CZ2000789A3 - High disperse emulsions and stable aqueous dispersions of polymers containing hydroxy groups - Google Patents
High disperse emulsions and stable aqueous dispersions of polymers containing hydroxy groups Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2000789A3 CZ2000789A3 CZ2000789A CZ2000789A CZ2000789A3 CZ 2000789 A3 CZ2000789 A3 CZ 2000789A3 CZ 2000789 A CZ2000789 A CZ 2000789A CZ 2000789 A CZ2000789 A CZ 2000789A CZ 2000789 A3 CZ2000789 A3 CZ 2000789A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- polyether
- group
- hydroxy groups
- phenylene
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Prostředek, který obsahuje buď a) vysoce disperzní emulzi, ve které je voda disperzní prostředí a termoplastický polyether s hydroxy skupinami disperzní fází; a b) stabilní vodnou disperzi termoplastického polyetheru s hydroxy skupinami; poskytuje přilnavý termoplastický povlak s výbornou bariérou proti kyslíku a oxidu uhličitému, a kde vlastnosti bariéry negativně neovlivňuje kontakt s vodou. Při způsobu přípravy stabilní vodné disperze polyetheru s hydroxy skupinami se rozpustí polyether s hydroxy skupinami v rozpouštědle nebo se taví do vzniku roztoku nebo taveniny, která je dostatečně nemísitelná s vodou, takže může být připravena vysoce disperzní emulze s roztokem polyetheru jako disperzní fází a vodou jako disperzním prostředím, přičemž vysoce disperzní emulze se naředí vodou za vzniku stabilní vodné disperze.A composition comprising either a) a highly dispersed emulsion; which is water dispersion medium and thermoplastic polyether s hydroxy groups disperse phase; and b) stable aqueous dispersing the thermoplastic polyether with hydroxy groups; provides an adhesive thermoplastic coating with an excellent barrier against oxygen and carbon dioxide, and where the properties of the barrier does not affect water contact. In the method of preparation stable aqueous dispersions of polyether with hydroxy groups dissolve the polyether with hydroxy groups in a solvent or it melts to form a solution or melt that is sufficient water-immiscible so it can be prepared high a dispersion emulsion with a polyether solution as a dispersion phase a water as a dispersion medium, while being highly dispersed the emulsion is diluted with water to form a stable aqueous dispersion.
Description
Oblast techniky \/ onliLQfMr*hBACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention
V I, vytvoření bariéry proti vodě, kyslíku a oxidu uhličitému. Smáčivost povrchu papíru je redukována použitím klížidel, kdežto bariery proti plynům mohou být vytvořeny potažením papíru souvislým filmem z vhodného materiálu. Příklady látek pro filmy, které tvoří barieru, jsou parafínový vosk, polyethylen, kopolymer ethylenu a vinylacetátu a polyvinylidenchlorid (PVDC). Z těchto látek má PVDC nejlepší vlastnosti jako látka pro barieru proti vodě, páře a kyslíku. A navíc na rozdíl od látek, které jsou velkou barierou pro kyslík, je PVDC odolné vůči vodě. Avšak z důvodů vysokého obsahu chloru PVDC má výrobní zařízení tendenci korodovat, čímž rostou provozní náklady.In I, creating a barrier against water, oxygen and carbon dioxide. The wettability of the paper surface is reduced by the use of sizing agents, whereas gas barriers can be created by coating the paper with a continuous film of a suitable material. Examples of barrier film materials are paraffin wax, polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, and polyvinylidene chloride (PVDC). Of these, PVDC has the best properties as a water, steam and oxygen barrier substance. Moreover, unlike substances that are a great barrier to oxygen, PVDC is water resistant. However, due to the high chlorine content of PVDC, the production equipment tends to corrode, thereby increasing operating costs.
Bylo by výhodné, pro tuto oblast techniky připravit latex, který neobsahuje chlor, a který může být použit pro přípravu povlaku, který je účinný jako bariera proti malým molekulám, ale jehož vlastnosti negativně neovlivňuje kontakt s vodou. Dále by bylo výhodné nanést povlak na substrát bez pomocných adhesiv. Dále by bylo výhodné v určitých aplikacích, aby byl povlak biologicky odbouratelný a, aby mohly být produkt kompostován vzápětí po jeho určeném použití.It would be advantageous in the art to prepare a chlorine-free latex which can be used to prepare a coating that is effective as a small molecule barrier but whose properties do not adversely affect contact with water. Furthermore, it would be advantageous to apply a coating to the substrate without auxiliary adhesives. Furthermore, it would be advantageous in certain applications for the coating to be biodegradable and for the product to be composted immediately after its intended use.
