-thioethylcyclohexyl and other derivatives, - C 6 -Ci ~ aryl, such as phenyl, 1-naphthyl,
2-Naphthyl, 1-Anthryl, 2-Anthryl,- 9-Anthryl, 1-Phenanthryl , 2-Phenanthryl, 3-Phenanthryl, 4-Phenanthryl und 9-Phenant- hryl, ihrerseits substituiert durch eine oder mehrere2-naphthyl, 1-anthryl, 2-anthryl, - 9-anthryl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4-phenanthryl and 9-phenanthryl, in turn substituted by one or more
* Cι-Ci2-Alkylgruppen, wie oben definiert,* -C-Ci 2 alkyl groups, as defined above,
* Halogene, wie oben definiert,* Halogens as defined above,
* NO2-Gruppen* NO 2 groups
* ein- oder mehrfach halogenierte Cι-Cι2-Alkylgruppen, wie Fluormethyl, Difluormethyl, Trifluormethyl, Chlormethyl, Dichlormethyl, Trichlormethyl, Brommethyl, Dibrommethyl , Tribrommethyl , Pentafluorethyl , Perfluorpropyl und Per- fluorbutyl, bevorzugt Fluormethyl, Difluormethyl, Trifluormethyl und Perfluorbutyl,* one or more halogenated C 1 -C 2 -alkyl groups, such as fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, chloromethyl, dichloromethyl, trichloromethyl, bromomethyl, dibromomethyl, tribromomethyl, pentafluoroethyl, perfluoropropyl and perfluorobutyl, preferably fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl, trifluoromethyl,
* Cι-Cι-Alkoxygruppen, bevorzugt Ci-Cß-Alkoxygruppen, wie beispielsweise Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, iso-Propoxy, n-Butoxy, iso-Butoxy, sec.-Butoxy, tert .-Butoxy, n-Pen- toxy, iso-Pentoxy, n-Hexoxy und iso-Hexoxy, besonders bevorzugt Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy und n-Butoxy,* -C -CC alkoxy groups, preferably Ci-C ß alkoxy groups, such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, iso-propoxy, n-butoxy, iso-butoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, n-pen toxy, iso-pentoxy, n-hexoxy and iso-hexoxy, particularly preferably methoxy, ethoxy, n-propoxy and n-butoxy,
* Silyloxygruppen OSiRHR2Ri3, wobei Rxl bis Ri3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Cι-C o-Alkylgruppen, die ihrerseits mit 0(Cι-C6-Alkyl) oder N (Cι-C6-Alkyl) 2-Gruppen substituiert sein können, C3-Cι2-Cycloalkylgruppen, C -Cι3-Aralkylresten oder C6-C 4-Arylgruppen bedeuten, wie beispielsweise die Trimethylsilyloxy-, Triethylsilyloxy-, Triisopropylsilyloxy-, Diethylisopropylsilyloxy-, Dime- thylthexylsilyloxy-, tert .-Butyldimethylsilyloxy-, tert.- Butyldiphenylsilyloxy-, Tribenzylsilyloxy-, Triphenylsi- lyloxy- und die Tri-para-xylylsilyloxygruppe; besonders bevorzugt sind die Trimethylsilyloxygruppe und die tert.- Butyldimethylsilyloxygruppe,* Silyloxy groups OSiR H R 2 R i3 , where R xl to R i3 independently of one another are hydrogen, C 1 -C 8 -alkyl groups, which in turn contain 0 (C 1 -C 6 -alkyl) or N (C 1 -C 6 -alkyl) 2 - Groups can be substituted, C 3 -C 2 cycloalkyl groups, C -C 3 aralkyl radicals or C 6 -C 4 aryl groups, such as, for example, the trimethylsilyloxy, triethylsilyloxy, triisopropylsilyloxy, diethylisopropylsilyloxy, dimethylthexylsilyloxy, tert. Butyldimethylsilyloxy, tert.butylsilyloxy, tert.butyldipyl, , Triphenylsilyloxy and the tri-para-xylylsilyloxy group; the trimethylsilyloxy group and the tert-butyldimethylsilyloxy group are particularly preferred,
* Aminogruppen NRlRx5, wobei RX4 und Ri5 unabhängig vonein- ander Wasserstoff, C1-C20-Alkylgruppen, die ihrerseits mit 0(Cι-C6-Alkyl) oder N(Cι-C6~Alkyl)2-Gruppen substituiert sein können, C3-Cι -Cycloalkylgruppen, C -C 3-Aral- kylresten oder Cg-Ci4-Arylgruppen bedeuten, wobei Ri4 und Ri5 auch einen gesättigten oder ungesättigten 5- bis 8-gliedrigen Ring bilden können, wie beispielsweise* Amino groups NR 1 R x5 , where R X4 and R i5 independently of one another are hydrogen, C 1 -C 20 -alkyl groups, which in turn contain 0 (-C-C 6 -alkyl) or N (-C-C 6 -alkyl) 2 Groups can be substituted, C 3 -C cycloalkyl groups, C -C 3 aryl alkyl radicals or Cg-Ci 4 aryl groups, where R i4 and R i5 can also form a saturated or unsaturated 5- to 8-membered ring , like for example
Dimethylamino, Diethylamino, Diisopropylamino, Methyl- phenylamino, Diphenyϊamino, JV-Piperidyl , iV-Pyrrolidinyl , N~Pyrryl, i\7-Indoly oder JV-Carbazolyl, oderDimethylamino, diethylamino, diisopropylamino, methylphenylamino, diphenyamino, JV-piperidyl, iV-pyrrolidinyl, N ~ pyrryl, i \ 7-indoly or JV-carbazolyl, or
* C -Cι2-Thioethergruppen, wie oben definiert,* -C -C 2 thioether groups, as defined above,
Cι-Cι2-Alkoxygruppen, wie oben definiert, bevorzugt Ci-Cg-Alkoxygruppen, wie Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, iso-Pro- poxy, n-Butoxy, iso-Butoxy, sec.-Butoxy, tert .-Butoxy, n-Pen- toxy, iso-Pentoxy, n-Hexoxy und iso-Hexoxy, besonders bevor- zugt Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy und n-Butoxy,C 1 -C 2 -alkoxy groups, as defined above, preferably C 1 -C 6 -alkoxy groups, such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy , n-pen-toxy, iso-pentoxy, n-hexoxy and iso-hexoxy, particularly preferably methoxy, ethoxy, n-propoxy and n-butoxy,
Silyloxygruppen OSiRHRi2Ri3 , wie oben definiert, Halogene, wie oben definiert, oder Aminogruppen NRl4Ri5, wie oben definiert, oder O2-Gruppen,Silyloxy groups OSiRHR i2 R i3 as defined above, halogens as defined above or amino groups NR 14 R i5 as defined above, or O 2 groups,
wobei jeweils zwei benachbarte Reste Ri bis R8 miteinander einen gesättigten oder ungesättigten 5- bis 8-gliedrigen Ring bilden können, der aromatisch oder aliphatisch ist, wie beispielsweise -(CH2)3- (Trimethylen) , -(CH2) - (Tetramethylen), -(CH2)s- (Penta- methylen) , -(CH2)6- (Hexamethylen) , -CH2-CH=CH-, -CH2-CH=CH-CH2-, -CH=CH-CH=CH- , -O-CH2-O-, -0-CHMe-O-, -CH- (C6H5) -0-, -O-CH2-CH2-O-, -0-CMe2-0-, -NMe-CH2-CH2-NMe-, -NMe-CH2-NMe- oder -0-SiMe2-0- .where two adjacent radicals R i to R 8 together can form a saturated or unsaturated 5- to 8-membered ring which is aromatic or aliphatic, such as - (CH 2 ) 3 - (trimethylene), - (CH 2 ) - (Tetramethylene), - (CH 2 ) s- (pentamethylene), - (CH 2 ) 6 - (hexamethylene), -CH 2 -CH = CH-, -CH 2 -CH = CH-CH 2 -, - CH = CH-CH = CH-, -O-CH 2 -O-, -0-CHMe-O-, -CH- (C 6 H 5 ) -0-, -O-CH 2 -CH 2 -O- , -0-CMe 2 -0-, -NMe-CH 2 -CH 2 -NMe-, -NMe-CH 2 -NMe- or -0-SiMe 2 -0-.
R9 bis Ri5 bedeuten unabhängig voneinander:R 9 to R i5 mean independently of one another:
Wasserstoff,Hydrogen,
Cι-C2o-Alkylgruppen, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso- Pentyl, sec.-Pentyl, neo-Pentyl, 1 , 2-Dimethylpropyl, iso- Amyl, n-Hexyl, iso-Hexyl, sec.-Hexyl, n-Octyl, n-Nonyl, iso- Nonyl, n-Decyl , iso-Decyl, n-Undecyl, iso-Undecyl, n-Dodecyl, iso-Dodecyl, n-Tetradecyl , n-Hexadecyl, n-Octadecyl und n-Ei- cosyl; besonders bevorzugt Cι~C4-Alkyl wie Methyl, Ethyl, n- Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl und tert.- Butyl , - mit 0(Cι-C6-Alkyl) oder N(Cι-C6-Alkyl) 2-Resten substituierte Cι-C2o-Alkylgruppen, wie beispielsweise CH2~CH2-OCH3 oder CH2-CH2-N(CH3)2,-C-C 2 o-alkyl groups, such as methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, isopentyl, sec.- Pentyl, neo-pentyl, 1, 2-dimethylpropyl, iso-amyl, n-hexyl, iso-hexyl, sec.-hexyl, n-octyl, n-nonyl, iso-nonyl, n-decyl, iso-decyl, n -Undecyl, iso-undecyl, n-dodecyl, iso-dodecyl, n-tetradecyl, n-hexadecyl, n-octadecyl and n-egg-cosyl; particularly preferred C 1 -C 4 -alkyl such as methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl and tert-butyl, - with 0 (C 1 -C 6 -alkyl) or N (-CC 6 -alkyl) 2 radicals substituted -CC 2 o -alkyl groups, such as CH 2 ~ CH 2 -OCH 3 or CH 2 -CH 2 -N (CH 3 ) 2 ,
C3-Cι -Cycloalkyl, wie oben definiert, - C -Cι3-Aralkylreste, wie oben definiert, - C6~Ci4-Arylgruppen, wie oben definiert,C 3 -C 5 -cycloalkyl, as defined above, - C -C 3 -aryl radicals, as defined above, - C 6 ~ Ci 4 aryl groups, as defined above,
wobei jeweils zwei benachbarte Reste R9 bis Ri5 zusammen mit dem betreffenden Heteroatom einen gesättigten oder ungesättigten ali- phatischen oder aromatischen 5- bis 8-gliedrigen Ring bilden können.where two adjacent radicals R 9 to R i5 together with the hetero atom in question can form a saturated or unsaturated aliphatic or aromatic 5- to 8-membered ring.
Die Synthex derartiger Komplexe der allgemeinen Formeln I bis X ist allgemein bekannt und kann analog der Lehren der EP-A 46331, EP-A 46328 und WO-A 98/30609 durchgeführt werden.The synthex of such complexes of the general formulas I to X is generally known and can be carried out analogously to the teachings of EP-A 46331, EP-A 46328 and WO-A 98/30609.
Geeignete Aktivatoren zur Herstellung der erfindungsgemäßen wässrigen Polymerisatdispersionen sind u.a. metallorganische Verbindungen. Allgemein betrachtet sind Aktivatoren im Falle der organometallkatalysierten Polymerisation von Olefinen Verbindungen, welche ein Hydrid oder einen Alkylrest bzw. einen Arylrest übertragen können.Suitable activators for the preparation of the aqueous polymer dispersions according to the invention include organometallic compounds. In general, activators in the case of organometallic-catalyzed polymerization of olefins are compounds which can transfer a hydride or an alkyl radical or an aryl radical.
Bevorzugte Aktivatoren sind auch Verbindungen des Bors, insbesondere Komplexe oder salzartige Borhydride, Boralkyle oder Boraryle.Preferred activators are also compounds of boron, in particular complexes or salt-like borohydrides, boralkyls or boraryls.
Als Aktivatoren können auch metallorganische Verbindungen des Zinns, Zinks, -Cadmi ms, Quecksilbers, Siliciums, Germaniums, Kupfers, Cobalts, Eisens, Bleis, Nickels, Rutheniums, Iridiums, Platins oder Rheniums eingesetzt werden.Organometallic compounds of tin, zinc, Cadmis, mercury, silicon, germanium, copper, cobalt, iron, lead, nickel, ruthenium, iridium, platinum or rhenium can also be used as activators.
Besonders bevorzugt als Aktivator ist Natriumborhydrid. Die verwendeten Aktivatoren können auch als Molmassenregler für die hergestellten Polymerisate dienen.Sodium borohydride is particularly preferred as the activator. The activators used can also serve as molecular weight regulators for the polymers produced.
