CH660597A5 - Latex und verfahren zu dessen herstellung. - Google Patents

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CH660597A5
CH660597A5 CH2014/84A CH201484A CH660597A5 CH 660597 A5 CH660597 A5 CH 660597A5 CH 2014/84 A CH2014/84 A CH 2014/84A CH 201484 A CH201484 A CH 201484A CH 660597 A5 CH660597 A5 CH 660597A5
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latex
emulsion
alkyl
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CH2014/84A
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Prakash Mallya
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Polysar Ltd
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Latex,
der dadurch gekennzeichnet ist, dass er 58 bis 65 Gew.-% polymere Feststoffe von ethylenisch ungesättigten Monomeren enthält und pro 100 Gew.-Teile Monomere der polymeren Feststoffe
5 A) 0,5 bis 10 Gew.-Teile Einheiten, die von 3 bis 6 C-Atome enthaltenden ethylenisch ungesättigten Säuren, Aldehyden, Ketonen bzw. Amiden stammen, die unsubstituiert oder durch eine 1 bis 4 C-Atome enthaltende Alkyl- oder Hydroxyalkylgmppe substituiert sein können, oder io B) ein Gemisch davon mit bis zu 25 Gew.-Teilen Einheiten, die von einem 1 bis 8 C-Atome im Alkylrest enthaltenden Alkyl- oder Hydroxyalkylester einer 3 bis 6 C-Atome enthaltenden ethylenisch ungesättigten Säure stammen, enthält, wobei der Latex bei einem Gehalt an polymeren Fest-i5 Stoffen von ca. 61 Gew.-% eine Viskosität von weniger als 3000 mPa-s hat und eine zweigipflige Partikelgrössenverteilung hat, so dass 65 bis 85 Gew.-% der Polymerpartikel einen Durchmesser von 170 bis 300 nm haben und 35 bis 15 Gew.-% der Partikel einen Durchmesser von 30 bis 20 100 nm haben.
Die Partikel mit dem grossen Durchmesser haben eine Partikelgrösse von 170 bis 300 nm, und die kleinen Partikel haben vorzugsweise eine Partikelgrösse von 40 bis 100 nm. Vorzugsweise haben 65 bis 80 Gew.-% der Latexpartikel ei-25 nen Durchmesser von 180 bis 210 nm, und 35 bis 20 Gew.-% der Partikel haben einen Durchmesser von 45 bis 65 nm.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Latex mit einer Viskosität von weniger als 3000 mPa-s und einem Gehalt an polymeren 30 Feststoffen mit einer zweigipfligen Partikelgrössenverteilung, so dass 65 bis 85 Gew.-% der Polymerpartikel einen Durchmesser von 170 bis 300 nm haben und 35 bis 15 Gew.-% der Polymerpartikel einen Durchmesser von 30 bis 100 nm haben, durch Polymerisation einer Emulsion, die 50 bis 75 35 Gew.-Teile Wasser pro 100 Gew.-Teile nichtflüchtige Bestandteile, die aus nicht monomeren Additiven bestehen, sowie ein Gemisch von ethylenisch ungesättigten Monomeren, das pro 100 Gew.-Teile Monomere
A) 0,5 bis 10 Gew.-Teile mindestens eines Monomeren, to das aus 3 bis 6 C-Atome enthaltenden ethylenisch ungesättigten Säuren, Aldehyden, Ketonen und Amiden, die unsubstituiert oder durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder eine Hydroxyalkylgmppe mit 1 bis 4 C-Atomen substituiert sein können, gewählt ist, oder 45 B) ein Gemisch davon mit bis zu 25 Gew.-Teilen eines 1 bis 8 C-Atome im Alkylrest enthaltenden Alkyl- oder Hy-droxyalkylesters einer 3 bis 6 C-Atome enthaltenden ethylenisch ungesättigten Säure enthält, aufweist; dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man in der Emulsion Kerne 50 von Polymerpartikeln bildet und die Monomere darin bis zu einem Gesamtumsatz von 40 bis 60 Gew.% polymerisiert und dann pro 100 Gew.-Teile gesamte Monomere entweder (a) 0,75 bis 2,0 zusätzliche Gew.-Teile eines Mizellen bildenden oberflächenaktiven Mittels oder 55 (b) 2,5 bis 4,5 Gew.-Teile eines Impflatex mit eingipfliger Partikelgrössenverteilung mit einer Partikelgrösse von 27,5 bis 40 nm einführt und die Polymerisation im wesentlichen bis zum Ende fortsetzt.
