WO2014173501A1 - Benzylalkoholalkoxylate als lösevermittler für wässrige tensidlösungen - Google Patents

Benzylalkoholalkoxylate als lösevermittler für wässrige tensidlösungen Download PDF

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    • C09K23/42—Ethers, e.g. polyglycol ethers of alcohols or phenols

Definitions

  • the present invention relates to aqueous surfactant solutions containing benzyl alcohol alkoxylates and their use as emulsifiers for emulsion polymerization.
  • Fatty alcohol ethoxylates are known in the art by addition of ethylene oxide to natural and synthetic fatty alcohols with a
  • fatty alcohols for ethoxylation are fatty alcohols of natural origin such as
  • coconut fatty alcohol and palm kernel oil alcohol for example, coconut fatty alcohol and palm kernel oil alcohol.
  • Ziegleralkohole having 8 to 22 carbon atoms and Guerbet alcohols having 10, 12, 14, 16 or 18 carbon atoms and linear and branched, secondary
  • Alkanoles with 8 to 22 carbon atoms are suitable.
  • the alcohols used may be saturated and unsaturated. It is observed that increases with the degree of ethoxylation of the melting temperature of the ethoxylates to tend at highly ethoxylated fatty alcohol ethoxylates to about a limit of 60 ° C. Furthermore, it can be observed that the ethoxylates of branched fatty alcohols show a lower melting temperature than ethoxylates of natural, linear, saturated fatty alcohols.
  • the fatty alcohol ethoxylates with solvents, such as water and organic solvents and other,
  • EP-1251736 describes surfactant / solvent combinations of alcohols, diols and alkoxylated alcohols.
  • Fatty alcohol ethoxylates containing 6 to 22 carbon atoms and alkanediol ethoxylates as solubilizers in water Fatty alcohol ethoxylates containing 6 to 22 carbon atoms and alkanediol ethoxylates as solubilizers in water.
  • US-2002076426A1 describes terpene alcohol ethoxylates as solvents for cosmetic and pharmaceutical preparations.
  • WO 2005017047 describes polyethylene glycols as solvents and humectants for pigment preparations containing surfactant mixtures.
  • VOCs volatile organic compounds
  • Another disadvantage of known organic solvents is their ecological and toxicological behavior.
  • a variety of solvents is toxic, irritating to skin and mucous membranes, difficult to biodegrade and environmentally toxic.
  • a disadvantage of polyethylene glycols and polyalkylene glycols is their hygroscopic behavior. For this reason, polyethylene glycols and polyalkylene glycols are used as moisturizing and water retaining agents as described in WO-2005017047.
  • alkanediol ethoxylates described in US-5346973 are prepared by oxidation of alpha olefins to epoxide, subsequent hydrolysis to 1, 2-alkanediols and ethoxylation and are only poorly available due to the complex, multi-step synthesis.
  • Object of the present invention was therefore to find new solvents with a boiling point of ⁇ 250 ° C, the melting point or the
  • the invention therefore relates to aqueous surfactant solutions containing
  • R is a linear, alkyl or alkenyl radical having 6 to 22 carbon atoms, n is an integer from 3 to 100,
  • A is a hydrogen atom or a methyl group
  • n a number from 3 to 10
  • aqueous surfactant solutions according to the invention may contain by-products which are customary for alkoxylation reactions.
  • Diethylene glycol Polyethylene glycols, propylene glycol, dipropylene glycol,
  • Typical sodium, potassium, calcium salts are the salts of acetic acid, propionic acid, lactic acid or higher carboxylic acid such as isononanoic acid.
  • the novel aqueous surfactant solutions may contain unreacted starting alcohols. These include unreacted fatty alcohols having 6 to 22 carbon atoms and unreacted benzyl alcohol. The content of such by-products and unreacted starting alcohols is usually
  • higher carboxylic acid is meant carboxylic acid having 6 to 18 carbon atoms.
  • An example of this isononanoic acid.
  • Component (A) is an ethoxylate of linear, saturated or unsaturated
  • the ethoxylates are present as a homologous series with a medium degree of ethoxylation.
  • the average degree of ethoxylation of component (A) is 3 to 00, preferably 5 to 80 and particularly preferably 8 to 50.
  • Component (B) is a benzyl alcohol alkoxylate prepared by the alkoxylation of benzyl alcohol with ethylene oxide and / or propylene oxide.
