WO2012140181A1 - Method for producing aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates - Google Patents

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WO2012140181A1
WO2012140181A1 PCT/EP2012/056743 EP2012056743W WO2012140181A1 WO 2012140181 A1 WO2012140181 A1 WO 2012140181A1 EP 2012056743 W EP2012056743 W EP 2012056743W WO 2012140181 A1 WO2012140181 A1 WO 2012140181A1
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aqueous
aliphatic
aliphatic polycarbonate
solution
range
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Application number
PCT/EP2012/056743
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Inventor
Julien Courtois
Martin Schneele
Willi Riegel
Hubertus KRÖNER
Original Assignee
Basf Se
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/07Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from polymer solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2369/00Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates

Definitions

  • the present invention relates to a process for preparing aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates.
  • the invention also relates to the aqueous polycarbonate dispersions obtainable by this process and their use.
  • Aliphatic polycarbonates such as, for example, polypropylene carbonate
  • aqueous dispersions of polyalkylene carbonates would be of interest.
  • aqueous dispersions of polyalkylene carbonates can not be prepared by an emulsion polymerization process.
  • such polymers are usually prepared by polycondensation of aliphatic diols with phosgene or by polyaddition of aliphatic oxiranes to CO2 in the presence of suitable catalysts in a non-aqueous polymerization medium and usually fall after removal of the solvent as solids.
  • aqueous dispersions they would have to be dispersed in water.
  • it must be taken into account that there is a risk of hydrolysis-induced molecular weight degradation in the case of polycarbonates owing to the hydrolysis-labile carbonate groups present in the polymer backbone.
  • thermoplastic polymers which include aliphatic polycarbonates and, in particular, polypropylene carbonate, are known in water.
  • WO 2006/136555 discloses a process for the preparation of aqueous polymer dispersions in which the polymer, for example a polyalkylene carbonate, is slightly dissolved in water dissolves soluble organic solvent, this solution in an aqueous medium, which contains surface-active substances, to obtain a crude emulsion with droplet sizes> 2 ⁇ obtained, the crude emulsion obtained by a microporous membrane to form an oil-in-water emulsion having an average droplet diameter ⁇ 1000 nm and then the solvent is removed.
  • the process is comparatively complicated and the resulting solids contents of the dispersions are low.
  • thermoplastic polymers which have a plurality of ester groups and / or carbonate groups in the polymer backbone which have an acid number of less than 5 mg KOH / g, in particular not more than 3 mg KOH / g and at 180 ° C have a zero shear viscosity ⁇ 0 (180 ° C) of at least 60 Pa s, in which introducing the thermoplastic polymer by means of a mixing device in the aqueous dispersion medium having at least one rotor-stator mixer.
  • the polyalkylene carbonates only dispersions having a low solids content and a comparatively large particle size of the dispersed polyalkylene carbonate particles can be produced by this process.
  • the object of the present invention is thus to provide a reliable process for the preparation of aqueous dispersions of aliphatic polyalkylenecarbonates.
  • the method should allow to solve at least one of the following tasks:
  • the present invention relates to a process for preparing aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates, in particular of polypropylene carbonate, comprising:
  • a solution of the aliphatic polycarbonate in at least one aprotic organic solvent which comprises at least 50% by volume, in particular at least 80% by volume and especially at least 90% by volume, based on the total amount of organic solvent, of ethyl acetate and which preferably contains less than 10% by volume, in particular less than 5% by volume or less than 2% by volume, based on the total amount of solvent, of solvent constituents having a boiling point above 100 ° C. under atmospheric pressure;
  • step i. Emulsify the in step i. solution of the aliphatic polycarbonate provided in an aqueous emulsifying medium in the presence of at least one surface-active substance, to obtain an aqueous emulsion of the solution of the aliphatic polycarbonate;
  • the process according to the invention has a number of advantages. On the one hand, it allows the preparation of aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates in a simple and reliable manner, without the need for complicated processes, such as the passage of polymer / solvent / water emulsions through microporous membranes.
  • the ethyl acetate used here for dissolving the aliphatic polycarbonate is also toxicologically comparatively harmless and thus constitutes a further advantage of the method according to the invention.
  • the inventive method does not or not significantly to a molecular weight reduction, as he see due to the in the polymer backbone aliphatic Polycarbonate contained carbonate functions would have been expected in principle.
  • the process according to the invention can be used to prepare low-viscosity dispersions having viscosity values of 2 Pa.s (Brookfield, 20 ° C., determined in accordance with DIN EN ISO 2555) or below, such viscosity values also being achievable at solids contents of 40% by weight or more.
  • the process according to the invention allows for the first time the preparation of aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates, in particular of polypropylene carbopolymers. which have a polymer content of at least 25 wt .-%, in particular at least 30 wt .-%, z. B. 25 to 60 wt .-% and in particular 30 to 55 wt .-%, in which the polymer particles have a weight-average particle diameter below 1000 nm, in particular below 800 nm.
  • aqueous polycarbonate dispersions are new.
  • the present invention also relates to aqueous dispersions of at least one aliphatic polycarbonate having a polymer content of at least 25 wt .-%, in particular at least 30 wt .-%, for. B. 25 to 60 wt .-% and in particular 30 to 50 wt .-%, has, wherein the polycarbonate particles have a weight-average particle diameter, determined by light scattering, of at most 1000 nm, in particular at most 800 nm.
  • the particle diameters or particle radii or particle sizes given here, as well as the particle size distributions of the polycarbonate particles, are particle diameters which can be determined with the aid of photon correlation spectroscopy (PCS), also known as quasi-elastic light scattering (QELS) or dynamic light scattering.
  • PCS photon correlation spectroscopy
  • QELS quasi-elastic light scattering
  • the mean particle diameters are the average of the cumulant analysis (mean of fits).
  • the "mean of fits" is a mean intensity-weighted particle diameter in nm, which corresponds to the weight-average particle diameter.
  • the measuring method is described in the IS013321 standard. Methods for this purpose are also familiar to the skilled worker from the relevant specialist literature, for example from H. Wiese in D.
  • the particle diameters specified here refer to the values determined at 0.degree. 1 to 0.25% by weight at 0.degree.
  • the determination of the average particle diameter can also be carried out by means of hydrodynamic chromatography (HDC) using a particle size distribution analyzer (PSDA, Varian Kunststoff GmbH) with a cartridge of type No.
  • the polycarbonate dispersions according to the invention or obtainable by the process according to the invention typically have a weight-average particle diameter in the range from 100 to 1000 nm, frequently in the range from 120 to 800 nm and especially in the range from 150 to 600 nm.
  • the polymers to be dispersed are aliphatic polycarbonates, which are also referred to as polyalkylene carbonates, in particular polypropylene carbonates.
  • Aliphatic polycarbonates are polymers which are predominantly composed of repeating units of formula I defined below.
  • the polyalkylene carbonates may also have repeating units of the formula II:
  • A is an alkane-1,2-diyl radical having 2 to 10 carbon atoms or a cycloalkane-1, 2-diyl radical having 5 to 10 carbon atoms, where A is within a polymer may also have different meanings.
  • the symbols + and * each represent the junctions to adjacent repeating units, where * is linked to + of the adjacent repeating unit.
  • A is selected from alkane-1, 2-diyl radicals, especially those having 2 to 4 carbon atoms, such as. B.
  • A is predominantly, i. at least 70 mol%, in particular at least 80 mol% or at least 90 mol%, based on all repeating units, for 1, 2-propanediyl.
  • the aliphatic polycarbonate is polypropylene carbonate.
  • the proportion of carbonate repeat units of the formula I in the polycarbonate depends on the reaction conditions, in particular the catalyst used. In the preferred polycarbonates, more than 80 mole% and preferably more than 90% of all repeating units are those of formula I.
  • Aliphatic polycarbonates are generally prepared by reacting aliphatic oxiranes, i. H. Alkylene oxides having usually 2 to 10 carbon atoms or cycloalkylene with generally 5 to 10 carbon atoms with CO2 in the presence of one or more suitable catalysts prepared, see, for. Inoue, macromol. Chem., Rapid Municipal. 1, 775 (1980), Soga et al., Polymer Journal, 1981, 13, 407-10, US 4,789,727 and US 7,304,172.
  • Particularly suitable are zinc and cobalt catalysts, as described, for example, in the abovementioned literature and in particular in US Pat. Nos. 4,789,727 and 7,304,172.
  • suitable polyalkylene carbonates are the polyethylene carbonates known from EP-A 1264860, which are obtained by copolymerization of ethylene oxide and carbon dioxide in the presence of suitable catalysts, and in particular polypropylene carbonate (see, for example, WO 2007/125039), obtainable by copolymerization of propylene oxide and carbon dioxide in the presence of suitable catalysts.
  • the polymer is also commercially available and is marketed, for example, by Empower Materials Inc. or Aldrich.
  • the number average molecular weight M n of the polyalkylene carbonates, in particular of the polypropylene carbonates is generally from 5000 to 500,000 daltons, in particular from 10,000 to 250,000 daltons.
  • the weight-average molecular weight M w is then usually in the range from 7000 to 5,000,000 daltons, in particular in the range from 15,000 to 2,000,000 daltons.
  • the number average molecular weight M n of the polypropylene carbonates is in the range from 50,000 to 100,000 daltons and especially in the range from 70,000 to 90,000 daltons.
  • the weight-average molecular weight M w is then usually in the range of 100,000 to 500,000 daltons, in particular in the range of 150,000 to 400,000 daltons.
  • the proportion of the carbonate repeat units in the total amount of the carbonate and ether repeat units in the polymer is generally at least 80 mol%, in particular 90 mol%.
  • the polydispersity ratio of weight average (Mw) to number average (MN)
  • Mw weight average
  • MN number average
  • the polypropylene carbonates used may contain up to 1% of carbamate and urea groups.
  • Suitable aliphatic polycarbonates are also chain-extended polyalkylene carbonates.
  • Particularly suitable chain extenders for the polyalkylene carbonates are maleic anhydride, acetic anhydride, di- or polyisocyanates, di- or polyoxazolines or -oxazines or di- or polyepoxides.
  • isocyanates are aromatic diisocyanates such as toluylene-2,4-diisocyanate, toluylene-2,6-diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, naphthylene-1, 5-diisocyanate or xylylene diisocyanate and aliphatic diisocyanates such as in particular 1, 6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate or methylene bis (4-isocyanatocyclohexane).
  • aromatic diisocyanates such as toluylene-2,4-diisocyanate, toluylene-2,6-diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'
  • aliphatic diisocyanates and, among these, especially isophorone diisocyanate and in particular 1,6-hexamethylene diisocyanate.
  • bisoxazolines are 2,2'-bis (2-oxazoline),
  • chain extenders are preferably used in amounts of from 0.01 to 5, preferably from 0.05 to 2, particularly preferably from 0.08 to 1% by weight, based on the amount of polycarbonate.
  • Chain-extended polyalkylene carbonates typically have a number average molecular weight M n of 30,000 to 500,000 daltons, preferably 35,000 to 250,000 daltons, and more preferably from 40,000 to 150,000 daltons.
  • the polymers to be dispersed may also comprise small amounts of other polymers selected in particular from aliphatic or partially aromatic polyesters, aliphatic or partially aromatic polyesteramides, aliphatic or partially aromatic polyetheresters, and aliphatic or partially aromatic polyestercarbonates.
  • polylactides such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, brassylic acid, or mixtures thereof
  • aliphatic diols such as ethanediol, 1, 2 and 1 , 3-propanediol, 1, 4-butanediol, neopentyl glycol, 1, 6-hexanediol, diethylene glycol or mixtures thereof
  • partially aromatic copolyesters based on aliphatic dicarboxylic acids, in particular those mentioned above, and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid and / or terephthalic acid and aliphatic diols , in particular the aforementioned.
  • the proportion of the polymers other than the aliphatic polycarbonates is usually not more than
  • a solution of the aliphatic polycarbonate in at least one aprotic organic solvent which is at least 50% by volume, in particular at least 80% by volume and especially at least 90% by volume, based on the total amount of organic solvent , Acetic acid ethyl ester, provided.
  • the content of ethyl acetate, based on the total volume of the organic solvent used for dissolving the aliphatic polycarbonate is at least 50% by volume, in particular at least 80% by volume, and especially at least 90% by volume.
  • the solvent may also contain ethyl acetate various aproptic solvents. These further solvents are preferably selected so that they contain less than 20% by volume, in particular less than 10% by volume or less than 2% by volume, based on the total amount of solvent, of solvents which are above a boiling point 100 ° C at atmospheric pressure.
  • Suitable further aprotic organic solvents are methyl acetate, i-propyl acetate, methyl formate, ethyl formate, n-propyl formate, i-propyl formate, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, dichloromethane and trichloromethane.
  • the other organic solvents do not include halogenated organic solvents and are especially selected from the aforementioned esters of formic acid and acetic acid.
  • the solution is generally prepared by dissolving the polyalkylene carbonate in the aprotic organic solvent. The dissolution is typically carried out at temperatures in the range of 5 to 80 ° C, preferably in the range of 10 to 40 ° C.
  • the solution provided may also be the product discharge of a preparation of the polyalkylene carbonate, from which preferably catalysts and other impurities, eg. As the monomers used for the preparation were removed.
  • the solution used is typically in the range of 5 to
  • step ii. of the method according to the invention is in step i. provided solution of the aliphatic polycarbonate emulsified in an aqueous medium, which is also referred to below as an aqueous emulsifying medium.
  • the emulsification is carried out according to the invention in the presence of at least one surface-active substance.
  • An aqueous emulsifying medium is understood as meaning water or a mixture of water with small amounts of an organic solvent or solvent mixture which preferably has a boiling point below 100 ° C. under normal pressure or which forms an azeotrope with water which has a boiling point below atmospheric pressure 100 ° C and which is preferably miscible with water at atmospheric pressure and 20 ° C or at least has a miscibility of at least 50 g / l, in particular at least 100 g / l (at pH 6-8).
  • the proportion of organic solvents in such mixtures will generally not exceed 20% by volume, in particular 10% by volume and especially 5% by volume.
  • Suitable organic solvents are C 1 -C 4 alkanols, the aforementioned methyl and ethyl esters of formic acid and acetic acid, tetrahydrofuran, acetone and methyl ethyl ketone.
  • the emulsification of the polyalkylene carbonate solution is carried out in the aqueous emulsifying medium in the presence of at least one surface-active substance.
  • the surface-active substance is used in an amount of from 0.1 to 10% by weight, in particular in an amount of from 0.2 to 5% by weight, based on the amount of polyalkylene carbonate to be dispersed.
  • the at least one surfactant serves to stabilize the in step ii. prepared emulsion as well as for stabilizing the particles of the aliphatic polycarbonate in the in step iii. obtained aqueous dispersion of the aliphatic polycarbonate.
  • the surface-active substances can basically be all surface-active substances which are basically suitable for emulsifying organic solvents in water. These include in principle all emulsifiers and protective colloids suitable for this purpose, including mixtures thereof.
  • Emulsifiers are generally low molecular weight or oligomeric substances which, unlike the polymeric protective colloids, have a (number average) molecular weight of not more than 2000 daltons, in particular not more than 1500 daltons.
  • protective colloids generally have a molecular weight above 2000 daltons (number average), z. B. in the range of 2200 to 10 6 daltons on.
  • the surface-active substances may in principle be nonionic, anionic, cationic or zwitterionic.
  • the at least one surfactant is selected from anionic surfactants and nonionic surfactants and mixtures thereof.
  • protective colloids are water-soluble polymers such as:
  • neutral protective colloids for example polyvinyl alcohols, including partially saponified polyvinyl acetate having a saponification degree of preferably at least 40%, in particular at least 60%, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, poly-C 2 -C 3 -alkylene glycols, in particular polyethylene glycols, which are also referred to as poly (ethylene oxide) , and poly (ethylene-co-propylene) glycols, which are also referred to as poly (ethylene oxide-co-propylene oxide), among them specifically
  • anionic water-soluble polymers whose polymer backbone has a multiplicity of carboxyl groups, sulfonic acid groups or sulfonate groups and / or phosphonic acid groups or phosphonate groups, for example carboxymethylcellulose, homopolymers and copolymers of ethylenically unsaturated monomers which contain at least 20% by weight , based on the total amount of the monomers, of at least one ethylenically unsaturated monomer which contains at least one carboxyl group, sulfonic acid group and / or phosphonic acid group in copolymerized form, and their salts, in particular the alkali metal and ammonium salts.
  • anionic protective colloids whose polymer backbone has a multiplicity of carboxyl groups, sulfonic acid groups or sulfonate groups and / or phosphonic acid groups or phosphonate groups, for example carboxymethylcellulose, homopolymers and copolymers of ethylenically unsatur
  • the sulfonic acid groups bound to the polymer backbone in the salt form, ie as sulfonate groups, and the phosphonic acid groups are accordingly present in the aqueous phase as phosphonate groups.
  • the counterions are then typically AI alkali metal and alkaline earth metal ions such as sodium ions, calcium ions and ammonium ions (NHV).
  • C 2 -C 3 -alkoxylated, in particular ethoxylated mono-, di- and tri-alkylphenols which generally have a degree of alkoxylation, in particular a degree of ethoxylation in the range from 3 to 50, in particular 5 to 30, and whose alkyl groups generally have a total of 4 to Have 26 carbon atoms
  • Lutensol® A grades C12 to C fatty alcohol ethoxylates, degree of ethoxylation from 3 to 50
  • Lutensol® AO grades C13 to Cis oxo alcohol ethoxylates, degree of ethoxylation from 3 to 50
  • Lutensol® AT grades C16 to Cis-fatty alcohol ethoxylates, degree of ethoxylation from 1 1 to 80
  • Lutensol® ON grades Cio-oxo alcohol ethoxylates, degree of ethoxylation from 3 to
  • Lutensol® TO grades (Ci3-oxoalcohol ethoxylates, degree of ethoxylation from 3 to 20) from BASF SE.
  • Typical anionic emulsifiers are the salts of amphiphilic substances which have at least one anionic functional group, eg. B. at least one sulfonate, phosphonate, sulfate or phosphate group.