Als anionische Gegenionen zu den kationischen Übergangsmetall- komplexen können u.a. schwach koordinierende Anionen verwendet werden. Bevorzugt sind dabei als Gegenionen Borate, Alkyl- oder Arylbprate sowie Alkyl- oder Arylsulfonyl erbindungen, ferner Phosphate, Antimonate und Arsenate. Beispiele hierfür sind u.a.: BF4 ", B(C6F5)4-, B((3,5-CF3)2C6H3)4-, CF3S03 ", C4F9S03-, (CF3S02)2N~, (CF3S02)3C-, PF6 ", SbF6 ~, AεF6- . Derartige Verbindungen werden üblicherweise in Form von Salzen geeigneter Metalle hinzugefügt, vorzugsweise in Form deren Natrium-, Lithium-, Kalium- oder Silbersalze.Weakly coordinating anions can be used as anionic counterions to the cationic transition metal complexes. Preferred counterions are borates, alkyl or aryl sulfates and alkyl or aryl sulfonyl compounds, and also phosphates, antimonates and arsenates. Examples include: BF 4 " , B (C 6 F 5 ) 4 -, B ((3,5-CF 3 ) 2 C 6 H 3 ) 4 -, CF 3 S0 3 " , C 4 F 9 S0 3 -, (CF 3 S0 2 ) 2 N ~ , (CF 3 S0 2 ) 3 C-, PF 6 " , SbF 6 ~ , AεF 6 -. Such compounds are Usually added in the form of salts of suitable metals, preferably in the form of their sodium, lithium, potassium or silver salts.
Die Gesamtmenge an eingesetztem. Übergangsmetallkomplex liegt im allgemeinen bei 10~7 bis 10-2 mol/1, häufig bei 10~5 bis 10-3 mol/1 und oft bei 10~5 bis 10~4 mol/1, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge, aus Wasser, olefinisch ungesättigten Verbindungen und gegebenenfalls organischen Lösungsmitteln. Dementsprechend liegt auch die Menge der anionischen Gegenionen in diesen Bereichen.The total amount of wagered. Transition metal complex is generally 10 ~ 7 to 10 -2 mol / 1, often 10 ~ 5 to 10 -3 mol / 1 and often 10 ~ 5 to 10 ~ 4 mol / 1, each based on the total amount of water , olefinically unsaturated compounds and optionally organic solvents. Accordingly, the amount of anionic counterions is in these ranges.
Das molare Verhältnis von Aktivator zu Übergangsmetallkomplex liegt in der Regel im Bereich von 105 bis 10~2, häufig von 103 bis 1 und insbesondere von 10i bis 1.The molar ratio of activator to transition metal complex is generally in the range from 10 5 to 10 ~ 2 , often from 10 3 to 1 and in particular from 10 i to 1.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polymerisatdispersionen ebenfalls eingesetzten Dispergiermittel können Emulgatoren oder Schutzkolloide sein.The dispersants likewise used to prepare the polymer dispersions according to the invention can be emulsifiers or protective colloids.
Geeignete Schutzkolloide sind beispielsweise Polyvinylalkohole, Polyalkylenglykole, Alkalimetallsalze von Polyacrylsäuren und Poly ethacrylsäuren, Gelatinederivate oder Acrylsäure, Methacryl- säure, Maleinsäureanhydrid, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfon- säure und/oder 4-Styrolsulfonsäure enthaltende Copolymerisate und deren Alkalimetallsalze aber auch N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylca- prolactam, N-Vinylcarbazol, 1-Vinylimidazol, 2-Vinylimidazol, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin, Acrylamid, Methacrylamid, amin- gruppentragende Acrylate, Methacrylate, Acrylamide und/oder Meth- acrylamide enthaltende Homo- und Copolymerisate. Eine ausführ- liehe Beschreibung weiterer geeigneter Schutzkolloide findet sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart,' 1961, Seiten 411 bis 420.Suitable protective colloids are, for example, polyvinyl alcohols, polyalkylene glycols, alkali metal salts of polyacrylic acids and poly ethacrylic acids, gelatin derivatives or acrylic acid, acid methacrylic acid, maleic anhydride, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and / or 4-styrenesulfonic acid copolymers and their alkali metal salts as well as N-vinylpyrrolidone , N-vinylcaprolactam, N-vinylcarbazole, 1-vinylimidazole, 2-vinylimidazole, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, acrylamide, methacrylamide, amine group-containing acrylates, methacrylates, acrylamides and / or methacrylamides-containing homo- and copolymers , A detailed description of further suitable protective colloids can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, Macromolecular Substances, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, ' 1961, pages 411 to 420.
Selbstverständlich können auch Gemische aus Schutzkolloiden und/ oder Emulgatoren eingesetzt werden. Häufig werden als Dispergiermittel ausschließlich Emulgatoren eingesetzt, deren relative Molekulargewichte im Unterschied zu den Schutzkolloiden üblicherweise unter 1000 liegen. Sie können sowohl anionischer, katio- nischer oder nichtionischer Natur sein. Selbstverständlich müssen im Falle der Verwendung von Gemischen grenzflächenaktiver Substanzen die Einzelkomponenten miteinander verträglich sein, was im Zweifelsfall an Hand weniger Vorversuche überprüft werden kann. Im allgemeinen sind anionische Emulgatoren untereinander und mit nichtionischen Emulgatoren verträglich. Desgleichen gilt auch für kationische Emulgatoren, während anionische und kationische Emulgatoren meistens nicht miteinander verträglich sind. Eine Übersicht geeigneter Emulgatoren findet sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, Seiten 192 bis 208.Mixtures of protective colloids and / or emulsifiers can of course also be used. Frequently, only emulsifiers are used as dispersants, the relative molecular weights of which, in contrast to the protective colloids, are usually below 1000. They can be anionic, cationic or nonionic in nature. Of course, if mixtures of surface-active substances are used, the individual components must be compatible with one another, which can be checked in the case of doubt using a few preliminary tests. In general, anionic emulsifiers are compatible with one another and with nonionic emulsifiers. The same applies to cationic emulsifiers, while anionic and cationic emulsifiers are usually not compatible with one another. An overview of suitable emulsifiers can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, Macromolecular Substances, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, pages 192 to 208.
Als Dispergiermittel werden insbesondere anionische, kationische und/oder nichtionische Emulgatoren, bevorzugt anionische und/oder nichtionische Emulgatoren, eingesetzt.In particular, anionic, cationic and / or nonionic emulsifiers, preferably anionic and / or nonionic emulsifiers, are used as dispersants.
Gebräuchliche nichtionische Emulgatoren sind z.B. ethoxylierte Mono-, Di- und Tri-Al ylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4 bis Cι2) sowie ethoxylierte Fettalkohole (EO-Grad: 3 bis 80; Alkylrest: Ce bis
Figure imgf000015_0001
• Beispiele hierfür sind die Lutensol® A- Marken (Cι2Ci4-Fettalkoholethoxylate, EO-Grad: 3 bis 8) , Lutensol® AO-Marken (CιCι5-Oxoalkoholethoxylate, EO-Grad: 3 bis 30) , Lutensol® AT-Marken (CiδCis-Fettalkoholethoxylate, EO-Grad: 11 bis
Common nonionic emulsifiers are, for example, ethoxylated mono-, di- and tri-al ylphenols (EO grade: 3 to 50, alkyl radical: C 4 to Cι 2 ) and ethoxylated fatty alcohols (EO degree: 3 to 80; alkyl radical: Ce to
Figure imgf000015_0001
• Examples include the Lutensol ® A brands (Cι 2 Ci 4 fatty alcohol ethoxylates, EO grade: 3 to 8), Lutensol ® AO brands (CιCι 5 oxo alcohol ethoxylates, EO grade: 3 to 30), Lutensol ® AT Brands (Ci δ Cis fatty alcohol ethoxylates, EO grade: 11 to
80) , Lutensol (5) ON-Marken (Cio-Oxoalkoholethoxylate, EO-Grad: 3 bis 11) und die Lutensol® TO-Marken (Cι3-Oxoalkoholethoxylate, EO- Grad: 3 bis 20) der Fa. BASF AG.80), Lutensol (5) ON brands (Cio-Oxoalkoholethoxylate, EO grade: 3 to 11) and the Lutensol ® TO brands (Cι 3 -Oxoalkoholethoxylate, EO grade: 3 to 20) from BASF AG.
Übliche anionische Emulgatoren sind z.B. Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Alkylsulfaten (Alkylrest: Cs bis Cie) , von Schwefelsäurehalbestern ethoxylierter Alkanole (EO-Grad: 4 bis 30, Alkylrest: C12 bis Cis) und ethoxylierter Alkylphenole (EO- Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4 bis Cι2) von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest: C12 bis Cis) und von Alkylarylsulfonsäuren (Alkylrest:
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Typical anionic emulsifiers are, for example, alkali metal and ammonium salts of alkyl sulfates (alkyl radical: Cs to Cie), of sulfuric acid semiesters of ethoxylated alkanols (EO degree: 4 to 30, alkyl radical: C 12 to Cis) and ethoxylated alkylphenols (EO degree: 3 to 50 , Alkyl radical: C 4 to Cι 2 ) of alkyl sulfonic acids (alkyl radical: C 12 to Cis) and of alkylarylsulfonic acids (alkyl radical:
Figure imgf000015_0002
Als weitere anionische Emulgatoren haben sich ferner Verbindungen der allgemeinen Formel XICompounds of the general formula XI have also been found to be further anionic emulsifiers
Figure imgf000015_0003
Figure imgf000015_0003
worin RX7 und RX8 H-Atome oder C4- bis C24-Alkyl bedeuten und nicht gleichzeitig H-Atome sind, und Dl und D2 Alkalimetallionen und/ oder Ammoniumionen sein können, erwiesen. In der allgemeinen Formel XI bedeuten R17 und R18 bevorzugt lineare oder verzweigte Alkylreste mit 6 bis 18 C-Atomen, insbesondere mit 6, 12 und 16 C-Atomen oder Wasserstoff, wobei Ri7 und Ri8 nicht beide gleichzeitig H-Atome sind. D und D2 sind bevorzugt Natrium, Kalium oder Ammonium, wobei Natrium besonders bevorzugt ist. Besonders vorteilhaft sind Verbindungen XI, in denen D1 und D2 Natrium, Rl7 ein verzweigter Alkylrest mit 12 C-Atomen und Ri8 ein H-Atom oder Rl7 ist. Häufig werden technische Gemische verwendet, die einen Anteil von 50 bis 90 Gew.-% des monoalkylierten Produktes aufweisen, wie beispielsweise Dowfax 2A1 (Marke der Dow Chemical Company) . Die Verbindungen XI sind allgemein bekannt, z.B. aus US-A 4,269,749, und im Handel erhältlich.wherein R X7 and R X8 are H atoms or C 4 - to C 24 -alkyl and are not simultaneously H atoms, and Dl and D 2 can be alkali metal ions and / or ammonium ions. In the general formula XI, R 17 and R 18 are preferably linear or branched alkyl radicals having 6 to 18 carbon atoms, in particular having 6, 12 and 16 carbon atoms or hydrogen, where R i7 and R i8 are not both H atoms at the same time , D and D 2 are preferably sodium, potassium or ammonium, with sodium being particularly preferred. Compounds XI in which D 1 and D 2 Sodium, R 17 is a branched alkyl radical with 12 C atoms and R i8 is an H atom or R 17 . Technical mixtures are frequently used which have a proportion of 50 to 90% by weight of the monoalkylated product, such as Dowfax 2A1 (trademark of the Dow Chemical Company). The compounds XI are generally known, for example from US Pat. No. 4,269,749, and are commercially available.
Geeignete kationenaktive Emulgatoren sind in der Regel einen Cς- bis Ci8-Alkyl-, -Alkylaryl- oder heterocyclischen Rest aufweisende primäre, sekundäre, tertiäre oder quartäre Ammoniumsalze, Alka- nolammoniumsalze, Pyridiniumsalze, Imidazoliniumsalze, Oxazolini- umsalze, Morpholiniumsalze, Thiazoliniumsalze sowie Salze von Aminoxiden, Chinoliniumsalze, Isochinoliniumsalze, Tropylium- salze, Sulfoniumsalze und Phosphoniumsalze. Beispielhaft genannt seien Dodecylammoniumacetat oder das entsprechende Sulfat, die Sulfate oder Acetate der verschiedenen 2- (N,N,N-Trimethylamrno- nium) ethylparaffinsäureester, N-Cetylpyridiniumsulfat, N-Lauryl- pyridiniumsulfat sowie N-Cetyl-N,N,N-trimethylammoniumsulfat, N- Dodecyl- N,N,N-trimethylammoniumsulfat, N-Octyl-N,N,N-trimeth-- lyammoniumsulfat, N,N-Distearyl-N,N-dimethylammoniumsulfat sowie das Gemini-Tensid N,N'- (Lauryldimethyl) ethylendiamindisulfat, ethoxyliertes Talgfettalkyl-N-methylammoniumsulfat und ethoxy- liertes Oleylamin (beispielsweise Uniperol® AC der Fa. BASF AG, ca. 12 Ethylenoxideinheiten) . Zahlreiche weitere Beispiele finden sich in H. St che, Tensid-Taschenbuch, Carl-Hanser-Verlag, München, Wien, 1981 und in McCutcheon' s , Emulsifiers & Detergents, MC Publishing Company, Glen Rock, 1989. Wesentlich ist, dass die anionischen Gegengruppen möglichst gering nucleophil sind, wie beispielsweise Perchlorat, Sulfat, Phosphat, Nitrat und Carboxylate, wie beispielsweise Acetat, Trifluoracetat, Trichlor- acetat, Propionat, Oxalat, Citrat, Benzoat, sowie konjugierte Anionen von Organosulfonsäuren, wie zum Beispiel Methylsulfonat, Trifluormethylsulfonat und para-Toluolsulfonat, weiterhin Tetra- fluoroborat, Tetraphenylborat, Tetrakis (pentafluorophenyl)borat, Tetrakis [bis (3 , 5-trifluormethyl)phenyl]borat, Hexafluorophosphat, Hexafluoroarsenat oder Hexafluoroantimonat .Suitable cationic emulsifiers are generally a primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium salt, alkanolammonium salt, pyridinium salt, imidazolinium salt, oxazolinium salt, and morpholinium salt, and a Cς to Ci 8 alkyl, alkylaryl or heterocyclic radical of amine oxides, quinolinium salts, isoquinolinium salts, tropylium salts, sulfonium salts and phosphonium salts. Examples include dodecylammonium acetate or the corresponding sulfate, the sulfates or acetates of the various 2- (N, N, N-trimethylammonium) ethyl paraffinates, N-cetylpyridinium sulfate, N-laurylpyridinium sulfate and N-cetyl-N, N, N- trimethylammonium sulfate, N-dodecyl-N, N, N-trimethylammonium sulfate, N-octyl-N, N, N-trimeth-- lyammonium sulfate, N, N-distearyl-N, N-dimethylammonium sulfate and the gemini surfactant N, N'- (lauryl) ethylendiamindisulfat, ethoxylated tallow alkyl-N-methyl ammonium sulfate and ethoxylated oleylamine (for example Uniperol.RTM ® AC from. BASF AG, about 12 ethylene oxide). Numerous other examples can be found in H. St che, Tensid-Taschenbuch, Carl-Hanser-Verlag, Munich, Vienna, 1981 and in McCutcheon's, Emulsifiers & Detergents, MC Publishing Company, Glen Rock, 1989. It is essential that the Anionic counter groups are as low as possible nucleophilic, such as perchlorate, sulfate, phosphate, nitrate and carboxylates, such as acetate, trifluoroacetate, trichloroacetate, propionate, oxalate, citrate, benzoate, and conjugated anions of organosulfonic acids, such as methyl sulfonate, trifluoromethyl sulfonate para-toluenesulfonate, furthermore tetrafluoroborate, tetraphenylborate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetrakis [bis (3, 5-trifluoromethyl) phenyl] borate, hexafluorophosphate, hexafluoroarsenate or hexafluoroantimonate.