  • the benzyl alcohol alkoxylate may be present as either an ethoxylate, propoxylate or as a mixed alkoxylate of ethylene oxide and propylene oxide, with ethylene oxide and propylene oxide being attachable blockwise or randomly to the benzyl alcohol.
  • the alkoxylation is carried out by anionic, acid or alkali catalyzed addition of
  • Ethylene oxide and / or propylene oxide wherein the average degree of alkoxylation is 3 to 10, preferably 4 to 8.
  • the content of the aqueous surfactant solution according to the invention in water ad 100 wt .-%.
  • aqueous surfactant solutions according to the invention are transparent liquids of low viscosity at room temperature of 25 ° C. and can be easily metered and conveyed by means of pumps. Furthermore, let the
  • aqueous surfactant solutions according to the invention simply further dilute with water.
  • Another object of the invention is a method for
  • Emulsion polymerization by reacting 1, 0 to 70.0 wt .-% of at least one olefinically unsaturated monomer by free radical polymerization in
  • Reactive surfactant solution and optionally 0 to 5.0 wt .-% of an anionic surfactant.
  • Another object of the invention is the use of 0.01 to
  • aqueous surfactant solution 5.0% by weight of the aqueous surfactant solution according to the invention and optionally 0 to 5.0% by weight of an anionic surfactant as emulsifier in the free-radical emulsion polymerization of olefinically unsaturated monomers.
  • the percentages by weight in the process and use refer to the weight of the reaction mixture capable of emulsion polymerization.
  • Olefinically unsaturated monomers are understood as meaning compounds which contain one or more, preferably one olefinic, double bond and which are accessible to free-radical polymerization.
  • Preferred olefinically unsaturated monomers are
  • Vinyl monomers such as carboxylic acid esters of vinyl alcohol, for example vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl ethers of isononanoic acid or
  • Isodecanoic acid which are also referred to as C g and C 0 -Versatic Acid, aryl-substituted olefins such as styrene and stilbene,
  • olefinically unsaturated carboxylic esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, pentyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, tridecyacrylate, stearyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate and the corresponding methacrylic acid esters, olefinically unsaturated dicarboxylic acid esters, such as dimethyl maleate,
  • olefinically unsaturated carboxylic acids and dicarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid and fumaric acid and their
  • olefinically unsaturated sulfonic acids and phosphonic acids and their alkali metal and ammonium salts such as vinylsulfonic acid, vinylphosphonic acid,
  • olefinically unsaturated amines such as dimethylaminoethyl acrylate, acryloyloxethyltrimethylammonium halides, acrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N-Propylacrylamide, N-methylolacrylamide and the corresponding
  • Methacrylic acid derivatives and vinylmethylacetamide.
  • the above-mentioned monomers are reacted with further comonomers, preferably olefins or halogenated olefins having from 2 to 8 carbon atoms, e.g. Ethylene, propene, butenes, pentenes,
  • PEG 1000 Polyethylene glycol with a molecular weight of
  • PEG 4000 polyethylene glycol with a molecular weight of
  • an initiator solution consisting of 2.6 g of ammonium peroxodisulfate and 71.7 g of demineralized water is prepared.
  • the following components are placed in a 2 liter reaction vessel:
  • Initiator solution are dosed over a period of 3 hours at 80 ° C. Subsequently, a further 29.7 g of initiator solution are added and stirred at 80 ° C for one hour. The resulting aqueous polymer dispersion is cooled to 60 ° C, 21, 4 g of a 7% tert-butyl hydroperoxide solution
  • the polymer dispersion is a stable, milky liquid with the following

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Abstract

Gegenstand der Erfindung sind wässrige Tensidlösungen, enthaltend (A) 50,0 bis 90,0 Gew.-% eines Ethoxylates linearer, gesättigter oder ungesättigter Fettalkohole der Formel (I), worin R ein linearer, Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, n eine ganze Zahl von 3 bis 100, ist, (B) 0,01 bis 20,0 Gew.-% eines Benzylalkoholalkoxylates der Formel (II), worin A ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, m eine Zahl von 3 bis 10 darstellt, und (C) Wasser.

