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Hintergrund
der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft thermoplastische Polymere mit geringer
Schüttdichte,
und sie betrifft insbesondere wasserlösliche synthetische oder halbsynthetische
assoziative Verdicker mit feiner Teilchengröße und geringer Schüttdichte.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Allgemein
wird die Schüttdichte
von Polymerteilchen zur Vereinfachung von Verarbeitung, Handhabung
und Fluß verringert.
In vielen Situationen ist es wünschenswert,
Polymerteilchen temporär
in einem flüssigen
Medium zur Erleichterung von Handhabung und Transport zu suspendieren.
Einer der Wege, um dieses Ziel zu erreichen, besteht in der Verringerung
der Schüttdichte
der Polymerteilchen. Zusätzlich
kann durch Verringerung der Schüttdichte
die Auflösung
von Polymerteilchen in einem geeigneten Lösungsmittel beschleunigt werden.
Polymerteilchen mit geringer Schüttdichte
sind von besonderem Interesse zur Herstellung von Produkten mit
geringem Gewicht und zur Trennung von Lösungsmitteln.
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Verschiedene
wasserlösliche
Polymere werden zur Verdickung und Steuerung der Rheologie von industriellen
Systemen auf Wasserbasis verwendet, wie zum Beispiel für Latexanstrichmittel
und Körperpflegeprodukte.
Diese schließen
natürliche
und chemisch modifizierte Polysaccharide, Proteine und synthetische wasserlösliche Polymere
ein. Beispiele schließen
Hydroxyethylcellulose (HEC), hydrophob modifizierte Hydroxyethylcellulose
(HM-HEC), Ethylhydroxyethylcellulose, hydrophob modifizierte Ethylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose,
Carboxymethylcellulose, Guar und Guar-Derivate, Stärke und
Stärkederivate, Casein,
Polyacrylate, Polyacrylamide und Polyalkylenoxide ein.
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In
den letzten 15 Jahren hat eine Klasse von hydrophob modifizierten
synthetischen wasserlöslichen Polymeren
(HM-WSPs) eine umfassende
kommerzielle Bedeutung zur Formulierung von Beschichtungen und Suspensionen
auf Wasserbasis erlangt, um gewünschte
Anstrichmitteleigenschaften zu erreichen, wie Fluß, Verlauf,
Filmkonsistenz und Glanz. Diese HM-WSPs sind aus wasserlöslichen
und wasserunlöslichen
Komponenten zusammengesetzt. Sie werden als "assoziative Verdicker" bezeichnet, da sie
wäßrige Systeme
durch intermolekulare hydrophobe Assoziationen und/oder hydrophobe
Assoziationen zwischen ihren hydrophoben Einheiten und anderen,
im System vorhandenen hydrophoben Einheiten verdicken. Verschiedene
Typen synthetischer assoziativer Verdickter (SATs) schließen ein
(aber sind nicht beschränkt
auf): hydrophob modifizierte Polyetherpolyurethane (US-PSen 4,079,028,
4,155,892, 4,496,708, 4,426,485, 4,499,233, 5,023,309 und 5,281,654),
hydrophob modifizierte Polyetherpolyurethane, die terminale hydrophile
Gruppen tragen (WO 96/40820), hydrophob modifizierte Polyetherpolyole
(US-PSen 4,288,639, 4,354,956, 4,904,466), Copolymere aus Ethylenoxid
und langkettigem Epoxyalkan (
US-PS
4,304,902 ), hydrophob modifizierte Polyacetalpolyether (
US-PS 5,574,127 ), hydrophob
modifizierte alkalilösliche
Emulsionen (US-PSen 4,514,552, 4,421,902, 4,423,199, 4,429,097,
4,663,385, 4,008,202, 4,384,096, 5,342,883) (für andere Verweise zu hydrophob
modifizierten alkalilöslichen
Emulsionen siehe E.J. Schalter und P.R. Perry, "Handbook of Coatings Additives", Hrsg. L.J. Calbo,
Marcel Dekker, Inc., New York, Bd. 2, 1992, Kapitel 4, S. 114, und
G.D. Shay, "Polymers
in Aqueous Media",
Hrsg. J.E. Glass, Advances in Chemistry Series, Bd. 223, Kapitel
25, S. 480, 1989; American Chemical Society, Washington, DC), hydrophob
modifiziertes Polyacrylamid (US-PSen 4,425,469, 4,432,881, 4,463,151,
4,463,152, 4,722,962) und hydrophob modifizierte Aminoplastpolyether
(WO 96/40625 und WO 96/40185).
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Zur
Verdickung wäßriger Systeme
werden üblicherweise
wasserlösliche
Polymere in Trockenpulverform verwendet. Jedoch sind mehrere Probleme
mit der Verwendung von Trockenpulverpolymeren verbunden. Diese schließen das
Stauben währen
der Weitergabe, eine schlechte Dispergierfähigkeit (Klumpenbildung), eine
ungewöhnlich
lange Auflösungszeit
und schlechte Handhabung ein. Insbesondere ist eine vollständige Auflösung von
festen wasserlöslichen
Polymeren eine enorme Aufgabe, wenn sie direkt zu hochgefüllten Systemen
wie Latexanstrichmitteln gegeben werden, die eine beschränkte Menge
von freiem Wasser enthalten.
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Zur
Ausräumung
dieser Probleme haben Hersteller von SATs nach Mitteln zur Bereitstellung
dieser Polymere als gießfähige/pumpfähige wäßrige Emulsionen
oder Lösungen
mit hohem Feststoffanteil gesucht.
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Eine
Klasse von SATs, die aus hydrophob modifizierten alkalilöslichen
Polyacrylaten und hydrophob modifizierten Polyacrylamiden zusammengesetzt
sind, wird durch freie radikalische Emulsionspolymerisationsverfahren
in Wasser hergestellt, und die gebildeten Polymere verbleiben als
stabile kolloidale Dispersionen. Deshalb werden sie derzeit als
Dispersionen mit 20-50 % Feststoffen verkauft. Zum Zeitpunkt der
Anwendung werden diese Dispersionen direkt zum zu verdickenden wäßrigen System
gegeben und das Polymer in Wasser durch Kontakt mit Alkali oder
Base gelöst.
Alternativ können
sie zuerst in Wasser durch Zugabe von Alkali oder Base gelöst werden,
und die resultierende Polymerlösung
kann zum zu verdickenden wäßrigen System
gegeben werden.