Die als Dispergiermittel bevorzugt eingesetzten Emulgatoren werden vorteilhaft in einer Gesamtmenge von 0,005 bis 10 Gew.- Teilen, vorzugsweise 0,01 bis 7 Gew. -Teilen, insbesondere 0,1 bis 5 Gew. -Teilen, jeweils bezogen auf 100 Gew. -Teile an Wasser, eingesetzt. Abhängig vom Polymerisationssystem ist es auch möglich die Menge an Emulgatoren so zu wählen, dass deren kritische Micellbildungskonzentration im Wasser nicht überschritten wird. Die Gesamtmenge der als Dispergiermittel zusätzlich oder stattdessen eingesetzten Schutzkolloide beträgt oft 0,1 bis 10 Gew.- Teile und häufig 0,2 bis 7 Gew. -Teile, jeweils bezogen auf 100 Gew. -Teile an Wasser. 5The emulsifiers preferably used as dispersants are advantageously used in a total amount of 0.005 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 7 parts by weight, in particular 0.1 to 5 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight of water. Depending on the polymerization system, it is also possible to choose the amount of emulsifiers so that their critical micelle concentration in the water is not exceeded. The total amount of protective colloids additionally or instead used as a dispersant is often 0.1 to 10 parts by weight and often 0.2 to 7 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight of water. 5
Neben Wasser können auch gering in Wasser lösliche organische Lösemittel eingesetzt werden. Geeignete Lösemittel sind flüssige aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 30 C- Atomen, wie beispielsweise n-Pentan und Isomere, Cyclopentan, n-In addition to water, organic solvents that are slightly soluble in water can also be used. Suitable solvents are liquid aliphatic and aromatic hydrocarbons with 5 to 30 carbon atoms, such as n-pentane and isomers, cyclopentane, n-
10 Hexan und Isomere, Cyclohexan, n-Heptan und Isomere, n-Octan und Isomere, n-Nonan und Isomere, n-Decan und Isomere, n-Dodecan und Isomere, n-Tetradecan und Isomere, n-Hexadecan und Isomere, n-Octadecan und Isomere, Eicosan, Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Cumol, o-, m- oder p-Xylol, Mesitylen, sowie allgemein Kohlen-10 hexane and isomers, cyclohexane, n-heptane and isomers, n-octane and isomers, n-nonane and isomers, n-decane and isomers, n-dodecane and isomers, n-tetradecane and isomers, n-hexadecane and isomers, n Octadecane and isomers, eicosane, benzene, toluene, ethylbenzene, cumene, o-, m- or p-xylene, mesitylene, and generally carbon
15 Wasserstoffgemische im Siedebereich von 30 bis 250 °C. Ebenfalls einsetzbar sind Hydroxyverbindungen, wie gesättigte und ungesättigte Fettalkohole mit 10 bis 28 C-Atomen, beispielsweise n- Dodecanol , n-Tetradecanol , n-Hexadecanol und deren Isomeren oder Cetylalkohol , Ester, wie beispielsweise Fettsäureester mit 10 bis15 hydrogen mixtures in the boiling range from 30 to 250 ° C. Hydroxy compounds, such as saturated and unsaturated fatty alcohols with 10 to 28 carbon atoms, for example n-dodecanol, n-tetradecanol, n-hexadecanol and their isomers or cetyl alcohol, esters, for example fatty acid esters with 10 to
20 28 C-Atomen im Säureteil und 1 bis 10 C-Atomen im Alkoholteil oder Ester aus Carbonsäuren und Fettalkoholen mit 1 bis 10 C- Ato en im Carbonsäureteil und 10 bis 28 C-Atomen im Alkoholteil. Selbstverständlich ist es auch möglich, Gemische vorgenannter Lösemittel einzusetzen.20 28 carbon atoms in the acid part and 1 to 10 carbon atoms in the alcohol part or esters from carboxylic acids and fatty alcohols with 1 to 10 carbon atoms in the carboxylic acid part and 10 to 28 carbon atoms in the alcohol part. Of course, it is also possible to use mixtures of the aforementioned solvents.
2525
Die Lösemittelgesamtmenge beträgt bis zu 15 Gew. -Teilen, bevorzugt 0,001 bis 10 Gew. -Teilen und insbesondere bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.-Teilen, jeweils bezogen auf 100 Gew. -Teile Wasser.The total amount of solvent is up to 15 parts by weight, preferably 0.001 to 10 parts by weight and particularly preferably 0.01 to 5 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of water.
30 Vorteilhaft ist es, wenn die Löslichkeit des Lösemittels oder des Lösemittelgemisches unter Reaktionsbedingungen im wässrigen Reak- tionsmedium möglichst < 50 Gew.-%, < 40 Gew.-%, < 30 Gew.-%, < 20 Gew.-% oder < 10 Ge"w.-%, jeweils bezogen auf- die Gesamtlösemittelmenge, ist.It is advantageous if the solubility of the solvent or of the solvent mixture under reaction conditions in the aqueous reaction medium is preferably <50% by weight, <40% by weight, <30% by weight, <20% by weight or < 10% by weight, based in each case on the total amount of solvent.
3535
Lösemittel werden insbesondere dann eingesetzt, wenn die olefinisch ungesättigten Verbindungen unter Reaktionsbedingungen (Druck/Temperatur) gasförmig sind, wie dies beispielsweise bei Ethen, Propen, 1-Buten und/oder iso-Buten der Fall ist.Solvents are used in particular when the olefinically unsaturated compounds are gaseous under reaction conditions (pressure / temperature), as is the case, for example, with ethene, propene, 1-butene and / or isobutene.
4040
Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung von wässrigen Polymerisatdispersionen durch Polymerisation von einem oder mehreren Olefinen im wässrigen Medium in Gegenwart von Dispergiermitteln und gegebenenfalls von 45 organischen Lösungsmitteln, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Polymerisation des oder der Olefine mit Hilfe eines Katalysatorsystems auf Basis von Übergangsmetallkomplexen mit Neutralliganden sowie mit Hilfe eines Aktivators erfolgt und wobei solche Übergangsmetallkomplexe eingesetzt werden, welche vor ihrer Aktivierung mit Hilfe des verwendeten Aktivators keine Metall-Kohlenstoff-Bindung aufweisen.The present invention also extends to a process for the preparation of aqueous polymer dispersions by polymerization of one or more olefins in the aqueous medium in the presence of dispersants and, if appropriate, 45 organic solvents, which is characterized in that the polymerization of the olefin (s) using a Catalyst system based on transition metal complexes with Neutral ligands and an activator are used, and such transition metal complexes are used which have no metal-carbon bond before their activation with the aid of the activator used.
Vorzugsweise wird dabei die Polymerisation des oder der Olefine mit Hilfe eines Katalysatorsystems auf Basis von Übergangsmetallkomplexen der allgemeinen Formeln (I) bis (X) durchgeführt. Weiterhin empfiehlt es sich, die Polymerisation des oder der Olefine auch mit Hilfe der vorstehend genannten Aktivatoren auszugestalten.The polymerization of the olefin (s) is preferably carried out with the aid of a catalyst system based on transition metal complexes of the general formulas (I) to (X). Furthermore, it is advisable to design the polymerization of the olefin (s) with the aid of the activators mentioned above.
Die eingesetzten Übegangsmetallkomplexe können einerseits vor ihrer Dispergierung im wässrigen Medium durch Komplexierung von Metallsalzen in organischen Lösungsmitteln hergestellt werden. Andererseits ist es auch möglich, dass die Übergangsmetall- komplexe durch Zugabe der jeweiligen Liganden zu wässrigen Metallsalz-Lösungen zugänglich sind (insitu-Herstellung) .The transition metal complexes used can, on the one hand, be prepared by complexing metal salts in organic solvents before dispersing them in an aqueous medium. On the other hand, it is also possible for the transition metal complexes to be accessible by adding the respective ligands to aqueous metal salt solutions (in-situ preparation).
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in der Weise durchgeführt werden, dass während der Polymerisation der eingesetzte Aktivator kontinuierlich hinzugegeben wird. Es kann sich auch empfehlen, den Aktivator erst nach Zugabe der Monomeren in die wässerige .Dispersion einzubringen.The process according to the invention can also be carried out by continuously adding the activator used during the polymerization. It may also be advisable to introduce the activator into the aqueous dispersion only after the monomers have been added.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann so durchgeführt werden, dass man in einem ersten Schritt die Gesamtmenge der Metallkomplexe, sowie der verwendeten Aktivatoren in einer Teil- oder der Gesamtmenge der Olefine und/oder der gering in Wasser löslichen organi- sehen Lösemittel löst. Anschließend wird diese Lösung gemeinsam mit den Dispergiermitteln in wässrigem Medium unter Ausbildung von Öl-in-Wasser-Dispersionen mit einem mittleren Tröpfchendurchmesser > 1000 um; den sogenannten Makroemulsionen, dispergiert. Danach überführt man diese Makroemulsionen mit bekannten Maßnah- men in Öl-in-Wasser-Emulsionen mit einem mittleren Tröpfchendurchmesser < 1000 nm, den sogenannten Miniemulsionen und versetzt diese bei Reaktionstemperatur mit der gegebenenfalls verbliebenen Rest- oder Gesamtmenge der Verbindungen und/oder der gering in Wasser löslichen organischen Lösemittel.The process according to the invention can be carried out in such a way that, in a first step, the total amount of the metal complexes and the activators used are dissolved in some or all of the olefins and / or the slightly water-soluble organic solvents. This solution is then mixed with the dispersants in an aqueous medium to form oil-in-water dispersions with an average droplet diameter> 1000 μm; the so-called macro emulsions. These macroemulsions are then converted, using known measures, into oil-in-water emulsions with an average droplet diameter of <1000 nm, the so-called mini-emulsions, and the remaining or total amount of the compounds and / or the small amount are added to them at the reaction temperature Water soluble organic solvent.
Die mittlere Größe der Tröpfchen der dispersen Phase der wässrigen Öl-in-Wasser-Emulsionen lässt sich nach dem Prinzip der ua- sielastischen dynamischen Lichtstreuung bestimmen (der sogenannte z-mittlere Tröpfchendurchmesser dz der unimodalen Analyse der Au- tokorrelationsftinktion) , beispielsweise mit einem Coulter N4 Plus Particle Analyser der Fa. Coulter Scientific Instruments. Die Messungen werden bei 25 °C und Atmosphärendruck an verdünnten wässrigen Miniemulsionen vorgenommen, deren Gehalt an nicht wässrigen Bestandteilen 0,01 Gew.-% beträgt. Die Verdünnung wird dabei mittels Wasser vorgenommen, das zuvor mit den in der wässrigen Emulsion enthaltenen Olefinen und/oder gering in Wasser lös- liehen organischen Lösemitteln gesättigt wurde. Letztere Maßnahme soll verhindern, dass mit der Verdünnung eine Änderung der Tropfchendurchmesser einhergeht.The average size of the droplets of the disperse phase of the aqueous oil-in-water emulsions can be determined according to the principle of uasielastic dynamic light scattering (the so-called z-average droplet diameter d z of the unimodal analysis of the auto-correlation function), for example with a Coulter N4 Plus Particle Analyzer from Coulter Scientific Instruments. The measurements are diluted at 25 ° C and atmospheric pressure aqueous mini emulsions made, the content of non-aqueous components is 0.01 wt .-%. The dilution is carried out using water which has previously been saturated with the olefins contained in the aqueous emulsion and / or organic solvents which are slightly soluble in water. The latter measure is intended to prevent the thinning from changing the droplet diameter.