Description

Benzylalkoholalkoxylate als Lösevermittler für wässrige Tensidlösungen
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind wässrige Tensidlösungen, die Benzylalkoholalkoxylate enthalten, sowie ihre Verwendung als Emulgatoren für die Emulsionspolymerisation.
Fettalkoholethoxylate werden nach dem Stand der Technik durch Anlagerung von Ethylenoxid an natürliche und synthetische Fettalkohole mit einer
Kohlenstoffkettenlänge von 8 bis 22 Kohlenstoffatomen hergestellt. Übliche Fettalkohole zur Ethoxylierung sind Fettalkohole natürlicher Herkunft wie
Decylalkohol, Laurylalkohol, Cetylalkohol, Myristylalkohol, Oleylalkohol,
Stearylalkohol, oder Mischungen von C8- bis C22-Kettenschnitten, wie
beispielswiese Cocosfettalkohol und Palmkernölalkohol. Weiterhin sind
synthetische primäre Alkohole wie lso-Ci3-Oxoalkohole, Ci3/C15-Oxoalkohole, Mischungen linearer, einfach verzweigter oder mehrfach verzweigter Oxoalkohole mit einer mittleren C-Kettenlänge von 10 bis 15 Kohlenstoffatomen,
Ziegleralkohole mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und Guerbetalkohole mit 10, 12, 14, 16 oder 18 Kohlenstoffatomen und lineare und verzweigte, sekundäre
Alkanole mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen geeignet. Die verwendeten Alkohole können gesättigt und ungesättigt vorliegen. Dabei wird beobachtet, dass mit Zunahme des Ethoxylierungsgrades der Schmelztemperatur der Ethoxylate ansteigt, um bei hochethoxylierten Fettalkoholethoxylaten etwa gegen einen Grenzwert von 60 °C zu tendieren. Weiterhin kann beobachtet werden, dass die Ethoxylate verzweigter Fettalkohole eine niedrigere Schmelztemperatur zeigen, als Ethoxylate natürlicher, linearer, gesättigter Fettalkohole.
Um für den Transport und die Dosierung im jeweiligen Anwendungsfall ein flüssiges Produkt darreichen zu können, werden die Fettalkoholethoxylate mit Lösemitteln, wie Wasser und organischen Lösemitteln sowie weiteren,
schmelzpunktsenkenden Substanzen gemischt. Üblicherweise wird Wasser als Lösemittel verwendet. Wässrige Lösungen von Ethoxylaten natürlicher, linearer, gesättigter oder ungesättigter Fettalkohole sind jedoch in einem
Konzentrationsbereich von > 30 Gew.-% und in besonderen Fällen bei 35 Gew.-% bis 100 Gew.-% Fettalkoholethoxylat in Wasser bei Raumtemperatur von 25 °C fest.
Nach dem Stand der Technik wird daher die Zugabe von organischen Lösemitteln und Lösevermittlern beschrieben, um wässrige Lösungen von
Fettalkoholethoxylaten fließfähig zu halten.
EP-1251736 beschreibt Tensid/Lösemittelkombinationen aus Alkoholen, Diolen und alkoxylierten Alkoholen.
US-5346973 beschreibt gießbare, flüssige Tensidkonzentrate, die 50 bis
90 Gew.-% Tensidmischung aus gesättigten oder ungesättigten
Fettalkoholethoylaten mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und Alkandiolethoxylaten als Lösevermittler in Wasser enthalten.
US-2002076426A1 beschreibt Terpenalkoholethoxylate als Lösemittel für kosmetische und pharmazeutische Präparationen.
US-2010041577 beschreibt hochkonzentrierte, flüssige Waschmittelkonzentrate, die Glycole, Polylglykole, Glykolether oder Benzylalkohol als Lösemittel enthalten.
WO-2005017047 beschreibt Polyethylenglykole als Löse- und Feuchthaltemittel für Pigmentpräparationen, die Tensidgemische enthalten.
Nachteil bekannter organischer Lösemittel ist ihr niedriger Siedepunkt, der oftmals < 250 °C beträgt. Organische Verbindungen mit einem Siedepunkt von < 250 °C werden nach der EU Verordnung 2004/42/EG als leichtflüchtige organische Verbindungen (VOC) klassifiziert und gelten als umweltschädlich.