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Eine
andere Klasse von bedeutenden SATs beruht auf Copolymeren aus Polyalkylenoxiden
und anderen geeigneten funktionellen Reagenzien. Diese SATs auf
Polyalkylenoxid-Basis
werden durch Copolymerisationsverfahren mit schrittweisem Wachstum
hergestellt und werden weithin in einer Vielzahl industrieller Anwendungen
verwendet. Beispiele für
solche kommerziellen SATs schließen hydrophob modifizierte
Polyetherpolyurethane (verkauft unter der Marke Acrylsol® RM-825
und RM-1020 von Rohm and Haas Company und Rheolate 244, 255 und
278 von Rheox, Inc.) und hydrophob modifizierte Polyetherpolyole
(verkauft unter der Marke RHEOLATE® 300
von Rheox, Inc.) ein. Derzeit werden diese SATs als Lösung mit
20-30 % Feststoffen in einer Mischung aus Wasser und einem wassermischbaren
organischen Lösungsmittel
wie Diethylenglykolmonobutylether (ebenfalls bekannt als ButylcarbitolTM) oder Ethylenglykol oder Propylenglykol
verkauft. Die organischen Hilfslösungsmittel
werden zur Unterdrückung
der Lösungsviskosität von SATs
verwendet, so daß sie
als gießfähige/pumpfähige Lösungen mit
hohem Feststoffgehalt angeboten werden können.
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Obwohl
diese organischen Lösungsmittel
die beabsichtigte Funktion bereitstellen, werden sie schließlich in
die Atmosphäre
freigesetzt und tragen zur Umweltverschmutzung bei. Aufgrund kürzlicher
Veränderungen
in den Umweltauflagen in den Vereinigten Staaten, Westeuropa und
anderen Teilen der Welt gibt es einen zunehmenden Druck zur Formulierung
von Systemen auf Wasserbasis, wie zum Beispiel Latexanstrichmitteln, die
frei von flüchtigen
organischen Verbindungen (VOCs) sind. Da die oben genannten SATs
auf Polyalkylenoxid-Basis in einer Mischung aus Wasser und einem organischen
Hilfslösungsmittel
gelöst
werden, sind sie keine Systeme der Wahl zur Formulierung von VOC-freien
Beschichtungen auf Wasserbasis. Deshalb haben Hersteller von SATs
aktiv nach Wegen zur Lieferung von SATs in wäßrigen Systemen ohne VOCs gesucht.
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Die
US-PSen 5,137,571 und 5,376,709 beschreiben die Verwendung von Cyclodextrinen
zur Unterdrückung
der Lösungsviskosität von SATs.
Es wurde vorgeschlagen, daß Cyclodextrine,
die cyclische Oligosaccharide sind, die aus 6, 7 oder 8 α-D-Anhydroglucose-Einheiten
zusammengesetzt sind, reversibel mit den hydrophoben Einheiten von
SATs komplexieren und zu einem Aufbruch der hydrophoben Assoziation
und begleitenden Viskositätsverlust
führen.
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Ein
neueres Patent (
US-PS 5,425,806 ),
erteilt für
Rheox, Inc., beschreibt die Verwendung eines anionischen oder nichtionischen
Tensids zur Verringerung der Lösungsviskosität von SATs
und zur Reduzierung von VOC der Verdickungszusammensetzung.
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Obwohl
Cyclodextrine und Tenside die wäßrige Lösungsviskosität von SATs
unterdrücken
können, können sie
die Fähigkeit
des Beschichtungsformulierers zur Formulierung von Anstrichmitteln
ernsthaft einschränken.
Diese Einschränkung
kann aufgrund der Tatsache entstehen, daß die Bestandteile (Latexbindemittel,
Pigmente, Streckmittel, Tenside und Dispergiermittel) von VOC-freien
Beschichtungen auf Wasserbasis mit Cyclodextrinen und Tensiden wechselwirken
können,
um Instabilität
für das
Anstrichmittel hervorzurufen und vom Erreichen der Anstrichmittel-Zieleigenschaften
wegzuführen.
Zum Beispiel kann die Gegenwart zusätzlicher Tenside oder Cyclodextrine,
die aus der Verdickerlösung
herrühren,
negativ die viskosifizierende Fähigkeit
des SAT beeinträchtigen
und eine übermäßige Schäumung während der
Herstellung der Beschichtung verursachen. Bestimmte Latexfilmeigenschaften,
wie zum Beispiel frühe
Blasenresistenz, Blockierungsresistenz, Wasserbeständigkeit
und Scheuerbeständigkeit,
können
ebenfalls nachteilig durch Aufnahme eines Überschusses von Cyclodextrinen
oder Tensiden beeinflußt
werden. Zusätzlich
sind Cyclodextrine relativ kostspielig und aufgrund ihrer empfohlenen
Anwendungsmengen zur Herstellung von pumpfähigen wäßrigen Lösungen von SATs nicht kosteneffektiv.
Daher besteht ein Bedarf an der Entwicklung eines alternativen VOC-freien
wäßrigen Bereitstellungssystems
für SATs,
die guten Fluß,
Verlauf, Filmkonsistenz und Glanz in Latexanstrichmitteln bereitstellen.
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WO
A1-93/01333 offenbart organische Polymerfibrid-Teilchen, die aus
wasserunlöslichen
organischen Polymeren, wie zum Beispiel aromatischen Polyamiden,
hergestellt werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein
thermoplastisches Polymer in feiner Teilchenform bereitgestellt,
das eine wenigstens ca. 20 % geringere Schüttdichte als das Polymer mit
gleicher Teilchengröße aufweist,
das durch Mahlen erhalten wird. Das Polymer ist ein wasserlöslicher
assoziativer Verdicker, der bevorzugt eine Teilchengröße aufweist,
die durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh gelangt. Das Polymer schließt Polymere
ein, die aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus folgenden Vertretern besteht: hydrophob modifizierte
Polyetherpolyurethane, hydrophob modifizierte Polyetherpolyurethane,
die terminale hydrophile Gruppen tragen, hydrophob modifizierte
Polyacrylate, hydrophob modifizierte Polyetherpolyole, hydrophob
modifiziertes Polyacrylamid, hydrophob modifizierter Polyvinylalkohol
und Copolymere davon, hydrophob modifizierte Aminoplastpolyether,
hydrophob modifizierte Hydroxyethylcellulose, hydrophob modifizierte
Hydroxypropylcellulose, hydrophob modifizierte Hydroxypropylmethylcellulose,
hydrophob modifizierte Ethylhydroxyethylcellulose und hydrophob
modifizierte Poly(acetal- oder ketal-polyether), die ein Gerüst aus Poly(acetal-
oder ketal-polyether) umfassen, das Enden aufweist, die mit hydrophoben
Gruppen verkappt sind, die unabhängig
aus der Gruppe ausgewählt sind,
die aus Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Alkenyl-, Arylalkenyl-, cycloaliphatischen,
Perfluoralkyl-, Carbosilyl-, Polycyclyl- und komplexen dendritischen Gruppen
besteht, worin die hydrophoben Alkyl-, Alkenyl-, Perfluoralkyl- und
Carbosilyl-Gruppen
1 bis 40 Kohlenstoffe umfassen und die hydrophoben Aryl-, Arylalkyl-,
Arylalkenyl-, cycloaliphatischen und Polycylyl-Gruppen 3 bis 40
Kohlenstoffe umfassen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen
Polymeren mit feiner Teilchenform und reduzierter Schüttdichte
durch Auflösen
des Polymers und schnelles Unlöslichmachen
des Polymers aus der Lösung
bereit.