  • these include, for example, the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of sulfuric monoesters of aliphatic alcohols, in particular alkanols, generally having 8 to 22 carbon atoms, the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of amphiphilic compounds which sulfated a or phosphated oligo-C 2 -C 3 -alkylene oxide group, in particular a sulfated or phosphated oligoethylene oxide group, such as, for example, the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of sulfuric monoesters of ethoxylated aliphatic alcohols, in particular alkanols, generally having from 10 to 30, in particular 12
  • the surfactant is selected from the alkali metal salts, especially the sodium salts, the aforementioned sulfuric monoesters of aliphatic alcohols, the alkali metal salts, especially the sodium salts, the aforementioned sulfuric monoesters of ethoxylated aliphatic alcohols, P0IV-C2-C3-alkylene oxides, preferably those of number average molecular weight in the range of 2000 to 20,000 daltons, e.g.
  • the surfactant may be added during emulsification, and is preferably contained in the aqueous dispersing medium or the polymer solution or both.
  • the aqueous emulsifying medium contains one or more thickeners.
  • Thickeners are substances which increase the viscosity of the aqueous emulsifying medium.
  • Preferred are thickeners that are soluble in the aqueous emulsifying medium.
  • thickeners which impart structural viscosity to the aqueous dispersing medium ie a high viscosity at low shear rates of, for example, ⁇ 10 sec. 1 , with a low viscosity in the sheared state, eg. B. at shear rates> 100 sec 1 .
  • the thickener is selected from polysaccharide thickeners.
  • polysaccharide thickeners include modified celluloses and modified starches, in particular cellulose ethers such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, methylhydroxyethylcellulose, natural polysaccharides such as xanthan, carrageenan, in particular ⁇ -carrageenan, ⁇ -carrageenan or ⁇ -carrageenan, alginates, guaran and agar and modified xanthan such as succinylglycan or modified carrageenan.
  • modified celluloses and modified starches in particular cellulose ethers such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, methylhydroxyethylcellulose, natural polysaccharides such as xanthan, carrageenan, in particular ⁇ -carrageenan, ⁇
  • the amount of thickener can be varied over a wide range and depends in a conventional manner on the desired viscosity and the type of thickener. The amount of thickener needed to achieve the desired viscosity can be Determine man in routine experiments.
  • the concentration of thickener in the aqueous emulsifying medium is typically in the range of 0.01 to 1% by weight, based on the total weight of the aqueous emulsifying medium.
  • the amount of thickener is chosen so that the aqueous emulsifying or dispersing at 20 ° C and a shear rate ⁇ 10 sec 1 has a viscosity in the range of 100 to
  • the emulsification of the solution of the polycarbonate in the aqueous emulsifying medium can be carried out in a manner known per se in analogy to the customary processes of the prior art for emulsifying organic, water-immiscible or only limited miscible liquids.
  • Suitable measures are, for example, methods in which energy is introduced by shear into the mixture of aqueous emulsifying medium and the solution of the polycarbonate in the organic solvent.
  • These include, for example, mixing using conventional dynamic mixing devices such as stirrers, in particular stirrers, which bring about effective shear, dispersants, in particular sprocket dispersers or rotor-stator mixers, and static mixers such as nozzles and mixing chambers into which the liquids to be mixed be introduced at high speed.
  • shear rates of> 1000 sec 1 , z. B. in the range of 1000 to 100,000 sec 1 , especially in the range of 5000 to 50,000 sec 1 , at.
  • step iL ie the emulsification
  • step iL ie the emulsification
  • step ie the emulsification perform discontinuously, for. B. by shearing in a vessel, in particular a mixing vessel, the solution of the polycarbonate and the aqueous emulsifying medium, for.
  • a vessel in particular a mixing vessel
  • the solution of the polycarbonate and the aqueous emulsifying medium for.
  • stirring or by a suitable means of dispersion until a stable emulsion is obtained.
  • emulsification can also be carried out continuously by simultaneously introducing the polymer solution and the aqueous emulsifying agent in the desired quantitative ratio into a mixing zone and removing the emulsion from the mixing zone.
  • the mixing zone as a rule has dynamic and / or static mixing devices, which cause a shear of the mixture when the polymer solution is mixed with the aqueous emulsifying medium.
  • Such a method is described, for example, in WO 00/33820.
  • step ii will be carried out at temperatures in the range above the freezing point of the aqueous emulsifying medium.
  • step ii. usually below the boiling point of the lower boiling component of the mixture, usually ethyl acetate or ethyl acetate / water azeotrope, under the emulsification conditions.
  • the pressure at which emulsification is carried out is generally of lesser importance.
  • step ii will be carried out at a pressure in the range from 900 mbar to 1500 mbar, but it is also possible to use higher or lower pressures.
  • step ii. the solution of the aliphatic polycarbonate and the aqueous dispersing medium in a weight ratio in the range of 20: 1 to 1:10, in particular in a weight ratio in the range of 10: 1 to 1:10 and especially in a weight ratio in the range of 10: 1 to 1 : Emulsify.
  • the organic solvent is then removed by evaporation.
  • a subset of the water is usually removed together with the organic solvent.
  • you can also during step iii. Replace evaporated water with fresh water or in the vaporized mixture of water and solvent, carry out a separation into water and organic solvent and return the water partially or completely.
  • the solvent thus obtained can be recycled to prepare further solutions of the aliphatic polycarbonate.
  • one or more defoamers may be added to the aqueous emulsion prior to or during removal of the solvent to reduce foaming. It is also possible to add the defoamer already to the aqueous emulsifying medium. Suitable defoamers are especially those based on polysiloxanes and fatty alcohol mixtures.
  • step iii. at temperatures 5 ° C to 80 ° C, in particular in the range of 20 to 50 ° C.
  • the removal of the organic solvent is carried out at reduced pressure.
  • the pressure depends on step iii. is carried out after the vapor pressure of the solvent-water mixture of the emulsion.
  • the pressure will be in the range of 0.5 to 800 mbar, in particular in the range of 2 to 300 mbar.
  • the pressure during the Removal of the organic solvent and optionally a portion of water can be kept constant. In general, however, one will lower the pressure during the removal of the organic solvent. The lowering of the pressure can be done continuously or in one or more stages.
  • the organic solvent will be removed to such an extent that the residual organic solvent content, ie. H. organic substances having a boiling point below 200 ° C at atmospheric pressure not more than 1000 ppm, often not more than 500 ppm, in particular not more than 100 ppm. Further reductions in the amount of solvent can be achieved by further concentration or by dialysis or by a combination of these measures.
  • the residual organic solvent content ie. H. organic substances having a boiling point below 200 ° C at atmospheric pressure not more than 1000 ppm, often not more than 500 ppm, in particular not more than 100 ppm.
  • the aqueous dispersion of the aliphatic polycarbonate can be prepared in the usual way, for example by adding microbicides.
  • Stable aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates in particular polypropylene carbonates
  • the polymer contents are typically in the range of 10 to 60 wt .-%.
  • the process is particularly suitable for the preparation of stable concentrated dispersions of aliphatic polycarbonates, in particular of polypropylene carbonates, which have a polycarbonate content of at least 20% by weight, frequently at least 25% by weight and in particular at least 30% by weight. -%, z. B. 10 to 65 wt .-%, often 20 to 60 wt .-%, preferably 25 to 60 wt .-% and in particular 30 to 50 wt .-% have.
  • the aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates according to the invention have a low viscosity, even at high solids contents, at least under shear, which generally at 20 ° C. and a shear rate of> 100 sec 1 not more than 2000 mPa s and in particular not more than 1000 mPa-s is.
  • the aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates according to the invention can be structurally viscous, in particular thixotropic.
  • the aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates according to the invention are sedimentation-stable even under freeze-thaw conditions.
  • low-viscosity dispersions can be prepared by the process according to the invention, even at high polymer contents.
  • the viscosity of the dispersions obtainable according to the invention determined according to Brookfield at 20 ° C. at a value of not more than 2 Pa.s, is frequently at a maximum of 1 Pa.s, eg. B. in the range of 1 to 2000 mPa-s, in particular in the range of 10 to 1000 mPa-s.
  • the polymer dispersions obtainable by the process according to the invention and the polymer dispersions according to the invention are suitable for a large number of applications which are usually suitable for aqueous polymer dispersions.
  • polymer dispersions obtainable by the process according to the invention and the aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates according to the invention are particularly suitable for those applications in which a biodegradability of the polymer constituent is desirable.
  • the aqueous dispersions are suitable as a binder component in aqueous binder compositions, in particular for binder compositions for papermaking, for.
  • Example as a sizing agent for paper, as engine size or as a means for heatnlei- mung, as a means for solidification of paper, as a binder for Textilstreicherei, and as a binder in non-pigmented coating compositions, for the production of barrier coatings on paper, cardboard or cardboard Binder for pigment-containing coating compositions such as paints for interior and exterior applications, and also in binder compositions for fiber bonding and for the production of nonwovens.
  • the aqueous dispersions are suitable in adhesives, for example as laminating adhesives, especially as laminating adhesives for laminating plastic films on flat supports, such as paper, cardboard, or plastic films, or for formulating active ingredients in the agrochemical sector or in pharmacy.
  • the polymer dispersions according to the invention can also be used for the production of film materials.
  • the viscosity of the emulsifying medium was determined on the basis of DIN EN ISO 6721 using a Physika MCR rotational viscometer / double-gap geometry DG 26.7, at shear rates of 0.1 to 10 sec 1 and a measuring temperature of 20 ° C.
  • the particle size distribution was determined on an approximately 0.02% strength by weight dilution of the dispersion by light scattering at 23 ° C. using a Mastersizer from Malvern.
  • the average particle diameter can also be determined by means of hydrodynamic chromatography (HDC) using a particle size distribution analyzer (PSDA, Varian Kunststoff GmbH) with a cartridge of type No. 2 (standard) at a wavelength of 254 nm (measurement temperature 23 ° C and measuring time 480 seconds).
  • the viscosity of the dispersions was determined at 20 ° C. in accordance with DIN EN ISO 6721 using a rotational viscometer (Physika MCR / double-gap geometry DG 26.7) at a shear rate of 10 sec 1 .
  • the solids content is determined by means of a Halogen Moisture Analyzer from Mettler-Toledo.
  • the determination of the residual concentration of solvent is carried out by gas chromatography.
  • PPC polypropylene carbonate
  • Emulsifier Solution 1 Aqueous 27% by weight solution of ethoxylated lauryl sulfate,
  • Emulsifier solution 2 Aqueous 57% strength by weight solution of amine salt of laurylbenzylsulfonate (Lutensit® A-LBA from BASF SE)
  • Protective Colloid 1 Poly (ethylene oxide-co-propylene oxide) triblock copolymer (Pluronic PE)
  • Thickener xanthan gum (Xanthan gum from Sigma Aldrich Chemie GmbH) defoamer: 10% strength by weight aqueous emulsion of a silicone-based defoamer (Tego® Foamex from Evonik Tego GmbH)
  • emulsifier solution 1 (corresponds to 1.3% by weight of emulsifier, based on PPC). To this was added at 20 ° C 66 g of a 0.25 wt .-% solution of xantan in water (viscosity 127 mPas at 20 ° C and a shear rate of 10 sec 1 ) and dispersed by means of an Ultraturrax at 24000 Umirr 1 , until a stable emulsion was obtained (about 55 sec).
  • emulsifier solution 2 (corresponding to 3% by weight of emulsifier, based on PPC). To this was added at 20 ° C 66 g of a 0.2 wt .-% solution of xantan in water and dispersed with the aid of an Ultraturrax at 24000 Umirr 1 until a stable emulsion was obtained (about 55 sec). To this was added 0.2 wt .-% of the defoamer and removed the organic solvent and a subset of the water at 35 ° C by means of a rotary evaporator in vacuo (300 to 70 mbar). In this way, an aqueous dispersion of PPC having a polymer content of 21, 2 wt .-% was obtained. The mean particle diameter, determined by means of HDC, was 400 nm.
  • Example 3 To 100 g of a 10% by weight solution of PPC in ethyl acetate was added 2.48 g of protective colloid 1 (corresponding to 24.8% by weight of protective colloid, based on PPC). To this was added at 20 ° C 72 g of a 0.15 wt .-% solution of xanthan in water and dispersed by means of an Ultraturrax at 24000 Umirr 1 until a stable emulsion was obtained (about 55 sec). To this was added 0.14% by weight of the defoamer and the organic solvent and a subset of the water were removed at 35 ° C. by means of a rotary evaporator under reduced pressure (300 to 70 mbar).
  • emulsifier solution 1 corresponding to 2.0% by weight of emulsifier, based on PPC
  • Ultraturrax To this was added at 20 ° C 140 g of a 0.25 wt .-% solution of xanthan in water containing 0.6 wt .-% defoamer and dispersed at 20 ° C using an Ultraturrax for about 1 min at 24000 Umirr 1 until a stable emulsion was obtained.
  • emulsifier solution 1 corresponding to 2% by weight of emulsifier, based on PPC
  • emulsifier solution 1 corresponding to 2% by weight of emulsifier, based on PPC
  • An aqueous emulsifying medium was prepared by adding 70 g of a 0.25% strength by weight solution of xanthan in water, 0.4 g of defoamer and 0.92 g of emulsifier solution 1 (corresponding to 2% by weight of emulsifier, on PPC).
  • emulsifier solution 1 corresponding to 2% by weight of emulsifier, on PPC.
  • the emulsifying medium heated to 60 ° C and dispersed for a further 55 sec. with the aid of an Ultraturrax at 24000 rpm 1 to a stable emulsion was obtained.
  • V1 1 a 32.1 10 870 1600 3220

Abstract

The invention relates to a method for producing aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates, in particular polypropylene carbonate, comprising: i. providing a solution of the aliphatic polycarbonate in at least one aprotic, organic solvent, which comprises 50 volume percent, in particular at least 80 volume percent, and especially at least 90 volume percent of ethyl acetate relative to the total amount of organic solvent and which preferably contains less than 10 volume percent, in particular less than 5 volume percent or less than 2 volume percent of solvent components having a boiling point above 100°C at normal pressure relative to the total solvent amount; ii. emulsifying the solution of the aliphatic polycarbonate provided in step i. in an aqueous emulsifying medium in the presence of at least one surface-active substance, wherein an aqueous emulsion of the solution of the aliphatic polycarbonate is obtained; and iii. removing the aprotic, organic solvent from the emulsion by evaporation.

Description

Verfahren zur Herstellung wässriger Dispersionen aliphatischer Polycarbonate  Process for the preparation of aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates
Beschreibung: Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wässriger Dispersionen von aliphatischen Polycarbonaten. Die Erfindung betrifft auch die nach diesem Verfahren erhältlichen wässrigen Polycarbonatdispersionen und deren Verwendung. Description: The present invention relates to a process for preparing aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates. The invention also relates to the aqueous polycarbonate dispersions obtainable by this process and their use.
Aliphatische Polycarbonate wie beispielsweise Polypropylencarbonat sind als biolo- gisch abbaubare Polymere für zahlreiche Anwendungen von Interesse. Für viele Anwendungen wären wässrige Dispersionen von Polyalkylencarbonaten von Interesse. Anders als wässrige Polymerdispersionen, deren Polymerketten ein aus Kohlenstoffatomen aufgebautes Rückgrat aufweisen, lassen sich wässrige Dispersionen von Polyalkylencarbonaten nicht durch ein Emulsionspolymerisationsverfahren herstellen. Vielmehr werden derartige Polymere in der Regel durch Polykondensation von aliphatischen Diolen mit Phosgen oder durch Polyaddition von aliphatischen Oxiranen an CO2 in Gegenwart geeigneter Katalysatoren in einem nicht-wässrigen Polymerisationsmedium hergestellt und fallen nach Entfernung des Lösungsmittels üblicherweise als Feststoffe an. Um zu wässrigen Dispersionen zu gelangen, müssten sie in Wasser dispergiert werden. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass bei Polycarbonaten aufgrund der im Polymerrückgrat vorliegenden hydrolyselabilen Carbonat-Gruppen die Gefahr eines hydrolyse-bedingten Molekulargewichtsabbaus besteht. Aliphatic polycarbonates, such as, for example, polypropylene carbonate, are of interest as biodegradable polymers for numerous applications. For many applications, aqueous dispersions of polyalkylene carbonates would be of interest. Unlike aqueous polymer dispersions whose polymer chains have a backbone built up from carbon atoms, aqueous dispersions of polyalkylene carbonates can not be prepared by an emulsion polymerization process. Rather, such polymers are usually prepared by polycondensation of aliphatic diols with phosgene or by polyaddition of aliphatic oxiranes to CO2 in the presence of suitable catalysts in a non-aqueous polymerization medium and usually fall after removal of the solvent as solids. In order to obtain aqueous dispersions, they would have to be dispersed in water. However, it must be taken into account that there is a risk of hydrolysis-induced molecular weight degradation in the case of polycarbonates owing to the hydrolysis-labile carbonate groups present in the polymer backbone.
Prinzipiell sind mehrere Verfahren zur Dispergierung von thermoplastischen Polyme- ren, zu denen auch aliphatische Polycarbonate und insbesondere Polypropylencarbonat zählen, in Wasser bekannt. In principle, several processes for the dispersion of thermoplastic polymers, which include aliphatic polycarbonates and, in particular, polypropylene carbonate, are known in water.
Zum einen kann man unter Anwendung hoher Scherkräfte eine Schmelze des thermoplastischen Polymeren in dem wässrigen Dispergiermedium, das oberflächenaktive Substanzen enthält, zu emulgieren und anschließend abzukühlen. Derartige Verfahren sind beispielsweise aus US 4320041 , DE 41 15531 , EP 1302502, EP 1514891 und WO 97/49762 bekannt. Diese Vorgehensweise lässt sich in der Regel nur bei Polymeren mit einer hinreichend niedrigen Schmelzviskosität anwenden. Alternativ kann man die Schmelzviskosität durch Zusätze verringern, was jedoch für viele Anwendungen Probleme birgt. Bei Polycarbonaten besteht allerdings die große Gefahr, dass aufgrund der drastischen Verarbeitungsbedingungen ein Molekulargewichtsabbau in Folge einer Hydrolyse der Carbonatgruppen im Polymerrückgrat auftritt. On the one hand, using high shear forces, it is possible to emulsify a melt of the thermoplastic polymer in the aqueous dispersing medium containing surface-active substances and then to cool it. Such methods are known, for example, from US 4320041, DE 41 15531, EP 1302502, EP 1514891 and WO 97/49762. This procedure can usually be applied only to polymers with a sufficiently low melt viscosity. Alternatively, one can reduce the melt viscosity by additives, but this has problems for many applications. With polycarbonates, however, there is a great risk that due to the drastic processing conditions, a reduction in molecular weight as a result of hydrolysis of the carbonate groups in the polymer backbone occurs.