Ein weiterer Nachteil bekannter organischer Lösemittel ist ihr ökologisches und toxikologisches Verhalten. Eine Vielzahl von Lösemitteln ist toxisch, haut- und schleimhautreizend, schwer biologisch abbaubar und umwelttoxisch. Ein Nachteil von Polyethylenglykolen und Polyalkylenglykolen ist ihr hygroskopisches Verhalten. Aus diesem Grund verwendet man Polyethylenglykoie und Polyalkylenglykole als Feuchthalte- und Wasserrückhaltemittel wie in der WO-2005017047 beschrieben.
Ein weiterer Nachteil bekannter Lösevermittler ist ihre schlechte Verfügbarkeit und ihre hohen Herstellkosten. Die in US-5346973 beschriebenen Alkandiolethoxylate werden durch Oxidation von Alphaolefinen zum Epoxid, anschließende Hydrolyse zum 1 ,2-Alkandiolen und Ethoxylierung hergestellt und sind aufgrund der aufwendigen, mehrstufigen Synthese nur schlecht verfügbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, neue Lösemittel mit einem Siedepunkt von < 250 °C aufzufinden, die den Schmelzpunkt bzw. den
Schmelzbereich wässriger Lösungen von Ethoxylaten linearer, gesättigter oder ungesättigter Fettalkohole unterhalb von 25 °C Raumtemperatur senken und die obigen Nachteile nicht aufweisen.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass Benzylalkoholalkoxylate diese Aufgabe erfüllen.
Gegenstand der Erfindung sind daher wässrige Tensidlösungen, enthaltend
(A) 50,0 bis 90,0 Gew.-% eines Ethoxylates linearer, gesättigter oder
ungesättigter Fettalkohole der Formel (I),
Figure imgf000004_0001
worin
R ein linearer, Alkyl- oder Alkenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, n eine ganze Zahl von 3 bis 100,
ist, (B) 0,01 bis 20,0 Gew.-% eines Benzylalkoholalkoxylat.es der Formel (II),
Figure imgf000005_0001
worin
A ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe
m eine Zahl von 3 bis 10 darstellt, und
(C) Wasser.
Die erfindungsgemäßen wässrigen Tensidlösungen können darüber hinaus für Alkoxylierungsreaktionen übliche Nebenprodukte enthalten. Übliche
Nebenprodukte der Alkoxylierungsreaktion sind geringe Spuren an
Diethylenglykol, Polyethylenglykolen, Propylenglykol, Dipropylenglykol,
Polypropylenglykole und Mischpolymere aus Ethylenglykol und Propylenglykol, weiterhin Katalysatorreste wie Natrium-, Kalium-, Calciumsalze. Übliche Natrium-, Kalium-, Calciumsalze sind die Salze der Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure oder höherer Carbonsäure wie beispielsweise die Isononansäure. Weiterhin können die erfindungsgemäßen wässrigen Tensidlösungen nicht umgesetzte Startalkohole enthalten. Dazu zählen nicht umgesetzte Fettalkohole mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen und nicht umgesetzter Benzylalkohol. Der Gehalt solcher Nebenprodukte und nicht umgesetzter Startalkohole beträgt üblicherweise
< 1 Gew.-%, bezogen auf die wässrige Tensidlösung. Unter dem Begriff der "höheren Carbonsäure" wurde Carbonsäure mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen verstanden. Ein Beispiel hierfür ist die Isononansäure.
Komponente (A) ist ein Ethoxylat linearer, gesättigter oder ungesättigter
Fettalkohole mit 6 bis 22, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen und deren Gemische. Geeignete Fettalkohole sind Hexan-1-ol, Oktan-1-ol, Dekan-1-ol, Laurylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalcohol, Stearylalkohol, Eicosanol,
Behenylalkohol, Hexadecenol, Oleylalkohol und Linoleylalkohol. Die Ethoxylate liegen als homologe Reihe mit einem mittleren Ethoxylierungsgrad vor. Der mittlere Ethoxylierungsgrad der Komponente (A) beträgt 3 bis 00, vorzugsweise 5 bis 80 und besonders bevorzugt 8 bis 50.