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Erfindungsgemäß werden
ferner Verfahren zur Verwendung des erfindungsgemäßen Polymers
in Anwendungen bereitgestellt, in denen ein teilchenförmiges Polymer
mit reduzierter Schüttdichte
gewünscht
ist, zum Beispiel in wäßrigen Fluidsuspensionen
und in der Verdickung wäßriger Systeme,
wie zum Beispiel Latexanstrichmittel, Leimungssysteme, Haftmittel,
Kosmetika, Pharmazeutika, Papierbeschichtungen etc.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Es
wurde überraschend
festgestellt, daß sehr
feine Teilchen aus thermoplastischen Polymeren, wie zum Beispiel
SATs auf Polyalkyloxid-Basis mit einer geringeren Schüttdichte
als die SAT-Teilchen der gleichen Teilchengröße, die durch Mahlen fester
SATs erhalten werden, durch ihr Auflösen in einem organischen Lösungsmittel
bei erhöhten
Temperaturen und durch Verdampfen des Lösungsmittels aus der SAT-Lösung hergestellt
werden können.
Die SAT-Teilchen mit geringerer Schüttdichte sind geeignet zur
Herstellung stabiler wäßriger Dispersionen,
die 20 Gew.% und mehr von SATs in Gegenwart geeigneter Mengen gelöster Salze enthalten.
Bei Verdünnung
mit Wasser lösen
sich diese polymeren wäßrigen Dispersionen
schnell ohne Klumpenbildung auf.
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Es
wurde ebenfalls unerwartet festgestellt, daß dann, wenn diese SATs in
einer Salzlösung
suspendiert werden und die SAT-Suspension zur Verdickung von Latexanstrichmitteln
verwendet wird, die zur Verdickung des Latexanstrichmittels erforderliche
SAT-Menge signifikant geringer als diejenige ist, wenn das SAT als
Lösung
in einer 1:4 (Gewichtsbasis) Butylcarbitol/Wasser-Mischung bereitgestellt
wurde.
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Die
thermoplastischen Polymere können
wasserlösliche
synthetische oder halbsynthetische assoziative Verdicker (SATs und
SSATs), Poly(2-ethyl-2-oxazolin), GANTREZ® Poly(vinylmethylether-co-maleinsäureanhydrid)
(erhältlich
von ISP Technologies, Inc.), PEMULEN® hydrophob
modifiziertes Polyacrylat (erhältlich von
B.F. Goodrich), KLUCEL® Hydroxypropylcellulose
(erhältlich
von Hercules Incorporated), Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Poly(ethylenoxid-co-propylenoxid),
Poly(vinylpyrrolidon) und Poly(vinylacetat-co-vinylalkohol) sein.
Die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeigneten assoziativen
Verdicker sind aus der Gruppe ausgewählt, die aus folgenden Vertretern
besteht: hydrophob modifizierte Polyetherpolyurethane, hydrophob
modifizierte Polyetherpolyurethane, die terminale hydrophile Gruppen
tragen, hydrophob modifizierte Polyacrylate, hydrophob modifizierte
Polyetherpolyole, hydrophob modifiziertes Polyacrylamid, hydrophob
modifizierter Poly(vinylalkohol) und Copolymere davon, hydrophob
modifizierte Aminoplastpolyether, hydrophob modifizierte Hydroxyethylcellulose,
Hydroxypropylcellulose, hydrophob modifizierte Ethylhydroxyethylcellulose
und hydrophob modifizierte Poly(acetal- oder ketal-polyether), die
ein Gerüst
aus Poly(acetal- oder ketal-polyether) umfassen, das Enden aufweist,
die mit hydrophoben Gruppen verkappt sind, die unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Alkyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Alkenyl-, Arylalkenyl-,
cycloaliphatischen, Perfluoralkyl-, Carbosilyl-, Polycyclyl- und komplexen dendritischen
Gruppen besteht, worin die hydrophoben Alkyl-, Alkenyl-, Perfluoralkyl-
und Carbosilyl-Gruppen
1 bis 40 Kohlenstoffe umfassen und die hydrophoben Aryl-, Arylalkyl-,
Arylalkenyl-, cycloaliphatischen und Polycylyl-Gruppen 3 bis 40
Kohlenstoffe umfassen.
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Zusammensetzungen
und Verfahren zur Herstellung solcher hydrophob modifizierten synthetischen wasserlöslichen
Polymere werden offenbart in US-PSen 4,079,028, 4,155,892, 4,496,708,
4,426,485, 4,499,233 und 5,023,309 (hydrophob modifizierte Polyetherpolyurethane),
4,288,639, 4,354,956, 4,904,466 (hydrophob modifizierte Polyetherpolyole),
4,304,902 (Copolymere aus Ethylenoxid und langkettigem Epoxyalkan),
5,574,127 (hydrophob modifizierte Polyacetalpolyether), WO 96/40820
(hydrophob modifizierte Polyetherpolyurethane, die terminale hydrophile
Gruppen tragen), hydrophob modifizierte Polyacetalpolyether (
US-PS 5,574,127 ), hydrophob
modifizierte alkalilösliche
Emulsionen (US-PSen 4,514,552, 4,421,902, 4,423,199, 4,429,097,
4,663,385, 4,008,202, 4,384,096, 5,342,883 und zitierte Verweise
darin; für
andere Verweise zu hydrophob modifizierten alkalilöslichen
Emulsionen siehe E.J. Schaller und P.R. Perry, "Handbook of Coatings Additives", Hrsg. L.J. Calbo,
Marcel Dekker, Inc., New York, Bd. 2, 1992, Kapitel 4, S. 114 und
G.D. Shay, "Polymers
in Aqueous Media",
Hrsg. J.E. Glass, Advances in Chemistry Series, Bd. 223, Kapitel
25, S. 480, 1989, American Chemical Society, Washington, DC), hydrophob
modifiziertes Polyacrylamid (US-PSen 4,425,469, 4,432,881, 4,463,151,
4,463,152, 4,722,962) und hydrophob modifizierte Aminoplastpolyether
(WO 96/40625 und WO 96/40185).