Předložený vynález je prostředek, který obsahuje buď: a) vysoce disperzní emulsi, která obsahuje vodu jako disperzní prostředí a termoplastický polyether s hydroxy skupinami jako disperzí fázi; nebo b) stabilní vodnou disperzi termoplastického polyetheru s hydroxy skupinami, jehož strukturní jednotky jsou reprezentovány obecnými vzorci I a II:The present invention is a composition comprising either: a) a highly dispersion emulsion comprising water as a dispersion medium and a thermoplastic polyether with hydroxy groups as a phase dispersion; or (b) a stable aqueous dispersion of a thermoplastic polyether with hydroxy groups, the structural units of which are represented by formulas I and II:
OC-R1-C-OR3OR4O-R3 (I) neboOC-R 1 -C-OR 3 OR 4 OR 3 (I) or
OHOH
O-CH2-C-CH2 O-CH 2 -C-CH 2
R5 » · ·R 5 »
Β CCC© » · » · • · · · ·Β CCC © »Β Β Β Β
OH x— ch2— c—ch2R5 (H) kde R1 je převážně uhlovodíková skupina; R5 je nezávisle na místě výskytu vodík nebo aikyiová skupina; a je 0 nebo 1; R3 jeOH x - ch 2 - c - ch 2 R 5 (H) wherein R 1 is predominantly a hydrocarbon group; R 5 is independently hydrogen or an alkyl group; a is 0 or 1; R 3 is
OH CH2OHOH CH 2 OH
-------------------CH2——c—ch2----------------nebo----—9--------------------------R5 R5 a R4je------------------- CH 2 ——c — ch 2 ---------------- or ----- 9 -------------------------- R 5 R 5 and R 4 is
kde R2 je převážně uhlovodíková skupina nebo , , H / Hwherein R 2 is predominantly a hydrocarbon group or, H / H
CH2f-CH—CH2— 0-VCH—CH2-O—CH2-C t~O—CH2-CH—Ckde R6 je převážně uhlovodíková skupina; R7 je nezávisle na místě výskytu vodík nebo methylová skupina; X jeCH 2 f-CH-CH 2 -O-CH 2 -O-CH 2 -C 10 -O-CH 2 -CH-C wherein R 6 is predominantly a hydrocarbon group; R 7 is independently hydrogen or methyl; X is
NR8 zNR 8 z
neboor
RB • · · · • · o oceR B · · · · · · o
Z \ \ /OF \ \ /
R8 neboR 8 or
-N-R8-NR8 R8 z z kde R8 je nezávisle na místě výskytu C2 C20 uhlovodíková skupina; Z je nezávisle na místě výskytu vodík, alkylamidová skupina, hydroxylová skupina, alkoxylová skupina, alkylkarbonalová skupina aryloxy skupina, arylkarbonylová skupina, halogen nebo kyanoskupina; Y je převážně uhlovodíková skupina; každé z m je nezávisle na sobě číslo od 0 do 100.-NR 8 -NR 8 R 8 zz wherein R 8 is independently a C 2 -C 20 hydrocarbon group; Z is independently hydrogen, alkylamide, hydroxyl, alkoxy, alkylcarbonyl, aryloxy, arylcarbonyl, halogen or cyano; Y is predominantly a hydrocarbon group; each m is independently from 0 to 100.
Druhým aspektem předloženého vynálezu je způsob přípravy stabilní vodné disperze polyetheru s hydroxy skupinami, který obsahuje krokyA second aspect of the present invention is a process for preparing a stable aqueous dispersion of a polyether with hydroxy groups, comprising the steps of
a) rozpuštění polyetheru s hydroxy skupinami v rozpouštědle nebo tavení polyetheru do vzniku buď roztoku nebo taveniny, která je dostatečně nemísitelná s vodou, tak že může být připravena vysoce disperzní emulze s roztokem polyetheru jako disperzní fází a vodou jako disperzním prostředím;a) dissolving the polyether with hydroxy groups in the solvent or melting the polyether to form either a solution or a melt that is sufficiently immiscible with water so that a highly dispersion emulsion can be prepared with the polyether solution as the disperse phase and water as the dispersion medium;
b) kontinuální sbíhání do dávkovače, v přítomnosti emulgačního a stabilizačního množství povrchově aktivního činidla, kde rychlost přitékaní vody je r1t a rychlost přitékaní roztoku polyetheru s s hydroxy skupinami je r2;b) continuously converging into the dispenser, in the presence of an emulsifying and stabilizing amount of a surfactant, wherein the water inflow rate is r 1t and the inflow rate of the polyether with hydroxy groups is r 2 ;
c) míšení přitékajících toků dostatečným množstvím smyků, tak aby vznikla, vysoce disperzní emulze.c) mixing the inflow streams with a sufficient amount of shear to form a highly dispersed emulsion.