Komponente (B) ist ein Benzylalkoholalkoxylat, hergestellt durch Alkoxylierung von Benzylalkohol mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid. Das Benzylalkoholalkoxylat kann sowohl als Ethoxylat, Propoxylat oder als Mischalkoxylat aus Ethylenoxid und Propylenoxid vorliegen, wobei Ethylenoxid und Propylenoxid blockweise oder statistisch an den Benzylalkohol angelagert werden können. Die Alkoxylierung erfolgt durch anionische, sauer oder alkalisch katalysierte Anlagerung von
Ethylenoxid und/oder Propylenoxid, wobei der mittlere Alkoxylierungsgrad 3 bis 10, vorzugsweise 4 bis 8 beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Gehalt der erfindungsgemäßen wässrigen Tensidlösung an Wasser ad 100 Gew.-%.
Die erfindungsgemäßen wässrigen Tensidlösungen sind bei Raumtemperatur von 25 °C transparente Flüssigkeiten von niedriger Viskosität und lassen sich mittels Pumpen einfach dosieren und fördern. Weiterhin lassen sich die
erfindungsgemäßen wässrigen Tensidlösungen einfach mit Wasser weiter verdünnen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
Emulsionspolymerisation, indem man 1 ,0 bis 70,0 Gew.-% mindestens eines olefinisch ungesättigten Monomers mittels radikalischer Polymerisation in
Gegenwart von 0,01 bis 5,0 Gew.-% der erfindungsgemäßen wässrigen
Tensidlösung und gegebenenfalls 0 bis 5,0 Gew.-% eines anionischen Tensides umsetzt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von 0,01 bis
5,0 Gew.-% der erfindungsgemäßen wässrigen Tensidlösung und gegebenenfalls 0 bis 5,0 Gew.-% eines anionischen Tensides als Emulgator in der radikalischen Emulsionspolymerisation von olefinisch ungesättigten Monomeren. Die Angaben zu Gewichtsprozenten bei Verfahren und Verwendung beziehen sich auf das Gewicht des zur Emulsionspolymerisation fähigen Reaktionsgemischs.
Unter olefinisch ungesättigten Monomeren versteht man Verbindungen, die eine oder mehrere, bevorzugt eine olefinische Doppelbindung enthalten, und die der radikalischen Polymerisation zugänglich sind. Bevorzugte olefinisch ungesättigte Monomere sind
Vinylmonomere, wie Carbonsäureester des Vinylalkohols, beispielsweise Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylether der Isononansäure oder der
Isodecansäure, die auch als Cg und Ci0-Versaticsäuren bezeichnet werden, Arylsubstituierte Olefine, wie Styrol und Stilben,
olefinisch ungesättigte Carbonsäureester, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n-Butylacrylat, i-Butylacrylat, Pentylacrylat, Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Tridecyacrylat, Stearylacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylacrylat sowie die entsprechenden Methacrylsäureester, olefinisch ungesättigte Dicarbonsäureester, wie Dimethylmaleinat,
Diethylmaleinat, Dipropylmaleinat, Dibutylmaleinat, Dipentylmaleinat, Dihexylmaleinat und Di-2-ethylhexylmaleinat,
olefinisch ungesättigte Carbonsäuren und Dicarbonsäuren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure und Fumarsäure und ihre
Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze,
olefinisch ungesättigte Sulfonsäuren und Phosphonsäuren und ihre Alkali- und Ammoniumsalze, wie Vinylsulfonsäure, Vinylphosphonsäure,
Acrylamidomethylpropansulfonsäure und ihre Alkali- und Ammonium-, Alkylammonium- und Hydroxyalkylammoniumsalze, Allylsulfonsäure und ihre Alkali- und Ammoniumsalze, Acryloyloxethylphosphonsäure und ihre Ammonium- und Alkalisalze sowie die entsprechenden
Methacrylsäurederivate,
olefinisch ungesättigte Amine, Ammoniumsalze, Nitrile und Amide, wie Dimethylaminoethylacrylat, Acryloyloxethyltrimethylammoniumhalide, Acrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylacrylamid, N-Ethylacrylamid, N-Propylacrylamid, N-Methylolacrylamid sowie die entsprechenden
Methacrylsäurederivate und Vinylmethylacetamid.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die oben genannten Monomere mit weiteren Comonomeren, vorzugsweise Olefinen oder halogenierten Olefinen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen wie z.B. Ethylen, Propen, Butene, Pentene,
1 ,3-Butadien, Chloropren, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylidenfluorid und Tetrafluorethylen polymerisiert.