Zum anderen kann man eine Lösung des Polymeren in einem organischen, vorzugs- weise mit Wasser mischbaren Lösungsmittel mit dem wässrigen Dispergiermedium vermischen und das organische Lösungsmittel anschließend wieder entfernen. Derartige Verfahren sind beispielsweise in US 3,238,173, US 3,726,824 und WO 2007/074042 beschrieben. Allerdings führt diese Vorgehensweise nicht notwendigerweise zu stabilen Polymerdispersionen oder sie führt zu Dispersionen mit einer sehr breiten Teilchengrößenverteilung Aus der WO 2006/136555 ist ein Verfahren zur Herstellung von wässrigen Polymerdispersionen bekannt, bei dem man das Polymer, z.B. ein Polyalkyencarbonat, in einem gering in Wasser löslichen organischen Lösemittel löst, diese Lösung in ein wässriges Medium einbringt, welches oberflächenaktive Substanzen enthält, wobei man eine Rohemulsion mit Tröpfchengrößen > 2 μιτι erhält, die erhaltene Rohemulsion durch eine mikroporöse Membran unter Ausbildung einer ÖI-in-Wasser-Emulsion mit einem mittleren Tröpfchendurchmesser < 1000 nm leitet und anschließend das Lösungsmittel entfernt. Das Verfahren ist aufgrund des Einsatzes der mikroporösen Membran jedoch vergleichsweise aufwändig und die erhaltenen Feststoffgehalte der Dispersionen sind gering. On the other hand, it is possible to mix a solution of the polymer in an organic, preferably water-miscible solvent with the aqueous dispersing medium and then to remove the organic solvent again. Such methods are described, for example, in US Pat. Nos. 3,238,173, 3,726,824 and US Pat WO 2007/074042 described. However, this procedure does not necessarily lead to stable polymer dispersions or it leads to dispersions having a very broad particle size distribution. WO 2006/136555 discloses a process for the preparation of aqueous polymer dispersions in which the polymer, for example a polyalkylene carbonate, is slightly dissolved in water dissolves soluble organic solvent, this solution in an aqueous medium, which contains surface-active substances, to obtain a crude emulsion with droplet sizes> 2 μιτι obtained, the crude emulsion obtained by a microporous membrane to form an oil-in-water emulsion having an average droplet diameter <1000 nm and then the solvent is removed. However, due to the use of the microporous membrane, the process is comparatively complicated and the resulting solids contents of the dispersions are low.
Die ältere internationale Patentanmeldung PCT/EP 201 1/054471 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung wässriger Dispersionen von thermoplastischen Polymeren, die eine Vielzahl von Estergruppen und/oder Carbonatgruppen im Polymerrückgrad aufweisen, die eine Säurezahl von weniger als 5mg KOH/g insbesondere maximal 3 mg KOH/g besitzen und bei 180 °C eine Nullscherviskosität η0 (180 °C) von wenigstens 60 Pa s aufweisen, bei dem man das thermoplastische Polymer mittels einer Mischvorrichtung in das wässrige Dispergiermedium einbringt, die wenigstens einen Rotor- Stator-Mischer aufweist. Mit diesem Verfahren lassen sich jedoch im Falle der Polyal- kylencarbonate nur Dispersionen mit geringem Feststoffgehalt und vergleichsweise großer Teilchengröße der dispergierten Polyalkylencarbonat-Partikel herstellen. The earlier international patent application PCT / EP 201 1/054471 describes a process for preparing aqueous dispersions of thermoplastic polymers which have a plurality of ester groups and / or carbonate groups in the polymer backbone which have an acid number of less than 5 mg KOH / g, in particular not more than 3 mg KOH / g and at 180 ° C have a zero shear viscosity η 0 (180 ° C) of at least 60 Pa s, in which introducing the thermoplastic polymer by means of a mixing device in the aqueous dispersion medium having at least one rotor-stator mixer. In the case of the polyalkylene carbonates, however, only dispersions having a low solids content and a comparatively large particle size of the dispersed polyalkylene carbonate particles can be produced by this process.
Bislang wurde kein Verfahren beschrieben, das es in zuverlässiger Weise erlaubt, wässrige Dispersionen von Polyalkylencarbonaten herzustellen, insbesondere wässrige Dispersionen von Polyalkylencarbonaten, deren Partikelgröße unterhalb 1 μιτι (Ge- wichtsmittel) und/oder deren Polymergehalt wenigstens 25 Gew.-% und insbesondere wenigstens 30 Gew.-% beträgt. So far, no method has been described which reliably allows the preparation of aqueous dispersions of polyalkylene carbonates, in particular aqueous dispersions of polyalkylene carbonates whose particle size is below 1 μmol (weight average) and / or whose polymer content is at least 25% by weight and in particular at least 30 Wt .-% is.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässiges Verfahren zur Herstellung von wässrigen Dispersionen aliphatischer Polyalkylencarbona- ten bereitzustellen. Insbesondere sollte das Verfahren es erlauben, wenigstens eine der folgenden Aufgaben zu lösen: The object of the present invention is thus to provide a reliable process for the preparation of aqueous dispersions of aliphatic polyalkylenecarbonates. In particular, the method should allow to solve at least one of the following tasks:
Polyalkylencarbonate und insbesondere Polypropylencarbonate ohne signifikanten Molekulargewichtsabbau in eine wässrige Dispersion zu überführen;  Polyalkylencarbonate and in particular polypropylene carbonates without significant molecular weight degradation in an aqueous dispersion to transfer;
wässrige Dispersionen von Polyalkylencarbonaten mit einem Feststoffgehalt von wenigstens 30 Gew.-% herzustellen; und wässrige Dispersionen von Polyalkylencarbonaten herzustellen, worin die Polymerpartikel einen gewichtsmittleren Partikeldurchmesser unterhalb 1000 nm, insbesondere unterhalb 800 nm aufweisen. Diese und weitere Aufgaben werden durch das hier und im Folgenden beschriebene Verfahren gelöst. preparing aqueous dispersions of polyalkylene carbonates having a solids content of at least 30% by weight; and to produce aqueous dispersions of polyalkylene, wherein the polymer particles have a weight-average particle diameter below 1000 nm, in particular below 800 nm. These and other objects are achieved by the method described here and below.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wässriger Dispersionen von aliphatischen Polycarbonaten, insbesondere von Polypropylencarbonat, umfas- send: The present invention relates to a process for preparing aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates, in particular of polypropylene carbonate, comprising:
i. Bereitstellung einer Lösung des aliphatischen Polycarbonats in wenigstens einem aprotischen, organischen Lösungsmittel, das zu wenigstens 50 Vol.-%, insbesondere wenigstens 80 Vol.-%, und speziell wenigstens 90 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an organischem Lösungsmittel, Essigsäureethylester umfasst und das vorzugsweise weniger als 10 Vol.-%, insbesondere weniger als 5 Vol.-% oder weniger als 2 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtlösungsmittelmenge, Lösungsmittelbestandteile mit einem Siedpunkt oberhalb 100 °C bei Normaldruck enthält; i. Providing a solution of the aliphatic polycarbonate in at least one aprotic organic solvent which comprises at least 50% by volume, in particular at least 80% by volume and especially at least 90% by volume, based on the total amount of organic solvent, of ethyl acetate and which preferably contains less than 10% by volume, in particular less than 5% by volume or less than 2% by volume, based on the total amount of solvent, of solvent constituents having a boiling point above 100 ° C. under atmospheric pressure;
ii. Emulgieren der in Schritt i. bereitgestellten Lösung des aliphatischen Polycarbo- nats in ein wässriges Emulgiermedium in Gegenwart wenigstens einer oberflächenaktiven Substanz, wobei man eine wässrige Emulsion der Lösung des aliphatischen Polycarbonats erhält; ii. Emulsify the in step i. solution of the aliphatic polycarbonate provided in an aqueous emulsifying medium in the presence of at least one surface-active substance, to obtain an aqueous emulsion of the solution of the aliphatic polycarbonate;
iii. Entfernen des aprotischen, organischen Lösungsmittels aus der Emulsion durch Verdampfen. iii. Removing the aprotic organic solvent from the emulsion by evaporation.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit einer Reihe von Vorteilen verbunden. Zum einen erlaubt es in einfacher und zuverlässiger Weise die Herstellung wässriger Dispersionen von aliphatischen Polycarbonaten, ohne dass komplizierte Verfahren, wie das Durchleiten von Polymer/Lösungsmittel/Wasser-Emulsionen durch mikroporöse Membrane erforderlich sind. Der hier zum Lösen des aliphatischen Polycarbonats verwendete Essigsäureethylester ist zudem toxikologisch vergleichsweise unbedenklich und stellt somit einen weiteren Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Zudem führt das erfindungsgemäße Verfahren nicht oder nicht in nennenswerter Weise zu einem Molekulargewichtsabbau, wie er aufgrund der im Polymerrückgrat der aliphati- sehen Polycarbonate enthaltenen Carbonatfunktionen prinzipiell zu erwarten gewesen wäre. Zudem lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren niedrigviskose Dispersionen herstellen mit Viskositätswerten von 2 Pa s (Brookfield, 20 °C, bestimmt nach DIN EN ISO 2555) oder darunter, wobei solche Viskositätswerte auch bei Feststoffgehalten von 40 Gew.-% oder darüber erreichbar sind. The process according to the invention has a number of advantages. On the one hand, it allows the preparation of aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates in a simple and reliable manner, without the need for complicated processes, such as the passage of polymer / solvent / water emulsions through microporous membranes. The ethyl acetate used here for dissolving the aliphatic polycarbonate is also toxicologically comparatively harmless and thus constitutes a further advantage of the method according to the invention. In addition, the inventive method does not or not significantly to a molecular weight reduction, as he see due to the in the polymer backbone aliphatic Polycarbonate contained carbonate functions would have been expected in principle. In addition, the process according to the invention can be used to prepare low-viscosity dispersions having viscosity values of 2 Pa.s (Brookfield, 20 ° C., determined in accordance with DIN EN ISO 2555) or below, such viscosity values also being achievable at solids contents of 40% by weight or more.
Weiterhin erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren erstmalig die Herstellung wässriger Dispersionen von aliphatischen Polycarbonaten, insbesondere von Polypropylencarbo- naten, die einen Polymergehalt von wenigstens 25 Gew.-%, insbesondere wenigstens 30 Gew.-%, z. B. 25 bis 60 Gew.-% und insbesondere 30 bis 55 Gew.-%, aufweisen, worin die Polymerpartikel einen gewichtsmittleren Partikeldurchmesser unterhalb 1000 nm, insbesondere unterhalb 800 nm aufweisen. Derartige wässrige Polycarbonat- Dispersionen sind neu. Furthermore, the process according to the invention allows for the first time the preparation of aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates, in particular of polypropylene carbopolymers. which have a polymer content of at least 25 wt .-%, in particular at least 30 wt .-%, z. B. 25 to 60 wt .-% and in particular 30 to 55 wt .-%, in which the polymer particles have a weight-average particle diameter below 1000 nm, in particular below 800 nm. Such aqueous polycarbonate dispersions are new.
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung auch wässrige Dispersionen wenigstens eines aliphatischen Polycarbonats, die einen Polymergehalt von wenigstens 25 Gew.-%, insbesondere wenigstens 30 Gew.-% , z. B. 25 bis 60 Gew.-% und insbe- sondere 30 bis 50 Gew.-%, besitzt, worin die Polycarbonat-Partikel einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser, bestimmt durch Lichtstreuung, von maximal 1000 nm, insbesondere maximal 800 nm aufweisen. Accordingly, the present invention also relates to aqueous dispersions of at least one aliphatic polycarbonate having a polymer content of at least 25 wt .-%, in particular at least 30 wt .-%, for. B. 25 to 60 wt .-% and in particular 30 to 50 wt .-%, has, wherein the polycarbonate particles have a weight-average particle diameter, determined by light scattering, of at most 1000 nm, in particular at most 800 nm.
Die hier angegebenen Teilchendurchmesser bzw. Teilchenradien oder Teilchengrößen sowie die Teilchengrößenverteilungen der Polycarbonat-Partikel sind Teilchendurchmesser, wie sie mit Hilfe der Photonenkorrelationsspektroskopie (PCS), auch als quasielastische Lichtstreuung (QELS) oder Dynamische Lichtstreuung bekannt, ermittelt werden können. Bei den mittleren Teilchendurchmessern handelt es sich um den Mittelwert der Kumulantenanalyse (mean of fits). Bei dem "mean of fits" handelt es sich um einen mittleren intensitätsgewichteten Partikeldurchmesser in nm, der dem gewichtsmittleren Teilchendurchmesser entspricht. Die Meßmethode ist in der IS013321 - Norm beschrieben. Verfahren hierzu sind dem Fachmann zudem aus der einschlägigen Fachliteratur geläufig, beispielsweise aus H. Wiese in D. Distler, Wässrige Polymerdispersionen, Wiley-VCH 1999, Kapitel 4.2.1 , S. 40ff und dort zitierte Literatur so- wie H. Auweter, D. Horn, J. Colloid Interf. Sei. 105 (1985) 399, D. Lüge, D. Horn, Col- loid Polym. Sei. 269 (1991 ) 704 oder H. Wiese, D. Horn, J. Chem. Phys. 94 (1991 ) 6429. Die hier angegebenen Teilchendurchmesser beziehen sich auf die bei 20 °C und 101 ,325 hPa an 0,001 -1 gew.-%igen Dispersionen bestimmten Werte. Die Bestimmung der mittleren Teilchendurchmesser kann auch mittels Hydrodynamischer Chroma- tographie (HDC) unter Verwendung eines Particle Size Distribution Analyser (PSDA, Varian Deutschland GmbH) mit einer Cartridge vom Typ Nr. 2 (Standard) bei einer Wellenlänge von 254 nm vorgenommen werden (Messtemperatur 23 °C und Messzeit z. B. 480 Sekunden). Die erfindungsgemäßen bzw. durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen Po- lycarbonatdispersionen weisen typischerweise einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser im Bereich von 100 bis 1000 nm, häufig im Bereich von 120 bis 800 nm und speziell im Bereich von 150 bis 600 nm auf. Erfindungsgemäß handelt es sich bei den zu dispergierenden Polymeren um aliphatische Polycarbonate, die auch als Polyalkylencarbonate bezeichnet werden, insbesondere um Polypropylencarbonate. Aliphatische Polycarbonate sind Polymere, die überwiegend aus Wiederholungseinheiten der im folgenden definierten Formel I aufgebaut sind. Daneben können die Polyal- kylencarbonate auch Wiederholungseinheiten der Formel II aufweisen:
Figure imgf000006_0001
The particle diameters or particle radii or particle sizes given here, as well as the particle size distributions of the polycarbonate particles, are particle diameters which can be determined with the aid of photon correlation spectroscopy (PCS), also known as quasi-elastic light scattering (QELS) or dynamic light scattering. The mean particle diameters are the average of the cumulant analysis (mean of fits). The "mean of fits" is a mean intensity-weighted particle diameter in nm, which corresponds to the weight-average particle diameter. The measuring method is described in the IS013321 standard. Methods for this purpose are also familiar to the skilled worker from the relevant specialist literature, for example from H. Wiese in D. Distler, Aqueous Polymer Dispersions, Wiley-VCH 1999, Chapter 4.2.1, p. 40ff and references cited therein, and H. Auweter, D Horn, J. Colloid Interf. Be. 105 (1985) 399, D. Lie, D. Horn, Colloid Polym. Be. 269 (1991) 704 or H. Wiese, D. Horn, J. Chem. Phys. 94 (1991) 6429. The particle diameters specified here refer to the values determined at 0.degree. 1 to 0.25% by weight at 0.degree. The determination of the average particle diameter can also be carried out by means of hydrodynamic chromatography (HDC) using a particle size distribution analyzer (PSDA, Varian Deutschland GmbH) with a cartridge of type No. 2 (standard) at a wavelength of 254 nm (measurement temperature 23 ° C and measuring time eg 480 seconds). The polycarbonate dispersions according to the invention or obtainable by the process according to the invention typically have a weight-average particle diameter in the range from 100 to 1000 nm, frequently in the range from 120 to 800 nm and especially in the range from 150 to 600 nm. According to the invention, the polymers to be dispersed are aliphatic polycarbonates, which are also referred to as polyalkylene carbonates, in particular polypropylene carbonates. Aliphatic polycarbonates are polymers which are predominantly composed of repeating units of formula I defined below. In addition, the polyalkylene carbonates may also have repeating units of the formula II:
Figure imgf000006_0001
(I) (Ii) worin A für einen Alkan-1 ,2-diyl-Rest mit 2 bis 10 C-Atomen oder für einen Cycloalkan- 1 ,2-diyl-Rest mit 5 bis 10 C-Atomen steht, wobei A innerhalb eines Polymers auch ver- schiedene Bedeutungen aufweisen kann. Die Symbole + und * stellen jeweils die Verknüpfungsstellen zu benachbarten Wiederholungseinheiten dar, wobei * mit + der benachbarten Wiederholungseinheit verknüpft ist. Vorzugsweise ist A ausgewählt unter Alkan-1 ,2-diyl-Resten, insbesondere solchen mit 2 bis 4 C-Atomen, wie z. B. 1 ,2- Ethandiyl, 1 ,2-Propandiyl, 1 ,2-Butandiyl, 1 -Methyl-1 ,2-propandiyl und 2-Methyl-1 ,2- propandiyl. In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung steht A überwiegend, d.h. zu wenigstens 70 mol-%, insbesondere zu wenigstens 80 mol-% oder zu wenigsten 90 mol-%, bezogen auf alle Wiederholungseinheiten, für 1 ,2-Propandiyl. In diesem Fall handelt es sich bei dem aliphatischen Polycarbonat um Polypropylencarbonat. Der Anteil an Carbonat-Wiederholungseinheiten der Formel I im Polycarbonat ist abhängig von den Reaktionsbedingungen wie insbesondere dem verwendeten Katalysator. In den bevorzugten Polycarbonaten sind mehr als 80 mol-% und bevorzugt mehr als 90 % aller Wiederholungseinheiten solche der Formel I. Aliphatische Polycarbonate werden in der Regel durch Umsetzung von aliphatischen Oxiranen, d. h. Alkylenoxiden mit in der Regel 2 bis 10 C-Atomen oder Cycloalkyleno- xiden mit in der Regel 5 bis 10 C-Atomen mit CO2 in Gegenwart eines oder mehrerer geeigneter Katalysatoren hergestellt, siehe z. B. Inoue, Makromol. Chem., Rapid Com- mun. 1 , 775 (1980), Soga et al., Polymer Journal, 1981 , 13, 407-10, US 4,789,727 und US 7,304,172. Geeignet sind insbesondere Zink- und Kobalt-Katalysatoren wie sie beispielsweise in der vorgenannten Literatur und insbesondere in US 4,789,727 und US 7,304,172 beschrieben werden.  (I) (Ii) where A is an alkane-1,2-diyl radical having 2 to 10 carbon atoms or a cycloalkane-1, 2-diyl radical having 5 to 10 carbon atoms, where A is within a polymer may also have different meanings. The symbols + and * each represent the junctions to adjacent repeating units, where * is linked to + of the adjacent repeating unit. Preferably, A is selected from alkane-1, 2-diyl radicals, especially those having 2 to 4 carbon atoms, such as. B. 1, 2-ethanediyl, 1, 2-propanediyl, 1, 2-butanediyl, 1-methyl-1, 2-propanediyl and 2-methyl-1, 2-propanediyl. In a specific embodiment of the invention, A is predominantly, i. at least 70 mol%, in particular at least 80 mol% or at least 90 mol%, based on all repeating units, for 1, 2-propanediyl. In this case, the aliphatic polycarbonate is polypropylene carbonate. The proportion of carbonate repeat units of the formula I in the polycarbonate depends on the reaction conditions, in particular the catalyst used. In the preferred polycarbonates, more than 80 mole% and preferably more than 90% of all repeating units are those of formula I. Aliphatic polycarbonates are generally prepared by reacting aliphatic oxiranes, i. H. Alkylene oxides having usually 2 to 10 carbon atoms or cycloalkylene with generally 5 to 10 carbon atoms with CO2 in the presence of one or more suitable catalysts prepared, see, for. Inoue, macromol. Chem., Rapid Municipal. 1, 775 (1980), Soga et al., Polymer Journal, 1981, 13, 407-10, US 4,789,727 and US 7,304,172. Particularly suitable are zinc and cobalt catalysts, as described, for example, in the abovementioned literature and in particular in US Pat. Nos. 4,789,727 and 7,304,172.