• 99 · ·· ···· ·· *· • · · · · * j ¢0004 4 4 4 · • · ♦ 4 4 · · J• 99 · ··············· · j · 0004 4 4 4 · · • 4 4 · · J
4 4 · · · * ·· 4·4 ·· ··4 4 · · · · 4 · 4 ·· ··
d) naředění vysoce disperzní emulze vodou za vzniku stabilní vodné disperze; ad) diluting the highly dispersed emulsion with water to form a stable aqueous dispersion; and
e) odstranění rozpouštědla z vysoce disperzní emulze;e) removing the solvent from the highly dispersed emulsion;
kde polyether s hydroxy skupinami má strukturní jednotky, které jsou buď obecného vzorce I:wherein the polyether with hydroxy groups has structural units which are either of formula I:
•OC-or3or4o(I) nebo obecného vzorce IIOC-or 3 or 4 o (I) or formula II
OH OHOH OH
kde R1 je převážně uhlovodíková skupina; R5 je nezávisle na místě výskytu vodík nebo alkylová skupina; a je 0 nebo 1; R3 je f wherein R 1 is predominantly a hydrocarbon group; R 5 is independently hydrogen or alkyl; a is 0 or 1; R 3 is f
OH ch2ohOH ch 2 oh
kde R2 je převážně uhlovodíková skupina nebo • ·where R 2 is predominantly a hydrocarbon group, or
HH
O—CHo-CH— C-CH2r- CH— CH2— 0-V CH— CH2-O— CH2- C kde R6 je převážně uhlovodíková skupina; R7 je nezávisle na místě výskytu vodík nebo methylová skupina; X je O-CHO-CH-C-CH2 N CH CH 2-0-CH- V -CH 2 -O-CH 2 - C wherein R 6 is predominantly a hydrocarbon group; R 7 is independently hydrogen or methyl; X is
ΜΙΜΙ
L zL z
neboor
R8 R 8
Z \OF \
-Ν N\ /-Ν N \ /
R8 neboR 8 or
-N-R8-NR8 R8 z z kde R8 je nezávisle na místě výskytu C2'C2o uhlovodíková skupina; Z je nezávisle na místě výskytu vodík alkylamidová skupina, hydroxylová skupina, alkoxylová skupina, alkylkarbonalová skupina aryloxy skupina, arylkarbonylová skupina, halogen nebo kyano skupina; Y je převážně uhlovodíková skupina; každé z m je nezávisle na sobě číslo od 0 do 100; a kde poměr rychlostí přítoku r2:ri je takovém rozsahu, aby střední objem velikosti částice ve vysoce disperzní emulzi nebyla větší než 3 mikrony.-NR 8 -NR 8 R 8 zz where R8 is independently each occurrence C2'C2o hydrocarbon group; Z is, independently of the occurrence of hydrogen, an alkylamide group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkylcarbonal group, an aryloxy group, an arylcarbonyl group, a halogen or a cyano group; Y is predominantly a hydrocarbon group; each m is independently from 0 to 100; and wherein the ratio of feed rates r 2 : r 1 is such that the mean particle size of the highly dispersed emulsion is not greater than 3 microns.
Předložený vynález směřuje k potřebám techniky, které požadují přilnavý termoplastický povlak, který poskytuje výbornou barieru proti kyslíku a oxidu uhličitému, a vlastnosti bariery negativně neovlivňuje kontakt s vodou. V některých provedeních prostředek poskytuje biologicky odbouratelný povlak, který je především užitečný v aplikacích, kde je papír používán jako obalový materiál, a kde nepůsobí degradaci jídla a kde je biologická odbouratelnost požadována.The present invention addresses the needs of the art that require an adhesive thermoplastic coating that provides an excellent oxygen and carbon dioxide barrier, and the barrier properties do not adversely affect contact with water. In some embodiments, the composition provides a biodegradable coating that is particularly useful in applications where paper is used as packaging material and where it does not degrade food and where biodegradability is desired.
Obr. 1 je graf závislosti polvdisperzitv (Dy/Dn) a střední objem velikosti částice (mikrony) na dávkovacím poměru roztok polvmeru:voda.Giant. 1 is a graph polvdisperzitv (Dy / D n) and the mean volume particle size (microns), the feeding rate polvmeru solution: water.
4' 4 4·4 '4 4 ·
Ó 4 04 94 4 04 9
Termoplastický polyether s hydroxy skupinami, který je používán pro vysoce disperzní emulze nebo stabilní vodné disperze podle předloženého vynálezu má strukturní jednotky, které jsou buď obecného vzorce I:The thermoplastic hydroxyether polyether used for the highly dispersed emulsions or stable aqueous dispersions of the present invention has structural units which are either of formula I:
oc—r1-c-— or3or4o— R3 rn nebo obecného vzorce IIoc r -c-- 1 or 3 or 4 R 3 R N o- or Formula II
kde X je s výhodou 2-hydroxyethylimino skupina, 2-hydroxypropylimino skupina, piperazenylová skupina, N,N‘-bis(2-hydroxyethyl)-1,2-ethylendiimino- skupina; Y je s výhodou isopropylidendifenylenová skupina, 1,3-fenylenová skupina, nebo 1,4fenylenová skupina; R3 jewherein X is preferably 2-hydroxyethylimino, 2-hydroxypropylimino, piperazenyl, N, N'-bis (2-hydroxyethyl) -1,2-ethylenediimino; Y is preferably isopropylidenediphenylene, 1,3-phenylene, or 1,4-phenylene; R 3 is
OH ch2ohOH ch 2 oh
I I ch2 c ch2 neboII ch 2 c ch 2 or
R5 R5 a R4jeR 5 R 5 and R 4 are
neboor
HH
-CH2f- CH— ch2— o-r ch— ch2— o— ch2- c-CH 2 f- CH 2 - or ch 2 - o 2 - c
R7 kde R5 je s výhodou vodík a s výhodou každé m je nezávisle na sobě číslo od 0 do 10.R 7 wherein R 5 is preferably hydrogen and preferably each m is independently from 0 to 10.
Zde používaný termín „především uhlovodíková skupina “ znamená divalentní skupinu, která je především uhlovodík, ale může obsahovat menší množství heteroatomů, nebo heteroskupiny jako jsou kyslík, síra, imino skupina, sulfonyl skupina a sulfoxylová skupina.As used herein, the term "predominantly hydrocarbon group" means a divalent group which is predominantly a hydrocarbon, but may contain minor amounts of heteroatoms, or hetero groups such as oxygen, sulfur, imino, sulfonyl, and sulfoxyl.