Beispiele 1 - 13 (Vergleichsbeispiele) und Beispiele 14 - 16
Tensidlösungen Festpunkt wässriger Lösungen eines linearen, gesättigten
Ci2/Ci4-Fettalkoholethoxylates mit 30 Mol Ethylenoxid
Lösevermittler
PEG 1000 Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von
1000 g/mol (Vergleichsbeispiel)
PEG 4000 Polyethylenglykol mit einem Molekulargewicht von
4000 g/mol (Vergleichsbeispiel)
Dodekandiol + 8 EO 1 ,2-Dodekandiol umgesetzt mit 8 Mol Ethylenoxid
(Vergleichsbeispiel)
Polyglykol P 31/300 Pentaerythritol-Mischalkoxylat mit einem molaren Verhältnis von Ethylenoxid zu Propylenoxid von 4: 1 und einem mittleren Molekulargewicht von ca. 5000 g/mol (Vergleichsbeispiel) Genapol BA 040 Benzylalkohol umgesetzt mit 4 Mol Ethylenoxid mit einem
Gehalt an leicht flüchtigen Verbindungen, insbesondere nichtumgesetztem Benzylalkohol von < 1 % Tabelle 1
Figure imgf000009_0001
n.b. nicht bestimmt
Tabelle 2
Beispiel 5 6 7 8 9 10
Fettalkoholethoxylat [%] 60 55 50 60 55 50
PEG 4000 [%] 5 10 15 - - -
Dodekandiol + 8 EO [%] - - - 5 10 15
Wasser [%] 35 35 35 35 35 35
Summe [%] 100 100 100 100 100 100
Festpunkt [° C] 15 10 10 20 10 6
Brookfield - Viskosität
2125 1390 1320 3050 860 515 bei 25°C [mPas]
Tabelle 3
Beispiel 11 12 13 14 15 16
Fettalkoholethoxylat [%) 60 55 50 60 55 50
Polyglykol P31/300 [%] 5 10 15 - - -
Genapol BA 040 [%] - - - 5 10 15 Wasser [%] 35 35 35 35 35 35
Summe [%] 100 100 100 100 100 100
Festpunkt [° C] 20 10 10 20 8 6
Brookfield - Viskosität
2800 1264 920 1480 1333 355 bei 25°C [mPas]
Beispiel 17
Emulsionspolymerisation
Es werden 060 g einer Monomeremulsion bestehend aus folgenden
Komponenten durch Zugabe in ein Glasgefäß und unter Rühren hergestellt.
215,4 g vollentsalztes Wasser,
25,0 g einer 27 %igen Lösung eines Alkylpolyethylenglykolethersulfates,
Natriumsalz mit 7 Ethylenoxideinheiten (Emuisogen® EPA 073, Fa. Clariant),
32,1 g der erfindungsgemäßen, wässrigen Tensidlösung aus Beispiel 15, 7,5 g Acrylsäure (Monomer),
15,0 g Methacrylsäure (Monomer),
15,0 g Methacryamid (Monomer),
412,0 g 2-Ethylhexylacrylat (Monomer),
338,0 g Styrol (Monomer).
Parallel wird eine Initiatorlösung bestehend aus 2,6 g Ammoniumperoxodisulfat und 71 ,7 g vollentsalztem Wasser hergestellt. In einem 2 Liter Reaktionsgefäß werden folgende Komponenten vorgelegt:
374,0 g vollentsalztes Wasser und
2,8 g einer 27 %igen Lösung eines Alkylpolyethylenglykolethersulfat.es, Natriumsalz mit 7 Ethylenoxideinheiten (Emuisogen® EPA 073, Fa. Clariant). Unter Stickstoffatmosphäre und Rühren mit einem Ankerrührer wird die
Emulgatorlösung im Reaktionsgefäß auf 80 °C erwärmt und 23,0 g der
Monomeremulsion und 14,9 g der Initiatorlösung zugegeben. Sobald die radikalische Polymerisationsreaktion beginnt, steigt die Temperatur des
Reaktionsgemisches an und die Reaktionswärme wird durch Kühlung des Reaktionsgefäßes abgeführt. Die restliche Monomeremulsion und 29,7 g
Initiatorlösung werden über einen Zeitraum von 3 Stunden bei 80 °C dosiert. Anschließend werden weitere 29,7 g Initiatorlösung hinzugegeben und eine Stunde bei 80 °C gerührt. Die erhaltene wässrige Polymerdispersion wird auf 60 °C abgekühlt, 21 ,4 g einer 7 %igen tert.-Butylhydroperoxidlösung
hinzugegeben und eine weitere Stunde bei 60 °C gerührt, um nicht umgesetzte Monomeren möglichst vollständig zu polymerisieren. Aus demselben Grund werden anschließend 30,0 g einer 5 %igen Natnumdisuifitiösung dosiert und eine weitere Stunde bei 60 °C gerührt. Danach wird die wässrige Polymerdispersion abgekühlt und der pH-Wert mit 37,5 g einer 10 %igen Natriumhydroxidlösung auf 7 - 8 eingestellt.