Beispiele für geeignete Polyalkylencarbonate sind die aus EP-A 1264860 bekannten Polyethylencarbonate, die durch Copolymerisation von Ethylenoxid und Kohlendioxid in Gegenwart geeigneter Katalysatoren erhalten werden, und insbesondere Polypropylencarbonat (siehe beispielsweise WO 2007/125039), erhältlich durch Copolymerisation von Propylenoxid und Kohlendioxid in Gegenwart geeigneter Katalysatoren. Das Polymer ist auch kommerziell erhältlich und wird beispielsweise von Empower Materials Inc. oder Aldrich im Markt angeboten. Examples of suitable polyalkylene carbonates are the polyethylene carbonates known from EP-A 1264860, which are obtained by copolymerization of ethylene oxide and carbon dioxide in the presence of suitable catalysts, and in particular polypropylene carbonate (see, for example, WO 2007/125039), obtainable by copolymerization of propylene oxide and carbon dioxide in the presence of suitable catalysts. The polymer is also commercially available and is marketed, for example, by Empower Materials Inc. or Aldrich.
Das zahlenmittlere Molekulargewicht Mn der Polyalkylencarbonate, insbesondere der Polypropylencarbonate, beträgt in der Regel 5000 bis 500000 Dalton, insbesondere 10000 bis 250000 Dalton. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht Mw liegt dann üblicherweise im Bereich von 7000 bis 5000000 Dalton, insbesondere im Bereich von 15000 bis 2000000 Dalton. In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung liegt das zahlenmittlere Molekulargewicht Mn der Polypropylencarbonate im Bereich von 50000 bis 100000 Dalton und speziell im Bereich von 70000 bis 90000 Dalton. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht Mw liegt dann üblicherweise im Bereich von 100000 bis 500000 Dalton, insbesondere im Bereich von 150000 bis 400000 Dalton. Der Anteil der Carbonat-Wieder- holungseinheiten an der Gesamtmenge der Carbonat- und Ether-Wiederholungs- einheiten im Polymer beträgt in der Regel wenigstens 80 mol-%, insbesondere 90 mol- %. Die Polydispersität (Verhältnis von Gewichtsmittel (Mw) zu Zahlenmittel (M N)) liegt in der Regel zwischen 1 und 80 und vorzugsweise zwischen 2 und 10. Die verwendeten Polypropylencarbonate können bis zu 1 % Carbamat- und Harnstoff-Gruppen enthal- ten. The number average molecular weight M n of the polyalkylene carbonates, in particular of the polypropylene carbonates, is generally from 5000 to 500,000 daltons, in particular from 10,000 to 250,000 daltons. The weight-average molecular weight M w is then usually in the range from 7000 to 5,000,000 daltons, in particular in the range from 15,000 to 2,000,000 daltons. In a specific embodiment of the invention, the number average molecular weight M n of the polypropylene carbonates is in the range from 50,000 to 100,000 daltons and especially in the range from 70,000 to 90,000 daltons. The weight-average molecular weight M w is then usually in the range of 100,000 to 500,000 daltons, in particular in the range of 150,000 to 400,000 daltons. The proportion of the carbonate repeat units in the total amount of the carbonate and ether repeat units in the polymer is generally at least 80 mol%, in particular 90 mol%. The polydispersity (ratio of weight average (Mw) to number average (MN)) is usually between 1 and 80 and preferably between 2 and 10. The polypropylene carbonates used may contain up to 1% of carbamate and urea groups.
Geeignete aliphatische Polyarbonate sind auch kettenverlängerte Polyalkylencarbonate. Als Kettenverlängerer für die Polyalkylencarbonate werden insbesondere Maleinsäureanhydrid, Essigsäureanhydrid, Di- oder Polyisocyanate, Di- oder Polyoxazoline oder -oxazine oder Di- oder Polyepoxide eingesetzt. Beispiele für Isocyanate sind aromatische Diisocyanate wie Toluylen-2,4-diisocyanat, Toluylen-2,6-diisocyanat, 2,2'- Diphenylmethandiisocyanat, 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethan- diisocyanat, Naphthylen-1 ,5-diisocyanat oder Xylylen-diisocyanat und aliphatische Diisocyanate wie insbesondere 1 ,6-Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat oder Methylen-bis(4-isocyanatocyclohexan). Besonders bevorzugt sind aliphatische Diisocyanate und hierunter besonders Isophorondiisocyanat und insbesondere 1 ,6- Hexamethylendiisocyanat. Als Bisoxazoline seien 2,2'-Bis(2-oxazolin), Suitable aliphatic polycarbonates are also chain-extended polyalkylene carbonates. Particularly suitable chain extenders for the polyalkylene carbonates are maleic anhydride, acetic anhydride, di- or polyisocyanates, di- or polyoxazolines or -oxazines or di- or polyepoxides. Examples of isocyanates are aromatic diisocyanates such as toluylene-2,4-diisocyanate, toluylene-2,6-diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, naphthylene-1, 5-diisocyanate or xylylene diisocyanate and aliphatic diisocyanates such as in particular 1, 6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate or methylene bis (4-isocyanatocyclohexane). Particular preference is given to aliphatic diisocyanates and, among these, especially isophorone diisocyanate and in particular 1,6-hexamethylene diisocyanate. As bisoxazolines are 2,2'-bis (2-oxazoline),
Bis(2-oxazolinyl)methan, 1 ,2-Bis(2-oxazolinyl)ethan, 1 ,3-Bis(2-oxazolinyl)propan oder 1 ,4-Bis(2-oxazolinyl)butan, insbesondere 1 ,4-Bis(2-oxazolinyl)benzol, Bis (2-oxazolinyl) methane, 1, 2-bis (2-oxazolinyl) ethane, 1, 3-bis (2-oxazolinyl) propane or 1, 4-bis (2-oxazolinyl) butane, especially 1,4-bis (2-oxazolinyl) benzene,
1 ,2-Bis(2-oxazolinyl)benzol oder 1 ,3-Bis(2-oxazolinyl)benzol genannt. Die Kettenverlängerer werden vorzugsweise in Mengen von 0,01 bis 5, bevorzugt 0,05 bis 2, besonders bevorzugt 0,08 bis 1 Gew-%, bezogen auf die Polycarbonatmenge eingesetzt. Kettenverlängerte Polyalkylencarbonate weisen typischerweise ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von 30000 bis 500000 Dalton, bevorzugt 35000 bis 250000 Dal- ton und insbesondere bevorzugt von 40000 bis 150000 Dalton auf. Neben dem wenigstens einen aliphatischen Polycarbonat können die zu dispergieren- den Polymere auch geringe Mengen anderer Polymere umfassen, die insbesondere unter aliphatischen oder teilaromatischen Polyestern, aliphatischen oder teilaromatischen Polyesteramiden, aliphatischen oder teilaromatischen Polyetherestern, und aliphatischen oder teilaromatischen Polyestercarbonaten ausgewählt sind. Hierzu zählen vor allem Polylactide, Polycaprolactone, aliphatische und teilaromatische Copoly- ester, insbesondere aliphatische Polyester auf Basis von aliphatischen Dicarbonsäuren wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebazinsäure, Azelainsäure, Brassylsäure, oder deren Gemischen, mit aliphatischen Diolen wie Ethandiol, 1 ,2- und 1 ,3-Propandiol, 1 ,4- Butandiol, Neopentylglykol, 1 ,6-Hexandiol, Diethylenglykol oder deren Gemischen, sowie teilaromatische Copolyester auf Basis von aliphatischen Dicarbonsäuren, insbesondere den zuvor Genannten, und aromatischen Dicarbonsäuren wie Phthalsäure und/oder Terephthalsäure und aliphatischen Diolen, insbesondere den zuvor Genannten. Der Anteil der Polymere, die von den aliphatischen Polycarbonaten verschieden sind, wird in der Regel nicht mehr als 20 Gew.-%, insbesondere nicht mehr als 1, 2-bis (2-oxazolinyl) benzene or 1, 3-bis (2-oxazolinyl) benzene called. The chain extenders are preferably used in amounts of from 0.01 to 5, preferably from 0.05 to 2, particularly preferably from 0.08 to 1% by weight, based on the amount of polycarbonate. Chain-extended polyalkylene carbonates typically have a number average molecular weight M n of 30,000 to 500,000 daltons, preferably 35,000 to 250,000 daltons, and more preferably from 40,000 to 150,000 daltons. In addition to the at least one aliphatic polycarbonate, the polymers to be dispersed may also comprise small amounts of other polymers selected in particular from aliphatic or partially aromatic polyesters, aliphatic or partially aromatic polyesteramides, aliphatic or partially aromatic polyetheresters, and aliphatic or partially aromatic polyestercarbonates. These include, in particular, polylactides, polycaprolactones, aliphatic and partially aromatic copolyesters, in particular aliphatic polyesters based on aliphatic dicarboxylic acids, such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, brassylic acid, or mixtures thereof, with aliphatic diols, such as ethanediol, 1, 2 and 1 , 3-propanediol, 1, 4-butanediol, neopentyl glycol, 1, 6-hexanediol, diethylene glycol or mixtures thereof, and partially aromatic copolyesters based on aliphatic dicarboxylic acids, in particular those mentioned above, and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid and / or terephthalic acid and aliphatic diols , in particular the aforementioned. The proportion of the polymers other than the aliphatic polycarbonates is usually not more than 20% by weight, especially not more than
10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der zu dispergierenden Polymere, betragen.  10 wt .-%, based on the total amount of the polymers to be dispersed.
In Schritt i. des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Lösung des aliphatischen Polycarbonats in wenigstens einem aprotischen, organischen Lösungsmittel, das zu wenigstens 50 Vol.-%, insbesondere wenigstens 80 Vol.-%, und speziell wenigstens 90 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an organischem Lösungsmittel, Essigsäu- reethylester umfasst, bereitgestellt. Mit anderen Worten, der Gehalt an Essigester, bezogen auf das Gesamtvolumen des zum Lösen des aliphatischen Polycarbonats ver- wendeten organischen Lösungsmittels beträgt wenigsten 50 Vol.-%, insbesondere wenigstens 80 Vol.-%, und speziell wenigstens 90 Vol.-%. Neben Essigsäureethylester, das auch als Ethylacetat bezeichnet wird, kann das Lösungsmittel auch von Ethylace- tat verschiedene, aproptische Lösungsmittel enthalten. Vorzugsweise sind diese weiteren Lösungsmittel so ausgewählt, dass sie weniger als 20 Vol.-%, insbesondere weni- ger als 10 Vol.-% oder weniger als 2 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtlösungsmittelmenge, solche Lösungsmittel enthalten, die einem Siedpunkt oberhalb 100°C bei Normaldruck aufweisen. Beispiele für geeignete weitere aprotische organische Lösungsmittel sind Essigsäuremethylester, Essigsäure-i-propylester, Ameisensäuremethylester, Ameisensäureethylester, Ameisensäure-n-propylester, Ameisensäure-i-propylester, Tetrahydrofuran, Methylethylketon, Dichlormethan und Trichlormethan. Bevorzugt umfassen die weiteren organischen Lösungsmittel keine halogenierten organischen Lösungsmittel und sind insbesondere unter den vorgenannten Estern der Ameisensäure und der Essigsäure ausgewählt. Die Bereitstellung der Lösung erfolgt in der Regel durch Lösen des Polyalkylencarbo- nats in dem aprotischen organischen Lösungsmittel. Das Lösen erfolgt typischerweise bei Temperaturen im Bereich von 5 bis 80 °C, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 40 °C. Bei der in Schritt i. bereitgestellten Lösung kann es sich auch um den Produkt- austrag einer Herstellung des Polyalkylencarbonats handeln, aus der vorzugsweise Katalysatoren und andere Verunreinigungen, z. B. die zur Herstellung eingesetzten Monomere, entfernt wurden. In step i. In the process according to the invention, a solution of the aliphatic polycarbonate in at least one aprotic organic solvent which is at least 50% by volume, in particular at least 80% by volume and especially at least 90% by volume, based on the total amount of organic solvent , Acetic acid ethyl ester, provided. In other words, the content of ethyl acetate, based on the total volume of the organic solvent used for dissolving the aliphatic polycarbonate, is at least 50% by volume, in particular at least 80% by volume, and especially at least 90% by volume. In addition to ethyl acetate, which is also referred to as ethyl acetate, the solvent may also contain ethyl acetate various aproptic solvents. These further solvents are preferably selected so that they contain less than 20% by volume, in particular less than 10% by volume or less than 2% by volume, based on the total amount of solvent, of solvents which are above a boiling point 100 ° C at atmospheric pressure. Examples of suitable further aprotic organic solvents are methyl acetate, i-propyl acetate, methyl formate, ethyl formate, n-propyl formate, i-propyl formate, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, dichloromethane and trichloromethane. Preferably, the other organic solvents do not include halogenated organic solvents and are especially selected from the aforementioned esters of formic acid and acetic acid. The solution is generally prepared by dissolving the polyalkylene carbonate in the aprotic organic solvent. The dissolution is typically carried out at temperatures in the range of 5 to 80 ° C, preferably in the range of 10 to 40 ° C. At the step i. The solution provided may also be the product discharge of a preparation of the polyalkylene carbonate, from which preferably catalysts and other impurities, eg. As the monomers used for the preparation were removed.
Die Konzentration des aliphatischen Polycarbonats in der in Schritt i. bereitgestellten und in Schritt ii. eingesetzten Lösung liegt typischerweise im Bereich von 5 bis The concentration of the aliphatic polycarbonate in the step i. provided and in step ii. The solution used is typically in the range of 5 to
50 Gew.-% und insbesondere im Bereich von 5 bis 40 Gew.-% und speziell im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung. 50 wt .-% and in particular in the range of 5 to 40 wt .-% and especially in the range of 5 to 30 wt .-%, based on the total weight of the solution.
In Schritt ii. des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Schritt i. bereitgestellte Lösung des aliphatischen Polycarbonats in einem wässrigen Medium emulgiert, das im Folgenden auch als wässriges Emulgiermedium bezeichnet wird. Das Emulgieren erfolgt erfindungsgemäß in Gegenwart wenigstens einer oberflächenaktiven Substanz. In step ii. of the method according to the invention is in step i. provided solution of the aliphatic polycarbonate emulsified in an aqueous medium, which is also referred to below as an aqueous emulsifying medium. The emulsification is carried out according to the invention in the presence of at least one surface-active substance.