Představitelé uhlovodíkových skupin používaných jako R1, R2 a R6 jsou nesubstituované a hydroxylem substituované uhlovodíky jako jsou alkylenová skupina, cykoalkylenová skupina, alkylenarylenová skupina, poly(alkylenoxyalkylen) skupina, alkylenthioalkylenová skupina, alkylensulfonyl-alkylenová skupina, arylenová skupina, dialkylenarylenová skupina, diarylensulfonylová skupina, diarylen oxid skupina a diarylen sulfid skupina.Representative hydrocarbon groups used as R 1 , R 2 and R 6 are unsubstituted and hydroxyl-substituted hydrocarbons such as alkylene, cycoalkylene, alkylenarylene, poly (alkyleneoxyalkylene), alkylenthioalkylene, alkylenesulfonyl-alkylene, arylene, dialkylenarylene a diarylene sulfonyl group, a diarylene oxide group, and a diarylene sulfide group.
Výhodněji jsou v polyetherech s hydroxy skupinami nezávisle na sobě R1, R2 a R6 methylen, ethylen, propylen, butylen, pentamethylen, hexamethylen, heptamethyíen, okíamethyíen, nonameíhyien, dekamethyien, dodekamethylen,More preferably, in the polyethers with hydroxy groups, independently of one another, R 1 , R 2 and R 6 are methylene, ethylene, propylene, butylene, pentamethylene, hexamethylene, heptamethylene, okamethylene, nonamehylene, decamethylene, dodecamethylene,
1,4-cyklohexylen, 1,3-cyklohexylen, 1,2-cyklohexylen, p-fenylen, m-fenylen, o-fenylen, 2,6-naftalen, difenylen-isopropyliden, sulfonyldifenylen, karbonyldifenylen, nebo 9,9-fluorendifenylen.1,4-cyclohexylene, 1,3-cyclohexylene, 1,2-cyclohexylene, p-phenylene, m-phenylene, o-phenylene, 2,6-naphthalene, diphenylene-isopropylidene, sulfonyldiphenylene, carbonyldiphenylene, or 9,9-fluorenediphenylene .
Poly(hydroxy ester ethery), které jsou representovány obecným vzorcem I, mohou být připraveny reakcí diglycidylových esterů alifatických nebo aromatických dikyselin, jako je diglycidyl tereftalát, nebo diglycidových etherů dihydroxy benzenů nebo alifatických diolů s alifatickými nebo aromatickými kyselinami jako je adipová nebo tereftalová kyselina, tak jak je popsáno v U.S. patentech 5,171,820 nebo 5,496,910.The poly (hydroxy ester ethers) which are represented by the general formula (I) can be prepared by reacting diglycidyl esters of aliphatic or aromatic diacids, such as diglycidyl terephthalate, or diglycidic ethers of dihydroxy benzenes or aliphatic diols with aliphatic or aromatic acids such as adipic or terephthalic acid. as described in US 5,171,820 or 5,496,910.
Poly(hydroxy aminoethery), které jsou representovány obecným vzorcem II (kde n = 1), mohou být připraveny reakcí jednoho nebo více diglycidových etherů dihydroxy benzenů s aminem, který má na atomech dusíku dva atomy vodíky, za podmínek dostatečných k zreagování aminových skupin a epoxy skupinami za vzniku polymerního řetězce, v kterém je aminová vazba, etherová vazba a navázané hydroxylové skupiny. Tyto polyethery jsou popsány v U.S. patentu 5,275,853. Tyto polymery mohou být také připraveny reakcí diglycidyletherů nebo epihalohydriny s diaminy.The poly (hydroxy amino ethers) represented by the general formula II (where n = 1) can be prepared by reacting one or more dihydroxy benzenes diglycidyl ethers with an amine having two hydrogen atoms on nitrogen atoms under conditions sufficient to react the amine groups and epoxy groups to form a polymer chain in which the amine bond, the ether bond, and the attached hydroxyl groups. These polyethers are described in U.S. Pat. No. 5,275,853. These polymers can also be prepared by reacting diglycidyl ethers or epihalohydrins with diamines.
Poly(hydroxy aminoethery), které jsou representovány obecným vzorcem II (kde n = 0), reakcí diglycidyletherů nebo kombinace s diglycidyletherů s dihydroxybenzenem nebo s kombinací dihydroxybenzeny způsobem, který popsán v U.S. patentu 5,164,472. Alternativně muže být poiyether s hydroxy skupinami připraven tím, že dihydroxybenzen nebo kombinace dihydroxybenzeny reaguje s epihalohydrinem způsobem, který popsal Reinking, Barnabeo a Hale v Journal of Applied Polymer Science, vol.7, str. 2Λ 35 (1963). ___________________________Poly (hydroxy amino ethers), which are represented by the general formula II (where n = 0), by reaction of diglycidyl ethers or a combination with diglycidyl ethers with dihydroxybenzene or a combination of dihydroxybenzenes as described in U.S. Pat. No. 5,164,472. Alternatively, the hydroxy group may be prepared by reacting dihydroxybenzene or a combination of dihydroxybenzenes with epihalohydrin as described by Reinking, Barnabeo and Hale in Journal of Applied Polymer Science, vol. 7, pp. 2Λ35 (1963). ___________________________
Výhodnější poiyether s hydroxy skupinami obsahuje strukturní jednotky vzniklé reakcí diglycidyl etheru bifenolu A a kyseliny adipové.A more preferred hydroxyether polyether comprises the structural units formed by the reaction of diglycidyl ether of biphenol A and adipic acid.