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Allgemein
kann die Obergrenze des Gewichtsmittelwerts des Molekulargewichts
des Polymers 2 000 000 sein, bevorzugt 500 000 und am meisten bevorzugt
100 000. Die Untergrenze kann ca. 500 sein, bevorzugt 15 000 und
am meisten bevorzugt ca. 20 000.
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Bevorzugt
sind die in der vorliegenden Erfindung verwendeten hydrophob modifizierten
Poly(acetal- oder ketal-polyether) diejenigen, worin die hydrophoben
Gruppen Alkyl- oder Alkenyl-Gruppen mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen
und Aryl-, Arylalkyl-, Arylalkenyl-, cycloaliphatische oder Polycyclyl-Gruppen mit 6 bis
29 Kohlenstoffatomen umfassen, besonders bevorzugt worin solche
Alkyl- und Alkenyl-Gruppen 12 bis 18 Kohlenstoffatome aufweisen
und die Aryl-, Arylalkyl-, Arylalkenyl-, cycloaliphatischen und
Polycyclyl-Gruppen 14 bis 25 Kohlenstoffatome aufweisen, und am
meisten bevorzugt, worin die Alkyl-Gruppen 16 Kohlenstoffatome aufweisen.
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Die
Polymere der vorliegenden Erfindung haben eine Teilchengröße, die
durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh gelangt, bevorzugt durch ein Sieb
mit U.S. 40 mesh und am meisten bevorzugt durch ein Sieb mit U.S. 60
mesh.
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Zusätzlich zu
den oder anstelle der hydrophob modifizierten Poly(acetal- oder
ketal-polyether), die oben erörtert
wurden, können
zur Herstellung der wäßrigen Suspensionen
der vorliegenden Erfindung ebenfalls verwendet werden: hydrophob
modifizierte Polyetherpolyurethane, wie beschrieben in US-PSen 4,155,892, 4,496,708,
4,426,485, 4,499,233, 5,023,309 und 5,281,654, und hydrophob modifizierte
Polyetherpolyurethane, die terminale hydrophile Gruppen tragen,
wie beschrieben in WO 96/40820, und hydrophob modifizierte Polyetherpolyole,
wie beschrieben in US-PSen 4,288,639, 4,354,956 und 4,904,466, und
hydrophob modifizierte Polyacrylate, wie beschrieben in US-PSen
4,514,552, 4,421,902, 4,423,199, 4,429,097, 4,663,385, 4,008,202,
4,384,096 und 5,342,883, und hydrophob modifiziertes Polyacrylamid,
wie beschrieben in US-PSen 4,425,469, 4,432,881, 4,463,151, 4,463,152
und 4,722,962, und hydrophob modifizierte Aminoplastpolyeter, wie
beschrieben in WO 96/40625 und WO 96/40185. Hydrophob modifizierte
Polyurethanverdicker sind Polyetherpolyurethane mit geringem Molekulargewicht,
die hydrophobe Gruppen tragen. Sie werden durch Kondensieren von
Polyethylenglykol mit relativ geringem Molekulargewicht (Molekulargewicht
bis zu ca. 10 000) mit hydrophoben Diisocyanaten und Endverkappung
der resultierenden Copolymere mit hydrophoben Alkoholen oder Aminen
hergestellt. Sie sind dadurch gekennzeichnet, daß sie drei oder mehr hydrophobe Gruppen
aufweisen, von denen zwei terminal sind und der Rest intern ist.
Die hydrophoben Gruppen sind mit den hydrophiben Polyethylenoxidblöcken durch
Urethanbindungen verbunden.
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In
einer anderen Klasse von hydrophob modifizierten Polyurethanen,
offenbart in
US-PS 4,327,008 , haben
die hydrophoben Gruppen eine verzweigte Struktur. Sie werden hergestellt
durch Umsetzen von Polyalkylenoxiden mit einem polyfunktionellen
Material, einem Diisocyanat und Wasser und durch Endverkappung des
resultierenden Produkts mit einer hydrophoben, monofunktionellen,
aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindung oder einem Monoisocyanat.
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Hydrophob
modifizierte Polyacrylate sind alkalilösliche hydrophob modifizierte
Polyacrylate. Sie werden durch Copolymerisieren einer Mischung aus
Acrylmonomeren mit einer kleinen Menge eines hydrophoben Comonomers
hergestellt.
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Die
erfindungsgemäßen thermoplastischen
Polymere mit feiner Teilchengröße und reduzierter
Schüttdichte
können
durch Auflösen
des Polymers und schnelles Unlöslichmachen
aus der Lösung
hergestellt werden. Dies kann in einer Anzahl von Wegen erreicht
werden, zum Beispiel:
- a) Auflösen des
Polymers in einem schlechten Lösungsmittel
bei erhöhten
Temperaturen und Abkühlen
der Lösung
auf eine Temperatur (Umgebungs- oder unterhalb Umgebungstemperatur),
bei der das Polymer unlöslich
ist.
Schlechte Lösungsmittel
sind diejenigen, in denen das Polymer bei Umgebungsbedingungen im
wesentlichen unlöslich
ist, (d.h. weniger als 1 Gew.% des Polymers auf Basis des Gewichts
der Lösung
wird gelöst). Beispiele
für schlechte
Lösungsmittel
schließen
Ether, Ketone, Ester, Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
und chlorierte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel ein. Darunter sind
Ether und Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel mit
Siedepunkten von weniger als 60°C
hinsichtlich des Betriebs und der Kosten und wegen der Leichtigkeit ihrer
Entfernung aus dem Polymer bevorzugt.
- b) Auflösen
des Polymers in einem schlechten Lösungsmittel (z.B. Tetrahydrofuran)
bei erhöhter
Temperatur und/oder erhöhtem
Druck und Hinzugeben eines anderen schlechten Lösungsmittels mit unterschiedlicher
Polarität
(z.B. ein Kohlenwasserstoff-Lösung
wie Hexan) zur Lösung.
- c) Auflösen
des Polymers in einem Lösungsmittel
und Verdampfen des Lösungsmittels
bei einem geringeren Druck als Atmosphärendruck. Das verdampfte Lösungsmittel
kann durch Kondensieren des Lösungsmitteldampfes
ohne einen Kühler
aufgefangen werden.