Unter einem wässrigen Emulgiermedium versteht man Wasser oder ein Gemisch von Wasser mit geringen Mengen eines organischen Lösungsmittels oder Lösungsmittel- gemischs, das vorzugsweise bei Normaldruck einen Siedpunkt unterhalb 100 °C aufweist oder das mit Wasser ein Azeotrop bildet, welches bei Normaldruck einen Sied- punkt unterhalb 100 °C aufweist und das bei Normaldruck und 20 °C vorzugsweise mit Wasser mischbar ist oder zumindest eine Mischbarkeit von wenigstens 50 g/l, insbesondere wenigstens 100 g/l aufweist (bei pH 6-8). Der Anteil organischer Lösungsmittel in derartigen Gemischen wird in der Regel 20 Vol.-%, insbesondere 10 Vol.-% und speziell 5 Vol.-% nicht überschreiten. Beispiele für geeignete organische Lösungsmittel sind Ci-C4-Alkanole, die zuvor genannten Methyl- und Ethylester der Ameisensäure und der Essigsäure, Tetrahydrofuran, Aceton und Methylethylketon. An aqueous emulsifying medium is understood as meaning water or a mixture of water with small amounts of an organic solvent or solvent mixture which preferably has a boiling point below 100 ° C. under normal pressure or which forms an azeotrope with water which has a boiling point below atmospheric pressure 100 ° C and which is preferably miscible with water at atmospheric pressure and 20 ° C or at least has a miscibility of at least 50 g / l, in particular at least 100 g / l (at pH 6-8). The proportion of organic solvents in such mixtures will generally not exceed 20% by volume, in particular 10% by volume and especially 5% by volume. Examples of suitable organic solvents are C 1 -C 4 alkanols, the aforementioned methyl and ethyl esters of formic acid and acetic acid, tetrahydrofuran, acetone and methyl ethyl ketone.
Erfindungsgemäß erfolgt das Emulgieren der Polyalkylencarbonat-Lösung in dem wässrigen Emulgiermedium in Gegenwart wenigstens einer oberflächenaktiven Sub- stanz. In der Regel wird die oberflächenaktive Substanz in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die zu dispergierende Menge an Polyalkylencarbonat, verwendet. According to the invention, the emulsification of the polyalkylene carbonate solution is carried out in the aqueous emulsifying medium in the presence of at least one surface-active substance. In general, the surface-active substance is used in an amount of from 0.1 to 10% by weight, in particular in an amount of from 0.2 to 5% by weight, based on the amount of polyalkylene carbonate to be dispersed.
Die wenigstens eine oberflächenaktive Substanz dient zum einen zur Stabilisierung der in Schritt ii. hergestellten Emulsion als auch zur Stabilisierung der Partikel des aliphatischen Polycarbonats in der in Schritt iii. erhaltenen wässrigen Dispersion des aliphatischen Polycarbonats. The at least one surfactant serves to stabilize the in step ii. prepared emulsion as well as for stabilizing the particles of the aliphatic polycarbonate in the in step iii. obtained aqueous dispersion of the aliphatic polycarbonate.
Da diese oberflächenaktiven Substanzen im Unterschied zu den in Schritt i. eingesetz- ten organischen Lösungsmitteln nicht flüchtig sind, verbleiben sie in der Polymerdispersion und sind daher in der wässrigen Dispersion des aliphatischen Polycarbonats in einer Menge von in der Regel 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das aliphatische Polycarbonat, enthalten. Since these surface-active substances, unlike those in step i. used organic solvents are non-volatile, they remain in the polymer dispersion and are therefore in the aqueous dispersion of the aliphatic polycarbonate in an amount of usually 0.1 to 10 wt .-%, in particular in an amount of 0.2 to 5 wt .-%, based on the aliphatic polycarbonate.
Bei den oberflächenaktiven Substanzen kann es sich grundsätzlich um alle oberflä- chenaktiven Substanzen handeln, die grundsätzlich für das Emulgieren organischer Lösungsmittel in Wasser geeignet sind. Hierzu zählen grundsätzlich alle für diesen Zweck geeigneten Emulgatoren und Schutzkolloide, einschließlich Mischungen davon. Emulgatoren sind in der Regel niedermolekulare oder oligomere Substanzen, die im Unterschied zu den polymeren Schutzkolloiden ein (zahlenmittleres) Molekulargewicht von maximal 2000 Dalton, insbesondere maximal 1500 Dalton aufweisen. Demgegenüber weisen Schutzkolloiden in der Regel ein Molekulargewicht oberhalb 2000 Dalton (Zahlenmittel), z. B. im Bereich von 2200 bis 106 Dalton, auf. The surface-active substances can basically be all surface-active substances which are basically suitable for emulsifying organic solvents in water. These include in principle all emulsifiers and protective colloids suitable for this purpose, including mixtures thereof. Emulsifiers are generally low molecular weight or oligomeric substances which, unlike the polymeric protective colloids, have a (number average) molecular weight of not more than 2000 daltons, in particular not more than 1500 daltons. In contrast, protective colloids generally have a molecular weight above 2000 daltons (number average), z. B. in the range of 2200 to 10 6 daltons on.
Die oberflächenaktiven Substanzen können grundsätzlich nichtionisch, anionisch, kati- onisch oder zwitterionisch sein. Vorzugsweise ist die wenigstens eine oberflächenaktive Substanz ausgewählt unter anionischen oberflächenaktiven Substanzen und nichtionischen oberflächenaktiven Substanzen und deren Gemischen. The surface-active substances may in principle be nonionic, anionic, cationic or zwitterionic. Preferably, the at least one surfactant is selected from anionic surfactants and nonionic surfactants and mixtures thereof.
Beispiele für Schutzkolloide sind wasserlösliche Polymere wie beispielsweise: Examples of protective colloids are water-soluble polymers such as:
- neutrale Schutzkolloide: beispielsweise Polyvinylalkohole, einschließlich teilverseiftem Polyvinylacetat mit einem Verseifungsgrad von vorzugsweise wenigstens 40 %, insbesondere wenigstens 60 %, Polyacrylamid, Polyvinylpyrrolidon, Poly- C2-C3-alkylenglykole, insbesondere Polyethylenglykole, die auch als Po- ly(ethylenoxid) bezeichnet werden, und Poly(ethylen-co-propylen)glykole, die auch als Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid) bezeichnet werden, hierunter speziellneutral protective colloids: for example polyvinyl alcohols, including partially saponified polyvinyl acetate having a saponification degree of preferably at least 40%, in particular at least 60%, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, poly-C 2 -C 3 -alkylene glycols, in particular polyethylene glycols, which are also referred to as poly (ethylene oxide) , and poly (ethylene-co-propylene) glycols, which are also referred to as poly (ethylene oxide-co-propylene oxide), among them specifically
Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid)-Triblockcopolymere, weiterhin Pfropfpolymerisate von Vinylacetat und/oder Vinylpropionat auf Poly-C2-C3-alkylenglykole, ein- oder beidseitig mit Alkyl-, Carboxyl- oder Aminogruppen endgruppenverschlos- sene Poly-C2-C3-alkylenglykole; und Poly (ethylene oxide-co-propylene oxide) -Triblockcopolymere, further graft polymers of vinyl acetate and / or vinyl propionate on poly-C2-C3-alkylene glycols, one or both sides with alkyl, carboxyl or amino groups endgruppenverschlos- sene poly-C2-C3-alkylene glycols ; and
- anionische wasserlösliche Polymere (anionische Schutzkolloide), deren Polymerrückgrad eine Vielzahl Carboxylgruppen, Sulfonsäuregruppen bzw. Sulfo- natgruppen und/oder Phosphonsäuregruppen bzw. Phosphonatgruppen aufweist, beispielsweise Carboxymethylcellulose, Homo- und Copolymere ethyle- nisch ungesättigter Monomere, die wenigstens 20 Gew.-%, bezogen auf die Ge- samtmenge der Monomere, wenigstens eines ethylenisch ungesättigten Monomers, das wenigstens eine Carboxylgruppe, Sulfonsäuregruppe und/oder Phosphonsäuregruppe einpolymerisiert enthält, enthalten und deren Salze, insbesondere die Alkalimetall- und Ammoniumsalze. In den vorgenannten anionischen wasserlöslichen Polymeren, liegen im Wässrigen üblicherweise die an das Polymerrückgrat gebundenen Sulfonsäuregruppen in der Salzform, d. h. als Sul- fonatgruppen, und die Phosphonsäuregruppen dementsprechend als Phosphonatgruppen vor. Bei den Gegenionen handelt es sich dann typischerweise um AI- kalimetall- und Erdalkalimetallionen wie Natriumionen, Calciumionen und Ammoniumionen (NHV). anionic water-soluble polymers (anionic protective colloids) whose polymer backbone has a multiplicity of carboxyl groups, sulfonic acid groups or sulfonate groups and / or phosphonic acid groups or phosphonate groups, for example carboxymethylcellulose, homopolymers and copolymers of ethylenically unsaturated monomers which contain at least 20% by weight , based on the total amount of the monomers, of at least one ethylenically unsaturated monomer which contains at least one carboxyl group, sulfonic acid group and / or phosphonic acid group in copolymerized form, and their salts, in particular the alkali metal and ammonium salts. In the abovementioned anionic water-soluble polymers, the sulfonic acid groups bound to the polymer backbone in the salt form, ie as sulfonate groups, and the phosphonic acid groups are accordingly present in the aqueous phase as phosphonate groups. The counterions are then typically AI alkali metal and alkaline earth metal ions such as sodium ions, calcium ions and ammonium ions (NHV).
Gebräuchliche nichtionische Emulgatoren sind z. B.: Common nonionic emulsifiers are z. B .:
C2-C3-alkoxylierte, insbesondere ethoxylierte Mono-, Di- und Tri-Alkylphenole, die in der Regel einen Alkoxylierungsgrad, insbesondere einen Ethoxilierungsgrad im Bereich von 3 bis 50, insbesondere 5 bis 30, aufweisen und deren Alkylgruppen in der Regel insgesamt 4 bis 26 C-Atome besitzen, sowie C2-C3-alkoxylierte, insbesondere ethoxylierte aliphatische Alkanole mit 8 bis 36, insbesondere 10 bis 22 C-Atomen, die in der Regel einen Alkoxylierungsgrad, insbesondere einen Ethoxilierungsgrad im Bereich von 3 bis 50, insbesondere 5 bis 30 aufweisen. Beispiele hierfür sind die Lutensol® A- Marken (C12 bis C -Fettalkoholethoxylate, Ethoxilierungsgrad von 3 bis 50), Lutensol® AO-Marken (C13 bis Cis-Oxoalkoholethoxylate, Ethoxilierungsgrad von 3 bis 50), Lutensol® AT-Marken (C16 bis Cis-Fettalkoholethoxylate, Ethoxilierungsgrad von 1 1 bis 80), Lutensol® ON-Marken (Cio-Oxoalkoholethoxylate, Ethoxilierungsgrad von 3 bisC 2 -C 3 -alkoxylated, in particular ethoxylated mono-, di- and tri-alkylphenols which generally have a degree of alkoxylation, in particular a degree of ethoxylation in the range from 3 to 50, in particular 5 to 30, and whose alkyl groups generally have a total of 4 to Have 26 carbon atoms, and C2-C3 alkoxylated, in particular ethoxylated aliphatic alkanols having 8 to 36, in particular 10 to 22 carbon atoms, which usually have a degree of alkoxylation, in particular a degree of ethoxylation in the range of 3 to 50, especially 5 bis 30 have. Examples include the Lutensol® A grades (C12 to C fatty alcohol ethoxylates, degree of ethoxylation from 3 to 50), Lutensol® AO grades (C13 to Cis oxo alcohol ethoxylates, degree of ethoxylation from 3 to 50), Lutensol® AT grades (C16 to Cis-fatty alcohol ethoxylates, degree of ethoxylation from 1 1 to 80), Lutensol® ON grades (Cio-oxo alcohol ethoxylates, degree of ethoxylation from 3 to
1 1 ) und die Lutensol® TO-Marken (Ci3-Oxoalkoholethoxylate, Ethoxilierungsgrad von 3 bis 20) der BASF SE. 1 1) and the Lutensol® TO grades (Ci3-oxoalcohol ethoxylates, degree of ethoxylation from 3 to 20) from BASF SE.
Übliche anionische Emulgatoren sind die Salze amphiphiler Substanzen, die wenigs- tens eine anionische funktionelle Gruppe aufweisen, z. B. wenigstens eine Sulfonat-, Phosphonat-, Sulfat- oder Phosphatgruppe. Hierzu zählen beispielsweise die Salze, insbesondere die Alkalimetall- und Ammoniumsalze der Schwefelsäurehalbester von aliphatischen Alkoholen, insbesondere Alkanolen, mit in der Regel 8 bis 22 C-Atomen, die Salze, insbesondere die Alkalimetall- und Ammoniumsalze von amphiphilen Ver- bindungen, die eine sulfatierte oder phosphatierte Oligo-C2-C3-alkylenoxid-Gruppe, insbesondere eine sulfatierte oder phosphatierte Oligoethylenoxid-Gruppe aufweisen, wie beispielsweise die Salze, insbesondere die Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Schwefelsäurehalbestern ethoxylierter aliphatischer Alkohole, insbesondere Alkanole, mit in der Regel 10 bis 30, insbesondere 12 bis 18 C-Atomen, die in der Regel einen Ethoxilierungsgrad im Bereich von 2 bis 50, insbesondere 4 bis 30 aufweisen, die Salze, insbesondere die Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Schwefelsäurehalbestern ethoxylierter Alkylphenole, deren Alkylreste in der Regel 4 bis 12 C-Atome haben, und die in der Regel einen Ethoxilierungsgrad im Bereich von 2 bis 50 aufweisen, die Salze, insbesondere die Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Phosphorsäurehalbestern ethoxylierter aliphatischer Alkohole, insbesondere Alkanole, mit in der Regel 10 bis 30, insbesondere 12 bis 18 C-Atomen, die in der Regel einen Ethoxilierungsgrad im Bereich von 2 bis 50, insbesondere 4 bis 30 aufweisen, die Salze, insbesondere die Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Phosphorsäurehalbestern ethoxylierter Alkylphenole, deren Alkylreste in der Regel 4 bis 12 C-Atome haben, und die in der Regel einen Ethoxilierungsgrad im Bereich von 2 bis 50 aufweisen, die Salze, insbesondere die Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Alkylsulfonsäuren, mit vorzugsweise 12 bis 18 C-Atomen, die Salze, insbesondere die Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Alkyl- arylsulfonsäuren (Alkylrest: C4 bis Cis) sowie die Salze, insbesondere die Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Alkylbiphenylethersulfonsäuren (Alkylrest: C4 bis Cis) wie z. B. das unter der Bezeichnung Dowfax® 2A1 vertriebene Produkt. Vorzugsweise ist die oberflächenaktive Substanz ausgewählt unter den Alkalimetallsalzen, speziell den Natriumsalzen, der zuvor genannten Schwefelsäurehalbester aliphatischer Alkohole, den Alkalimetallsalzen, speziell den Natriumsalzen, der zuvor genannten Schwefelsäurehalbester ethoxylierter aliphatischer Alkohole, P0IV-C2-C3- alkylenoxiden, vorzugsweise solchen mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von 2000 bis 20000 Dalton, z. B. Polyethylenoxid und Poly(ethylenoxid-co- propylenoxid), insbesondere Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid)-Di- und -Triblock- copolymeren und deren Gemischen, vorzugsweise solchen mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht im Bereich von 2000 bis 20000 Dalton. Die oberflächenaktive Substanz kann während des Emulgierens zugesetzt werden und ist vorzugsweise in dem wässrigen Dispergiermedium oder der Polymerlösung oder in beiden enthalten. Typical anionic emulsifiers are the salts of amphiphilic substances which have at least one anionic functional group, eg. B. at least one sulfonate, phosphonate, sulfate or phosphate group. These include, for example, the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of sulfuric monoesters of aliphatic alcohols, in particular alkanols, generally having 8 to 22 carbon atoms, the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of amphiphilic compounds which sulfated a or phosphated oligo-C 2 -C 3 -alkylene oxide group, in particular a sulfated or phosphated oligoethylene oxide group, such as, for example, the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of sulfuric monoesters of ethoxylated aliphatic alcohols, in particular alkanols, generally having from 10 to 30, in particular 12 to 18 C atoms, which generally have a degree of ethoxylation in the range from 2 to 50, in particular 4 to 30, the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of sulfuric monoesters of ethoxylated alkylphenols whose alkyl radicals are generally 4 to 12 C Atoms, and which usually have an ethoxylation gradient d in the range of 2 to 50, the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of Phosphorsäurehalbestern ethoxylated aliphatic alcohols, in particular alkanols, with usually 10 to 30, in particular 12 to 18 carbon atoms, which usually has a degree of ethoxylation in Range of 2 to 50, especially 4 to 30, the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of Phosphorsäurehalbestern ethoxylated alkylphenols whose alkyl radicals usually have 4 to 12 carbon atoms, and which usually has a degree of ethoxylation in the range of 2 to 50, the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of alkylsulfonic acids, preferably having 12 to 18 C atoms, the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of alkyl Arylsulfonsäuren (alkyl radical: C 4 to Cis) and the salts, in particular the alkali metal and ammonium salts of Alkylbiphenylethersulfonsäuren (alkyl radical: C 4 to Cis) such. B. the product sold under the name Dowfax® 2A1 product. Preferably, the surfactant is selected from the alkali metal salts, especially the sodium salts, the aforementioned sulfuric monoesters of aliphatic alcohols, the alkali metal salts, especially the sodium salts, the aforementioned sulfuric monoesters of ethoxylated aliphatic alcohols, P0IV-C2-C3-alkylene oxides, preferably those of number average molecular weight in the range of 2000 to 20,000 daltons, e.g. For example, polyethylene oxide and poly (ethylene oxide-co-propylene oxide), in particular poly (ethylene oxide-co-propylene oxide) di- and -Triblock- copolymers and mixtures thereof, preferably those having a number average molecular weight in the range of 2000 to 20,000 daltons. The surfactant may be added during emulsification, and is preferably contained in the aqueous dispersing medium or the polymer solution or both.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das wässrige Emulgiermedium einen oder mehrere Verdicker enthält. Unter Verdickern versteht man Substanzen, welche die Viskosität des wässrigen Emulgiermediums erhöhen. Bevorzug handelt es sich um Verdicker, die in dem wässrigen Emulgiermedium löslich sind. Insbesondere handelt es sich um Verdicker, die dem wässrigen Dispergiermedium Strukturviskosität verleihen, d. h. eine hohe Viskosität bei niedrigen Scherraten von beispielsweise < 10 sec 1, bei geringer Viskosität im gescherten Zustand, z. B. bei Scherraten > 100 sec1. Furthermore, it has proven to be advantageous if the aqueous emulsifying medium contains one or more thickeners. Thickeners are substances which increase the viscosity of the aqueous emulsifying medium. Preferred are thickeners that are soluble in the aqueous emulsifying medium. In particular, thickeners which impart structural viscosity to the aqueous dispersing medium, ie a high viscosity at low shear rates of, for example, <10 sec. 1 , with a low viscosity in the sheared state, eg. B. at shear rates> 100 sec 1 .