Výhodná střední molekulová hmotnost polyetheru s hydroxy skupinami (určeno gelovou permeační chromatografií) není menší než 1000 Daltonů, výhodněji ne menší než 10,000 Daltonů a nejvýhodněji není menší než 20,000 Daltonů a výhodně není větší než 250,000 Daltonů a výhodněji ne větší než 100,000 Daltonů.The preferred average molecular weight of the hydroxy group polyether (as determined by gel permeation chromatography) is not less than 1000 Daltons, more preferably not less than 10,000 Daltons, and most preferably not less than 20,000 Daltons and preferably not more than 250,000 Daltons and more preferably not more than 100,000 Daltons.
Stabilní vodná disperse polyetheru s hydroxy skupinami může být připravena jakýmkoliv vhodným způsobem, které jsou popsány v U.S. patentech 3,360,599; 3,503,917; 4,123,403; 5,037,864 a 5,539,021. Výhodně je první připravena vysoce disperzní emulze, jejímž naředěním vodou vznikne stabilní vodná disperse polyetheru s hydroxy skupinami.The stable aqueous dispersion of the polyether with hydroxy groups may be prepared by any suitable method as described in U.S. Pat. patents 3,360,599; 3,503,917; 4,123,403; 5,037,864 and 5,539,021. Advantageously, a highly dispersed emulsion is prepared first which, by dilution with water, results in a stable aqueous dispersion of the hydroxy-functional polyether.
Vysoce disperzní emulze polyetheru s hydroxy skupinami může být také připravena jakýmkoliv vhodným způsobem, který popsán v U.S. patentech 4,018,426; 5,250,576; a 5,539,021. Výhodně je vysoce disperzní emulze připravena kontinuálním plněním dávkovače v přítomnosti emulgačního a stabilizačního množství povrchově aktivní látky, při přítoku vody rychlostí n, při přítoku polyetheru s hydroxy skupinami rychlostí r2, a mícháním přítoků dostatečným počtem smyků. Poměr rychlostí přítoků je r2;ri, je s výhodou v takovém rozmezí, že polydisperzita vysoce disperzní směsi, která je definována jako poměr středního objemu velikosti částice k průměrné velikosti částice (Dv/Dn), není větší než 3, výhodněji není větší než 2 a nejvýhodněji není větší než 1,3; nebo střední objem velikosti částice, jak bylo měřeno za použití analyzátoru velikosti částic Coulter LS230 (Coulter Instrumets), ·· ···· ·· **-, ► · · ♦ · · * » · «·· · · · * b · < ····· • · · · * · . * »b · · · 9 9j · * není větší než 3 mikrony, výhodněji není větší 1 mikron, a nejvýhodněji ne větší než 0,5 mikronu.A highly dispersed emulsion of a polyether with hydroxy groups may also be prepared by any suitable method as described in US patents 4,018,426; 5,250,576; and 5,539,021. Preferably, the highly dispersed emulsion is prepared by continuously filling the dispenser in the presence of an emulsifying and stabilizing amount of a surfactant, at a water flow rate of n, a polyether hydroxy group feed rate of r 2 , and mixing the feeds with sufficient shear. The ratio of the feed rates is r 2 ; ri, preferably within such a range that the polydispersity of the highly dispersed mixture, which is defined as the ratio of the mean particle size to the average particle size (D v / D n ), is not more than 3, more preferably greater than 2 and most preferably not greater than 1.3; or the mean particle size volume, as measured using a Coulter LS230 particle size analyzer (Coulter Instrumets), b. · <····· • · · · * ·. Is not more than 3 microns, more preferably not more than 1 microns, and most preferably not more than 0.5 microns.
Z obrázku 1, který ukazuje závislost polydispersity (tečkované čáry, plné kroužky) a velikosti částice (plné čáry, ohraničené kroužky) na dávkovacím poměru (polymerní roztok:voda) vyplývá, že dávkovači poměr, který poskytuje nejlepší výsledky není menší než 3,5, výhodněji není menší než 3,8, a není větší než 4,5, a výhodněji není větší než 4,4. Roztok polymeru je 45 % hmotn. polyhydroxy ester etheru (připraveného tak jak je popsáno v příkladech, část B) v ve směsi toluenu aFrom Figure 1, which shows the dependence of polydispersity (dotted lines, solid circles) and particle size (solid lines, bounded circles) on the dosing ratio (polymer solution: water), the dosing ratio giving the best results is not less than 3.5 , more preferably not less than 3.8, and not more than 4.5, and more preferably not more than 4.4. The polymer solution is 45 wt. a polyhydroxy ether ester (prepared as described in the Examples, Part B) in a mixture of toluene; and
1-butanolu, poměr 60:40). Je překvapující, že vodné disperze polyetheru s hydroxy skupinami, které jsou polydisperzní a jejíž částice mají malou velikost, mohou být připraveny za nepřítomnosti naroubovaných funkčních skupin, jako jsou skupiny, které obsahují karboxylové kyseliny.1-butanol (60:40 ratio). It is surprising that aqueous dispersions of polyether with hydroxy groups, which are polydisperse and whose particles are of small size, can be prepared in the absence of grafted functional groups, such as those containing carboxylic acids.