Die Verfahren der Emulsionspolymerisation sind dem 60 Fachmann gut bekannt. Es gibt viele Bücher, Vorträge und Veröffentlichungen, die sich mit herkömmlichen Methoden der Emulsionspolymerisation befassen. Nützliche diesbezügliche Texte, die Emulsionspolymerisationsmethoden diskutieren, sind unter anderem 65 «High Polymer Latices» von D.C. Blackley, 1966, Mac-Laren & Sons Limited, London (Kapitel 5);
«Synthetic Rubber» von G.S. Whitby, John Wiley &
Sons Inc., 1954, New York;
660 597
4
«Emulsion Polymerization» von Piirma & Gardon, American Chemical Society, 1976, Washington, D.C.; und
«Emulsion Polymerization» von Irja Piirma, Academic Press Inc., 1982, New York.
Erfindungsgemäss vorgesehene Monomere enthalten eine ethylenisch ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung. Brauchbare Monomere sind z.B. Vinylchlorid, Vinyliden-chlorid, Acrylate oder Methacrylate oder Vinylmonoarylmo-nomere, wie Styrol. Die Vinylmonomeren können unsubstituiert oder durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder Chlor- oder Broamtome substituiert sein, wie a-Methyl-styrol, p-Methylstyrol, Vinyltoluol oder deren bromierte oder chlorierte Derivate. Brauchbare Monomere umfassen auch aliphatische, 4 bis 8 C-Atome enthaltende konjugierte Diene, wie 1,3-Butadien und Isopren. Das Polymer kann ein Olefin-Vinylester-Copolymer, wie ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, sein.
Die vorhegende Erfindung erfordert die Einführung eines oder mehrerer Monomerer A), die eine funktionelle Gruppe enthalten, in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-Teilen, vorzugsweise ca. 5 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile der gesamten Monomeren.
Der hier verwendete Ausdruck «funktionelle Gruppe» bedeutet eine polare Gruppe, nämlich eine Säure-, Aldehyd-, Keton- oder Amidgruppe. Derartige Monomere enthalten zusätzlich zu der funktionellen Gruppe mindestens eine ethy-lenische Doppelbindung. Die funktionellen Monomeren enthalten 3 bis 6 Kohlenstoffatome und können durch eine 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthaltende Alkyl- oder Hydroxyalkyl-gruppe substituiert sein. Vorzugsweise enthalten sie unverzweigte Alkenylreste.
Bei der Herstellung von Latices von kautschukartigen Polymeren eines Vinylmonomeren und eines konjugierten Diens kann das Verhältnis von Vinylmonomer zu Dien in der Beschickung innerhalb eines breiten Bereichs schwanken. In Latices von Polymeren von Vinylmonoarylmonomeren und konjugierten Dienen, die Monomere mit einer funktionellen Gruppe enthalten, kann das Vinylmonoarylmonomer in einer Menge von 20 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Mo-nomercharge, vorhanden sein, und das konjugierte Dien kann in einer Menge von 20 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Monomercharge, vorhanden sein. Vorzugsweise ist das Vinylmonoarylmonomer in einer Menge von 30 bis 60 Gew.- %, bezogen auf die Monomercharge, vorhanden, und das konjugierte Dien ist in einer Menge von 30 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Monomercharge, vorhanden.
Das Monomer, das die funktionelle Gruppe enthält,
muss in einer Menge von 0,5 bis ca. 10 Gew.-%, bezogen auf die Monomercharge, vorhanden sein. Die verwendete Menge hängt gewöhnlich von dem ins Auge gefassten Verwendungszweck des Polymeren ab. In vielen Fällen liegt die Menge des funktionellen Monomeren vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Monomercharge. Ein besonders bevorzugter Bereich für den Gehalt an funktionellem Monomer beträgt 0,75 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Monomercharge.
Die bevorzugten Monomere, die funktionelle Gruppen enthalten, sind Säuren oder Amide, die unsubstituiert oder durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder eine Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen substituiert sein können. Typische Säuren sind Mono- oder Disäuren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure. Typische Amide sind 3 bis 6 C-Atome enthaltende Amide, die unsubstituiert oder durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder eine Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen substituiert sein können, wie Acrylamid, Methacrylamid und N-Methylolacrylamid. Brauchbare Aldehyde sind 3 bis 6 C-Atome enthaltende Aldehyde, einschliesslich Zimtaldehyd.
Das Monomerengemisch kann gegebenenfalls pro 100 Gew.-Teile Monomere bis zu 25 Gew.-Teile eines 1 bis 8 s C-Atome im Alkylrest enthaltenden Alkyl- oder Hydroxyal-kylesters einer 3 bis 6 C-Atome enthaltenden ethylenisch ungesättigten Säure enthalten. Wenn der Ester vorhanden ist, wird er gewöhnlich in Mengen bis zu ca. 10 Gew.-%, insbesondere in Mengen von nicht mehr als 5 Gew.-%, verwen-io det. Typische Ester sind die Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, 2-Ethylhexyl- und a-Hydroxyethylester der Acrylsäure, Methacrylsäure, 3-Butensäure, Crotonsäure, 4-Pentensäure und 5-Hexensäure.