Lösungsmittel
dieses Typs haben die Eigenschaft, das Polymer in einem Ausmaß von wenigstens
1 Gew.% von Polymer auf Basis des Gewichts der Lösung aufzulösen. Beispiele für solche
Lösungsmittel
schließen Ether,
Ketone, Ester, Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel und chlorierte
Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
ein. Darunter sind Ether und Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel mit Siedepunkten
von weniger als 60°C
hinsichtlich des Betriebs und der Kosten und wegen der Leichtigkeit
ihrer Entfernung aus dem Polymer bevorzugt.
- d) Auflösen
des Polymers in einem schlechten Lösungsmittel bei Umgebungstemperatur
bei einem Druck oberhalb Atmosphärendruck
und Unterwerfen der Lösung
einer Umgebung unterhalb Atmosphärendruck und/oder
erhöhter
Temperatur, wodurch das Lösungsmittel
sehr schnell verdampft.
- e) Auflösen
des Polymers in einem schlechten Lösungsmittel bei Umgebungstemperatur
bei einem Druck oberhalb Atmosphärendruck
und Abkühlen
der Lösung
auf unter Umgebungstemperatur.
- f) Auflösen
des Polymers in einem Lösungsmittel
und Unterwerfen der Lösung
einer Umgebung unterhalb Atmosphärendruck
und/oder erhöhter
Temperatur oder Ausblasen mit einem heißen Gas (z.B. Stickstoff, Helium,
Argon und Luft), wodurch das Lösungsmittel
sehr schnell verdampft.
- g) Auflösen
des Polymers in einem Lösungsmittel
und schnelles Vermischen der Polymerlösung mit einem schlechten Lösungsmittel
unter hoher Scherung und Filtrieren der gebildeten Polymerteilchen.
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Das
bevorzugte Verfahren besteht darin, das Polymer in einem schlechten
Lösungsmittel
bei Umgebungstemperatur bei einem Druck oberhalb Atmosphärendruck
aufzulösen
und die Lösung
einer Umgebung unterhalb Atmosphärendruck
und/oder erhöhter
Temperatur zu unterwerfen, wodurch das Lösungsmittel sehr schnell verdampft.
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Zur
Herstellung wäßriger Fluidsuspensionen
der feinteiligen Polymere der vorliegenden Erfindung mit reduzierter
Schüttdichte
können
organische oder anorganische wasserlösliche Salze mit Löslichkeit
von wenigstens 10 Gew.% oder höher
verwendet werden. Diese können
kohlenstoffhaltige Salze sein, z.B. Natrium- oder Kaliumsalze von
aliphatischen oder aromatischen Carbonsäuren. Anorganische Salze wie
Natrium- oder Kaliumcarbonat, -chlorid oder -bromid können ebenfalls
verwendet werden. Bevorzugte wasserlösliche Salze sind Natrium-
und Kaliumformiat, und am meisten bevorzugt ist Natriumformiat.
Die Carboxylatsalze können in
Kombination mit anorganischen Salzen verwendet werden. Diese wäßrigen Fluidsuspensionen
und ihr Herstellungsverfahren ist Gegenstand einer parallelen Anmeldung
(Hercules-Aktenzeichen AQA 5144 "Fluidized Polymer
Suspension of Hydrophobically Modified Poly(Acetal- or Ketal-Polyether),
Poyurethane and Polyacrylate",
von C.L. Burdick und A.C. Sau).
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Eine
wäßrige Fluidsuspension
mit 20-25 Gew.% Feststoffen aus dem SAT kann zum Beispiel hergestellt
werden durch Zugeben des feinen Pulvers des SAT zu einer stark gerührten wäßrigen Lösung aus
Natriumformiat, die Xanthangummi enthält. Bevorzugt wird ein Biozid
vor oder nach dem Dispergieren des SAT in der Salzlösung hinzugegeben.
Die resultierende polymere wäßrige Suspension
war pumpfähig/gießfähig und löste sich
sehr schnell auf, wenn sie in einen großen Überschuß von Wasser unter Rühren gegeben
wurde. Bei Einführen
in ein Latexanstrichmittel viskosifizierte sie effizient das Anstrichmittel
und lieferte einen guten Fluß,
Verlauf, Filmkonsistenz und Glanz. Die wäßrigen Fluidsuspensionen waren
stabil (keine Phasentrennung, Gelierung oder Sedimentation) nach
4 Wochen Lagerung bei Raumtemperatur.
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Die
wäßrige Fluidsuspension
aus den erfindungsgemäßen feinteiligen
Polymeren mit reduzierter Schüttdichte
kann verwendet werden, um wäßrige Systeme
zu verdicken, wie Latexanstrichmittel, zementartige Systeme, Mineralaufschlämmungen,
Dichtungsmassen, Haftmittel auf Wasserbasis, Tinten, Borschlämme beim Ölbohren,
wäßrige Systeme
zur Ölgewinnung,
Kosmetika, Pharmazeutika, Beschichtung- und Leimungssysteme für Papier
und Karton, Appretur- und Oberflächenbehandlungssysteme
für Textilien
und als Additiv in der Herstellung von naßgelegten Vliesbahnen. Sie
können
allein oder in Kombination mit wenigstens einem anderen Verdicker
verwendet werden, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Hydroxyethylcellulose,
hydrophob modifizierter Hydroxyethylcellulose, hydrophob modifizierter
Ethylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose,
Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol, Polyurethanen, Polyacrylaten,
Polyacrylamiden, Guar, Guar-Derivaten, Tonen und alkalilöslichen
Polyacrylaten besteht.
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Die
erfindungsgemäßen Polymere
in feiner Teilchenform mit reduzierter Schüttdichte können zur Herstellung von Kunststoffprodukten
mit geringem Gewicht, als Tablettenbindemittel und Tablettensprengmittel, als
Hilfsstoff zur Steuerung der Freisetzung von Wirkstoffen, als Packmaterial
zum Trennen von Lösungsmitteln
durch selektive Adsorption und zur Herstellung elektrorheologischer
Flüssigkeiten
verwendet werden.
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Die
folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung weiter,
die die Herstellung einer wäßrigen Dispersion
verschiedener SATs betrifft. Jedoch sollten sie nicht als die einzigen
aufgefaßt
werden, die diese Erfindung beschränken, da andere Verfahrensvariationen
ohne Abweichen vom Umfang der Erfindung möglich sind. Wenn nichts anderes
angegeben sind, sind alle Teile und Prozentangaben gewichtsbezogen.
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Verfahren
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Messung
der Lösungsviskosität von Polymerlösungen – Die Lösungsviskosität von Polymerlösungen wurde
unter Verwendung eines Brookfield (BF) Viskosimeters (Modell DV-I)
bei 30 U/min und Umgebungstemperatur gemessen. Die Ergebnisse sind
in Centipoise (cps) angegeben.