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Verdicker unter Polysac- charid-Verdickern ausgewählt. Hierzu zählen modifizierte Cellulosen und modifizierte Stärken, insbesondere Celluloseether wie Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylhydroxylpropylcellulose, Methyl- hydroxyethylcellulose, natürliche Polysaccharide wie Xanthan, Carrageen, insbesondere κ-Carrageen, λ-Carrageen oder ι-Carrageen, Alginate, Guaran und Agar sowie modifiziertes Xanthan wie Succinylglycan oder modifiziertes Carrageen. Bevorzugt sind Polysaccharid-Verdicker, mit anionischen Gruppen wie Carboxymethylcellulose, Xanthan, modifiziertes Xanthan, Carrageen, modifiziertes Carrageen und Alginate und speziell Xanthan und modifiziertes Xanthan, z. B. die unter den Handelsbezeichnungen Kelzan® der Fa. Kelco und Rhodopol®, z. B. die Rhodopol®-Typen 23, 50MC, G, T und TG der Fa. Rhodia vertriebenen Xanthan-Produkte. Die Menge an Verdicker kann über weite Bereiche variiert werden und hängt in an sich bekannter Weise von der gewünschten Viskosität und der Art des Verdickers ab. Die zur Erzielung der gewünschten Viskosität benötigte Verdickermenge kann der Fach- mann in Routineexperimenten ermitteln. Die Konzentration an Verdicker in dem wässrigen Emulgiermedium liegt typischerweise im Bereich von 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des wässrigen Emulgiermediums. Bevorzugt wird die Verdickermenge so gewählt, dass das wässrige Emulgier- bzw. Dispergiermedium bei 20 °C und einer Scherrate < 10 sec1 eine Viskosität im Bereich von 100 bis In a preferred embodiment of the invention, the thickener is selected from polysaccharide thickeners. These include modified celluloses and modified starches, in particular cellulose ethers such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, methylhydroxyethylcellulose, natural polysaccharides such as xanthan, carrageenan, in particular κ-carrageenan, λ-carrageenan or ι-carrageenan, alginates, guaran and agar and modified xanthan such as succinylglycan or modified carrageenan. Preferred are polysaccharide thickeners, with anionic groups such as carboxymethylcellulose, xanthan, modified xanthan, carrageenan, modified carrageenan and alginates and especially xanthan and modified xanthan, z. B. under the trade names Kelzan ® the Fa. Kelco and Rhodopol ® , z. As the Rhodopol ® types 23, 50MC, G, T and TG of the company. Rhodia distributed xanthan products. The amount of thickener can be varied over a wide range and depends in a conventional manner on the desired viscosity and the type of thickener. The amount of thickener needed to achieve the desired viscosity can be Determine man in routine experiments. The concentration of thickener in the aqueous emulsifying medium is typically in the range of 0.01 to 1% by weight, based on the total weight of the aqueous emulsifying medium. Preferably, the amount of thickener is chosen so that the aqueous emulsifying or dispersing at 20 ° C and a shear rate <10 sec 1 has a viscosity in the range of 100 to
10000 mPa-s, insbesondere im Bereich von 150 bis 5000 mPa-s, bestimmt nach ISO 6721 , aufweist.  10000 mPa.s, in particular in the range of 150 to 5000 mPa.s, determined according to ISO 6721.
Das Emulgieren der Lösung des Polycarbonats in dem wässrigen Emulgiermedium kann in an sich bekannter Weise in Analogie zu den üblichen Verfahren des Standes der Technik zum Emulgieren organischer, mit Wasser nicht oder nur begrenzt mischbarer Flüssigkeiten durchgeführt werden. The emulsification of the solution of the polycarbonate in the aqueous emulsifying medium can be carried out in a manner known per se in analogy to the customary processes of the prior art for emulsifying organic, water-immiscible or only limited miscible liquids.
Geeignete Maßnahmen sind beispielsweise Methoden, bei denen durch Scherung Energie in das Gemisch aus wässrigem Emulgiermedium und der Lösung des Polycarbonats in dem organischen Lösungsmittel eingebracht wird. Hierzu zählen beispielsweise das Mischen unter Verwendung von üblichen dynamischen Mischeinrichtungen wie Rührern, insbesondere Rührer, die eine effektive Scherung bewirken, Dispergato- ren, insbesondere Zahnkranzdispergatoren oder Rotor-Stator-Mischer, sowie statische Mischer wie Düsen und Mischkammern, in die die zu vermischenden Flüssigkeiten mit hoher Geschwindigkeit eingebracht werden. Vorzugweise wendet man für das Emulgieren Scherraten von >1000 sec 1, z. B. im Bereich von 1000 bis 100000 sec 1, speziell im Bereich von 5000 bis 50000 sec 1, an. Beispielsweise kann man Verfahrensschritt iL, d. h. die Emulgierung, diskontinuierlich durchführen, z. B. indem man in einem Gefäß, insbesondere einem Mischbehälter, die Lösung des Polycarbonats und das wässrige Emulgiermedium schert, z. B. durch Rühren oder mit einer geeigneten Dispergiervornchtung, bis eine stabile Emulsion erhalten wird. Alternativ kann man eine Teilmenge oder die Gesamtmenge der Polymerlösung oder des wässrigen Emulgiermediums in einem Gefäß vorlegen und hierzu unter Scherung die fehlende Komponente zugeben. Suitable measures are, for example, methods in which energy is introduced by shear into the mixture of aqueous emulsifying medium and the solution of the polycarbonate in the organic solvent. These include, for example, mixing using conventional dynamic mixing devices such as stirrers, in particular stirrers, which bring about effective shear, dispersants, in particular sprocket dispersers or rotor-stator mixers, and static mixers such as nozzles and mixing chambers into which the liquids to be mixed be introduced at high speed. Preferably, for emulsification, shear rates of> 1000 sec 1 , z. B. in the range of 1000 to 100,000 sec 1 , especially in the range of 5000 to 50,000 sec 1 , at. For example, you can process step iL, ie the emulsification, perform discontinuously, for. B. by shearing in a vessel, in particular a mixing vessel, the solution of the polycarbonate and the aqueous emulsifying medium, for. By stirring or by a suitable means of dispersion until a stable emulsion is obtained. Alternatively, you can submit a subset or the total amount of the polymer solution or the aqueous emulsifying in a vessel and this under shear to add the missing component.
Ebenso kann man das Emulgieren auch kontinuierlich durchführen, in dem man die Polymerlösung und das wässrige Emulgiermendium in dem gewünschten Mengenver- hältnis gleichzeitig in eine Mischzone einbringt und der Mischzone die Emulsion entnimmt. Hierbei weist die Mischzone in der Regel dynamische und/oder statische Mischvorrichtungen auf, welche beim Mischen der Polymerlösung mit dem wässrigen Emulgiermedium eine Scherung des Gemischs bewirken. Ein solches Verfahren ist beispielsweise beschrieben in WO 00/33820. Likewise, emulsification can also be carried out continuously by simultaneously introducing the polymer solution and the aqueous emulsifying agent in the desired quantitative ratio into a mixing zone and removing the emulsion from the mixing zone. In this case, the mixing zone as a rule has dynamic and / or static mixing devices, which cause a shear of the mixture when the polymer solution is mixed with the aqueous emulsifying medium. Such a method is described, for example, in WO 00/33820.
Üblicherweise wird man Schritt ii beim Temperaturen im Bereich oberhalb des Gefrierpunktes des wässrigen Emulgiermediums durchführen. Um ein vorzeitiges Verdampfen des organischen Lösungsmittels zu vermeiden, wird man Schritt ii. üblicherweise unterhalb des Siedpunktes der niedrigstsiedenden Komponente der Mischung, in der Regel Ethylacetat oder Ethylacetat/Wasser-Azeotrop, unter den Emulgierbedingungen durchführen. Typischerweise wird man Schritt ii. bei Temperaturen > 0 °C bis 80 °C, insbesondere im Bereich von 10 bis 50 °C durchführen. Der Druck, bei dem man das Emulgieren durchführt, ist in der Regel von untergeordneter Bedeutung. In der Regel wird man Schritt ii bei einem Druck im Bereich von 900 mbar bis 1500 mbar durchführen, jedoch kann man auch höhere oder niedrigere Drucke anwenden. In der Regel wird man in Schritt ii. die Lösung des aliphatischen Polycarbonats und das wässrige Dispergiermedium in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 20:1 bis 1 :10, insbesondere in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 10:1 bis 1 :10 und speziell in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 10:1 bis 1 :5 emulgieren. Auf diese Weise erhält man eine stabile Emulsion der Lösung des aliphatischen Polycarbonats in dem wässrigen Dispergiermedium, wobei in der Regel das wässrige Emulgiermedium die kontinuierliche Phase und die Polymerlösung die diskontinuierliche Phase bildet. Gegebenenfalls kann jedoch auch eine umgekehrte Phasenanordnung vorliegen. Usually, step ii will be carried out at temperatures in the range above the freezing point of the aqueous emulsifying medium. To premature evaporation to avoid the organic solvent, you will step ii. usually below the boiling point of the lower boiling component of the mixture, usually ethyl acetate or ethyl acetate / water azeotrope, under the emulsification conditions. Typically, you will step ii. at temperatures> 0 ° C to 80 ° C, in particular in the range of 10 to 50 ° C. The pressure at which emulsification is carried out is generally of lesser importance. As a rule, step ii will be carried out at a pressure in the range from 900 mbar to 1500 mbar, but it is also possible to use higher or lower pressures. As a rule, in step ii. the solution of the aliphatic polycarbonate and the aqueous dispersing medium in a weight ratio in the range of 20: 1 to 1:10, in particular in a weight ratio in the range of 10: 1 to 1:10 and especially in a weight ratio in the range of 10: 1 to 1 : Emulsify. In this way a stable emulsion of the solution of the aliphatic polycarbonate in the aqueous dispersing medium is obtained, wherein as a rule the aqueous emulsifying medium forms the continuous phase and the polymer solution forms the discontinuous phase. Optionally, however, there may also be a reverse phase arrangement.
Aus der so hergestellten wässrigen Emulsion wird man anschließend das organische Lösungsmittel durch Verdampfen entfernen. Hierbei wird in der Regel zusammen mit dem organischen Lösungsmittel auch eine Teilmenge des Wassers entfernt. Auf diese Weise kann man den gewünschten Feststoffgehalt einstellen. Gegebenenfalls kann man auch während Schritt iii. verdampftes Wasser durch Frischwasser ersetzen oder in dem verdampften Gemisch aus Wasser und Lösungsmittel eine Trennung in Wasser und organisches Lösungsmittel durchführen und das Wasser teilweise oder vollständig zurückführen. Das auf diese Weise gewonnene Lösungsmittel kann zur Herstellung weiterer Lösungen des aliphatischen Polycarbonats zurückgeführt werden. From the aqueous emulsion thus prepared, the organic solvent is then removed by evaporation. In this case, a subset of the water is usually removed together with the organic solvent. In this way you can adjust the desired solids content. If necessary, you can also during step iii. Replace evaporated water with fresh water or in the vaporized mixture of water and solvent, carry out a separation into water and organic solvent and return the water partially or completely. The solvent thus obtained can be recycled to prepare further solutions of the aliphatic polycarbonate.
Gegebenenfalls kann man der wässrigen Emulsion vor oder während des Entfernen des Lösungsmittels zur Verringerung der Schaumbildung einen oder mehrere Entschäumer zusetzen. Ebenfalls ist es möglich, den Entschäumer bereits dem wässrigen Emulgiermedium zuzusetzen. Geeignete Entschäumer sind insbesondere solche auf Basis von Polysiloxanen und Fettalkoholgemischen. Optionally, one or more defoamers may be added to the aqueous emulsion prior to or during removal of the solvent to reduce foaming. It is also possible to add the defoamer already to the aqueous emulsifying medium. Suitable defoamers are especially those based on polysiloxanes and fatty alcohol mixtures.
Typischerweise wird man Schritt iii. bei Temperaturen 5 °C bis 80 °C, insbesondere im Bereich von 20 bis 50 °C durchführen. Vorzugsweise erfolgt das Entfernen des organischen Lösungsmittels bei vermindertem Druck. Naturgemäß richtet sich der Druck, bei dem Schritt iii. durchgeführt wird, nach dem Dampfdruck des Lösungsmittel-Wasser Gemischs der Emulsion. Typischerweise wird der Druck im Bereich von 0,5 bis 800 mbar, insbesondere im Bereich von 2 bis 300 mbar liegen. Der Druck während des Entfernens des organischen Lösungsmittels und gegebenenfalls einer Teilmenge Wasser kann konstant gehalten werden. In der Regel wird man jedoch während des Entfernens des organischen Lösungsmittels den Druck absenken. Das Absenken des Drucks kann kontinuierlich oder in einer oder mehreren Stufen erfolgen. Typically, you will step iii. at temperatures 5 ° C to 80 ° C, in particular in the range of 20 to 50 ° C. Preferably, the removal of the organic solvent is carried out at reduced pressure. Naturally, the pressure depends on step iii. is carried out after the vapor pressure of the solvent-water mixture of the emulsion. Typically, the pressure will be in the range of 0.5 to 800 mbar, in particular in the range of 2 to 300 mbar. The pressure during the Removal of the organic solvent and optionally a portion of water can be kept constant. In general, however, one will lower the pressure during the removal of the organic solvent. The lowering of the pressure can be done continuously or in one or more stages.
In der Regel wird man das organische Lösungsmittel so weit entfernen, dass der Restgehalt an organischen Lösungsmitteln, d. h. organischen Substanzen mit einem Siedepunkt unterhalb 200 °C bei Normaldruck nicht mehr als 1000 ppm, häufig nicht mehr als 500 ppm, insbesondere nicht mehr als 100 ppm beträgt. Weitere Absenkungen der Lösungsmittelmenge können durch weiteres Aufkonzentrieren oder durch Dialyse oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen erzielt werden. As a rule, the organic solvent will be removed to such an extent that the residual organic solvent content, ie. H. organic substances having a boiling point below 200 ° C at atmospheric pressure not more than 1000 ppm, often not more than 500 ppm, in particular not more than 100 ppm. Further reductions in the amount of solvent can be achieved by further concentration or by dialysis or by a combination of these measures.
Im Anschluss daran kann die wässrige Dispersion des aliphatischen Polycarbonats in üblicher weise konfektioniert werden, beispielsweise durch Zusatz von Mikrobioziden. Following this, the aqueous dispersion of the aliphatic polycarbonate can be prepared in the usual way, for example by adding microbicides.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich stabile wässrige Dispersionen von aliphatischen Polycarbonaten, insbesondere von Polypropylencarbonaten, herstellen. Die Polymergehalte liegen dabei typischerweise im Bereich von 10 bis 60 Gew.-%. Das Verfahren eignet sich jedoch in besonderer Weise zur Herstellung von stabilen kon- zentrierten Dispersionen von aliphatischen Polycarbonaten, insbesondere von Polypropylencarbonaten, die einen Gehalt an Polycarbonat von wenigstens 20 Gew.-%, häufig wenigstens 25 Gew.-% und insbesondere wenigstens 30 Gew.-%, z. B. 10 bis 65 Gew.-%, häufig 20 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 60 Gew.-% und insbesondere 30 bis 50 Gew.-% aufweisen. Stable aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates, in particular polypropylene carbonates, can be produced by the process according to the invention. The polymer contents are typically in the range of 10 to 60 wt .-%. However, the process is particularly suitable for the preparation of stable concentrated dispersions of aliphatic polycarbonates, in particular of polypropylene carbonates, which have a polycarbonate content of at least 20% by weight, frequently at least 25% by weight and in particular at least 30% by weight. -%, z. B. 10 to 65 wt .-%, often 20 to 60 wt .-%, preferably 25 to 60 wt .-% and in particular 30 to 50 wt .-% have.
Die erfindungsgemäßen wässrigen Dispersionen aliphatischer Polycarbonate weisen auch bei hohen Feststoffgehalten, zumindest unter Scherung, eine geringe Viskosität auf, die in der Regel bei 20 °C und einer Scherrate von > 100 sec 1 nicht mehr als 2000 mPa-s und insbesondere nicht mehr als 1000 mPa-s beträgt. Die erfindungsge- mäßen wässrigen Dispersionen aliphatischer Polycarbonate können, je nachdem ob sie einen Verdicker, insbesondere einen Polysaccharid-Verdicker enthalten, strukturviskos, insbesondere thixotrop sein. Die erfindungsgemäßen wässrigen Dispersionen aliphatischer Polycarbonate sind sedimentationsstabil auch unter Frost-Tau Bedingungen. The aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates according to the invention have a low viscosity, even at high solids contents, at least under shear, which generally at 20 ° C. and a shear rate of> 100 sec 1 not more than 2000 mPa s and in particular not more than 1000 mPa-s is. Depending on whether they contain a thickener, in particular a polysaccharide thickener, the aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates according to the invention can be structurally viscous, in particular thixotropic. The aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates according to the invention are sedimentation-stable even under freeze-thaw conditions.