Polyether s hydroxy skupinami je výhodně rozpuštěn v organickém rozpouštědle nebo směsi rozpouštědel, tak že tok, který obsahuje polyether s hydroxy skupinami má dostatečně nízkou viskozitu, tak aby mohl být pumpován potrubím. Alternativně může být jinak nečerpatelný polyether s hydroxy skupinami pumpován po ohřátí. Výhodně je polyether s hydroxy skupinami rozpuštěn v rozpouštědle, nebo ve směsi rozpouštědel. Rozpouštědlo nebo směs rozpouštědel musí splňovat podmínku, že roztok polymeru, který je dostatečně nemísitelný s vodou, tak že vznikne vysoce disperzní emulze roztoku polymeru ve vodě. Výhodná rozpouštědla jsou glykolové ethery jako je propylengylykolmethyletheracetát; výhodná směs rozpouštědel je směs nepolárního rozpouštědla a C1-C5 alkoholu, jako je kombinace toluenu a a-butanolu.The hydroxyether polyether is preferably dissolved in an organic solvent or solvent mixture such that the flow containing the hydroxyether polyether has a sufficiently low viscosity to be pumped through a duct. Alternatively, the otherwise non-pumpable polyether with hydroxy groups may be pumped after heating. Preferably, the polyether with hydroxy groups is dissolved in a solvent or solvent mixture. The solvent or solvent mixture must satisfy the condition that a polymer solution that is sufficiently immiscible with water to form a highly dispersed emulsion of the polymer solution in water. Preferred solvents are glycol ethers such as propylengylycol methyl ether acetate; a preferred solvent mixture is a mixture of a non-polar solvent and a C 1 -C 5 alcohol such as a combination of toluene and α-butanol.
Povrchově aktivní látky používané k stabilizaci vysoce disperzní emulze jsou s výhodou anionaktivní nebo neionogenní, nebo jejich směs. Výhodná neionogenní povrchově aktivní látka je obecného vzorce IV:The surfactants used to stabilize the highly dispersed emulsion are preferably anionic or nonionic, or a mixture thereof. A preferred nonionic surfactant is of formula IV:
-i n’-i n ’
--R3OCCHCHCO--R°O »· ··.--R 3 OCCHCHCO - R ° O »· ··.
- · · » · · :- · · »·
• . ..· * · ’ í • · «···♦· ·· ftft··•. .. · · ft ft ft ft ft ft ft ft ftft ··
R9 R10 R 9 R 10
X’ (IV)X '(IV)
Kde R6 a R3 jsou výše definovány; R° je alkylen, s výhodou C2C12 alkylenové skupiny, výhodněji ethylen, propylen nebo butylen, nejvýhodněji ethylen; R9 a R10 jsou nezávisle na sobě vodík, C1-C20 alkylová nebo C1-C20 alkenylová skupina, vhodněji vodík, C1-C12 alkylová nebo CrCi2 alkenylová skupina, nejvýhodněji vodík nebo 2-dodekan-1-yl; n' a x' jsou kladná celá čísla; a R6 je s výhodou difenylen-isopropyliden.Wherein R 6 and R 3 are as defined above; R 0 is alkylene, preferably C 2 -C 12 alkylene, more preferably ethylene, propylene or butylene, most preferably ethylene; R 9 and R 10 are independently hydrogen, C1-C20 alkyl or C1-C20 alkenyl group, preferably hydrogen, C1-C12 alkyl or alkenyl group CrCl 2, most preferably hydrogen or 2-dodecane-1-yl; n 'and x' are positive integers; and R 6 is preferably diphenylene-isopropylidene.
Polymerní povrchově aktivní látka obecného vzorce IV může být připravena reakcí polyoxyalkylenového glykolu, s výhodou polyoxyethylenglykolu, s anhydridem v molární poměru glykol: anhydrid 1:2 za vzniku intermediátu dikyseliny, který reaguje s diglycidyletherem, s výhodou diglycidyletherem bifenolu A, za použití molárního poměru diglycidyl etherdikyselina s výhodou rozmezí 1 až 2. Následující reakční schéma ilustruje tuto přípravu.The polymeric surfactant of formula (IV) may be prepared by reacting a polyoxyalkylene glycol, preferably polyoxyethylene glycol, with an anhydride in a 1: 2 molar ratio of glycol: anhydride to form a diacid intermediate that reacts with diglycidyl ether, preferably diglycidyl ether biphenol A using a diglycidyl molar ratio. The following reaction scheme illustrates this preparation.
Výhodnější povrchově aktivní látka je kombinací polymerní povrchově aktivní látky obecného vzorce IV s anionaktivní povrchově aktivní látkou jako jsou sulfonáty a sulfáty ethoxylovaných fenolů jako jsou poly(oxy-1,2-ethandiyl)a-sulfo-ro-nonylfenoxy) amonná sůl (dostupná jako Rhodapex™ co 436, obchodní známka Rhone Póulenc); nebo dialkyl estery .:.iiA more preferred surfactant is the combination of a polymeric surfactant of formula (IV) with an anionic surfactant such as sulfonates and sulfates of ethoxylated phenols such as poly (oxy-1,2-ethanediyl) a-sulfonononylphenoxy) ammonium salt (available as Rhodapex ™ co 436, trademark of Rhone Poulenc); or dialkyl esters ii
9*4 · ·· ·9 * 4 · ·· ·
• 9 *· 9« sulfojantarátu sodného jako je dioktyl ester sulfojantarátu sodného (dostupné jako \• sodium sulfosuccinate such as dioctyl ester of sodium sulfosuccinate (available as \
Aerosol OT 75, Cytec Industries inc., Division of American Cyanamid), S výhodou není molární poměr anioaktivní povrchově aktivní látky polymerní povrchově aktivní látka větší než 2:1, výhodněji není větší než 1:1.Aerosol OT 75, Cytec Industries inc., Division of American Cyanamide). Preferably, the molar ratio of the anioactive surfactant to the polymeric surfactant is not more than 2: 1, more preferably not more than 1: 1.