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Auswertung
der Anstrichmitteleigenschaften – Die Verdickungssysteme (wäßrige Dispersionen
oder Lösungen)
wurden in eine Innengrundieranstrichmittelformulierung auf Basis
von UCAR® 367
Vinylacryllatex eingefügt
(Pigmentvolumenkonzentration = 60 %), um eine Anfangsviskosität von 95-100
Kreb-Einheiten (KU) zu erreichen. Die Einzelheiten der Vinylacryl-Grundierungsformulierung
sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Materialien
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- Tamol® 731
A ispergiermittel (Natriumsalz von polymerer Carbonsäure), erhältlich von
Rohm and Haas Company.
- Triton® N-101
Tensid (Nonylphenoxypolyethoxyethanol nichtionisches Tensid), erhältlich von
Union Carbide Corporation.
- AMP-95 (2-Amino-2-methyl-1-propanol), erhältlich von Angus Chemical Company.
- Colloid 640 Antischaummittel (eine Kieselerde/Petroleum-Dispersion) erhältlich von
Rhône-Poulenc
Inc.
- Ti-Pure® R-931
Titandioxid, erhältlich
von E.I. DuPont de Nemours & Co.
- Satintone® W
gebrannter Ton, erhältlich
von Englehard Industries.
- ECC# weißes
Calciumcarbonat, erhältlich
von ECC International.
- UCAR® 367
Vinylacryllatex, erhältlich
von Union Carbide Corporation.
- Texanol® Esteralkohol-Verlaufmittel
[2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-mono(2-methylpropanoat)],
erhältlich
von Eastman Chemical Co.
- Proxel® GXL
Biozid (1,3-Benzisothiazolin-3-on), erhältlich von ICI Americas.
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Tabelle
1 UCAR
® 367
Vinylacryl-Innengrundieranstrichmittelformulierung Grundanstrichmittel Pigmentmahlung
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Dispergieren
auf Hegman 4 bis 5 und Anlassen bei geringerer Geschwindigkeit wie
folgt.
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Das
obige Grundanstrichmittel (230 g) wurde mit der Verdickerlösung und
einer geeigneten Menge Wasser vermischt (Gesamtgewicht aus Verdicker
und Wasser = 50 g), um die Stormer-Viskosität des Anstrichmittels auf 97 ± 2 KU
einzustellen.
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Formulierungskonstanten
für das
verdickte Anstrichmittel
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Die
Signifikanz und das Ausmaß der
verschiedenen Anstrichmitteleigenschaften sind nachfolgend angegeben.
- a) Stormer-Viskosität, gemessen 24 h nach der Anstrichmittelherstellung,
wird durch ein Stormer-Viskosimeter
mit 200 s–1 Schergeschwindigkeit
gemessen und in Kreb-Einheiten (KU) ausgedrückt.
- b) Verdickungseffizienz (TE) wird als Trockengewichtsprozent
des Verdickers gemessen, der im Anstrichmittel erforderlich ist,
um eine Stormer-Viskosität
von 95-100 KU zu erreichen.
- c) ICI-Viskosität
wird durch ein ICI Kegel-Platte-Viskosimeter
bei 12 000 s–1 gemessen
und in Poise ausgedrückt.
- d) Verlaufen nach dem Lenata-Verfahren (gemessen auf einer Skala
von 0-10; 0 = am schlechtesten und 10 = am besten).
- e) Spritzbeständigkeit
nach dem Lenata-Verfahren, Balken im mittleren Bereich, Naßfilmdicke
(in mils; 1 mil = 25,4 μm),
oberhalb derer Gardinenbildung auftritt.
- f) Spritzbeständigkeit
durch Auswalzen über
einer schwarzen Platte (verglichen auf einer Skala von 0-10; 0 =
am schlechtesten und 10 = am besten).
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Beispiel 1
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C16-verkappter Poly(acetal-polyether) (C16-PAPE) wurde wie folgt hergestellt:
In
einen Abbe-Bandmischer wurden Polyethylenglykol [PEG-8000, MW ca.
8000 (1250 g)] und Natriumhydroxid (37 g) gegeben. Nach Versiegeln
des Reaktors wurde die Mischung für eine Stunde auf 80°C erwärmt. Dann
wurde Dibrommethan (18,5 g) zur PEG-8000/NaOH-Mischung gegeben und
die resultierende Reaktionsmischung wurde 4 Stunden auf 80°C erwärmt, um
das PEG-8000/Methylen-Copolymer zu bilden.
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Zum
PEG-8000/Methylen-Copolymer bei 80°C wurde 1-Bromhexadecan (65 g) gegeben und die
resultierende Mischung für
2 Stunden auf 120°C
erwärmt.
Im Anschluß wurde
der Reaktor geöffnet
und die geschmolzene Reaktionsmischung in ein Kunststofftablett
gegossen. Beim Abkühlen
auf Raumtemperatur verfestigte sich die Reaktionsmischung.
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Die
rohe Reaktionsmischung war in Wasser löslich (2 % Lösungs-BF-Viskosität bei 30
U/min: 410 cps).
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Eine
Probe dieses C16-PAPE wurde in einer Kaffeemühle gemahlen
und das gemahlene Material durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh gesiebt.
Die Schüttdichte
des gesiebten Materials (das durch das Sieb mit U.S. 20 mesh gelangt)
betrug 0,54 g/ml.
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Beispiel 2
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Das
C16-PAPE aus Beispiel 1 (350 g) wurde in
Tetrahydrofuran (750 ml) in einem geschlossenen Druckreaktor aus
rostfreiem Stahl suspendiert und die resultierende Suspension auf
60°C erwärmt und
für 1 Stunde
auf 60°C
gehalten. Die Lösung
wurde auf Raumtemperatur abgekühlt
und auf ein Kunststofftablett überführt. Man
ließ das
Lösungsmittel
innerhalb eines Abzugs verdampfen, um ein flockiges Material zu
erhalten, das mit Mörser
und Pistill gemahlen wurde. Das gemahlene Polymer wurde durch ein
Sieb mit U.S. 20 mesh gesiebt.
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Die
Schüttdichte
des gesiebten Materials (das durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh gelangt)
betrug 0,4 g/ml.