Die solchermaßen für die sogenannten Miniemulsionen ermittelten Werte für dz betragen normalerweise < 700 nm, häufig < 500 um. Günstig ist erfindungsgemäß der dz-Bereich von 100 nm bis 400 nm bzw. von 100 nm bis 300 nm. Im Normalfall beträgt dz für eine wässrige Miniemulsion > 40 nm.The values for d z determined in this way for the so-called mini emulsions are normally <700 nm, frequently <500 µm. According to the invention, the d z range from 100 nm to 400 nm or from 100 nm to 300 nm is favorable. In the normal case, d z for an aqueous miniemulsion is> 40 nm.
Die allgemeine Herstellung von wässrigen Miniemulsionen aus wässrigen Makroemulsionen ist dem Fachmann bekannt (vgl. P.L. Tang, E.D. Sudol, CA. Silebi und M.S. El-Aasser in Journal of Applied Polymer Science, Vol. 43, Seiten 1059 bis 1066 [1991]).The general production of aqueous mini-emulsions from aqueous macroemulsions is known to the person skilled in the art (cf. P.L. Tang, E.D. Sudol, CA. Silebi and M.S. El-Aasser in Journal of Applied Polymer Science, Vol. 43, pages 1059 to 1066 [1991]).
Zu diesem Zweck können beispielsweise Hochdruckhomogenisatoren angewendet werden. Die Feinverteilung der Komponenten wird in diesen Maschinen durch einen' hohen lokalen Energieeintrag erzielt. Zwei Varianten haben sich diesbezüglich besonders bewährt.High-pressure homogenizers, for example, can be used for this purpose. The fine distribution of the components in these machines is achieved through a ' high local energy input. Two variants have proven particularly useful in this regard.
Bei der ersten Variante wird die wässrige Makroemulsion über eine Kolbenpumpe auf über 1000 bar verdichtet und anschließend durch einen engen Spalt entspannt. Die Wirkung beruht hier auf einem Zusammenspiel von hohen Scher- und Druckgradienten und Kavitation im Spalt. Ein Beispiel für einen Hochdruckhomogenisator, der nach diesem Prinzip funktioniert, ist der Niro-Soavi Hochdruckhomogenisator Typ NS1001L Panda.In the first variant, the aqueous macroemulsion is compressed to over 1000 bar using a piston pump and then expanded through a narrow gap. The effect here is based on an interaction of high shear and pressure gradients and cavitation in the gap. An example of a high pressure homogenizer that works on this principle is the Niro-Soavi high pressure homogenizer type NS1001L Panda.
Bei der zweiten Variante wird die verdichtete wässrige Makroemulsion über zwei gegeneinander gerichtete Düsen in eine Misch- kammer entspannt. Die Feinverteilungswirkung ist hier vor allem von den hydrodynamischen Verhältnissen in der Mischkammer abhängig. Ein Beispiel für diesen Homogenisatortyp ist der Microflui- dizer Typ M 120 E der Microfluidics Corp. In diesem Hochdruckhomogenisator wird die wässrige Makroemulsion mittels einer pneu- matisch betriebenen Kolbenpumpe auf Drücke von bis zu 1200 bar komprimiert und über eine sogenannte "interaction chamber" ent-. spannt. In der "interaction chamber" wird der Emulsionsstrahl in einem MikrokanalSystem in zwei Strahlen aufgeteilt, die unter einem Winkel von 180° aufeinandergeführt werden.. Ein weiteres Bei- spiel für einen nach dieser Homogenisierungsart arbeitenden. Homogenisator ist der Nanojet Typ Expo der Nanojet Engineering GmbH. Allerdings sind beim Nanojet anstatt eines festen Kanal- Systems zwei Homogenisierventile eingebaut, die mechanisch verstellt werden können.In the second variant, the compressed aqueous macroemulsion is expanded into a mixing chamber via two opposing nozzles. The fine distribution effect is primarily dependent on the hydrodynamic conditions in the mixing chamber. An example of this type of homogenizer is the M 120 E microfluidizer from Microfluidics Corp. In this high-pressure homogenizer, the aqueous macroemulsion is compressed to pressures of up to 1200 bar by means of a pneumatically operated piston pump and removed via a so-called "interaction chamber". stressed. In the "interaction chamber", the emulsion beam is divided into two beams in a microchannel system, which are brought together at an angle of 180 °. Another example for a person working according to this type of homogenization. The homogenizer is the Nanojet Type Expo from Nanojet Engineering GmbH. However, with the Nanojet instead of a fixed channel Systems installed two homogenizing valves that can be adjusted mechanically.
Neben den zuvor erläuterten Prinzipien kann die Homogenisierung aber z.B. auch durch Anwendung von Ultraschall (z.B. BransonIn addition to the principles explained above, homogenization can e.g. also by using ultrasound (e.g. Branson
Sonifier II 450) erfolgen. Die Feinverteilung beruht hier auf Kavitationsmechanismen. Für die Homogenisierung mittels Ultraschall sind grundsätzlich auch die in der GB-A 22 50 930 und der US-A 5,108,654 beschriebenen Vorrichtungen geeignet. Die Qualität der im Schallfeld erzeugten wässrigen Miniemulsion hängt dabei nicht nur von der eingebrachten Schallleistung, sondern auch noch von anderen Faktoren, wie z. B. der Intensitätsverteilung des Ultraschalls in der Mischkammer, der Verweilzeit, der Temperatur und den physikalischen Eigenschaften der zu emulgierenden Stoffe, beispielsweise von der Zähigkeit, der Grenzflächenspannung und dem Dampfdruck ab. Die resultierende Tropfchengröße hängt dabei u.a. von der Konzentration des Emulgators sowie von der bei der Homogenisierung eingetragenen Energie ab und ist daher z.B. durch entsprechende Veränderung des Homogenisierungsdrucks bzw. der entsprechenden Ultraschallenergie gezielt einstellbar.Sonifier II 450). The fine distribution here is based on cavitation mechanisms. In principle, the devices described in GB-A 22 50 930 and US-A 5,108,654 are also suitable for homogenization by means of ultrasound. The quality of the aqueous miniemulsion generated in the sound field depends not only on the sound power introduced, but also on other factors such as e.g. B. the intensity distribution of ultrasound in the mixing chamber, the residence time, the temperature and the physical properties of the substances to be emulsified, for example on the toughness, the interfacial tension and the vapor pressure. The resulting droplet size depends, inter alia on the concentration of emulsifier and on the energy introduced during homogenization and is therefore for example be specifically adjusted by appropriate change in the homogenization or the corresponding ultrasonic energy.
Für die Herstellung einer wässrigen Miniemulsion aus konventionellen Makroemulsionen -mittels Ultraschall hat sich insbesondere die in der DE 197 56 874 beschriebene Vorrichtung bewährt. Hier- bei handelt es sich um eine Vorrichtung, die einen Reaktionsraum oder einen Durchflussreaktionskanal und wenigstens ein Mittel zum ' Übertragen- von Ultraschallwellen auf den Reaktionsraum bzw. den Durchflussreaktionskanal aufweist, wobei das Mittel zum Übertragen von Ultraschallwellen so ausgestaltet ist, dass der gesamte Reaktionsraum, bzw. der Durchflussreaktionskanal in einem Teilabschnitt, gleichmäßig mit Ultraschallwellen bestrahlt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Abstrahlfläche des Mittels zum Übertragen von Ultraschallwellen so ausgestaltet, dass sie im wesentlichen der Oberfläche des Reaktionsraums entspricht bzw. , wenn der Reak- tionsra-um ein Teilabschnitt eines Durchfluss-Reaktionskanals ist, sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Kanals erstreckt, und dass die zu der Abstrahlfläche im wesentlichen senkrechte Tiefe des Reaktionsraums geringer als die maximale Wirkungstiefe der Ultraschallübertragungsmittel ist.The device described in DE 197 56 874 has proven particularly useful for producing an aqueous mini-emulsion from conventional macroemulsions by means of ultrasound. Here- in, it is a device having a reaction chamber or a through-flow reaction channel, and at least one means comprising the through-flow reaction channel to 'be transferred, ultrasonic waves to the reaction space and wherein the means is configured for transmitting ultrasonic waves so that the entire Reaction space, or the flow-through reaction channel in one section, can be irradiated uniformly with ultrasonic waves. For this purpose, the radiation surface of the means for transmitting ultrasound waves is designed such that it essentially corresponds to the surface of the reaction space or, if the reaction space is a section of a flow-through reaction channel, extends essentially over the entire width of the Extends channel, and that the depth of the reaction space substantially perpendicular to the radiation surface is less than the maximum depth of action of the ultrasound transmission means.
Unter dem Begriff "Tiefe des Reaktionsraums" versteht man hier im wesentlichen den Abstand zwischen der Abstrahlfläche des Ultraschallübertragungsmittels und dem Boden des Reaktionsraums.The term “depth of the reaction space” here essentially means the distance between the radiation surface of the ultrasound transmission means and the bottom of the reaction space.
Bevorzugt werden Reaktionsraumtiefen bis zu 100 mm. Vorteilhaft sollte die Tiefe des Reaktionsraums nicht mehr als 70 mm und besonders vorteilhaft nicht mehr als 50 mm betragen. Die Reaktions- räume können prinzipiell auch eine sehr geringe Tiefe aufweisen, jedoch sind im Hinblick auf eine möglichst geringe Verstopfungsgefahr und eine leichte Reinigbarkeit sowie einen hohen Produktdurchsatz Reaktionsraumtiefen bevorzugt, die wesentlich größer als beispielsweise die üblichen Spalthöhen bei Hochdruckhomogenisatoren sind und meist über 10 mm betragen. Die Tiefe des Reaktionsraums ist vorteilhafterweise veränderbar, beispielsweise durch unterschiedlich tief in das Gehäuse eintauchenden Ultraschallübertragungsmittel .Reaction chamber depths of up to 100 mm are preferred. The depth of the reaction space should advantageously not be more than 70 mm and particularly advantageously not more than 50 mm. The reaction In principle, rooms can also have a very small depth, but in view of the lowest possible risk of clogging and easy cleaning and a high product throughput, reaction chamber depths are preferred, which are much larger than the usual gap heights for high-pressure homogenizers and are usually over 10 mm. The depth of the reaction space can advantageously be changed, for example by means of ultrasound transmission means immersed in the housing at different depths.
Gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Vorrichtung entspricht die Abstrahlfläche des Mittels zum Übertragen von Ultraschall im wesentlichen der Oberfläche des Reaktionsraums. Diese Ausführungsform dient zum absatzweisen Herstellen der eingesetzten Miniemulsionen. Mit dieser Vorrichtung kann Ultraschall auf den gesamten Reaktionsraum einwirken. Im Reaktionsraum wird durch den axialen Schallstrahlungsdruck eine turbulente Strömung erzeugt, die eine intensive Quervermischung bewirkt.According to a first embodiment of this device, the radiation area of the means for transmitting ultrasound corresponds essentially to the surface of the reaction space. This embodiment serves for the batch-wise production of the mini-emulsions used. With this device, ultrasound can act on the entire reaction space. A turbulent flow is generated in the reaction chamber by the axial sound radiation pressure, which causes intensive cross-mixing.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform weist eine derartige Vorrichtung eine Durchflusszelle auf. Dabei ist das Gehäuse als Durch- fluss-Reaktionskanal ausgebildet, der einen Zufluss und einen Ab- fluss aufweist, wobei der Reaktionsraum ein Teilabschnitt des Durchflussreaktionskanals ist. Die Breite des Kanals ist die im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufende Kanalausdehnung. Hierin überdeckt die Abstrahlfläche die gesamte Breite des Strömungskanals quer zur Strömungsrichtung. Die zu dieser Breite senkrechte Länge der Abstrahlfläche, das heißt die Länge der Abstrahlfläche in Strömungsrichtung, definiert den Wir- kungsbereich des Ultraschalls. Gemäß einer vorteilhaften Varianten dieser ersten Ausführungsform, hat der Durchfluss-Reaktions- kanal einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Wird in einer Seite des Rechtecks ein ebenfalls rechteckiges Ultraschallübertragungsmittel mit entsprechenden Abmessungen eingebaut, so ist eine besonders wirksame und gleichmäßige Beschallung gewährleistet. Aufgrund der im Ultraschallfeld herrschenden turbulenten Strömungsverhältnisse, kann jedoch auch beispielsweise ein rundes Übertragungsmittel ohne Nachteile eingesetzt werden. Außerdem können anstelle eines einzigen Ultraschallübertragungsmittels mehrere separate Übertragungsmittel angeordnet werden, die in Strömungsrichtung gesehene hintereinander geschaltet sind. Dabei können sowohl' die Abstrahlflächen als auch die Tiefe des Reaktionsraums, das heißt der Abstand zwischen der Abstrahlfläche und dem Boden des Durchflusskanals variieren. Besonders vorteilhaft ist das Mittel zum Übertragen von Ultraschallwellen als Sonotrode ausgebildet, deren der freien Ab- strahlfläche abgewandtes Ende mit einem Ultraschallwandler gekoppelt ist. Die Ultraschallwellen können beispielsweise durch Aus- nutzung des umgekehrten piezoelektrischen Effekts erzeugt werden. Dabei werden mit Hilfe von Generatoren hochfrequente elektrische Schwingungen (üblicherweise im Bereich von 10 bis 100 kHz, vorzugsweise zwischen 20 und 40 kHz) erzeugt, über einen piezoelektrischen Wandler in mechanische Schwingungen gleicher Fre- quenz umgewandelt und mit der Sonotrode als Übertragungselement in das zu beschallende Medium eingekoppelt.According to a second embodiment, such a device has a flow cell. The housing is designed as a flow-through reaction channel which has an inflow and an outflow, the reaction space being a partial section of the flow-through reaction channel. The width of the channel is the channel extension which is essentially perpendicular to the direction of flow. The radiation area covers the entire width of the flow channel transverse to the direction of flow. The length of the radiation surface perpendicular to this width, that is to say the length of the radiation surface in the flow direction, defines the effective range of the ultrasound. According to an advantageous variant of this first embodiment, the flow-through reaction channel has an essentially rectangular cross section. If a likewise rectangular ultrasound transmission medium with corresponding dimensions is installed in one side of the rectangle, a particularly effective and uniform sound system is guaranteed. Due to the turbulent flow conditions prevailing in the ultrasonic field, however, a round transmission means can also be used without disadvantages, for example. In addition, instead of a single ultrasound transmission means, a plurality of separate transmission means can be arranged, which are connected in series as seen in the flow direction. This case, both 'the emitting surfaces and the depth of the reaction space, i.e. the distance between the emitting surface and the bottom of the flow channel vary. The means for transmitting ultrasound waves is particularly advantageously designed as a sonotrode, whose end facing away from the free radiation surface is coupled to an ultrasound transducer. The ultrasonic waves can be generated, for example, by utilizing the reverse piezoelectric effect. With the help of generators, high-frequency electrical vibrations (usually in the range from 10 to 100 kHz, preferably between 20 and 40 kHz) are generated, converted into mechanical vibrations of the same frequency by means of a piezoelectric transducer, and with the sonotrode as a transmission element in the sound to be sonicated Medium coupled.