Vysoce disperzní emulze mohou být jednoduše naředěny vodou, s výhodou za míchání za vzniku stabilní vodné disperze. Je-li přítomno organické rozpouštědlo, tak může být výhodně odstraněno ze stabilní vodné disperze jakýmkoliv vhodným ^ΐ*Μ°ιθ/ΛΡ\Λ»ν\ ιλΙ/λ Ιλ '/oLi !Ο\/0 WoofÍÍCSfO í.|7uouuci 11, jar\ujc vor\uuva ucouiacc.The highly dispersed emulsions can be simply diluted with water, preferably with stirring to form a stable aqueous dispersion. If an organic solvent is present, it can advantageously be removed from the stable aqueous dispersion by any suitable water dispersion. jar \ uc vor \ uuva ucouiacc.
Následují příklady jsou pouze ilustrativní a v žádném případe vynález jimi není omezen.The following examples are illustrative only and in no way limit the invention.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1- Příprava stabilní vodné disperze polyetheru s hydroxy skupinami kontinuálním způsobemExample 1- Preparation of a stable aqueous dispersion of a polyether with hydroxy groups by a continuous process
A. Příprava polymerní povrchově aktivní látkyA. Preparation of a polymeric surfactant
Do vícehrdlé nádoby, které byla vybavena mechanickým míchadlem, chladičem a přívodem dusíku, byl předložen za míchání polyethylenglykol 400 (molekulová hmotnost 400, 319,5 mmol), polyethylenglykol 4500 (molekulová hmotnost 4500, 28,5 mmol) a anhydrid kyselina jantarové (696 mmol). Reaktanty byla zahřívány 2 hodiny na teplotu 90 °C a pak byl přidán během 90 minut při 150 °C A1 katalyzátor (400 ppm 70 % metanolického roztoku ethyltrifenylfosfonium acetátu) a D.E.R.™330 (obchodní značka The Dow Chemical Company, 330,5 mmol, hmotnostní ekvivalent epoxy sloučeniny 180). Směs byla dále zahřívána 3,5 hodiny při teplotě 150 °C, načež bylo přidán methyl-p-toluensulfonát (280 ppm). Roztok byl ochlazen a polymerní povrchově aktivní látka byla získána jako žlutý vosk.In a multi-necked flask equipped with a mechanical stirrer, condenser and nitrogen inlet was added polyethylene glycol 400 (MW 400, 319.5 mmol), polyethylene glycol 4500 (MW 4500, 28.5 mmol) and succinic anhydride (696) with stirring. mmol). The reactants were heated at 90 ° C for 2 hours and then A1 catalyst (400 ppm 70% methanolic ethyltriphenylphosphonium acetate solution) and DER ™ 330 (trademark of The Dow Chemical Company, 330.5 mmol) were added over 90 minutes at 150 ° C. mass equivalent of epoxy compound 180). The mixture was further heated at 150 ° C for 3.5 hours after which methyl p-toluenesulfonate (280 ppm) was added. The solution was cooled and the polymeric surfactant was obtained as a yellow wax.
B. Příprava Stabilní vodné disperze za použití polymerní povrchově aktivní látky.B. Preparation A stable aqueous dispersion using a polymeric surfactant.
Polyether s hydroxy skupinami byl připraven z přibližně ekvimolárních množstvích digyleidyletheru bifenolu A a adipové kyseliny (použitím stejného postupu, tak jak siThe polyether with hydroxy groups was prepared from approximately equimolar amounts of bifenol A digyleidylether and adipic acid (using the same procedure as described above).
9 4 4 * ·9 4 4
4' 44 '4
4 44· byl popsán v U.S. patentu 5,496,910, odstavec 6, řádky 14-25). Roztok polymeru byl připraven kombinací polyetheru s hydroxy skupinami (45 g) s polymérní povrchově aktivní látky (4,5 g) připrané v části A v 65 g směsi toluen a-butanol (60:40, hmotnostně). Roztok polymeru byl čerpán ramenem s vnitřním průměrem 1,27 cm (0,5 inch) z nerezové oceli, které bylo připevněno na první T, rychlostí 35 g/min. Současně byl čerpán Aerosol OT 75 ramenem s vnitřním průměrem 0,32 cm (0,125 inch) z polytetrafluorethylenu, které bylo připevněno na první T, rychlostí 0,7 g/min. Voda byla cerpana druhým ramenem s 0,32 cm (0,125 inch) průměr z polytetrafluorethylenu rychlostí 7,2 g/min, které bylo spojeno trubkou s vnitřním průměrem 1,27 cm (0,5 inch) do druhého T s odtokem z prvního T.No. 4,444 has been described in U.S. Pat. No. 5,496,910, paragraph 6, lines 14-25). The polymer solution was prepared by combining a hydroxyether polyether (45 g) with a polymeric surfactant (4.5 g) soaked in Part A in 65 g toluene-butanol (60:40, by weight). The polymer solution was pumped through a 1.27 cm (0.5 inch) inner diameter arm attached to the first T at a rate of 35 g / min. At the same time, the Aerosol OT 75 was pumped with a 0.32 cm (0.125 inch) inner diameter of polytetrafluoroethylene which was attached to the first T at a rate of 0.7 g / min. The water was pumped through a second arm with a 0.32 cm (0.125 inch) diameter of polytetrafluoroethylene at a rate of 7.2 g / min, which was connected through a tube with an inner diameter of 1.27 cm (0.5 inch) to the second T with a drain from the first T .