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Beispiel 3
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Keltrol
RD Xanthangummi (erhältlich
von Kelco) (0,6 g) wurde in Wasser (164,1 g) gelöst. Zu dieser Lösung wurde
Natriumformiat (75 g) gegeben und die resultierende Mischung gerührt, bis
das Natriumformiat gelöst
war. Dann wurden zu dieser gut gerührten Lösung aus Xanthan/Natriumformiat
langsam feinverteilte Teilchen (die durch ein Sieb mit U.S. 20
mesh gelangen) von C16-PAPE (60 g), hergestellt
gemäß Beispiel
2, gegeben. Die resultierende Suspension wurde für 2 Stunden gerührt, nachdem
eine 17%ige Lösung
von 1,3-Benzisothiazolin-3-on
(0,3 g) (erhältlich
von ICI Americas unter der Handelsbezeichnung Proxel® GXL)
hinzugegeben war, und über
Nacht stehengelassen. Am nächsten
Tag wurde die Suspension erneut zur Bildung einer glatten gießfähigen Suspension
gerührt,
die nach Lagerung bei Raumtemperatur für 2 Monate stabil war.
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Eine
2%ige Polymerlösung
(auf Basis der Menge des aktiven C16-PAPE)
der obigen Suspension wurde durch Zugabe einer geeigneten Menge
Wasser hergestellt. Die BF-Viskosität dieser 2%igen Lösung, gemessen
bei 30 U/min, betrug 437 cps.
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Beispiel 4
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Die
wäßrige C
16-PAPE-Suspension aus Beispiel 3 und eine
Lösung
aus dem gleichen C
16-PAPE in einer 1:4 (Gewichtsbasis)
Butylcarbitol/Wasser-Mischung mit 25 % Feststoffen wurden in einer
Vinylacryl-Grundieranstrichmittelformulierung ausgewertet. Die Anstrichmitteleigenschaften
dieser zwei Systeme wurden verglichen. Wie aus den nachfolgenden
Daten ersichtlich ist, lieferten beide Verdickersysteme sehr ähnliche
Anstrichmittelleistungseigenschaften. Jedoch war der Verwendungsgrad
von aktivem C
16-PAPE zur Verdickung des
Anstrichmittels auf die gleiche Stormer-Viskosität signifikant geringer, wenn
das C
16-PAPE als wäßrige Suspension in Gegenwart
eines Salzes bereitgestellt wurde.
I = Beginn;
O = nach Lagerung über
Nacht.
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Beispiel 5
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Ein
C12-PAPE wurde gemäß Beispiel 1 unter Verwendung
von 1-Bromdodecan (70 g) als Verkappungsmittel hergestellt.
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30
g dieses C12-PAPE und 70 g des in Beispiel
1 hergestellten C16-PAPE wurde zusammen
vermischt. Feinverteilte Teilchen dieser Mischung wurden gemäß Beispiel
2 hergestellt. Eine stabile wäßrige Suspension wurde
aus diesem gemischten Polymersystem gemäß Beispiel 3 hergestellt. Die
Suspension war homogen, glatt und gießfähig.
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Beispiel 6
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Ein
mit gemischter C12/C16-hydrophober
Gruppe endverkapptes PAPE (C12/C16-PAPE) wurde gemäß Beispiel 1 unter Verwendung
von 1-Bromdodecan (20 g) und 1-Bromhexadecan (50 g) als Verkappungsmittel hergestellt.
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Eine
flockige Version dieses C12/C16-PAPE
wurde gemäß Beispiel
2 hergestellt. Eine wäßrige Suspension
dieses flockigen Materials, das durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh
gelangt, wurde gemäß Beispiel
3 unter Verwendung der folgenden Bestandteile hergestellt.
Xanthan – 0,4 g
Wasser – 99,4 g
Natriumformiat – 50 g
C12/C16-PAPE – 50 g
Proxel
GXL – 0,2
g
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Die
Suspension war homogen, gießfähig und
stabil.
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Beispiel 7
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Acrysol® RM-825
(erhältlich
von Rohm and Haas Company) ist eine Lösung mit 25 % Feststoffen aus einem
hydrophob modifizierten Polyetherpolyurethan in einer 1:4 (G/G)
Butylcarbitol/Wasser-Mischung. Zur Gewinnung des festen Polymers
wurde die Polymerlösung
(500 g) auf ein Glastablett gegossen und das Lösungsmittel in einem Abzug
verdampfen gelassen. Nach 10 Tagen hatte sich ein klebriger Feststoff
gebildet. Dieses Material wurde in Hexan (1000 ml) aufgeschlämmt und
3-mal mit Hexan (1000 ml) gewaschen, um verbleibendes organisches
Lösungsmittel
zu entfernen. Das so isolierte feste Polymer wurde über Nacht
bei Raumtemperatur in einem Vakuumofen getrocknet. Ein flockiger
Feststoff aus diesem Polymer wurde gemäß Beispiel 2 hergestellt.
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Dieser
flockige Feststoff dieses hydrophob modifizierten Polyetherpolyurethans
wurde mit Mörser
und Pistill gemahlen und durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh gesiebt.
Die Teilchen, die durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh gelangen, wurden
zur Herstellung der wäßrigen Suspension
in Verbindung mit anderen, in Beispiel 8 beschriebenen Polymeren
verwendet.
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Beispiel 8
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Eine
wäßrige Suspension
aus einer 9:21:30-Mischung (Gewichtsbasis) der flockigen Versionen
des C12-PAPE aus Beispiel 5, des C12/C16-PAPE aus Beispiel
6 und des Acrysol® RM-825 hydrophob modifizierten Polyetherpolyurethan-Verdickers aus Beispiel
7 wurde gemäß Beispiel
3 hergestellt. Die wäßrige Suspension war
stabil.
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Beispiel 9
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Beispiel
3 wurde unter Verwendung einer 1:3-Mischung (Gewichtsbasis) der
flockigen Versionen des C16-PAPE und des
Acrysol® RM-825
hydrophob modifizierten Polyetherpolyurethan-Verdickers aus Beispiel
7 wiederholt. Die wäßrige Suspension
war stabil.
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Beispiel 10
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Ein
C12/C14-PAPE wurde
gemäß Beispiel
1 unter Verwendung von 1-Bromdodecan (55 g) und 1-Bromtetradecan
(28 g) als Verkappungsmittel hergestellt. Das isolierte feste Polymer
wurde in einer Kaffeemühle gemahlen
und das gemahlene Polymer durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh gesiebt.
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Eine
wäßrige Suspension
dieses gesiebten Materials wurde gemäß Beispiel 3 unter Verwendung
der folgenden Materialien hergestellt.
Xanthan – 0,4 g
Wasser
= 99,4 g
Natriumformiat – 50
g
C12/C14-PAPE
(Teilchen durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh gesiebt) – 50 g
Proxel
GXL – 0,2
g
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Bei
Stehenlassen bei Raumtemperatur für 12 Stunden gelierte die wäßrige Suspension,
und die Polymerteilchenphase trennte sich.
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Wenn
im Gegensatz das gleiche C12/C14-PAPE
zu einem flockigen Material gemäß Beispiel
2 umgewandelt und eine wäßrige Suspension
gemäß Beispiel
3 unter Verwendung der obigen Bestandteile und der flockigen Version
von C12/C14-PAPE
(das durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh gelangt) hergestellt wurde,
wurde eine stabile Suspension gebildet.
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Beispiel 11
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Beispiel
10 wurde unter Verwendung eines gemäß Beispiel 1 unter Verwendung
von 1-Bromdodecan (20 g) und 1-Bromhexadecan (50 g) als Verkappungsmittel
hergestellten C12/C16-PAPE
wiederholt. Es wurde festgestellt, daß das durch Mahlen des festen
Polymers in einer Kaffeemühle
und durch Sieben durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh hergestellte C12/C16-PAPE-Pulver
keine stabile Suspension bildete. Im Gegensatz bildete die gemäß Beispiel
2 hergestellte flockige Version des C12/C16-PAPE
eine stabile Suspension.
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Beispiel 12
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Ein
C16-PAPE wurde gemäß Beispiel 1 unter Verwendung
der folgenden Reagenzien hergestellt.
Polyethylenglykol (MW
~ 8000) – 1250
g ("wie erhalten")
Natriumhydroxid – 30 g
Dibrommethan – 15 g
1-Bromhexadecan – 75 g
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Beispiel
9 wurde unter Verwendung dieses C16-PAPE
wiederholt. Es wurde festgestellt, daß das durch Mahlen des festen
Polymers in einer Kaffeemühle
und durch Sieben durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh hergestellte C16-PAPE-Pulver keine stabile Suspension bildete.
Im Gegensatz bildete die gemäß Beispiel
2 hergestellte flockige Version des C16-PAPE
eine stabile Suspension.
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Beispiel 13
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Eine
wäßrige Suspension
der flockigen Version von Acrysol® RM-825
hydrophob modifiziertem Polyetherpolyurethan wurde gemäß Beispiel
3 hergestellt. wenn diese wäßrige Suspension über Nacht
stehengelassen wurde, entstand eine aus suspendierten Polymerteilchen
bestehende Deckschicht. Jedoch waren die Polymerteilchen nach Vermischen
der Suspension homogen in der wäßrigen Phase
verteilt.
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Beispiel 14
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Zur
Herstellung von feinen Teilchen mit reduzierter Schüttdichte
aus Rheolate 205 und 208 assoziativen Polyurethanverdickern, erhältlich von
Rheox, Inc., und Coatex BR 910 P assoziativem Polyurethanverdicker,
erhältlich
von Coatex, Frankreich, wird das Polymer (350 g) in siedendem Tetrahydrofuran
(750 ml) gelöst.
Nach Auflösung
des Polymers wird die Polymerlösung
auf ein Kunststofftablett gegossen. Man läßt das Lösungsmittel in einem Abzug
verdampfen, um einen flockigen Feststoff zu erhalten. Das flockige
feste Polymer wird gemahlen und durch ein Sieb mit U.S. 20 mesh
gesiebt.
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Die
obigen feinen Polymerteilchen werden zur Herstellung einer stabilen
wäßrigen Suspension
durch Zugabe von 60 g des teilchenförmigen Polymers zu einer Lösung aus
Xanthangummi (0,6 g), Natriumformiat (75 g) und Proxel GXL (0,3
g) in Wasser (164,1 g) wie in Beispiel 3 beschrieben verwendet.
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Beispiel 15
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Carbowax® 8000
Poly(ethylenoxy)glykol, MW 8000 (erhältlich von Union Carbide Chemicals
and Plastics, Inc.) (300 g, 0,0357 mol) und Igepal RC-620, erhältlich von
Rhône-Poulenc,
Surfactant & Specialities
(23,0 g, 0,0338 mol), eine Mischung aus Dodecylphenolethoxylaten,
werden mit 1356 g Toluol in einem 2 l-Reaktionsgefäß kombiniert,
das mit einem Dean-Stark-Wasserabscheider
ausgerüstet
ist. Die Mischung wird unter Stickstoff zur Entfernung von Wasser
durch azeotrope Destillation refluxiert. Die Dean-Stark-Falle wird
entfernt und eine Destillationssäule
an den Kolben angeschlossen. Powderlink 1174 Glycoluril, erhältlich von
Cytec Industries (15,92 g, 0,050 mol), wird hinzugegeben und die
Temperatur auf 100°C
erhöht
und Nacure 5076 (erhältlich
von King Industries) (1,38 g) Dodecylbenzolsulfonsäure hinzugegeben.
Zur Reduzierung des Drucks im Gefäß auf ca. 510 mmHg wird Vakuum
angelegt. Bei diesem Druck destilliert das Toluol mit einer langsamen,
gleichmäßigen Geschwindigkeit.
Das Toluol wird konstant nachgefüllt,
um ein konstantes Lösungsmittelniveau
aufrechtzuerhalten. Hiermit wird für 125 Minuten fortgeschritten,
worauf die Viskosität "X" auf der Gardner-Bläschenskala ist. Die Copolymerlösung wird
auf 70°C
abgekühlt
und mit Methylethanolamin (0,53 g) versetzt, um die Säure zu neutralisieren.
Die hydrophob modifizierte Aminoplastpolyether-Copolymerlösung wird weiter
auf 60°C
abgekühlt
und dann auf Tabletts zum Lufttrocknen ausgegossen. Das getrocknete
Polymer wird in kleine Stücke
geschnitten und mit 20 % Polymerfeststoffen in einer 4/1-Wasser-Diethylenglykolmonobutylether-Mischung
gelöst.
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Zur
Herstellung von feinen Teilchen mit reduzierter Schüttdichte
aus dem obigen hydrophob modifizierten Aminopolastpolyether wird
das Polymer (350 g) in siedendem Tetrahydrofuran (750 ml) gelöst. Nach
Auflösung
des Polymers wird die Polymerlösung
auf ein Kunststofftablett gegossen. Man läßt das Lösungsmittel in einem Abzug
zum Erhalt eines flockigen Feststoffs verdampfen. Das flockige feste
Polymer wird gemahlen und das Pulver durch ein Sieb mit U.S. 20
mesh gesiebt.
-
Die
obigen feinen Polymerteilchen werden zur Herstellung einer stabilen
wäßrigen Suspension
durch Zugabe von 60 g des teilchenförmigen Polymers zu einer Lösung aus
Xanthangummi (0,6 g), Natriumformiat (75 g) und Proxel GXL (0,3
g) in Wasser (164,1 g) wie in Beispiel 3 beschrieben verwendet.