Besonders bevorzugt ist die Sonotrode als stabförmiger, axial abstrahlender λ/2 (bzw. Vielfache von λ/2) -Längsschwinger ausgebildet. Eine solche Sonotrode kann beispielsweise mittels eines an einem ihrer Schwingungsknoten vorgesehenen Flansches in einer Öffnung des Gehäuses befestigt werden. Damit kann die Durchführung der Sonotrode in das Gehäuse druckdicht ausgebildet werden, so dass die Beschallung auch unter erhöhtem Druck im Reaktionsraum durch- geführt werden kann. Vorzugsweise ist die Schwingungsamplitude der Sonotrode regelbar, das heißt die jeweils eingestellte Schwingungsamplitude wird online überprüft und gegebenenfalls automatisch nachgeregelt. Die Überprüfung der aktuellen Schwingungsamplitude kann beispielsweise durch einen auf der Sonotrode angebrachten piezoelektrischen Wandler oder einen Dehnungsmessstreifen mit nachgeschalteter Auswerteelektronik erfolgen.The sonotrode is particularly preferably designed as a rod-shaped, axially radiating λ / 2 (or multiple of λ / 2) longitudinal oscillators. Such a sonotrode can be fastened in an opening of the housing, for example, by means of a flange provided on one of its vibration nodes. The lead-through of the sonotrode into the housing can thus be made pressure-tight, so that the sonication can also be carried out under increased pressure in the reaction space. The oscillation amplitude of the sonotrode can preferably be regulated, that is to say the respectively set oscillation amplitude is checked online and, if necessary, automatically readjusted. The current vibration amplitude can be checked, for example, by a piezoelectric transducer mounted on the sonotrode or a strain gauge with downstream evaluation electronics.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung derartiger Vorrich- tungen sind im Reaktionsraum Einbauten zur Verbesserung des Durchströmungs- und Durchmischungsverhaltens vorgesehen. Bei diesen Einbauten kann es sich beispielsweise um einfache Ablenkplatten oder unterschiedlichste, poröse Körper handeln.According to a further advantageous embodiment of such devices, baffles are provided in the reaction space to improve the flow and mixing behavior. These internals can be, for example, simple deflection plates or a wide variety of porous bodies.
Im Bedarfsfall kann die Vermischung außerdem durch ein zusätzliches Rührwerk weiter intensiviert werden. Vorteilhafterweise ist der Reaktionsraum temperierbar.If necessary, the mixing can also be further intensified by an additional agitator. The reaction space can advantageously be temperature-controlled.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist beispielsweise, dergestalt, dass die Gesamtmengen des Metallkomplexes und der zugesetzten Aktivatoren in einer Teil- oder der Gesamtmenge der gering in Wasser löslichen organischen Lösemittel gelöst werden. Anschließend wird diese organische Metallkomplexlösung gemeinsam mit einer Teil- oder der Gesamtmenge der Dispergiermittel in Wasser unter Ausbildung einer Makroemulsion dispergiert. Mittels einer der vorgenannten Homogenisiereinrichtungen wird die Makroemulsion in eine Miniemulsion überführt. In diese dosiert man bei Reaktionεtemperatur und unter ständigem Rühren die Gesamtmenge der Olefine sowie gegebenenfalls die verbliebenen Restmengen an organischen Lösemitteln oder Dispergiermitteln. Diese Verfahrensvariante wird insbesondere dann gewählt, wenn die verwendeten Olefine unter Reaktionεbedingungen gasförmig sind, wie dies beispielsweise .bei Ethen, Propen, 1-Buten und/oder iso-Buten der Fall ist.One embodiment of the method according to the invention is, for example, such that the total amounts of the metal complex and the activators added are dissolved in a part or the total amount of the slightly water-soluble organic solvents. This organic metal complex solution is then dispersed together with some or all of the dispersants in water to form a macroemulsion. The macroemulsion is converted into a mini emulsion by means of one of the aforementioned homogenizing devices. In these are metered in at reaction temperature and with constant stirring, the total amount of olefins and, if appropriate, the remaining amounts of organic solvents or dispersants. This process variant is chosen in particular when the olefins used are gaseous under reaction conditions, as is the case, for example, with ethene, propene, 1-butene and / or isobutene.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Gesamtmenge des Metallkomplexes und der zugesetzten Aktivatoren in einer Teiloder der Gesamtmenge der Olefine gelöst. Anschließend wird diese organische Metallkomplexlösung gemeinsam mit einer Teil-, oder der Gesamtmenge der Dispergiermittel in Wasser unter Ausbildung einer Makroemulεion dispergiert. Mittels einer der vorgenannten Homo- genisiereinrichtungen wird die Makroemulsion in eine Miniemulsion überführt. In diese Miniemulsionen dosiert man bei Reaktionstemperatur und unter ständigem Rühren die gegebenenfalls verbliebenen Restmengen an Olefinen oder Diεpergier ittel sowie gegebenenfalls die Gesamtmenge der gering in Waεεer löεlichen organi- ' sehen Lösemittel. Diese Verfahrensvariante wird insbesondere dann gewählt, wenn die verwendeten olefinisch ungeεättigten Verbindungen unter Reaktionεbedingungen flüssig sind, wie dies beispielsweise bei 1-Penten, Cyclopenten, 1-Hexen, Cyclohexen, 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Tetradecen und/oder 1-Hexadecen der Fall ist.In a further embodiment, the total amount of the metal complex and the activators added are dissolved in a part or the total amount of the olefins. This organic metal complex solution is then dispersed together with a part or the total amount of the dispersing agent in water to form a macroemulsion. The macroemulsion is converted into a mini emulsion by means of one of the aforementioned homogenizing devices. In this mini emulsions at reaction temperature and with constant stirring, the optionally remaining amounts of olefins or Diεpergier metered edium and optionally the total amount of low löεlichen in Waεεer organic 'see solvent. This process variant is chosen in particular when the olefinically unsaturated compounds used are liquid under reaction conditions, as is the case, for example, with 1-pentene, cyclopentene, 1-hexene, cyclohexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene and / or 1-hexadecene is the case.
Von Bedeutung ist, dasε die als separate Phase im wäsεrigen Medium vorliegenden Flüssigkeitεtröpfchen mit einem Durchmesser < 1000 nm neben den vorgenannten Verbindungen, d.h. den Komplexver- bindungen gegebenenfalls den Aktivatoren und dem Lösungsmittel sowie den Olefinen noch weitere Komponenten enthalten können. Als weitere Komponenten kommen beispielsweise Formulierungshilfsmittel, Antioxidantien; Lichtstabilisatoren, aber auch Farbstoffe, Pigmente und/oder Wachse zur Hydrophobierung in Frage. Iεt die Löεlichkeit der weiteren Komponenten in der die Tröpfchen ausbildenden organischen Phase größer als im wässrigen Medium, so verbleiben diese während der Polymeriεationεreaktion in den Tröpfchen. Da die die Metallkomplexe enthaltenden Tröpfchen auε Olefinen und/oder gering in Waεεer löεlichen Löεemitteln letztendlich die Orte der Polymerisation darstellen, enthalten die gebildeten Polymerisatteilchen in der Regel diese zusätzlichen Komponenten einpolymerisiert . Die eigentliche Polymeriεation läuft üblicherweiεe bei einem Mindestdruck von 1 bar, unterhalb dieses Druckes ist die Poly- meriεationεgeεchwindigkeit zu gering. Bevorzugt sind 2 bar und besonderε bevorzugt ist ein Mindestdruck von 10 bar. 5It is important that the liquid droplets with a diameter of <1000 nm, which are present as a separate phase in the aqueous medium, can contain, in addition to the abovementioned compounds, ie the complex compounds, optionally the activators and the solvent and the olefins, and other components. Formulation aids, antioxidants; Light stabilizers, but also dyes, pigments and / or waxes for hydrophobization in question. If the solubility of the other components in the organic phase forming the droplets is greater than in the aqueous medium, they remain in the droplets during the polymerization reaction. Since the droplets of olefins and / or solvents which are slightly soluble in water ultimately contain the metal complexes and ultimately represent the sites of the polymerization, the polymer particles formed generally contain these additional components in copolymerized form. The actual polymerization usually runs at a minimum pressure of 1 bar, below this pressure the polymerization rate is too low. 2 bar are preferred and a minimum pressure of 10 bar is particularly preferred. 5
Als maximaler Druck sind 4000 bar zu nennen; bei höheren Drücken εind die Anforderungen an das Material des Polymerisationsreaktors sehr hoch, und der Prozess wird unwirtschaftlich. Bevorzugt εind < 100 bar und beεonders bevorzugt sind < 50 bar.The maximum pressure is 4000 bar; at higher pressures the demands on the material of the polymerization reactor are very high and the process becomes uneconomical. Preferred are <100 bar and particularly preferred are <50 bar.
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Die Polymerisationstemperatur lässt sich in einem weiten Bereich variieren. Als Mindesttemperatur sind 0 °C zu nennen, da bei . tiefen Temperaturen die Polymerisationsgeschwindigkeit zurück- . geht. Bevorzugt ist eine Mindesttemperatur von 10 °C und besonderεThe polymerization temperature can be varied within a wide range. The minimum temperature is 0 ° C, because at. low temperatures reduce the rate of polymerization. goes. A minimum temperature of 10 ° C. is preferred and particularly
15 bevorzugt 30 °C. Alε maximale εinnvolle Temperatur εind 350°C zu nennen und bevorzugt 150°C, besonders bevorzugt sind 100°C.15 preferably 30 ° C. The maximum sensible temperature is 350 ° C. and preferably 150 ° C., particularly preferably 100 ° C.
Die zahlenmittleren Teilchendurchmesser der Polymerisatpartikel in den erfindungsgemäßen Dispersionen betragen zwischen 10 und 20 3000 nm, bevorzugt zwischen 50 und 500 nm und besonders bevorzugt zwischen 70 und 350 nm (quasielastische Lichtstreuung; ISO-Norm 13321) . Die Verteilung der Teilchendurchmeεser iεt in der Regel eng und monomodal .The number average particle diameters of the polymer particles in the dispersions according to the invention are between 10 and 20 3000 nm, preferably between 50 and 500 nm and particularly preferably between 70 and 350 nm (quasi-elastic light scattering; ISO standard 13321). The distribution of the particle diameter is generally narrow and monomodal.
25 Die Teilchendurchmeεεer laεεen sich nach üblichen Methoden bestimmen. Einen Überblick über diese Methoden findet man beispielεweise in D. Distler (Herauεgeber) "Wäßrige Polymerdispersionen", Wiley-VCH Verlag, 1. Auflage, 1999, Kapitel 4.25 The particle diameter can be determined using customary methods. An overview of these methods can be found, for example, in D. Distler (editor) "Aqueous polymer dispersions", Wiley-VCH Verlag, 1st edition, 1999, chapter 4.
30 Die mittels Gelpermeationschromatographie mit Polystyrol oder mit Polymethylmethacrylat als Standard bestimmten gewichtsmittleren Molekulargewichte Mw der erhaltenen Polymerisate liegen in der Regel im Bereich von 10000 bis 10000000, häufig im Bereich von 15000 bis 1000000 und oft im Bereich von 20000 bis 1000000. Die30 The weight-average molecular weights M w of the polymers obtained, determined as standard by means of gel permeation chromatography with polystyrene or with polymethyl methacrylate, are generally in the range from 10,000 to 10,000,000, frequently in the range from 15,000 to 1,000,000 and often in the range from 20,000 to 1,000,000
35 Molekulargewichtsverteilung D (mit D = Mw/Mn) ist in der Regel eng mit D-Werten von < 4, < 3, aber auch < 2,5 oder εogar < 2.Molecular weight distribution D (with D = M w / M n ) is usually narrow with D values of <4, <3, but also <2.5 or ε even <2.