Anders als die Dispersionen des Standes der Technik lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch bei hohen Polymergehalten niedrigviskose Dispersionen herstellen. Vorzugsweise liegt die Viskosität der erfindungsgemäß erhältlichen Dispersionen, bestimmt nach Brookfield bei 20 °C bei einem Wert von maximal 2 Pa-s, häufig bei maximal 1 Pa-s, z. B. im Bereich von 1 bis 2000 mPa-s, insbesondere im Bereich von 10 bis 1000 mPa-s. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polymerdispersionen und die erfindungsgemäßen Polymerdispersionen sind für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, die üblicherweise für wässrige Polymerdispersionen in Betracht kommen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polymerdispersionen und die erfindungsgemäßen wässrigen Dispersionen aliphatischer Polycarbonate, insbesondere solche, in denen das Polycarbonat ein Polypropylencarbonat ist, sind in besonderer Weise für solche Anwendungen geeignet, bei denen eine biologische Abbaubarkeit des Polymerbestandteils wünschenswert ist. Insbesondere eignen sich die wässrigen Dispersionen als Bindemittelbestandteil in wässrigen Bindemittelzusammensetzungen, insbesondere für Bindemittelzusammensetzungen für die Papierherstellung, z. B. als Leimungsmittel für Papier, als Masseleimungsmittel oder als Mittel zur Oberflächenlei- mung, als Mittel zur Verfestigung von Papier, als Bindemittel für die Papierstreicherei, sowie als Bindemittel in pigmentfreien Beschichtungsmitteln, für die Herstellung von Barrierebeschichtungen auf Papier, Pappe oder Karton, als Bindmittel für pigmenthalti- ge Beschichtungsmittel wie Anstrichmittel für Innen und Außenanwendungen, weiterhin in Bindemittelzusammensetzungen für Faserbindung und für die Herstellung von Vliesstoffen (Nonwovens). Zudem eignen sich die wässrigen Dispersionen in Klebstoffen, beispielsweise als Kaschierklebstoffe, speziell als Kaschierklebstoffe zum Kaschieren von Kunststofffolien auf flächige Träger wie Papier, Pappe, Karton oder Kunststofffo- lien, oder zur Formulierung von Wirkstoffen im Agrobereich oder in der Pharmazie. Die erfindungsgemäßen Polymerdispersionen können auch zur Herstellung von Folienmaterialien verwendet werden. Unlike the dispersions of the prior art, low-viscosity dispersions can be prepared by the process according to the invention, even at high polymer contents. Preferably, the viscosity of the dispersions obtainable according to the invention, determined according to Brookfield at 20 ° C. at a value of not more than 2 Pa.s, is frequently at a maximum of 1 Pa.s, eg. B. in the range of 1 to 2000 mPa-s, in particular in the range of 10 to 1000 mPa-s. The polymer dispersions obtainable by the process according to the invention and the polymer dispersions according to the invention are suitable for a large number of applications which are usually suitable for aqueous polymer dispersions. The polymer dispersions obtainable by the process according to the invention and the aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates according to the invention, in particular those in which the polycarbonate is a polypropylene carbonate, are particularly suitable for those applications in which a biodegradability of the polymer constituent is desirable. In particular, the aqueous dispersions are suitable as a binder component in aqueous binder compositions, in particular for binder compositions for papermaking, for. Example, as a sizing agent for paper, as engine size or as a means for Oberflächenlei- mung, as a means for solidification of paper, as a binder for Papierstreicherei, and as a binder in non-pigmented coating compositions, for the production of barrier coatings on paper, cardboard or cardboard Binder for pigment-containing coating compositions such as paints for interior and exterior applications, and also in binder compositions for fiber bonding and for the production of nonwovens. In addition, the aqueous dispersions are suitable in adhesives, for example as laminating adhesives, especially as laminating adhesives for laminating plastic films on flat supports, such as paper, cardboard, or plastic films, or for formulating active ingredients in the agrochemical sector or in pharmacy. The polymer dispersions according to the invention can also be used for the production of film materials.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen näher erläutert. The invention will be explained in more detail below with reference to examples.
Analytik analytics
Die Bestimmung der Viskosität des Emulgiermediums erfolgte in Anlehnung an DIN EN ISO 6721 mit einem Rotationsviskosimeter Physika MCR / Doppelspaltgeometrie DG 26.7, bei Scherraten von 0,1 bis 10 sec1 und einer Messtemperatur von 20 °C. The viscosity of the emulsifying medium was determined on the basis of DIN EN ISO 6721 using a Physika MCR rotational viscometer / double-gap geometry DG 26.7, at shear rates of 0.1 to 10 sec 1 and a measuring temperature of 20 ° C.
Die Teilchengrößenverteilung wurde an einer ca. 0,02 gew.-%igen Verdünnung der Dispersion durch Lichtstreuung bei 23 °C mit einem Mastersizer der Fa. Malvern bestimmt. Die Bestimmung der mittleren Teilchendurchmesser kann auch mittels Hydro- dynamischer Chromatographie (HDC) unter Verwendung eines Particle Size Distribution Analyser (PSDA, Varian Deutschland GmbH) mit einer Cartridge vom Typ Nr. 2 (Standard) bei einer Wellenlänge von 254 nm vorgenommen werden (Messtemperatur 23 °C und Messzeit 480 Sekunden). Die Bestimmung der Viskosität der Dispersionen erfolgte bei 20 °C in Anlehnung an DIN EN ISO 6721 mit einem Rotationsviskosimeter (Physika MCR / Doppelspaltgeometrie DG 26.7,) bei einer Scherrate von 10 sec 1. Die Bestimmung des Feststoffgehalts erfolgt mittels eines Halogen Moisture Analyser der Fa. Mettler-Toledo. Die Bestimmung der Restkonzentration an Lösungsmittel erfolgt mittels Gaschromatographie. The particle size distribution was determined on an approximately 0.02% strength by weight dilution of the dispersion by light scattering at 23 ° C. using a Mastersizer from Malvern. The average particle diameter can also be determined by means of hydrodynamic chromatography (HDC) using a particle size distribution analyzer (PSDA, Varian Deutschland GmbH) with a cartridge of type No. 2 (standard) at a wavelength of 254 nm (measurement temperature 23 ° C and measuring time 480 seconds). The viscosity of the dispersions was determined at 20 ° C. in accordance with DIN EN ISO 6721 using a rotational viscometer (Physika MCR / double-gap geometry DG 26.7) at a shear rate of 10 sec 1 . The solids content is determined by means of a Halogen Moisture Analyzer from Mettler-Toledo. The determination of the residual concentration of solvent is carried out by gas chromatography.
Einsatzstoffe: Für die folgenden Versuche wurde ein Polypropylencarbonat (im Folgenden PPC) mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 80000 Dalton und einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 250000 Dalton. Feedstocks: For the following experiments, a polypropylene carbonate (hereinafter PPC) having a number average molecular weight of 80,000 daltons and a weight average molecular weight of 250,000 daltons was used.
Es wurden die folgenden oberflächenaktiven Substanzen verwendet: The following surfactants were used:
Emulgatorlösung 1 : Wässrige 27 gew.-%ige Lösung von ethoxyliertem Laurylsulfat, Emulsifier Solution 1: Aqueous 27% by weight solution of ethoxylated lauryl sulfate,
Na-Salz (Hansanol® NS 242 der Fa. HANSA Group AG)  Na salt (Hansanol® NS 242 from HANSA Group AG)
Emulgatorlösung 2: Wässrige 57 gew.-%ige Lösung von Aminsalz des Laurylbenzyl- sulfonates (Lutensit® A-LBA der BASF SE)  Emulsifier solution 2: Aqueous 57% strength by weight solution of amine salt of laurylbenzylsulfonate (Lutensit® A-LBA from BASF SE)
Schutzkolloid 1 : Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid)-Triblockcopolymer (Pluronic PE Protective Colloid 1: Poly (ethylene oxide-co-propylene oxide) triblock copolymer (Pluronic PE
6800 der BASF SE)  6800 from BASF SE)
Verdicker: Xanthan (Xanthan Gum der Fa. Sigma Aldrich Chemie GmbH) Entschäumer: 10 gew.-%ige wässrige Emulsion eines Silicon-basierten Entschäumers (Tego® Foamex der Fa. Evonik Tego GmbH) Thickener: xanthan gum (Xanthan gum from Sigma Aldrich Chemie GmbH) defoamer: 10% strength by weight aqueous emulsion of a silicone-based defoamer (Tego® Foamex from Evonik Tego GmbH)
Herstellung der wässrigen Polycarbonatdispersionen Beispiel 1 : Preparation of the aqueous polycarbonate dispersions Example 1
Zu 100 g einer 10 gew.-%igen Lösung von PPC in Ethylacetat gab man 0,56 g Emulgatorlösung 1 (entspricht 1 ,3 Gew.-% Emulgator, bez. auf PPC). Hierzu gab man bei 20 °C 66 g einer 0,25 gew.-%igen Lösung von Xantan in Wasser (Viskosität 127 mPas bei 20 °C und einer Scherrate von 10 sec1) und dispergierte mit Hilfe eines Ultraturrax bei 24000 Umirr1, bis eine stabile Emulsion erhalten wurde (ca. 55 sec). Hierzu gab man 0,2 Gew.-% des Entschäumers und entfernte das organische Lösungsmittel und eine Teilmenge des Wassers bei 35 °C mittels eines Rotationsverdampfers im Vakuum (300 bis 70 mbar). Auf diese Weise erhielt man eine wässrige Dispersion des PPC mit einem Polymergehalt von 34,2 Gew.-%. Der mittlere Teilchendurchmesser, bestimmt mittels HDC, lag bei 450 nm. Beispiel 2: To 100 g of a 10% by weight solution of PPC in ethyl acetate was added 0.56 g of emulsifier solution 1 (corresponds to 1.3% by weight of emulsifier, based on PPC). To this was added at 20 ° C 66 g of a 0.25 wt .-% solution of xantan in water (viscosity 127 mPas at 20 ° C and a shear rate of 10 sec 1 ) and dispersed by means of an Ultraturrax at 24000 Umirr 1 , until a stable emulsion was obtained (about 55 sec). To this was added 0.2 wt .-% of the defoamer and removed the organic solvent and a subset of the water at 35 ° C by means of a rotary evaporator in vacuo (300 to 70 mbar). In this way, an aqueous dispersion of PPC having a polymer content of 34.2 wt .-% was obtained. The mean particle diameter, determined by means of HDC, was 450 nm. Example 2:
Zu 100 g einer 10 gew.-%igen Lösung von PPC in Ethylacetat gab man 0,53 g Emulga- torlösung 2 (entspricht 3 Gew.-% Emulgator, bez. auf PPC). Hierzu gab man bei 20 °C 66 g einer 0,2 gew.-%igen Lösung von Xantan in Wasser und dispergierte mit Hilfe eines Ultraturrax bei 24000 Umirr1, bis eine stabile Emulsion erhalten wurde (ca. 55 sec). Hierzu gab man 0,2 Gew.-% des Entschäumers und entfernte das organische Lösungsmittel und eine Teilmenge des Wassers bei 35 °C mittels eines Rotationsverdampfers im Vakuum (300 bis 70 mbar). Auf diese Weise erhielt man eine wässrige Dispersion des PPC mit einem Polymergehalt von 21 ,2 Gew.-%. Der mittlere Teilchendurchmesser, bestimmt mittels HDC, lag bei 400 nm. To 100 g of a 10% by weight solution of PPC in ethyl acetate was added 0.53 g of emulsifier solution 2 (corresponding to 3% by weight of emulsifier, based on PPC). To this was added at 20 ° C 66 g of a 0.2 wt .-% solution of xantan in water and dispersed with the aid of an Ultraturrax at 24000 Umirr 1 until a stable emulsion was obtained (about 55 sec). To this was added 0.2 wt .-% of the defoamer and removed the organic solvent and a subset of the water at 35 ° C by means of a rotary evaporator in vacuo (300 to 70 mbar). In this way, an aqueous dispersion of PPC having a polymer content of 21, 2 wt .-% was obtained. The mean particle diameter, determined by means of HDC, was 400 nm.
Beispiel 3: Zu 100 g einer 10 gew.-%igen Lösung von PPC in Ethylacetat gab man 2,48 g Schutzkolloid 1 (entspricht 24,8 Gew.-% Schutzkolloid, bez. auf PPC). Hierzu gab man bei 20 °C 72 g einer 0,15 gew.-%igen Lösung von Xanthan in Wasser und dispergierte mit Hilfe eines Ultraturrax bei 24000 Umirr1, bis eine stabile Emulsion erhalten wurde (ca. 55 sec). Hierzu gab man 0,14 Gew.-% des Entschäumers und entfernte das organi- sehe Lösungsmittel und eine Teilmenge des Wassers bei 35 °C mittels eines Rotationsverdampfers im Vakuum (300 bis 70 mbar). Auf diese Weise erhielt man eine wässrige Dispersion des PPC mit einem Polymergehalt von 34,8 Gew.-%. Der mittlere Teilchendurchmesser, bestimmt mittels HDC, lag bei 192 nm. In Analogie zu den Beispielen 1 bis 3 wurden die Dispersionen der Beispiele 4, 4a, 5, 5a, 6, 6a und 6b hergestellt. Die Herstellvorschrift, Feststoffgehalt die Viskosität und die Partikelgröße sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt. Example 3: To 100 g of a 10% by weight solution of PPC in ethyl acetate was added 2.48 g of protective colloid 1 (corresponding to 24.8% by weight of protective colloid, based on PPC). To this was added at 20 ° C 72 g of a 0.15 wt .-% solution of xanthan in water and dispersed by means of an Ultraturrax at 24000 Umirr 1 until a stable emulsion was obtained (about 55 sec). To this was added 0.14% by weight of the defoamer and the organic solvent and a subset of the water were removed at 35 ° C. by means of a rotary evaporator under reduced pressure (300 to 70 mbar). In this way, an aqueous dispersion of PPC having a polymer content of 34.8 wt .-% was obtained. The average particle diameter, determined by means of HDC, was 192 nm. In analogy to Examples 1 to 3, the dispersions of Examples 4, 4a, 5, 5a, 6, 6a and 6b were prepared. The preparation instructions, solids content, the viscosity and the particle size are summarized in the following Table 1.
Tabelle 1 Table 1
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1 ) Dso-Wert, bestimmt mittels HDC  1) Dso value determined by HDC
2) Dso-Wert, bestimmt mittels dynamischer Lichtstreuung Beispiele 7, 7a und 7b (allgemeine Vorschrift): 2) Dso value, determined by means of dynamic light scattering Examples 7, 7a and 7b (general rule):
Zu 250 g einer 10 gew.-%igen Lösung von PPC in Ethylacetat gab man 1 ,84 g Emulga- torlösung 1 (entspricht 2,0 Gew.-% Emulgator, bez. auf PPC) und homogenisierte mit einem Ultraturrax. Hierzu gab man bei 20 °C 140 g einer 0,25 gew.-%igen Lösung von Xanthan in Wasser, die 0,6 Gew.-% Entschäumer enthielt und dispergierte bei 20 °C mit Hilfe eines Ultraturrax etwa 1 min bei 24000 Umirr1, bis eine stabile Emulsion erhalten wurde. Anschließend entfernte man das organische Lösungsmittel bei 33 °C mittels eines Rotationsverdampfers im Vakuum bei 150 mbar und erniedrigte anschließend den Druck auf 30 mbar, um weiteres Wasser zu entfernen. Auf diese Weise erhielt man eine wässrige Dispersion des PPC. Die Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben. To 250 g of a 10% by weight solution of PPC in ethyl acetate were added 1.84 g of emulsifier solution 1 (corresponding to 2.0% by weight of emulsifier, based on PPC) and homogenized with an Ultraturrax. To this was added at 20 ° C 140 g of a 0.25 wt .-% solution of xanthan in water containing 0.6 wt .-% defoamer and dispersed at 20 ° C using an Ultraturrax for about 1 min at 24000 Umirr 1 until a stable emulsion was obtained. Subsequently, the organic solvent was removed at 33 ° C by means of a rotary evaporator in vacuo at 150 mbar and then lowered the pressure to 30 mbar to remove more water. In this way, an aqueous dispersion of PPC was obtained. The properties are given in the following Table 2.
Tabelle 2 Table 2
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Beispiel 8: Example 8:
Zu 125 g einer 10 gew.-%igen Lösung von PPC in Ethylacetat gab man 0,92 g Emulga- torlösung 1 (entspricht 2 Gew.-% Emulgator, bez. auf PPC), homogenisierte mit einem Ultraturrax und erwärmte auf 60 °C. Hierzu gab man bei 60 °C 70 g einer 0,25 gew.- %igen Lösung von Xanthan in Wasser, die 0,4 g Entschäumer enthielt und dispergierte mit Hilfe eines Ultraturrax etwa 55 sec. bei 24000 Umin 1, bis eine stabile Emulsion erhalten wurde. Anschließend entfernte man das organische Lösungsmittel bei 33 °C mittels eines Rotationsverdampfers im Vakuum bei 240 mbar und erniedrigte anschlie- ßend den Druck auf 12 mbar, um weiteres Wasser zu entfernen. Auf diese Weise erhielt man eine wässrige Dispersion des PPC. Die Eigenschaften sind in der Tabelle 3 angegeben. To 125 g of a 10% strength by weight solution of PPC in ethyl acetate, 0.92 g of emulsifier solution 1 (corresponding to 2% by weight of emulsifier, based on PPC) were homogenized with an Ultraturrax and heated to 60 ° C. , For this purpose at 60 ° C was added 70 g of a 0.25 wt% solution of xanthan in water containing 0.4 g of defoamer and dispersed using an Ultraturrax about 55 sec. At 24,000 rpm for 1 until a stable emulsion was obtained. Subsequently, the organic solvent was removed at 33 ° C. by means of a rotary evaporator under reduced pressure at 240 mbar and then the pressure was lowered to 12 mbar in order to remove further water. In this way, an aqueous dispersion of PPC was obtained. The properties are given in Table 3.
Beispiel 9: Example 9:
Man stellte ein wässriges Emulgiermedium her, indem man zu 70 g einer 0,25 gew.- %igen Lösung von Xanthan in Wasser, 0,4 g Entschäumer und 0,92 g Emulgatorlö- sung 1 (entspricht 2 Gew.-% Emulgator, bez. auf PPC) gab. Man erwärmte 125 g einer 10 gew.-%igen Lösung von PPC in Ethylacetat auf 60 °C und gab hierzu bei laufendem Ultraturrax (24000 Umin 1) innerhalb von 30 min. das auf 60 °C erwärmte Emulgiermedium und dispergierte weitere 55 sec. mit Hilfe eines Ultraturrax bei 24000 Umin 1, bis eine stabile Emulsion erhalten wurde. Anschließend entfernte man das organische Lösungsmittel bei 33 °C mittels eines Rotationsverdampfers im Vakuum bei 240 mbar und erniedrigte anschließend den Druck auf 12 mbar, um weiteres Wasser zu entfernen. Auf diese Weise erhielt man eine wässrige Dispersion des PPC. Die Eigenschaf- ten sind in der Tabelle 3 angegeben. An aqueous emulsifying medium was prepared by adding 70 g of a 0.25% strength by weight solution of xanthan in water, 0.4 g of defoamer and 0.92 g of emulsifier solution 1 (corresponding to 2% by weight of emulsifier, on PPC). Was heated 125 g of a 10 wt .-% solution of PPC in ethyl acetate to 60 ° C and gave this while running Ultraturrax (24000 Umin 1 ) within 30 min. the emulsifying medium heated to 60 ° C and dispersed for a further 55 sec. with the aid of an Ultraturrax at 24000 rpm 1 to a stable emulsion was obtained. Subsequently, the organic solvent was removed at 33 ° C by means of a rotary evaporator under vacuum at 240 mbar and then lowered the pressure to 12 mbar to remove more water. In this way, an aqueous dispersion of PPC was obtained. The properties are given in Table 3.