Die Polymerdispersion ist eine stabile, milchige Flüssigkeit mit folgenden
Eigenschaften:
Test Ergebnis
Feststoffgehalt 50,1 Gew.-%
Koagulat 312 ppm
Teilchengröße 144 nm
Viskosität 1066 mPas
Gefrier-Tau-Stabilität Nach 5 Zyklen stabil
Lagerstabilitätstest stabil
Elektrolytbeständigkeit stabil

Claims

Patentansprüche:
1. Wässrige Tensidlösungen, enthaltend (A) 50,0 bis 90,0 Gew.-% eines Ethoxylates linearer, gesättigter oder
ungesättigter Fettalkohole der Formel (I),
Figure imgf000012_0001
worin
R ein linearer, Alkyl- oder Aikenylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, n eine ganze Zahl von 3 bis 100,
ist,
(B) 0,01 bis 20,0 Gew.-% eines Benzylalkoholalkoxylates der Formel (II),
Figure imgf000012_0002
worin
A ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe,
m eine Zahl von 3 bis 10 darstellt, und
(C) Wasser.
2. Wässrige Tensidlösungen nach Anspruch 1 , enthaltend weitere übliche Nebenprodukte ausgewählt aus folgenden Komponenten:
Diethylenglykol,
Polyethlyenglykole,
Propylenglykol,
Dipropylenglykol,
Polypropylenglykole, Mischpolymere aus Ethylenglykol und Propylenglykol, Natrium-, Kalium-, Calciumsalze der Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure oder höherer
Carbonsäuren.
3. Wässrige Tensidlösung nach Anspruch 1 und/oder 2, worin der Anteil von Wasser ad 100 Gew.-% ist.
4. Wässrige Tensidlösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, worin n eine Zahl von 8 bis 50 ist.
5. Wässrige Tensidlösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, worin R ein Alkyl- oder Alkenylrest mit 12 - 18 Kohlenstoffatomen ist.
6. Wässrige Tensidlösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, worin A für Wasserstoff steht.
7. Wässrige Tensidlösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 6, worin m für 4 bis 8 steht.
8. Verfahren zur Herstellung einer Polymeremulsion, indem man mindestens ein olefinisch ungesättigtes Monomer mittels radikalischer Polymerisation in Gegenwart von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der
Reaktionsmischung, einer wässrigen Tensidlösung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 - 7, umsetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, worin die Menge olefinisch ungesättigter Monomere zwischen 1 und 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der
Reaktionsmischung, liegt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 und/oder 9, worin zusätzlich bis zu 5 Gew.-% eines anionischen Tensids zugegen sind.
11. Verfahren nach einem oder mehrere der Ansprüche 9 bis 11 , worin die olefinisch ungesättigten Monomere ausgewählt sind aus Vinylmonomeren, Arylsubstituierten Olefinen, olefinisch ungesättigten Carbonsäureestern, olefinisch ungesättigten Dicarbonsäureester, olefinisch ungesättigten Carbonsäuren und Dicarbonsäuren, und ihren Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalzen, olefinisch ungesättigten Sulfonsäuren und Phosphonsäuren und ihren Alkali- und
Ammoniumsalzen, olefinisch ungesättigten Aminen, Ammoniumsalzen, Nitrilen und Amiden, und Vinylmethylacetamid.
12. Verwendung von 0,01 bis 5,0 Gew.-% der wässrigen Tensidlösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 7, und gegebenenfalls 0 bis 5,0 Gew.-% eines anionischen Tensides, als Emulgator in der radikalischen
Emulsionspolymerisation von olefinisch ungesättigten Monomeren.
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