Durch gezielte Variation der olefinisch ungesättigten Verbindungen ist es erfindungsgemäß möglich, Polymerisate herzu- 40 stellen, deren Glaεübergangεtemperatur bzw. Schmelzpunkt im Bereich von -100 biε +270 °C liegt.Through targeted variation of the olefinically unsaturated compounds, it is possible according to the invention to produce polymers whose glass transition temperature or melting point is in the range from -100 to +270 ° C.
Mit der Glasübergangstemperatur Tg, ist der Grenzwert der Glas- übergang temperatur gemeint, dem diese gemäß G. Kanig (Kolloid- 45 Zeitschrift & Zeitschrift für Polymere, Bd. 190, Seite 1, Gleichung 1) mit zunehmendem Molekulargewicht zustrebt. Die Glasübergangstemperatur wird nach dem DSC-Verfahren ermittelt (Diffe- rential Scanning Calorimetry, 20 K/min, midpoint-Messung, DIN 53765) .With the glass transition temperature T g , the limit value of the glass transition temperature is meant, which, according to G. Kanig (Kolloid- 45 Zeitschrift für Polymer, vol. 190, page 1, equation 1), strives with increasing molecular weight. The glass transition temperature is determined using the DSC method (diff rential scanning calorimetry, 20 K / min, midpoint measurement, DIN 53765).
Nach Fox (T.G. Fox, Bull. Am. Phys . Soc . 1956 [Ser. II] 1, Seite 5 123 und gemäß Ulimann' s Encyclopädie der technischen Chemie, Bd. 19, Seite 18, 4. Auflage, Verlag Chemie, Weinheim, 1980) gilt für die Glasübergangstemperatur von höchεtens schwach vernetzten Mischpolymeriεaten in guter Näherung:After Fox (TG Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1956 [Ser. II] 1, page 5 123 and according to Ulimann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, vol. 19, page 18, 4th edition, Verlag Chemie, Weinheim , 1980) applies to the glass transition temperature of highly weakly cross-linked copolymers in a good approximation:
0 1 /Tg = l/ gl + X2 /Tg 2 + X11 / Tg 11 ,0 1 / T g = l / g l + X 2 / T g 2 + X 11 / T g 11 ,
wobei χ , x2, .... xn die Maεsenbrüche der Monomeren 1, 2, .... n und Tg i, Tg 2, .... Tg11 die Glasübergangstemperaturen der jeweils nur aus einem der Monomeren 1 , 2 , .... n aufgebauten Polymerisa- 5 ten in Grad Kelvin bedeuten. Die Tg-Werte für die Homopolymerisate der meisten Monomeren sind bekannt und z.B. in Ullmann's Ecyclo- • pedia of Induεtrial Chemistry, Bd. 5, Vol. A21, Seite 169, VCH Weinheim, 1992, aufgeführt; weitere Quellen für Glasübergangstemperaturen von Homopolymerisaten bilden z.B. J. Brandrup, E.H.. 0 Immergut, Polymer Handbook, lΞt Ed., J. Wiley, New York 1966, 2nd Ed. J.Wiley, New York 1975, und 3rd Ed. J. Wiley, New York 1989.where χ, x 2 , .... x n are the fractions of the monomers 1, 2, .... n and T g i , T g 2 , .... Tg 11 the glass transition temperatures of only one of the monomers 1 , 2, .... n mean polymers in degrees Kelvin. The T g values for the homopolymers of most monomers are known and are listed, for example, in Ullmann's Ecyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 5, Vol. A21, page 169, VCH Weinheim, 1992; further sources for glass transition temperatures of homopolymers are eg J. Brandrup, EH. 0 Immergut, Polymer Handbook, l Ξt Ed., J. Wiley, New York 1966, 2 nd Ed. J. Wiley, New York 1975, and 3 rd Ed. J. Wiley, New York 1989.
Die erfindungsgemäßen Polymerisatdiεperεionen weisen häufig Mindestfilmbildetemperaturen MFT < 80 °C, oft < 50 °C oder < 30 °C 5 auf. Da die MFT unterhalb 0 °C nicht mehr meεεbar iεt, kann die untere Grenze der MFT nur durch die Tg-Werte angegeben werden. Die Beεtimmung der MFT erfolgt nach DIN 53787.The polymer dispersions according to the invention often have minimum film-forming temperatures MFT <80 ° C., often <50 ° C. or <30 ° C. 5. Since the MFT is no longer measurable below 0 ° C, the lower limit of the MFT can only be given by the Tg values. The MFT is determined in accordance with DIN 53787.
Durch daε ebenfallε erfindungεgemäße Verfahren εind wäεεrige 0 Polymeriεatdiεpersionen zugänglich, deren Feststoffanteil 0,1 bis 70 Gew.-%, häufig 1 bis 65 Gew.-% und oft 5 bis 60 Gew.-% und alle Werte dazwischen beträgt.The process according to the invention also makes it possible to obtain aqueous polymer dispersions whose solids content is 0.1 to 70% by weight, frequently 1 to 65% by weight and often 5 to 60% by weight and all values in between.
Selbstverständlich können die nach Abschluß der Hauptpolymerisa- 5 tionsreaktion im wässrigen Polymerisatεystem verbliebenen Restmonomeren durch dem Fachmann geläufige Dampf- und/oder Inertgas- strippung entfernt werden, ohne dass sich die Polymereigenschaften der im wässrigen Medium vorliegenden Polymerisate nachteilig verändern. 0Of course, the residual monomers remaining in the aqueous polymer system after completion of the main polymerization reaction can be removed by steam and / or inert gas stripping familiar to the person skilled in the art without the polymer properties of the polymers present in the aqueous medium being adversely affected. 0
Die erfindungsgemäß erhältlichen wässrigen Polymerisatdiεper- sionen sind häufig über mehrere Wochen oder Monate stabil und zeigen während dieser Zeit in der Regel praktiεch keinerlei Phasenseparierung, Abεcheidungen oder Koagulatbildung . 5 Die erfindungsgemäß zugänglichen wäεεrigen Polymeriεatdiεpersionen lassen sich in zahlreichen Anwendungen vorteilhaft verwenden, wie beispielεweiεe Papieranwendungen wie Papierεtreicherei oder Oberflächenleimung, weiterhin Anstriche und Lacken, Bau- Chemikalien und Kunststoffputzen, Klebrohstoffe, Dichtmassen, Formschäume, Textil- und Lederapplikationen, Teppichrückenbe- schichtungen, Matratzen oder pharmazeutischen Zubereitungen. Darüber hinaus können sie als Zusatzstoffe in Polymerblends oder in Baustoffen eingesetzt werden.The aqueous polymer dispersions obtainable according to the invention are frequently stable over several weeks or months and generally do not show any phase separation, separations or coagulum formation during this time. 5 The aqueous polymer dispersions accessible according to the invention can advantageously be used in numerous applications, such as paper applications such as paper coating or surface sizing, and also paints and varnishes, construction chemicals and plastic plasters, adhesive raw materials, sealants, molded foams, textile and leather applications, carpet backing coatings, mattresses or pharmaceuticals preparations. They can also be used as additives in polymer blends or in building materials.
Unter Papierstreicherei versteht man das Beschichten der Papieroberfläche mit wäsεrigen pigmentierten Dispersionen. Dabei sind die erfindungεgemäßen Polymeriεatdispersionen aufgrund ihreε günεtigen Preiεeε vorteilhaft. Unter Oberflächenleimung versteht man das pigmentfreie Auftragen von hydrophobierenden Substanzen. Dabei sind gerade die bisher unter wirtschaftlichen Bedingungen nur schwer zugänglichen Polyolefindisperεionen alε besonderε hydrophobe Substanz von Vorteil. Weiterhin ist von Vorteil, dass während der Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionen für Papierstreicherei oder Oberflächenleimung keine Molmassenregler wie beispielsweise ter . -Dodecylmercaptan zugegeben werde müssen, die einerseits schlecht abgetrennt werden können, andererseits aber unangenehm riechen.Paper coating is understood to mean coating the paper surface with aqueous pigmented dispersions. The polymer dispersions according to the invention are advantageous here on account of their favorable prices. Surface sizing is the pigment-free application of hydrophobic substances. The polyolefin dispersions, which have hitherto been difficult to access under economic conditions, are particularly advantageous as a particularly hydrophobic substance. Another advantage is that during the production of the dispersions according to the invention for paper coating or surface sizing no molecular weight regulators such as ter. -Dodecyl mercaptan must be added, which are difficult to separate on the one hand, but smell unpleasant on the other.
In Anstrichen und Lacken sind die erfindungsgemäß zugänglichen Polymerisatdispersionen besonders geeignet, weil sie preislich sehr günstig sind. Besonderε vorteilhaft εind wäεεrige Polyethy- lendispersionen, weil sie weiterhin auch eine besondere UN-Stabilität aufweisen. Weiterhin sind wäsεrige Polyethylendispersionen besonders geeignet, weil εie gegenüber basischen Materialien wie beispielsweiεe Zement, die in der Bauchemie üblich sind, beständig sind.The polymer dispersions accessible according to the invention are particularly suitable in paints and varnishes because they are very inexpensive. Aqueous polyethylene dispersions are particularly advantageous because they also have special UN stability. Furthermore, aqueous polyethylene dispersions are particularly suitable because they are resistant to basic materials such as cement, for example, which are common in construction chemistry.
In Klebstoffen, insbeεondere in Klebεtoffen für εelbεtklebende Etiketten oder Folien εowie Pflaεtern, aber auch 'in Bauklebstof- fen oder Induεtrieklebstoffen, haben die erfindungsgemäßen Dispersionen wirtschaftliche Vorteile. Insbesondere in Bauklebstoffen sind εie beεonderε günεtig, weil εie gegenüber basischen Materialien, die in der Bauchemie üblich sind, beεtändig sind.In adhesives, insbeεondere in Klebεtoffen for εelbεtklebende labels or sheets εowie Pflaεtern, but also fen 'in Bauklebstof- or Induεtrieklebstoffen have dispersions of the invention economic benefits. In construction adhesives in particular, they are particularly advantageous because they are resistant to basic materials that are common in construction chemistry.
In Formschäumen, die aus den erfindungsgemäßen Polymerisat- dispersionen durch an sich bekannte Verfahren wie das Dunlop-Ver- fahren oder das Talalay-Verfahren hergestellt werden, ist wiederum der günstige Preis der erfindungsgemäßen Dispersionen vor- teilhaft. Als weitere Komponenten dienen Geliermittel, Seifen, Verdicker und Vulkaniεationεpasten. Formschäume werden beispiels- weiεe zu Matratzen verarbeitet.In molded foams which are produced from the polymer dispersions according to the invention by processes known per se, such as the Dunlop process or the Talalay process, the low price of the dispersions according to the invention is again advantageous. Gelling agents, soaps, Thickeners and vulcanization pastes. Molded foams are processed into mattresses, for example.
Textil- und Lederapplikationen dienen zur Haltbarmachung und Ver- edlung von Textil oder Leder. Unter den Effekten εind die Imprägnierung sowie die weitere Ausrüstung der Textilien beispielhaft zu nennen. Vorteilhaft an den erfindungsgemäßen Dispersionen als Bestandteil' in Textil- und Lederapplikationen ist neben dem günεtigen Preiε die Geruchsfreiheit, da sich Olefine als Rest- monomere leicht entfernen laεεen.Textile and leather applications serve to preserve and finish textile or leather. Among the effects are the impregnation and the further finishing of the textiles. An advantage of the dispersions according to the invention as a constituent in textile and leather applications, in addition to the favorable price, is the absence of odor, since olefins as residual monomers can be easily removed.
Teppichrückenbeεchichtungen dienen zum Verkleben der Teppichfasern auf dem Rücken, weiterhin haben sie die Aufgabe, dem Teppich die nötige Steifigkeit zu geben sowie Additive wie bei- spielεweiεe Flammschutzmittel oder Antistatika gleichmäßig zu verteilen. Vorteilhaft an den erfindungsgemäßen Dispersionen ist neben dem günstigen Preis die Unempfindlichkeit gegenüber den gängigen Additiven. Insbesondere die erfindungsgemäßen Polyethy- lendiεperεionen haben sich als chemisch besonders inert erwiesen. Weiterhin ist von Vorteil, dass während der Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionen für TeppichrückenbeSchichtungen keine Molmassenregler wie beispielsweiεe tert . -Dodecylmercaptan. zugegeben werden müεsen, die einerεeitε εchlecht abgetrennt werden können, andererεeits aber unangenehm riechen. Schließlich lassen sich Teppiche, enthaltend die erfindungsgemäßen Teppichrückenbeεchichtungen, gut recyclen.Carpet back coatings serve to glue the carpet fibers on the back, they also have the task of giving the carpet the necessary rigidity and evenly distributing additives such as flame retardants or antistatic agents. An advantage of the dispersions according to the invention, in addition to the low price, is their insensitivity to the common additives. In particular, the polyethylene dispersions according to the invention have proven to be particularly chemically inert. Another advantage is that during the preparation of the dispersions for carpet back coatings according to the invention no molecular weight regulators such as, for example, tert. Dodecyl. must be added, which can be badly separated on one side but smell unpleasant on the other. Finally, carpets containing the carpet back coatings according to the invention can be recycled well.