Tabelle 3 Table 3
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Beispiele 10, 10a und Vergleichsbeispiele 1 1 , 1 1 a (allgemeine Vorschrift): Examples 10, 10a and Comparative Examples 11, 11a (general procedure):
Zu 150 g einer 10 gew.-%igen Lösung von PPC in dem jeweiligen Lösungsmittel (Ethylacetat in Beispiel 10, 10a, Dichlormethan in Vergleichsbeispiel 1 1 , 1 1 a) gab man 4,6 g Emulgatorlösung 1 (entspricht 5,0 Gew.-% Emulgator, bez. auf PPC) und homogenisierte mit einem Ultraturrax. Hierzu gab man bei 20 °C 140 g einer 0,25 gew.- %igen Lösung von Xanthan in Wasser, die 0,8 g Entschäumer enthielt und dispergierte bei 20 °C mit Hilfe eines Ultraturrax etwa 55 sec. bei 24000 Umirr1, bis eine stabile Emulsion erhalten wurde. Anschließend entfernte man das organische Lösungsmittel bei 33 °C mittels eines Rotationsverdampfers im Vakuum bei 240 mbar und erniedrigte anschließend den Druck auf 12 mbar, um weiteres Wasser zu entfernen. Auf diese Weise erhielt man eine wässrige Dispersion des PPC. Die Eigenschaften sind in der folgenden Tabelle 4 angegeben. To 150 g of a 10 wt .-% solution of PPC in the respective solvent (ethyl acetate in Example 10, 10a, dichloromethane in Comparative Example 1 1, 1 1 a) was added 4.6 g of emulsifier 1 (5.0 equivalent. -% emulsifier, based on PPC) and homogenized with an Ultraturrax. For this purpose at 20 ° C was added 140 g of a 0.25 wt% solution of xanthan in water containing 0.8 g of defoamer and dispersed at 20 ° C by means of an Ultraturrax about 55 sec. At 24,000 Umirr 1, until a stable emulsion was obtained. Subsequently, the organic solvent was removed at 33 ° C by means of a rotary evaporator under vacuum at 240 mbar and then lowered the pressure to 12 mbar to remove more water. In this way, an aqueous dispersion of PPC was obtained. The properties are given in the following Table 4.
Tabelle 4 Table 4
Beisp. Feststoffgehalt Restlösemittelgehalt Teilchengrößenverteilung  Ex. Solids content Residual solvent content Particle size distribution
(Lichtstreuung)  (Light scattering)
[Gew.-%] [ppm] D10 [nm] D50 [nm] D90 [nm][% By weight] [ppm] D10 [nm] D50 [nm] D90 [nm]
10 30,9 < 10 190 290 44010 30.9 <10 190 290 440
10a 31 ,4 15 240 370 66010a 31, 4 15 240 370 660
V1 1 26,3 < 10 940 2230 7600V1 1 26.3 <10 940 2230 7600
V1 1 a 32,1 10 870 1600 3220 V1 1 a 32.1 10 870 1600 3220

Claims

Patentansprüche:  claims:
Verfahren zur Herstellung wässriger Dispersionen von aliphatischen Polycarbo- naten umfassend Process for preparing aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates comprising
i. Bereitstellung einer Lösung des aliphatischen Polycarbonats in wenigstens einem aprotischen, organischen Lösungsmittel, das zu wenigstens 50 Vol.- %, insbesondere wenigstens 80 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an organischem Lösungsmittel, Essigsäureethylester umfasst;  i. Providing a solution of the aliphatic polycarbonate in at least one aprotic organic solvent comprising at least 50% by volume, in particular at least 80% by volume, based on the total amount of organic solvent, of ethyl acetate;
ii. Emulgieren der in Schritt i. bereitgestellten Lösung des aliphatischen Polycarbonats in ein wässriges Emulgiermedium in Gegenwart wenigstens einer oberflächenaktiven Substanz, wobei man eine wässrige Emulsion der Lösung des aliphatischen Polycarbonats erhält;  ii. Emulsify the in step i. provided solution of the aliphatic polycarbonate in an aqueous emulsifying medium in the presence of at least one surface-active substance, to obtain an aqueous emulsion of the solution of the aliphatic polycarbonate;
iii. Entfernen des aprotischen, organischen Lösungsmittels aus der Emulsion durch Verdampfen.  iii. Removing the aprotic organic solvent from the emulsion by evaporation.
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Konzentration des aliphatischen Polycarbonats in der in Schritt ii. eingesetzten Lösung im Bereich von 5 bis 50 Gew.-% liegt. The method of claim 1, wherein the concentration of the aliphatic polycarbonate in the in step ii. used solution in the range of 5 to 50 wt .-% is.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die oberflächenaktive Substanz ausgewählt ist unter anionischen oberflächenaktiven Substanzen und nichtionischen oberflächenaktiven Substanzen. Method according to one of the preceding claims, wherein the surface-active substance is selected from anionic surface-active substances and non-ionic surface-active substances.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die oberflächenaktive Substanz ausgewählt ist unter den Alkalimetallsalzen von Schwefelsäurehalbestern aliphatischer Alkohole, den Alkalimetallsalzen von Schwefelsäurehalbestern ethoxylierter aliphatischer Alkohole, Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid) und deren Gemischen. A process according to claim 3, wherein the surfactant is selected from the alkali metal salts of sulfuric monoesters of aliphatic alcohols, the alkali metal salts of sulfuric monoesters of ethoxylated aliphatic alcohols, poly (ethylene oxide-co-propylene oxide) and mixtures thereof.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die oberflächenaktive Substanz in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das aliphatische Polycarbonat, eingesetzt wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the surface-active substance in an amount of 0.1 to 10 wt .-%, based on the aliphatic polycarbonate, is used.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wässrige Dispergiermedium wenigstens einen Verdicker enthält. Method according to one of the preceding claims, wherein the aqueous dispersion medium contains at least one thickener.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Verdicker wenigstens ein Polysaccharid umfasst. The method of claim 6, wherein the thickener comprises at least one polysaccharide.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wässrigeA process according to any one of the preceding claims, wherein the aqueous
Dispergiermedium bei 20 °C eine Viskosität im Bereich von 100 bis Dispersing medium at 20 ° C has a viscosity in the range of 100 to
10000 mPa-s, bestimmt nach ISO 6721 bei einer Scherrate < 10 sec 1 aufweist. 10000 mPa-s, determined according to ISO 6721 at a shear rate <10 sec 1 .
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei man zur Emulgie- rung in Schritt ii. die Lösung des aliphatischen Polycarbonats unter Scherung mit der wässrigen Emulgiermedium mischt. 10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei man Scherraten von >1000 sec1 anwendet. 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the emulsification in step ii. shearing the solution of the aliphatic polycarbonate with the aqueous emulsifying medium. 10. The method of claim 9, wherein one applies shear rates of> 1000 sec 1 .
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt ii. bei einer Temperatur im Bereich von > 0 bis 80 °C durchgeführt wird. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei man in Schritt ii. die Lösung des aliphatischen Polycarbonats und das wässrige Dispergiermedium in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 20:1 bis 1 :10 emulgiert. 1 1. Method according to one of the preceding claims, wherein step ii. at a temperature in the range of> 0 to 80 ° C is performed. 12. The method according to any one of the preceding claims, wherein in step ii. the solution of the aliphatic polycarbonate and the aqueous dispersing medium are emulsified in a weight ratio ranging from 20: 1 to 1:10.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das aliphatische Polycarbonat ein Polypropylencarbonat ist. 13. The method according to any one of the preceding claims, wherein the aliphatic polycarbonate is a polypropylene carbonate.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das aliphatische Polycarbonat ein zahlenmittleres Molekulargewicht im Bereich von 5000 bis 500000 Dalton aufweist. 14. The method according to any one of the preceding claims, wherein the aliphatic polycarbonate has a number average molecular weight in the range of 5000 to 500,000 daltons.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt iii. bei einer Temperatur im Bereich von 5 bis 80 °C durchgeführt wird. 15. The method according to any one of the preceding claims, wherein step iii. at a temperature in the range of 5 to 80 ° C is performed.
16. Wässrige Dispersionen wenigstens eines aliphatischen Polycarbonats, die einen Polymergehalt von wenigstens 25 Gew.-% aufweisen, worin die Polycarbonat-16. Aqueous dispersions of at least one aliphatic polycarbonate which have a polymer content of at least 25% by weight, in which the polycarbonate
Partikeln einen gewichtsmittleren Teilchendurchmesser, bestimmt durch Lichtstreuung, von maximal 1000 nm aufweisen. Particles have a weight-average particle diameter, determined by light scattering, of at most 1000 nm.
17. Wässrige Dispersion nach Anspruch 16, wobei das aliphatische Polycarbonat ein Polypropylencarbonat ist. 17. Aqueous dispersion according to claim 16, wherein the aliphatic polycarbonate is a polypropylene carbonate.
18. Wässrige Dispersion nach Anspruch 16 oder 17, wobei das aliphatische Polycarbonat ein zahlenmittleres Molekulargewicht im Bereich von 5000 bis 500000 Dalton aufweist. 18. Aqueous dispersion according to claim 16 or 17, wherein the aliphatic polycarbonate has a number average molecular weight in the range of 5000 to 500,000 daltons.
19. Wässrige Dispersion nach einem der Ansprüche 16 bis 18 mit einer Viskosität von nicht mehr als 2000 mPa-s bei 20 °C und einer Scherrate von > 100 sec 1. 19. An aqueous dispersion according to any one of claims 16 to 18 having a viscosity of not more than 2000 mPa · s at 20 ° C and a shear rate of> 100 sec 1 .
20. Verwendung einer wässrigen Polymerdispersion nach einem der vorhergehen- den Ansprüche als Bindemittel in Beschichtungszusammensetzungen, als Leimungsmittel für Papier, als Papierverfestigungsmittel, als Bindemittelzusammensetzungen für Vliesstoffe, in Klebstoffen, zur Herstellung von Barrierebeschich- tungen oder zur Formulierung von Wirkstoffen. 20. Use of an aqueous polymer dispersion according to one of the preceding claims as a binder in coating compositions, as a sizing agent for paper, as a paper strengthening agent, as a binder composition for nonwovens, in adhesives, for the production of barrier coating tions or for the formulation of active substances.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015040015A3 (en) * 2013-09-17 2015-07-16 Basf Se Aqueous polymer dispersion of aliphatic polycarbonate polymers
EP2865706A4 (en) * 2012-06-25 2015-09-09 Lg Chemical Ltd Polyalkylene carbonate-based resin film and method for preparing same
EP2808355A4 (en) * 2012-06-25 2015-09-09 Lg Chemical Ltd Emulsion composition for preparing polyakylene carbonate molded foam and resin molded foam prepared using same

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3238173A (en) 1962-09-27 1966-03-01 Shell Oil Co Polystyrene-polyisoprene-polystyrene block copolymer latices and process for their preparation
US3726824A (en) 1970-09-16 1973-04-10 Dow Chemical Co Preparation of film-forming latexes of polyvinylaromatic-polydiene block copolymers
US4320041A (en) 1979-06-19 1982-03-16 Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. Aqueous dispersion of olefin resins and continuous process for preparing thereof
US4789727A (en) 1987-12-18 1988-12-06 Arco Chemical Company Reduction of catalyst usage in epoxide/CO2 polymerization
DE4115531A1 (en) 1990-05-16 1991-11-21 Tosoh Corp Emulsifying thermoplastic resin mixt. - by mixing melt of resin and minor amt. of PVA with water in extruder
US5376406A (en) * 1992-08-21 1994-12-27 Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated Method for preparing decomposable film and its utilization
WO1997049762A1 (en) 1996-06-25 1997-12-31 Oy Polymer Corex Kuopio Ltd. Hydrophobic polymer dispersion and process for the preparation thereof
WO2000033820A2 (en) 1998-12-08 2000-06-15 Basf Aktiengesellschaft Nanoparticulate core-shell systems and use thereof in pharmaceutical and cosmetic preparations
EP1264860A1 (en) 2000-08-02 2002-12-11 Mitsui Chemicals, Inc. Resin composition and use thereof
EP1302502A1 (en) 2000-06-16 2003-04-16 Showa Highpolymer Co., Ltd. Process for producing aqueous dispersion of biodegradable polyester
EP1514891A1 (en) 2003-09-12 2005-03-16 Roquette Frˬres Aqueous dispersions of at least one biodegradable polymer
WO2006136555A1 (en) 2005-06-21 2006-12-28 Basf Aktiengesellschaft Method for producing an aqueous polymer dispersion
WO2007074042A2 (en) 2005-12-22 2007-07-05 Basf Se Biodegradable seed dressing formulations
WO2007125039A1 (en) 2006-04-27 2007-11-08 Basf Se Transparent blends of polypropylene carbonate
US7304172B2 (en) 2004-10-08 2007-12-04 Cornell Research Foundation, Inc. Polycarbonates made using highly selective catalysts
EP2194087A1 (en) * 2007-09-28 2010-06-09 M Technique Co., Ltd. Method for production of aqueous resin microparticle dispersion, and aqueous resin microparticle dispersion and resin microparticle produced by the method

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3238173A (en) 1962-09-27 1966-03-01 Shell Oil Co Polystyrene-polyisoprene-polystyrene block copolymer latices and process for their preparation
US3726824A (en) 1970-09-16 1973-04-10 Dow Chemical Co Preparation of film-forming latexes of polyvinylaromatic-polydiene block copolymers
US4320041A (en) 1979-06-19 1982-03-16 Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd. Aqueous dispersion of olefin resins and continuous process for preparing thereof
US4789727A (en) 1987-12-18 1988-12-06 Arco Chemical Company Reduction of catalyst usage in epoxide/CO2 polymerization
DE4115531A1 (en) 1990-05-16 1991-11-21 Tosoh Corp Emulsifying thermoplastic resin mixt. - by mixing melt of resin and minor amt. of PVA with water in extruder
US5376406A (en) * 1992-08-21 1994-12-27 Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated Method for preparing decomposable film and its utilization
WO1997049762A1 (en) 1996-06-25 1997-12-31 Oy Polymer Corex Kuopio Ltd. Hydrophobic polymer dispersion and process for the preparation thereof
WO2000033820A2 (en) 1998-12-08 2000-06-15 Basf Aktiengesellschaft Nanoparticulate core-shell systems and use thereof in pharmaceutical and cosmetic preparations
EP1302502A1 (en) 2000-06-16 2003-04-16 Showa Highpolymer Co., Ltd. Process for producing aqueous dispersion of biodegradable polyester
EP1264860A1 (en) 2000-08-02 2002-12-11 Mitsui Chemicals, Inc. Resin composition and use thereof
EP1514891A1 (en) 2003-09-12 2005-03-16 Roquette Frˬres Aqueous dispersions of at least one biodegradable polymer
US7304172B2 (en) 2004-10-08 2007-12-04 Cornell Research Foundation, Inc. Polycarbonates made using highly selective catalysts
WO2006136555A1 (en) 2005-06-21 2006-12-28 Basf Aktiengesellschaft Method for producing an aqueous polymer dispersion
WO2007074042A2 (en) 2005-12-22 2007-07-05 Basf Se Biodegradable seed dressing formulations
WO2007125039A1 (en) 2006-04-27 2007-11-08 Basf Se Transparent blends of polypropylene carbonate
EP2194087A1 (en) * 2007-09-28 2010-06-09 M Technique Co., Ltd. Method for production of aqueous resin microparticle dispersion, and aqueous resin microparticle dispersion and resin microparticle produced by the method

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"RÖMPP Online, Version 3.24 - Emulsionen", INTERNET CITATION, April 2007 (2007-04-01), pages 1 - 4, XP002678231, Retrieved from the Internet <URL:http://www.roempp.com/prod/roempp.php> [retrieved on 20120619] *
B. INOUE, MAKROMOL. CHEM., RAPID COMMUN., vol. 1, 1980, pages 775
D. LILGE; D. HORN, COLLOID POLYM. SCI., vol. 269, 1991, pages 704
H. AUWETER; D. HORN, J. COLLOID INTERF. SCI., vol. 105, 1985, pages 399
H. WIESE; D. DISTLER: "Wässrige Polymerdispersionen", 1999, WILEY-VCH, pages: 40FF
H. WIESE; D. HORN, J. CHEM. PHYS., vol. 94, 1991, pages 6429
SOGA ET AL., POLYMER JOURNAL, vol. 13, 1981, pages 407 - 10

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2865706A4 (en) * 2012-06-25 2015-09-09 Lg Chemical Ltd Polyalkylene carbonate-based resin film and method for preparing same
EP2808355A4 (en) * 2012-06-25 2015-09-09 Lg Chemical Ltd Emulsion composition for preparing polyakylene carbonate molded foam and resin molded foam prepared using same
US9175152B2 (en) 2012-06-25 2015-11-03 Lg Chem, Ltd. Emulsion composition for manufacturing polyalkylene carbonate product and resin product using the same
US9382419B2 (en) 2012-06-25 2016-07-05 Lg Chem, Ltd. Polyalkylene carbonate molded product manufactured by using an emulsion composition
US9453141B2 (en) 2012-06-25 2016-09-27 Lg Chem, Ltd. Resin film based polyalkylene carbonate and method for preparing the same
WO2015040015A3 (en) * 2013-09-17 2015-07-16 Basf Se Aqueous polymer dispersion of aliphatic polycarbonate polymers

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