Vysoce disperzní emulze polymeru ve vodě jako ve disperzním prostředí byla připravena sbíháním a mícháním toku polymer-Aerosol OT 75 a toku vody použitím 10 cm odstředivé pumpy při 1200 ot/min. Pak je vysoce disperzní emulze vedena druhou odstředivou pumpou společně do vodného rozpouštědla, tak aby vznikla stabilní vodná disperze (latex). Z latexu byl odstraněny ve vakuu organická rozpouštědla, a tak byl získán 50 % latex. Střední objemová velikost částic latexu byla změřena Coulter LS230 a byla 0,569 mikronů (Dv/Da =1,3)A highly dispersed polymer emulsion in water as in the dispersion medium was prepared by converging and stirring the polymer-Aerosol OT 75 flow and water flow using a 10 cm centrifugal pump at 1200 rpm. Then, the highly dispersed emulsion is passed through a second centrifugal pump together into an aqueous solvent to form a stable aqueous dispersion (latex). The organic solvents were removed from the latex in vacuo to give a 50% latex. The mean bulk particle size of the latex was measured by Coulter LS230 and was 0.569 microns (D v / D a = 1.3)
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Stabilní vodné disperze polyetheru s hydroxy skupinami mohou být použity pro přípravu povlaků, které neobsahují chlor, jsou termoplastické a mají nízké přenosové rychlosti pro kyslík a oxid uhličitý. Povlaky, které jsou připraveny ze stabilních vodných disperzí poly(hydroxyesteretherů), jsou zvláště užitečné v aplikacích, v kterých je požadována biologická odbouratelnost. Takovéto povlaky jsou použitelné na obalový papír v potravinářství, nebo na obaly na mléko a džusy, kde je požadované zachovat potraviny čerstvé a prázdný obal kompostovat.Stable aqueous dispersions of the polyether with hydroxy groups can be used to prepare non-chlorine coatings, are thermoplastic and have low transfer rates for oxygen and carbon dioxide. Coatings prepared from stable aqueous dispersions of poly (hydroxyester ethers) are particularly useful in applications where biodegradability is desired. Such coatings are applicable to food packaging paper or milk and juice packaging where it is desired to keep the food fresh and to compost the empty packaging.
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2000789A CZ2000789A3 (en) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | High disperse emulsions and stable aqueous dispersions of polymers containing hydroxy groups |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2000789A CZ2000789A3 (en) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | High disperse emulsions and stable aqueous dispersions of polymers containing hydroxy groups |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2000789A3 true CZ2000789A3 (en) | 2001-01-17 |
Family
ID=5469819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2000789A CZ2000789A3 (en) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | High disperse emulsions and stable aqueous dispersions of polymers containing hydroxy groups |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ2000789A3 (en) |
-
1998
- 1998-08-26 CZ CZ2000789A patent/CZ2000789A3/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6156806A (en) | High internal phase ratio emulsions and stable aqueous dispersions of hydroxy-functional polymers | |
AU639989B2 (en) | Modified polyoxyethylene epoxy resin amphiphiles and stable aqueous epoxy dispersions thereof | |
US5567748A (en) | Water compatible amine terminated resin useful for curing epoxy resins | |
AU663917B2 (en) | Water compatible amine terminated resin useful for curing epoxy resins | |
KR100541927B1 (en) | Aqueous dispersions of epoxy resins | |
EP1060205B1 (en) | Water dispersible curing agents for epoxy resin | |
US5728895A (en) | Polymeric thickeners for aqueous compositions | |
KR100568095B1 (en) | Aqueous dispersions of epoxy resins and a process to prepare them | |
CN113896896A (en) | Water-based epoxy emulsifier and preparation method and application thereof | |
CZ2000789A3 (en) | High disperse emulsions and stable aqueous dispersions of polymers containing hydroxy groups | |
TW201229090A (en) | Improved epoxy systems and amine polymer systems and methods for making the same | |
CN110382576A (en) | The alkoxylate calixarenes resin of solubilising | |
US20120264854A1 (en) | Process for producing aqueous dispersions of aliphatic polycarbonates | |
JP2002533491A (en) | Self-dispersing curable epoxy resin | |
US6002049A (en) | Polymeric thickeners for aqueous compositions | |
EP0556338A1 (en) | Polymeric thickeners for aqueous compositions | |
JP4051176B2 (en) | Aqueous dispersion of epoxy resin | |
MXPA00002275A (en) | High internal phase ratio emulsions and stable aqueous dispersions of hydroxy-functional polymers | |
AU2015328503B2 (en) | Surfactant composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |