DE19926169A1 - Verfahren zur Herstellung von Trennmitteldispersionen und ihre Verwendung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Trennmitteldispersionen und ihre VerwendungInfo
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von Trennmitteldispersionen zur klebstoffabweisenden Beschichtung auf flächigem, blatt- oder bahnförmigem Material, insbesondere zur Herstellung von Oberflächenüberzügen auf der Rückseite von Haftklebebändern und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß man durch radikalische Polymerisation in wäßriger Dispersion Copolymere aus folgenden Monomerengemischen herstellt:...
Description
Die vorliegende Erfindung ist eine Weiterentwicklung der unter DE 28 45 541 be
schriebenen Verfahrensweise und betrifft die Herstellung von klebstoffabweisenden
Beschichtungen auf der Rückseite haftklebenden Artikeln, die durch eine Beschich
tung mit einer aus wäßriger Dispersion erzeugten Trennschicht eine hydrophobe und
klebstoffabweisende Oberfläche aufweisen. Derartige Beschichtungen werden häufig
bei der Herstellung von Haftklebebändern, bzw. Etiketten verwendet. Diese Artikel
bestehen zumeist aus einem flächigen Trägermaterial, wie z. B. Folien, Geweben
oder Papieren, das ein- oder beidseitig mit einer haftklebenden Beschichtung verse
hen ist. Um diese Beschichtung vor unerwünschter Verklebung zu schützen, wird
diese bis zum Zeitpunkt der Anwendung mit einer dehäsiven Abdeckung versehen.
Bei Haftklebebandrollen kann die dehäsiv ausgerüstete Rückseite des Trägermateri
als diese abdeckende Funktion übernehmen. Ein negativer Einfluß auf die Haftklebe
schicht durch Diffusionsprozesse oder nachlassende Dehäsivwirkung während der
Lagerung, insbesondere bei Einfluß höherer Temperaturen und Luftfeuchte, ist uner
wünscht.
In einer Vielzahl der Anwendungen von haftklebenden Abdeckungen werden an die
dehäsive Beschichtung der Trägerrückseite zusätzliche, spezielle Anforderungen
gestellt. Bei Haftklebebandrollen muß die Dehäsivbeschichtung z. B. eine definierte
Restadhäsion zur Haftklebeschicht aufweisen, damit bei Transport, Lagerung und
Gebrauch die Windungen sich nicht untereinander verschieben, andererseits aber
von Hand oder in Automaten ausreichend leicht ablängbar sind. Häufig übernehmen
derartige Beschichtungen auch wesentliche weitere Funktionen für die jeweilige
Anwendung. So ist beim Einsatz auf Gewebeträgern z. B. im Wundversorgungs
bereich neben der Trennwirkung die atmungsaktive Hydrophobierung mittels der
artiger Beschichtungen eine zusätzliche Anforderung. Bei Krepp-Papieren, die häufig
als Trägermaterial für Abdeckbänder dienen, wird für die besondere Beanspruchung
im Maler- und Lackierbereich eine Verfestigung des Papiers zur Erhöhung der Naß
reißfestigkeit mittels derartiger Beschichtungen gefordert. Außerdem sollen sie die
Papieroberfläche gegen nasse und trockne schmirgelnde Beanspruchung schützen.
Als weitere Anforderung muß die dehäsive Beschichtung eine sichere Haftung für
aufgesprühte Farb- und Lackformulierungen aufweisen, damit abperlende Sprühreste
die behandelten Flächen nicht verschmutzen. Die Verwendung von silicon- oder
fluororganisch basierten Trennfilmen, die bei Haftklebartikeln häufig eingesetzt
werden, ist besonders in diesem Industriebereich unerwünscht.
Bedenkt man, daß dieses komplexe Anforderungsprofil bei Einsatz unterschied
lichster Haftklebebeschichtungen auf verschiedensten Trägermaterialien erfüllt
werden soll, dann wird die Anzahl bereits vorgeschlagener Trennmittel verständlich.
In der US-PS 2 269 712 werden für die Rückseitenlackierung von haftklebenden Ab
deck-Papierbändern Schellack oder Nitrocellulose und andere Cellulosederivate vor
geschlagen. Derartige Beschichtungen entsprechen den heutigen Anforderungen in
keiner Weise, da sie kaum Dehäsivwirkung besitzen und dementsprechend ein Ab
längen von der Rolle äußerst schwierig gestalten. Außerdem werden diese Stoffe
aus Lösungen mit organischen Lösemitteln beschichtet, was heute aus Kostengrün
den und Aspekten des Umweltschutzes unerwünscht ist.
In der US-PS 3 438 794 wird der Einsatz von Carboxymethylcellulose im Gemisch
mit wasserlöslichen Salzen von aliphatischen Sulfonsäuren mit längeren KW-Ketten
für den gleichen Zweck beschrieben. Des weiteren lehrt die US-PS 2 358 831 die
Verwendung von Seifen und die US-PS 2 032 845 den Einsatz von Wachs als Trenn
mittel. Diese Produkte entsprechen den heutigen Anforderungen nicht, da die
trennwirksamen Anteile wie Seifen oder Wachse niedermolekulare diffusionsfähige
Stoffe sind, die bereits nach kurzer Lagerzeit von Haftkleberollen die Haftkraft der
verschiedensten haftklebenden Beschichtungen deutlich absenken.
Um diese Problematik zu umgehen, werden gemäß der US-PS 2 803 557 nieder
molekulare Dehäsivmittel auf eine Papieroberfläche aufgebracht und dort zu poly
meren Werner-Chromkomplexen der Stearinsäure umgewandelt. Diese Verfahrens
weise ist kostenaufwendig, verursacht unerwünschte Verfärbungen und ist wegen
der eingesetzten Chromverbindungen toxikologisch bedenklich.
Polymere Trennmittel sind seit längerem bekannt. In der DE-PS 8 72 621 werden co
polymere Acrylate beschrieben, deren Trennwirkung durch größere Anteile höherer
Homologe von Acrylestern erzielt wird. Auf ähnlicher Rohstoffbasis fußen die Anmel
dungen DE-AS 15 94 057 und DE-AS 13 00 852.
Neben den Copolymeren auf Basis von Acrylestern sind auch Copolymere aus
Olefinen bzw. Vinylethern mit Maleinsäureanhydrid bekannt. Die Trennwirkung wird
durch eine polymeranaloge Umsetzung der Anhydridgruppen mit Stearylalkohol oder
Stearylamin erzielt, wie dies in der DE-AS 10 75 772 bzw. US-PS 3 342 625 be
schrieben wird. Die US-PS 4 029 843 lehrt z. B. für diesen Zweck ein Copolymer aus
Octadecen oder n-Hexen mit Maleinsäureanhydrid.
Auch Polyadditionen werden zur Erzeugung von Trennschichten durchgeführt. Be
kannt ist die Polyaddition von langkettigen Diaminen und/oder Diolen an
Diisocyanate, wie sie in der US-PS 3 970 599 beschrieben wird oder die Umsetzung
von Prepolymeren, die Isocyanatgruppen tragen, mit Hydroxylgruppen oder Amino
gruppen spezieller Organosilicone gemäß US-PS 3 997 702. Bekannt ist in diesem
Zusammenhang auch die Umsetzung von Polyvinylalkohol mit Stearylisocyanat.
Nahezu alle oben genannten Trennmittel werden in organischen Lösemitteln her
gestellt und sind heute wegen der damit verbundenen Kosten und der Auflagen des
Umweltschutzes von geringem Interesse. Insbesondere bei saugfähigen Trägerma
terialien, wie z. B. Kreppapieren, die für Abdeck-Haftklebebänder besonders häufig
eingesetzt werden, sind wasserbasierte Zubereitungen erwünscht. Hinweise auf
wasserbasierte Systeme finden sich in der Literatur aber nur selten und betreffen
meistens Sekundär-Dispersionen, die aufwendig durch Entfernen der Lösemittel
hergestellt werden müssen. Ein weiterer Nachteil sind die verhältnismäßig niedrigen
Erweichungsbereiche, wodurch die Trennwirkung bei höheren Lagertemperaturen
deutlich vermindert wird. Schließlich sind auch die verhältnismäßig hohen Roh
stoffkosten von polymerisierbaren höheren Homologen der entsprechenden Vinyl
estern und -ethern von Nachteil für den praktischen Einsatz derartiger Verbrauchs
güter. Einen guten Kompromiß stellen die Trennmittel auf der Basis von Copoly
meren aus Styrol mit Maleinsäureanhydrid und nachfolgender polymeranaloger Um
setzung der Anhydridgruppen mit Stearylamin dar, wie dies in der bereits genannten
US-PS 3 342 625 beschrieben wird. Bei vertretbar niedrigen Rohstoffkosten werden
mit diesem Verfahren dehäsive Polymere mit Erweichungsbereichen <100°C her
gestellt. Nachteilig ist hierbei die Polymerisation in aromatischen, toxikologisch
bedenklichen Lösemitteln, wie z. B. Toluol.
Eine weitere Verbesserung zeigt die eingangs genannte DE 28 45 541 auf, bei der
ohne Verwendung von Lösemitteln, durch direkte Emulsionspolymerisation in ba
sischem wäßrigem Medium trennwirksame Copolymere aus Vinylverbindungen wie
z. B. Styrol mit Stearyl-Derivaten der Maleinsäure hergestellt werden können. Hierzu
wird in einer Vorstufe Maleinsäureanhydrid z. B. mit Stearylamin zum Maleinsäure
monostearylamid umgesetzt und anschließend in wäßriger, ammoniakalischer Lö
sung bei PH 9 radikalisch polymerisiert. Durch die Bildung des Ammoniumsalzes
erhält das Maleinsäure-monostearylamid die Fähigkeit, als einpolymerisierbarer
Emulgator für die Emulsionspolymerisation zu wirken. Nach dem Ausstreichen der
Polymerdispersion auf einem Trägermaterial und Trocknen bei <100°C bildet sich ein
dehäsiver Film unter Abspalten von Ammoniak. Außerdem wird durch die zumindest
teilweise Aufhebung der Salzform die Hydrophilie verringert, so daß der Trennfilm
trotz der hohen Anzahl von Carboxylgruppen zusätzlich stark wasserabstoßend wirkt.
Nachteilig bei dieser Verfahrensweise ist die Freisetzung erheblicher Mengen von
Ammoniak während der Trocknung, was u. a. aus Gründen des Umweltschutzes un
erwünscht ist. Des weiteren hat sich gezeigt, daß bei der dort beanspruchten Emul
sionspolymerisation im basischen Medium größere Anteile der trennwirksamen
Maleinsäure-derivate - z. B. Maleinsäure-monostearylamid - in monomerer Form
erhalten bleiben und nicht in die entsprechenden Copolymerisate z. B. mit Styrol ein
polymerisiert werden. Dies ist im wesentlichen darin begründet, daß im basischen
Medium die Maleinsäure-monoamide bzw. -ester als wasserlösliche Salze vorliegen
und dadurch eine Umsetzung mit den wasserunlöslichen Comonomeren verzögert
oder behindert wird. Zwar fördern monomere Trennsubstanzen, die bei guter Ver
träglichkeit im Polymerfilm fest verankert sind, die Trennwirkung. Ein zu hoher Anteil
trennwirksamer monomerer Bestandteile der Trennschicht wirkt sich aber bei höherer
Lagertemperatur oder Luftfeuchte störend auf die Haftklebeschicht und die Trenn
wirkung aus. Außerdem können größere Anteile der polymeren emulgierten Partikel
wegen ihrer geringen Größe bei Beschichtung von Papieren in das Fasergefüge ein
dringen und für die Trennwirkung unwirksam werden.
Aufgabe der Erfindung war demgemäß die Herstellung von Trennmitteln auf Basis
von in wäßriger Dispersion hergestellten Copolymeren mit Maleinsäureanhydrid-
Derivaten, die die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweisen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Trenndispersionen für klebstoffabweisende Be
schichtungen bestehen aus durch radikalische Polymerisation in wäßriger Dispersion
erzeugten Copolymeren von Maleinsäure-monoamiden oder -estern mit z. B. Styrol,
Vinylacetat, Vinylethern, Olefinen, (Meth)acrylaten oder deren Gemischen. Bevorzugt
werden als Hauptbestandteile Maleinsäure-monoamide bzw. -ester mit
Kohlenwasserstoffresten von 14-18 Kohlenstoffatomen verwendet. Besonders bevor
zugt sind wegen ihres hohen Glasübergangsbereichs Copolymere aus Maleinsäure-
monoamiden mit Styrol. Zur Erhöhung der Trennwirkung können zusätzlich weitere
trennwirksame Monomere wie z. B. (Meth)acrylsäure-stearylester einpolymerisiert
werden.
Die Molverhältnisse der Monomerzusammensetzung werden bezüglich
Styrol/Maleinsäure-derivat bevorzugt im Bereich 1/1 gewählt, können aber insbeson
dere bei Rezeptierung mit weiteren Comonomeren hiervon deutlich abweichen.
Die Polymerfilme zeigen nach Trocknung auf den Trägermaterialien, z. B. Krepp-
Papieren, eine Trennwirkung, deren Ausprägung durch die Polymerzusammen
setzung gezielt eingestellt werden kann. Für eine ausreichende Haftung von an
trocknenden Lackresten kann außerdem eine Abmischung der Trenndispersionen
mit weniger trennwirksamen filmbildenden wäßrigen Latices die Trennwirkung her
absetzen. Besonders gut geeignet sind hierfür Polymer-Latices auf Basis
Styrol/Butadien, die mehr oder weniger stark carboxyliert sein können und im nassen
und getrockneten Zustand mit den Trenndispersionen sehr gut verträglich sind. Da
bei kann, abhängig von der jeweiligen Anwendung, das Mischungsverhältnis in ei
nem weiten Bereich variiert werden. Die mit dieser Maßnahme zusätzlich erzielte
Flexibilisierung und verbesserte Filmbildung wirkt sich auf die Handhabung und den
Schutz des Trägermaterials gegen Schädigung durch eindringendes Wasser - z. B.
aus Dispersionsfarben - günstig aus. Eine Flexibilisierung kann auch durch Ein
polymerisieren von flexibilisierenden Monomeren wie Vinylethern oder Olefinen
erreicht werden, die auch als alleinige Comonomere einsetzbar sind. Verbindungen
dieser Stoffklassen können, wenn sie bei Raumtemperatur gasförmig vorliegen - z. B.
Isobuten - vorteilhaft in größeren Überschüssen eingesetzt werden, da die nach der
alternierenden Copolymerisation mit den Maleinsäurederivaten verbleibenden nicht
einpolymerisierten Monomeren sehr leicht durch Abdestillieren rückgewinnbar sind.
In geringem Umfange können auch Di-ester bzw. -amide der Maleinsäure oder
Fumarsäure einpolymerisiert werden, so daß mit einer entsprechenden Auswahl von
Monomeren aus den oben genannten Stoffklassen das Eigenschaftsprofil der trenn
wirksamen Copolymere in weiten Grenzen variiert werden kann.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen werden durch radikalische Polymerisation vor
zugsweise im neutralen oder sauren wäßrigen Medium hergestellt, wobei keine
oder nur geringe Mengen an Alkalien, z. B. Ammoniak, eingesetzt werden. Das
Monomergemisch wird in einem Polymerisationsreaktor insbesondere bei Tempe
raturen von 60-90°C in flüssiger Form mittels Dispergierscheiben oder anderen
dispergierenden Rührelementen in Wasser fein verteilt. Zur Einstellung der Teil
chengröße und zur Stabilisierung der Monomerdispersionen werden wasserlösliche
Polymere vorzugsweise Polyvinylalkohole im Gemisch mit Polyvinylpyrrolidon und
nichtionischen Emulgatoren aus der Stoffklasse ethoxylierter Fettalkohole der Was
serphase zugefügt. Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionen hat
sich diese Kombination von stabilisierenden Substanzen als wirksam und vorteilhaft
erwiesen. Der Einsatz einzelner Komponenten aus den genannten Stoffklassen allein
führt im allgemeinen zu unbefriedigenden Ergebnissen. Die Konzentration hydro
philer Stabilisatoren soll in Summe bezogen auf die Monomermenge insbesondere
ca. 8 Gew-% nicht überschreiten. Höhere Konzentration stören die hydrophobe
Oberfläche der erzeugten Trennfilme und erleichtern das Eindringen von Wasser.
Der pH-Wert kann bei Bedarf durch Zufügen geringer Mengen basischer Substanzen
- vorzugsweise Ammoniak - im Bereich 3-9 eingestellt werden. Die dadurch
verstärkte negative Ladung der Teilchen stabilisiert zusätzlich gegen
Agglomerationen. Anionische Emulgatoren können mit verwendet werden, sind für
eine Stabilisierung aber nicht unumgänglich. Die radikalische Polymerisation wird
insbesondere nach dem Mechanismus einer Perlpolymerisation durchgeführt, wobei
Teilchengrößen vorzugsweise im Bereich 1 µm-70 µm erzeugt werden.
Teilchengrößenbereiche zwischen 3 µm-50 µm sind besonders bevorzugt. Mit
diesen Teilchengrößen lassen sich, abhängig vom Teilchengrößenbereich, glatte
oder rauhe Trennschichten mit definierter Rauhigkeit der Oberflächen erzeugen. Im
Kontakt mit haftklebenden Filmen können rauhe Oberflächen eine wesentlich
geringere Benetzungsfläche bilden als sie vergleichsweise mit glatten
Trennbeschichtungen erzeugt wird. Dadurch wird die Trennwirkung erhöht und der
negative Einfluß von diffusionsfähigen Störstoffen zwischen den Beschichtungen
verringert.
Außerdem wird bei größeren Teilchen das unerwünschte Eindringen der trenn
wirksamen Substanz in das Fasergefüge von Papieren oder Geweben weitgehend
unterbunden und die Haftung von aufgesprühten Lacken oder Streichfarben erhöht.
Glattere Trennschichten sind hingegen besser bedruckbar und für manuelle Anwen
dungen verarbeitungsfreundlicher.
Die Steuerung der Teilchengrößenverteilung ist vorrangig über die Zusammen
setzung und Konzentration der Stabilisatoren und der Monomeren möglich. Auch die
Rührerdrehzahl und -Geometrie haben, wenn auch nur untergeordnet, einen Einfluß
auf die Teilchengröße. Außerdem hat die durch die Initiatoren erzeugte Radikalkon
zentration und die Löslichkeit der Radikalbildner einen wesentlichen Einfluß. So kön
nen z. B. wasserlösliche Initiatoren wie Ammoniumperoxidisulfat in Anwesenheit von
Mizellen bildenden Emulgatoren neben der Perlpolymerisation auch deutlich feinteili
gere Polymerpartikel mit Durchmessern <1 µm entsprechend dem Mechanismus der
Emulsionspolymerisation erzeugen. Als geeignete Emulgatoren können hierfür auch
die aus trennwirksamen Monomeren, wie z. B. Maleinsäure-monostearylamid, durch
Zugabe von geringen Mengen Ammoniak erzeugten Seifen dienen.
Zur Erzeugung eines hohen Anteils feinteiliger Teilchen können derartige Emulga
toren allein für die Stabilisierung ausreichen. Zur Verankerung der größeren Teilchen
durch Einbettung auf dem Trägermaterial beim Trocknen ist ein kleinerer Anteil an
verfilmendem, feinteiligem Emulsionspolymerisat wünschenswert, insbesondere
dann, wenn zur Erzielung sehr hoher Trennwirkung keine Abmischung mit einem
filmbildendem Latex vorgesehen ist.
Falls eine Vernetzung des Polymers erwünscht ist, kann diese z. B. durch Einpoly
merisieren von Divinylbezol oder anderen mehrfach ungesättigten Verbindungen
erzeugt werden. Auch thermische Vernetzungen bei der Filmbildung sind mit den
üblichen Methoden der Vernetzung von Dispersionspolymeren möglich, z. B. durch
Einpolymerisieren von N-Methylolacrylamid oder Zusätzen wie Zn-acetat und
andere für Carboxylgruppen enthaltende Dispersionspolymere übliche Vernetzer.
Die Polymerisation kann bei Monomerkonzentrationen zwischen 10-60 Gew.-%
vorzugsweise 25-40 Gew.-% im Temperaturbereich von ca. 60-90°C unter Ver
wendung von im Monomergemisch löslichen und/oder wasserlöslichen Radikal
bildnern innerhalb von ca. 4 h durchgeführt werden.
Für eine besonders ökonomische Herstellung der Trenndispersionen kann die
Synthese der trennwirksamen Maleinsäure-monoamide bzw. -ester in einer Vorstufe
im Polymerisationsreaktor durchgeführt werden. Hierzu wird das Reaktionsgut, z. B.
Stearylamin und Maleinsäureanhydrid in Styrol, das für diese Additionsreaktion zu
nächst lediglich als Lösemittel dient und gegen unerwünschte Polymerisation aus
reichend inhibiert ist, zu Maleinsäure-monostearylamid umgesetzt und zu einer kla
ren Lösung erhitzt. Anschließend werden die Wasserphase und die Stabilisatoren
hinzugefügt, die Monomeren dispergiert und nach Erreichen der Reaktionstempe
ratur polymerisiert. Dabei kann es zur Beherrschung der Exothermie und zur Erzeu
gung enger Teilchengrößenverteilungen von Vorteil sein, für die Vorstufe nur einen
Teil des Comonomeren, in diesem Beispiel Styrol, vorzulegen. Der zurückbehaltene
Anteil wird nach oder während der Polymerisation des in der Vorstufe erzeugten
Monomerengemisches eindosiert.
Die erhaltenen Dispersionen können direkt oder mit weiteren Zusätzen wie Be
netzungshilfen, Entschäumern, Verdickern oder Filmbildnern auf Trägermaterialien
verstrichen und zu Beschichtungen getrocknet werden. Übliche Schichtstärken liegen
zwischen ca. 3-10 g/qm.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert.
In einer 2L-4-Hals-Glasapparatur, ausgerüstet mit Dispergierscheibe (Durchm.
8 cm), Rückflußkühler, Stickstoff-Einleitrohr, Thermometer und Dosiervorlage werden
91,9 g Styrol = 0,88 Mol (Reinheit <99%, stab. mit 0,005% 4-tert.-butylcatechol), 79,2 g
Maleinsäure-anhydrid = 0,808 Mol (Reinheit <99%) und 215,2 g destilliertes
Stearylamin = 0,8 Mol (Armeen 18 D Firma Akzo Nobel) unter Rühren auf 85°C
erhitzt, bis eine klare Lösung des Reaktionsprodukts Maleinsäure-monostearylamid
in Styrol entstanden ist.
Anschließend wird eine Lösung von
5,13 g Polyvinylpyrrolidon = 1,33% bez. Monomergemisch
(Luviskol K90 Firma BASF),
3,86 g Polyvinylalkohol = 1,00%
(G04/140 Fa. Wacker),
12,85 g ethoxyl. Fettalkohol = 3,335
(Lutensol AT 50 Fa. BASF)
in 828 g entioniertes Wasser = 67% bez. auf Gesamtmenge unter Rühren (500 U/min) eindosiert und das entstandene Gemisch innerhalb 30 min. unter Beibe haltung der Rührer-Drehzahl und Überleiten von Stickstoff auf 83°C erhitzt, bis eine homogene Dispersion der Monomeren resultiert.
5,13 g Polyvinylpyrrolidon = 1,33% bez. Monomergemisch
(Luviskol K90 Firma BASF),
3,86 g Polyvinylalkohol = 1,00%
(G04/140 Fa. Wacker),
12,85 g ethoxyl. Fettalkohol = 3,335
(Lutensol AT 50 Fa. BASF)
in 828 g entioniertes Wasser = 67% bez. auf Gesamtmenge unter Rühren (500 U/min) eindosiert und das entstandene Gemisch innerhalb 30 min. unter Beibe haltung der Rührer-Drehzahl und Überleiten von Stickstoff auf 83°C erhitzt, bis eine homogene Dispersion der Monomeren resultiert.
Danach wird die Polymerisation durch Eindosieren von 23,3 g einer wäßrigen 5%igen
Lösung von Ammoniumperoxodisulfat initiiert. Die Reaktionstemperatur steigt inner
halb 20 min. auf 87°C an. Nach Überschreiten des Temp.-Maximums werden weitere
46,4 g der Initiatorlösung innerhalb 30 min zudosiert und die Polymerisation bei 84°C
innerhalb einer Gesamtreaktionszeit von 4 h zu Ende geführt.
Viskosität bei 24,2°C: 0,88 Pa.s bei Schergeschw. 10 1/s (Mettler RM 180
Messbecher 1 Spindel 2)
Feststoff: 33% Molverhältnis Styrol/Maleinsäure-monostearylamid im Feststoff 1,1/1.
Feststoff: 33% Molverhältnis Styrol/Maleinsäure-monostearylamid im Feststoff 1,1/1.
In einer Polymerisationsapp. werden, analog zu Beispiel 1, 87,0 g Stearylamin mit
32,0 g Maleinsäureanhydrid in 60,0 g Styrol zu einer klaren Lösung von Malein
säure-monostearylamid in Styrol umgesetzt. Danach werden 533 g entionisiertes
Wasser, in dem 1,33% Polyvinylpyrrolidon (Luviskol K90 Fa. BASF), 1% Polyvinyl
alkohol (Polyviol G04/140 Fa. Wacker) und 3,3% ethox. Fettalkohol (Lutensol AT 50
Firma BASF) bez. gesamte Monomermenge gelöst sind, eindosiert und das Gemisch
unter Rühren (500 U/min) auf 83°C erhitzt. Die Initiierung der Polymerisation erfolgt
wie in Beispiel 1 beschrieben durch Zugabe von 0,5% (bez. Monomere) Ammonium
peroxodisulfat in Form einer 5%igen wäßrigen Lösung. Während der Polymerisation
werden nach Durchlaufen des Temp.-Maximums von 89°C im Zeitraum von 40 min
weitere 60 g Styrol und 0,5% (bez. Monomere) Initiator eindosiert. Danach wird die
Polymerisation innerhalb weiterer 3 h bei 83°C zu Ende geführt.
Viskosität bei 24,2°C: 0,98 Pa.s bei Schergeschw. 10 1/s (Mettler RM 180
Messbecher 1 Spindel 2).
Feststoff: 30,7% Molverhältnis Styrol/Maleinsäure-monostearylamid im Feststoff 3,5/1.
Feststoff: 30,7% Molverhältnis Styrol/Maleinsäure-monostearylamid im Feststoff 3,5/1.
Die Reaktionsdurchführung von Beispiel 2 wird mit folgenden Änderungen
wiederholt:
- 1. Die Zusätze von Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und ethoxyliertem Fettalkohol entfallen.
- 2. Der pH-Wert der Wasserphase wird mit konzentriertem Ammoniak vor der
Initiierung der Polymerisation auf 9,5 eingestellt und durch Homogenisieren der
Mischung, ohne weitere Zusätze von Stabilisatoren, eine Monomer-Emulsion
hergestellt. Diese wird, wie in Beispiel 2 beschrieben unter Nachdosieren von
Styrol polymerisiert.
Teilchendurchmesser: 95% <1 µm
pH-Wert 9
Viskosität bei 24,2°C: 0,155 Pa.s bei Schergeschwindigkeit 10 1/s (Mettler RM 180 Messbecher 1 Spindel 2)
Feststoff: 30% Molverhältnis Styrol/Maleinsäure-monostearylamid im Feststoff 3,5/1
pH-Wert 9
Viskosität bei 24,2°C: 0,155 Pa.s bei Schergeschwindigkeit 10 1/s (Mettler RM 180 Messbecher 1 Spindel 2)
Feststoff: 30% Molverhältnis Styrol/Maleinsäure-monostearylamid im Feststoff 3,5/1
In einer 2L-4-Halsapparatur, die - abweichend von Beispiel 1 - zur Durchmischung
höher viskoser Dispersionen mit 3 kreuzweise übereinander angeordneten
Balkenrührorganen ausgerüstet ist, werden 104,1 g (1 Mol) Styrol (Reinheit und Sta
bilisierung entspr. Beispiel 1), 73,4 g Maleinsäure-monostearylamid (0,2 Mol) und
162,1 g Methacrylsäure-stearylester (0,5 Mol) unter Rühren zu einer klaren Lösung
auf 82°C erhitzt. Anschließend werden 827 g entionisiertes Wasser, in denen 3,5 g
Polyvinylpyrrolidon (siehe Beispiel 1), 2,7 g Polyvinylalkohol (s. Beispiel 1) und 8,8 g
ethox. Fettalkohol (s. Beispiel 1) gelöst sind, zugegeben und mit den Monomeren unter
Erhitzen auf 82°C bei einer Rührerdrehzahl von 500 U/min zu einer homogenen Dis
persion gemischt. Die Polymerisation wird durch Eindosieren von 17 ml einer wäß
rigen 10%igen Lösung von Ammoniumperoxidisulfat gestartet. Unter starkem Anstieg
der Viskosität steigt die Reaktionstemperatur auf ca. 90°C an.