Unter pharmazeutiεchen Zubereitungen werden Dispersionen als Träger von Medikamenten verstanden. Dispersionen als Träger von Medikamenten sind an sich bekannt. Vorteilhaft an den erfindungsgemäßen Dispersionen als Träger von Medikamenten ist der wirtschaftlich günstige Preis und die Beständigkeit gegen Körperein- flüsse wie Magensaft oder Enzyme.Pharmaceutical preparations are understood to mean dispersions as carriers of medicaments. Dispersions as carriers of medicines are known per se. An advantage of the dispersions according to the invention as carriers of medicaments is the economically favorable price and the resistance to body influences such as gastric juice or enzymes.
Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet einen ökonomischen, .ökologischen, präparativ einfachen und sicherheitεtechniεch weitgehend unbedenklichen Zugang zu wässrigen Polymerisatdispersionen von kostengünstigen Olefinen. Aufgrund ihrer Herstellung weisen die erfindungsgemäß zugänglichen wässrigen Polymerisat- disperεionen Polymeriεatteilchen auf, die keine oder nur gering- εte Mengen an organischen Löεemitteln enthalten. Wird das erfindungsgemäße Verfahren jedoch in Anwesenheit von gering in Wasser löslichen Löεemitteln durchgeführt, εo läεεt εich eine Geruchεbelastung bei der Ausbildung von Polymerisatfilmen durch Auswahl hochsiedender Lösemittel vermeiden. Andererseitε wirken die optional verwendeten Lösemittel häufig als Koaleszenzmittel und begünstigen damit die Filmbildung. Verfahrensbedingt weisen die erfindungsgemäß zugänglichen Polymerisatdiεperεionen Polymeriεatteilchen mit einer engen, monomodale Teilchengrößenverteilung auf. Die erhaltenen wäεεrigen Polymerisatdispersionen sind darüber hinaus auch bei kleinen Dispergiermittelmengen über Wochen und Monate stabil und zeigen während dieεer Zeit in der Regel praktisch keinerlei ' Phasenεeparierung, Abεcheidungen oder Koagulatbildung. Nach dem erfindungεgemäßen Verfahren εind ferner auch wässrige Polymerisatdispersionen zugänglich, deren Polymerisatteilchen neben dem Polymerisat noch weitere' Zusatz- εtoffe, wie beispielsweise Formulierungεhilfsmittel, Anti- oxidantien, Lichtstabilisatoren, aber auch Farbstoffe, Pigmente und/oder Wachse enthalten.The process according to the invention opens up an economical, .ecological, preparatively simple and safety-technically largely harmless access to aqueous polymer dispersions of inexpensive olefins. Because of their preparation, the aqueous polymer dispersions accessible according to the invention have polymer particles which contain no or only minimal amounts of organic solvents. However, if the process according to the invention is carried out in the presence of solvents which are sparingly soluble in water, it is possible to avoid odor pollution when polymer films are formed by selecting high-boiling solvents. On the other hand, the optionally used solvents often act as coalescing agents and thus promote film formation. Show due to procedure the polymer dispersions accessible according to the invention have polymer particles with a narrow, monomodal particle size distribution. The aqueous polymer dispersions obtained are moreover stable for weeks and months even with small amounts of dispersant and generally show virtually no phase separation, separation or coagulum formation during this time. After erfindungεgemäßen method also provides aqueous polymer dispersions εind also accessible, whose polymer εtoffe next to the polymer further 'additives such as Formulierungεhilfsmittel, anti-oxidants, light stabilizers, however, also contain dyes, pigments and / or waxes.
Die erfindungsgemäßen wäsεrigen Polymerisatdispersionen zeichnen sich u.a. auch dadurch aus, dasε εie Polyolefine mit einer hohen Molmaεεe aufweiεen.The aqueous polymer dispersions according to the invention are distinguished, inter alia, by: also characterized by the fact that they have polyolefins with a high molar mass.
Beiεpiele:Beiεpiele:
Für die Polymerisation in den einzelnen Beispielen wurden immer entgaste Lösungsmittel eingesetzt. Die Polymerisation wurde im Beispiel 1 mit Hilfe einer Übergangsmetallverbindung der allgemeinen Formel (I) durchgeführt, wobei- alε Metall Nickel verwendet wurde und die einzelnen Subεtituenten die folgende Bedeutung hat- ten.Degassed solvents were always used for the polymerization in the individual examples. In Example 1, the polymerization was carried out using a transition metal compound of the general formula (I), nickel being used as the metal and the individual substituents having the following meaning.
L(Z) : Bromid; n = 2L ( Z ): bromide; n = 2
E , E2 : jeweilε ein StickstoffatomE, E 2 : each nitrogen atom
Ri, R2 : jeweils ein 2 , 6-iso-PropylphenylreεtR i , R 2 : each a 2, 6-iso-propylphenylreεt
R3, R4: jeweilε ein NaphtylrestR 3 , R 4 : each naphthyl
Die so charakterisierte Übergangεmetallverbindung wird nachstehend folgendermaßen bezeichnet:The transition metal compound characterized in this way is referred to below as follows:
[RlN=CR3CR=NR2]NiBr2 [R l N = CR 3 CR = NR 2] NiBr 2
Ihre Herstellung erfolgte gemäß der Vorεchrift, welche in der WO 96/23010 offenbart iεt.They were produced in accordance with the regulation which is disclosed in WO 96/23010.
Beiεpiel 1Example 1
0,03 mMol [RiN=CR3CR=NR]NiBr2, 0,15 mMol Natriumborhydrid und 0,04 mMol Na [ ( (3 , 5-CF3) 2Ph) B] wurden zunächεt in 0,5 ml 1-Octen suspendiert. Anschließend fügte man 19 ml Wasser und 10 mMol/1 Natriumdodecylsulfat hinzu. Der Ansatz wurde 120 Minuten bei 20 °C gerührt. Das dabei erhaltene Polyocten wurde dann durch Zugabe von 20 ml Methanol ausgefällt und getrennt (Ausbeute: 2x101 mol Octen/mol Nickel) .0.03 mmol [R i N = CR 3 CR = NR] NiBr 2 , 0.15 mmol sodium borohydride and 0.04 mmol Na [((3, 5-CF 3 ) 2 Ph) B] were initially in 0.5 ml of 1-octene suspended. Then 19 ml of water and 10 mmol / 1 were added Sodium dodecyl sulfate added. The mixture was stirred at 20 ° C. for 120 minutes. The polyoctene obtained was then precipitated by adding 20 ml of methanol and separated (yield: 2x10 1 mol of octene / mol of nickel).
Beispiel 2Example 2
0,045 mol [ArN=CRCR=NAr]NiBr2 [R = Naphthyl, Ar = 2 , 6-iso-Propyl- phenyl] und 0,045 mmol Na [ ( (3 , 5-CF3) 2Ph) 4B] wurden in 2 ml Toluol gelöεt. Anschließend fügte man 100 ml Wasεer und 10 mmol/1 Natriumdodecylsulfat hinzu. Eine Miniemulsion wurde mit Hilfe eines Ultraschallstabes hergestellt. Dann wurde die Lösung in einen Stahlautoklaven übergeführt und mit Ethylen gespült. Anεchließend wurden 0,68 mmol Natriumborhydrid zugegeben. Eε wurde ein Ethylendruck von 15 bar eingestellt und 60 Minuten bei 30°C gehalten. Eine stabile Diεpersion von Polyethylen wurde erhalten' (Feststoffgehalt: 1,5 Gew.-%; Glasübergangεtemperatur deε Poly- ethylenε = 54°C; Schmelzpunkt des Polyethylens 114°C) .0.045 mol [ArN = CRCR = NAr] NiBr 2 [R = naphthyl, Ar = 2, 6-iso-propylphenyl] and 0.045 mmol Na [((3, 5-CF 3 ) 2 Ph) 4 B] were found in 2 ml of toluene dissolved. Then 100 ml of water and 10 mmol / 1 sodium dodecyl sulfate were added. A mini emulsion was made using an ultrasonic wand. The solution was then transferred to a steel autoclave and rinsed with ethylene. Then 0.68 mmol sodium borohydride were added. An ethylene pressure of 15 bar was set and kept at 30 ° C. for 60 minutes. A stable dispersion of polyethylene was obtained ' (solids content: 1.5% by weight; glass transition temperature of the polyethylene = 54 ° C; melting point of the polyethylene 114 ° C).
Beiεpiel 3Example 3
0,09 mmol [ArN=CRCR=NAr]NiBr2 [R = Naphtyl, Ar = 2 , 6-iεo-Propyl- phenyl] und 0,09 mmol Na[ (3 , 5-CF3) 2PI1) 4B] wurden in 2 ml Toluol gelöεt. 100 ml Waεser mit Natriumdodecylsulfat (10 mmol/1) wurden zugegeben. Eine Miniemulsion wurde mit Hilfe eines Ultraεchall- stabes hergestellt. Die Lösung wurde in einen Stahlautoklaven übergeführt und mit Ethylen gespült. Anschließend wurden 1,45 mmol Natriumborhydrid zugegeben. Eε wurde ein Ethylendruck von 15 bar eingeεtellt und 60 Minuten bei 5°C gehalten. Eine sta- bile Dispersion von Polyethylen wurde erhalten (Feststoffgehalt 0,9 Gew.-%, Glasübergangstemperatur des Polyethylen -40°C, Schmelzpunkt des Polyethylen 118°C) .0.09 mmol [ArN = CRCR = NAr] NiBr 2 [R = naphthyl, Ar = 2, 6-iεo-propylphenyl] and 0.09 mmol Na [(3, 5-CF 3 ) 2 PI1) 4 B ] were dissolved in 2 ml of toluene. 100 ml of water with sodium dodecyl sulfate (10 mmol / 1) were added. A mini emulsion was produced using an ultrasound rod. The solution was transferred to a steel autoclave and rinsed with ethylene. Then 1.45 mmol sodium borohydride were added. An ethylene pressure of 15 bar was set and kept at 5 ° C. for 60 minutes. A stable dispersion of polyethylene was obtained (solids content 0.9% by weight, glass transition temperature of the polyethylene -40 ° C., melting point of the polyethylene 118 ° C.).
Beispiel 4Example 4
0,03 mmol [ArN=CRCR=NAr]NiBr2 [R = Naphtyl, Ar = 2 , 6-iso-Propyl- phenyl] und 0,04 mmol Na [ ( (3 , 5-CF3) 2Ph) 4B] wurden in 2 ml Toluol gelöst. 19 ml Waεser mit Natriumdodecylsulfat (10 mmol/1) und 1 ml 1-Octen wurden zugegeben. Eine Miniemulsion wurde mit Hilfe eines Ultraschallstabes hergestellt. Anschließend wurden0.03 mmol [ArN = CRCR = NAr] NiBr 2 [R = naphthyl, Ar = 2, 6-iso-propylphenyl] and 0.04 mmol Na [((3, 5-CF 3 ) 2 Ph) 4 B] were dissolved in 2 ml of toluene. 19 ml of water with sodium dodecyl sulfate (10 mmol / 1) and 1 ml of 1-octene were added. A mini emulsion was made using an ultrasonic wand. Then were
0,15 mmol Natriumborhydrid als wässrige Lösung zugegeben. Nach 2 Stunden wurde eine stabile Dispersion von Polyocten erhalten (Festεtoffgehalt 3,1 Gew.-%, Glaεübergangstemperatur des Polymers -60°C, Molmasεe (Gewichtsmittel Mw) 8,3*105, Molmasse (Zahlen- mittel Mn) 4,5-104. 0.15 mmol sodium borohydride added as an aqueous solution. After 2 hours, a stable dispersion of polyoctene was obtained (solids content 3.1% by weight, glass transition temperature of the polymer -60 ° C., molar mass (weight average Mw) 8.3 * 10 5 , molecular weight (number average Mn) 4.5 -10 4 .

Claims

Patentansprüche claims
1. Wässrige Polymerisatdiεperεionen, erhältlich durch Polymeri- sation von einem oder mehreren Olefinen im wässrigen Medium in Gegenwart von Dispergiermitteln und gegebenenfalls von organischen Lösungsmitteln, wobei die Polymerisation deε oder der Olefine mit Hilfe eines Katalysatorsyεtemε auf Basis von Übergangsmetallkomplexen mit Neutralliganden sowie mit Hilfe eines Aktivators erfolgt und wobei solche Übergangsmetallkomplexe eingesetzt werden, welche vor ihrer Aktivierung mit Hilfe des verwendeten Aktivatorε keine Metall-Kohlenεtoff- Bindung aufweiεen.1. Aqueous polymer dispersions, obtainable by polymerizing one or more olefins in an aqueous medium in the presence of dispersants and, if appropriate, organic solvents, the polymerization of the or the olefins using a catalyst system based on transition metal complexes with neutral ligands and using an activator takes place and such transition metal complexes are used which have no metal-carbon bond before their activation with the aid of the activator used.
2. Wäεεrige Polymeriεatdiεperεionen nach Anspruch 1, wobei Übergangsmetallkomplexe der nachstehenden allgemeinen Formeln (I) bis (X) verwendet werden.2. Aqueous Polymeriεatdiεperεionen according to claim 1, wherein transition metal complexes of the general formulas (I) to (X) below are used.
Figure imgf000030_0001
(n) (n) L(n)
Figure imgf000030_0001
(n) (n) L (n)
I II IIII II III
Figure imgf000030_0002
Figure imgf000030_0002
IV ■• V VI
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IV ■ • V VI
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VII VIIIVII VIII
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IX XIX X
in denen die Substituenten und Indi zes folgende Bedeutung haben .in which the substituents and indices have the following meaning.