Nach ca. 10 min sinkt die Viskosität wieder ab und die Reaktion wird bei 82°C unter
Nachdosieren weitere 17 ml der Initiatorlösung in einer Gesamtreaktionszeit von 4 h
zu Ende geführt.
Viskosität bei 24,2°C: 0,1 Pa.s bei Schergeschw. 10 1/s (Mettler RM 180
Messbecher 1 Spindel 2)
Feststoff: 30,3%
Feststoff: 30,3%
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Trennmitteldispersionen zur klebstoffabweisenden
Beschichtung auf flächigem, blatt- oder bahnförmigem Material, insbesondere
zur Herstellung von Oberflächenüberzügen auf der Rückseite von Haftklebebän
dern und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß man durch radikalische Poly
merisation in wäßriger Dispersion Copolymere aus folgenden Monomerengemi
schen herstellt:
- a) 10-90 Gew.-%, vorzugsweise 30-80 Gew.-% (bezogen auf das Gesamt gewicht der Monomere) eines oder mehrerer Maleinsäuremonoamide oder -monoester oder entsprechender Fumarsäure-derivate, deren Kohlen wasserstoffreste eine Kettenlänge von 12-32, vorzugsweise von 14-18, Kohlenstoffatomen aufweisen, als trennwirksamer Komponente, wobei das vorzugsweise eingesetzte Maleinsäure-monoamid, gegebenenfalls auch der Maleinsäure-monoester bis etwa zu einem Drittel durch Fumarsäure- bzw. Maleinsäurediester ersetzt sein kann,
- b) 15-85 Gew.-%, vorzugsweise 10-70 Gew.-% (bezogen auf das Gesamt gewicht der Monomere) Styrol oder Olefine oder Vinylethern oder -ester oder (Meth)Acrylderivate oder Gemische dieser Stoffe, wobei der Anteil dieser Comonomeren oder -Mischungen in einer Menge vorliegt, die für eine Copolymerisation mit den Malein(Fumar)säure-derivaten ausreicht und ebenfalls trennwirksame Monomere enthalten kann,
- c) 0,5-20 Gew.-%, vorzugsweise 1-10 Gew.-% (bezogen auf das Gesamt
gewicht der Monomere) mehrfach ungesättigter Verbindungen, vorzugs
weise Divinylbenzol oder
über funktionelle Gruppen vernetzende Monomere.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung der
Dispersionen wasserlösliche Stabilisatoren in Form von Polyvinylalkoholen, Poly
vinylpyrrolidonen und nichtionischen Emulgatoren verwendet werden, wobei be
vorzugt Gemische aus Polyvinylalkoholen, Polyvinylpyrrolidonen und ethoxylier
ten Fettalkoholen verwendet werden, die in einer Menge von vorzugsweise bis zu
8 Gew.-% bezogen auf das Polymer eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation in
Form einer Perlpolymerisation in saurem oder neutralem Medium hergestellt wird,
wobei Teilchengrößen von vorzugsweise 3 µm-50 µm Durchmesser erzielt wer
den.
4. Verwendung von Trennmitteldispersionen, die nach einem Verfahren der Ansprü
che 1 bis 3 hergestellt wurden, für trennwirksame Beschichtungen in direkter
Form oder in Abmischung mit weiteren Zusätzen wie Benetzungsmitteln, Ver
dickungsmitteln, Entschäumern und/oder filmbildenden Latices.
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|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: TESA AG, 20253 HAMBURG, DE |
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