M.ein Übergangsmetall der Gruppen 7 bis 10 des Pe- riodensystemsM. a transition metal of groups 7 to 10 of the periodic system
Ei: Stickstoffatom oder Phosphoratom für die Formeln I, II, III, VI, VII, IX, XEgg: nitrogen atom or phosphorus atom for the formulas I, II, III, VI, VII, IX, X
Sauerstoffatom oder Schwefelatom für die Formeln IV und VOxygen atom or sulfur atom for the formulas IV and V
Substituierteε Stickstoffatom (NR8) oder substituiertes Phosphoratom (PR8) für die Formel VSubstituted nitrogen atom (NR 8 ) or substituted phosphorus atom (PR 8 ) for the formula V
E2: Stickstoffatom oder Phosphoratom für die FormelnE 2 : nitrogen atom or phosphorus atom for the formulas
I, VII, IX und XI, VII, IX and X
Sauerstoffatom oder Schwefelatom für die FormelnOxygen atom or sulfur atom for the formulas
II, III, IV, V, VIII, III, IV, V, VI
Substitierteε Stickstoffatom (NR8) oder substituiertes Phosphoratom (PR8) für die Formeln III, IV, V, VISubstituted nitrogen atom (NR 8 ) or substituted phosphorus atom (PR 8 ) for the formulas III, IV, V, VI
E3: Stickstoffatom oder Phosphoratom für die Formel IX Sauerstoffatom oder Schwefelatom für die Formel XE 3 : nitrogen atom or phosphorus atom for the formula IX oxygen atom or sulfur atom for the formula X
E4: Phosphoratom für die Formel VIII L(n): Halogenidionen, Amidionen (R10) NH_j-, wobei h eine ganze Zahl von 0 bis 2 bedeutet, Oxyverbindung OR9 oder Acetylacetonat und n für die Wertigkeit des Metalls M εtehtE 4 : phosphorus atom for the formula VIII L (n): halide ions, amide ions (R 10 ) NH_j-, where h is an integer from 0 to 2, oxy compound OR 9 or acetylacetonate and n stands for the valency of the metal M.
Ri biε R8 : unabhängig voneinander Waεserstoff ,R i to R 8 : independently of one another hydrogen
Cι~Ci2-Alkyl, wobei die Alkylgruppen verzweigt oder unverzweigt sein können, Cι-Ci2-Alkyl, ein- oder mehrfach gleich oder verschieden εubεtituiert durch C -Ci2-Alkylgruppen, Halogene, N0 -Gruppen, Cι-C 2-Alkoxygruppen oder Cι-Cι2-Thioethergruppen, C7-Cι3-Aralkyl, C3-Cι2-Cycloalkyl,C 1 -C 2 -alkyl, where the alkyl groups may be branched or unbranched, C 1 -C 2 -alkyl, one or more times identical or differently substituted by C 2 -C 2 -alkyl groups, halogens, N0 groups, C 1 -C 2 - Alkoxy groups or -C 2 -C thioether groups, C 7 -C 3 aralkyl, C 3 -C 2 cycloalkyl,
C3-Ci2-Cycloalkyl, ein- oder mehrfach gleich oder verschieden subεtituiert durch Cι~Cι -Alkylgruppen, Halogene, NÜ2-Gruppen, Cι-Ci2~Alkoxygruppen oder Cι~Cι -Thioethergruppen, C6-Ci4-Aryl,C 3 -Ci 2 cycloalkyl, substituted one or more times identically or differently by C 1 -C 4 -alkyl groups, halogens, NÜ 2 groups, C 1 -C 2 alkoxy groups or C 1 -C 3 thioether groups, C 6 -Ci 4 aryl .
C6-Ci4-Aryl, gleich oder verschieden subεtituiert durch eine oder mehrere Cι-Cι -Alkylgruppen, Halogene, N02-Gruppen, ein- oder mehrfach halogenierte Cι~C -Alkylgruppen, Cι-Ci2-Alkoxygruppen, Silyloxy- gruppen 0SiRHRl2R13, Aminogruppen NRi4Rl5 oderC 6 -Ci 4 aryl, identical or differently substituted by one or more C 1 -C 4 alkyl groups, halogens, N0 2 groups, mono- or polyhalogenated C 1 -C 4 alkyl groups, C 1 -C 2 alkoxy groups, silyloxy groups 0SiR H R l2 R 13 , amino groups NR i4 R l5 or
Cι-Cι -Thioethergruppen, Cι-Ci2~Alkoxygruppen, Silyloxygruppen OSiRlxRi2R13 , Halogene, N0 -Gruppen oderCι -Cι thioether groups, Cι-Ci 2 ~ alkoxy groups, silyloxy groups OSiR lx R i2 R 13 , halogens, N0 groups or
Aminogruppen NRi Ri5, wobei jeweilε zwei benachbarte Reste Ri bis R8 miteinander einen gesättigten oder ungesättigten 5- bis 8-gliedrigen Ring bilden können,Amino groups NR i R i5 , where in each case two adjacent radicals R i to R 8 can form a saturated or unsaturated 5- to 8-membered ring with one another,
R9 bis Ri5 unabhängig voneinander Wasεerεtoff,R 9 to R i5 independently of one another,
Cι~C o-Alkylgruppen, die ihrerεeitε mit 0(Cι-C6-Alkyl) oder N(Cι-C6-Alkyl)2-Gruppen εubεti- tuiert εein können,-C ~ C o -alkyl groups, which can be substituted on their side with 0 (C 1 -C 6 -alkyl) or N (C 1 -C 6 -alkyl) 2 groups,
C3-Cι2-Cycloalkylgruppen, C7-Cι3-Aralkylreεte oder Cg-Ci4-Arylgruppen.C 3 -C 2 cycloalkyl groups, C 7 -C 3 aralkyl groups or Cg-Ci 4 aryl groups.
3. Wäεεrige Polymeriεatdiεperεionen nach Anεpruch 2, wobei in der allgemeinen Formel (I) die Subεtituenten und Indizes folgende Bedeutung haben: M: Nickel oder Palladium3. Aqueous polymer dispersions according to claim 2, wherein in the general formula (I) the substituents and indices have the following meaning: M: nickel or palladium
Ei: StickεtoffatomEgg: nitrogen atom
5 E2: Stickεtoffatom5 E 2: nitrogen atom
L(n): Fluorid, Chlorid, Bromid,L (n): fluoride, chloride, bromide,
n: Wertigkeit des Metalls M 10n: valence of the metal M 10
Rl bis R4: C6-Cι -ArylR l to R 4 : C 6 -C aryl
C7-Cι3-AralkylC 7 -Cι 3 aralkyl
4. Wäsεrige Polymerisatdispersionen nach einem der Ansprüche 1 15 bis 3, wobei als Aktivator metallorganische Verbindungen verwendet werden.4. Aqueous polymer dispersions according to any one of claims 1 15 to 3, wherein organometallic compounds are used as activator.
5. Wäsεrige Polymeriεatdispersionen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei alε Aktivator Verbindungen des Bors verwendet 20 werden.5. Aqueous polymer dispersions according to one of claims 1 to 3, wherein boron compounds are used as the activator.
6. Wäεεrige Polymerisatdispersionen nach Anspruch 5, wobei alε Aktivator komplexe Borhydride, Boraryle oder Boralkyle einge- εetzt werden.6. Aqueous polymer dispersions according to claim 5, wherein complex borohydrides, boraryls or boron alkyls are used as the activator.
2525
7. Wässrige Polymerisatdispersionen nach einem der Anspüche 1 biε 6, wobei als Olefin ausschließlich ein Olefin aus der Gruppe Ethylen, Propylen, 1-Buten, 2-Buten, 1-Penten, 2-Penten, 1-Hexen, 2-Hexen, 1-Octen eingesetzt wird.7. Aqueous polymer dispersions according to one of claims 1 to 6, the olefin being exclusively an olefin from the group consisting of ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, 1 -Octen is used.
3030
8.- Wässrige Polymerisatdispersionen nach einen der Ansprüche 1 . bis 6, wobei wenigstenε zwei Olefine, auεgewählt auε der Gruppe umfaεsend Ethylen, Propylen, 1-Buten, 2-Buten, 1-Penten, 2-Penten, 1-Hexen, 2-Hexen, 1-Octen, Styrol sowie8.- Aqueous polymer dispersions according to one of claims 1. to 6, at least two olefins selected from the group comprising ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene, 1-pentene, 2-pentene, 1-hexene, 2-hexene, 1-octene, styrene and
35 Acrylsäure oder deren Derivate eingesetzt werden.35 acrylic acid or its derivatives are used.
9. Wässrige Polymerisatdisperεionen nach den Anεprüchen 1 biε 8, wobei diese in Form einer Miniemulsion vorliegen.9. Aqueous polymer dispersions according to claims 1 to 8, these being in the form of a mini emulsion.
40 10. Verfahren zur Herstellung von wäsεrigen Polymerisatdisperεionen durch Polymerisation von einem oder mehreren Olefinen im wäsεrigen Medium in Gegenwart von Dispergiermitteln und gegebenenfalls von organischen Lösungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation des oder der40 10. A process for the preparation of aqueous polymer dispersions by polymerizing one or more olefins in the aqueous medium in the presence of dispersants and, if appropriate, organic solvents, characterized in that the polymerization of the or
45 Olefine mit Hilfe eines Katalysatorsystems auf Basiε von45 olefins with the aid of a catalyst system based on
Übergangsmetallkomplexen mit Neutralliganden sowie mit Hilfe eines Aktivators erfolgt und wobei solche Übergangsmetall- komplexe eingeεetzt werden, welche vor ihrer Aktivierung mit Hilfe des verwendeten Aktivators keine Metall-Kohlenstoff- Bindung aufweiεen.Transition metal complexes with neutral ligands and with the help of an activator and where such transition metal complexes are used which have no metal-carbon bond before their activation with the aid of the activator used.
5 11. Verfahren nach Anεpruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation des oder der Olefine mit Hilfe eines Katalysatorsystems auf- Basis von Übergangsmetallkomplexen der allgemeinen Formeln (I) bis (X) gemäß den Ansprüchen 2 oder 3 erfolgt. 1011. The method according to claim 10, characterized in that the polymerization of the olefin (s) is carried out with the aid of a catalyst system based on transition metal complexes of the general formulas (I) to (X) according to claims 2 or 3. 10
12. Verfahren nach den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation- des oder der Olefine auch mit Hilfe eines Aktivators gemäß den Ansprüchen 4 bis 6 er-12. The method according to claims 10 or 11, characterized in that the polymerization of the olefin or olefins with the aid of an activator according to claims 4 to 6
- folgt. 15- follows. 15
13. Verfahren nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daεs die Übe'rgangsmetallkomplexe vor ihrer Dispergierung im wässrigem Medium durch Komplexierung von Metallsalzen in organischen Lösungsmitteln hergestellt werden.13. The method according to claims 10 to 12, characterized daεs that Practice 'rgangsmetallkomplexe before their dispersion in aqueous media by complexation of metal salts in organic solvents can be prepared.
2020
14. Verfahren nach den Anεprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daεε die Übergangεmetallkomplexe durch Zugabe der jeweiligen Liganden zu wässrigen Metallsalz-Lösungen hergestellt werden.14. The method according to claims 10 to 12, characterized in that the transition metal complexes are produced by adding the respective ligands to aqueous metal salt solutions.
2525
15. Verfahren nach den Ansprüchen 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dasε während der Polymeriεation der eingeεetzte Aktivator kontinuierlich hinzugegeben wird.15. The method according to claims 10 to 14, characterized in that the activator used is continuously added during the polymerization.
30 16.. Verfahren nach den Ansprüchen 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivator erst nach der Zugabe der Monomere in die wäεεrige Diεperεion eingebracht wird.30 16 .. Method according to claims 10 to 15, characterized in that the activator is introduced into the aqueous dispersion only after the addition of the monomers.
17. Verwendung der wässrigen Dispersionen gemäß den Ansprüchen 35 1 bis 9 für Papieranwendungen wie Papierstreicherei oder17. Use of the aqueous dispersions according to claims 35 1 to 9 for paper applications such as paper coating or
Oberflächenleimung, Anstrichlacke, Klebrohstoffe, Formschäume wie beiεpielεweiεe Matratzen, Textil- und Lederapplikationen, Teppichrückenbeεchichtungen oder pharmazeutische Anwendungen, sowie als Zuschlagstoffe in Polymerblends oder in Baustoffen. 40Surface sizing, paint, adhesive raw materials, molded foams such as mattresses, textile and leather applications, carpet backing or pharmaceutical applications, as well as additives in polymer blends or in building materials. 40
45 45
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10118633A1 (en) * 2001-04-12 2002-10-17 Basf Ag Production of aqueous polymer dispersions for use, e.g. in paper coating or paint production, involves reacting olefinic monomers in aqueous medium in presence of a cationic complex of a late transition metal

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10118633A1 (en) * 2001-04-12 2002-10-17 Basf Ag Production of aqueous polymer dispersions for use, e.g. in paper coating or paint production, involves reacting olefinic monomers in aqueous medium in presence of a cationic complex of a late transition metal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BAUERS F M ET AL: "AQUEOUS HOMO- AND COPOLYMERIZATION OF ETHYLENE BY NEURAL NICKEL(II) COMPLEXES" MACROMOLECULES, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. EASTON, US, Bd. 5, Nr. 34, 2001, Seiten 1165-1171, XP001086590 ISSN: 0024-9297 *

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