Das zusätzliche Mizellen bildende oberflächenaktive Mit-15 tel oder der Impflatex mit eingipfliger Partikelgrössenverteilung werden in die Emulsion, die polymerisiert wird, eingeführt, wenn der Gesamtumsatz 40 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Monomeren, die polymerisiert werden, erreicht hat. Es wird besonders bevorzugt, das ober-20 flächenaktive Mittel oder die Impfpartikel einzuführen,
wenn der Gesamtumsatz ca. 50 Gew.-% beträgt.
Es gibt eine grosse Anzahl von oberflächenaktiven Mitteln, die für die Emulsionspolymerisation in Frage kommen. Im Handel erhältliche oberflächenaktive Mittel werden in 25 grossem Umfang in Veröffentlichungen, wie «McCutchon's Emulsifiers and Detergents», das jährlich veröffentlicht wird, zusammengestellt. Die anfängliche Polymerisation kann unter Verwendung eines gemischten nichtionogenen und anionischen Emulgators oder eines anionischen Emulgators 30 ausgeführt werden.
Vorzugsweise ist das zusätzliche Mizellen bildende oberflächenaktive Mittel anionisch. Zu den herkömmlichen anionischen oberflächenaktiven Mitteln gehören Alkalimetallsalze, Erdalkalimetallsalze oder quaternäre Aminderivate 35 von Alkyletherschwefelsäuren, Alkylschwefelsäuren, Aryl-schwefelsäuren, Alkylarylschwefelsäuren, Alkylphosphor-säuren, Arylphosphorsäuren, Alkylarylphosphorsäuren, Alkylsulfonsäuren, Arylsulfonsäuren oder Alkylarylsulfon-säuren. Die Alkylreste in derartigen oberflächenaktiven Mit-40 teln sind gewöhnlich mittlere bis langkettige Gruppen mit 8 bis 25 C-Atomen, wie Stearyl- oder Laurylreste. Die Aryl-substituenten können Reste von aromatischen Verbindungen mit 6 bis 10 C-Atomen, wie Benzol, Naphthalin, Toluol oder Xylol, sein. Zu den typischen anionischen oberflächenakti-45 ven Mitteln gehören Natriumlaurylsulfat, Natriumlaurylsul-fonat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumdodecylben-zolsulfat, Natriumxylolsulfonat und Kaliumoleat.
Die Impfpartikel mit eingipfliger Partikelgrössenverteilung haben Partikelgrössen von 27,5 bis 40 nm, vorzugsweise so von ca. 30 nm. Der Impflatex muss genügend beständig sein, so dass er nicht koaguliert, wenn er der Emulsion zugesetzt wird. Ausserdem muss der Impflatex mit dem Polymer, das in der Emulsion gebildet wird, verträglich sein. Vorzugsweise ist der Impflatex ein Latex eines carboxylierten Styrol-Buta-55 dien-Polymeren. Es ist vorteilhaft, wenn der Impflatex ziemlich hoch carboxyliert ist und mindestens ca. 1,0% Carboxy-lierung aufweist. Die zugesetzte Menge des Impflatex hängt von der Partikelgrösse dieses Impflatex und der gewünschten Partikelgrösse nach der Polymerisation ab.
«o Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, sollen sie aber nicht einschränken. In den Beispielen sind, wenn nichts anderes angegeben ist, die Teile in der Formulierung Gewichtsteile pro 100 Teile Monomer.
Der Latex wurde unter Anwendung herkömmlicher radi-65 kalischer Emulsionspolymerisationsmethoden aus einem Ausgangsmaterial hergestellt, das ca. 60 Teile Styrol, 38 Teile Butadien und die angegebene Anzahl Teile funktionelles Monomer und Ester enthielt. Die Reaktionsdauer betrug ca.
5
660 597
10 Stunden, bis mehr als 95% umgesetzt und ein theoretischer Feststoffgehalt von ca. 60% erhalten wurden.
In der folgenden Tabelle wurde Natriumlaurylethersulfat bei dem angegebenen Betrag von Gewichtsprozent Feststoffen in dem Reaktor in der angegebenen Menge in die Emul-sionspolymerisationsmischung eingeführt. Der wirkliche Feststoffgehalt, der theoretische Feststoffgehalt und die Viskosität des resultierenden Latex wurden bestimmt. In dem letzten Beispiel, nämlich Beispiel N, wurde ein Impflatex mit einem Zahlenmitteldurchmesser von 36,8 nm anstelle des oberflächenaktiven Mittels zugesetzt. Die zugesetzte Menge 5des Impflatex betrug 3,12 Teile pro 100 Teile Monomer (pphm).
Tabelle
Re
Ge
Funktio
Zugesetztes
Theore
Endfest
Visko
Dl,
Ds,
wL
ws ak sam nelles
oberflächen tischer stoff sität nm nm
tion tes
Monomer aktives Mittel
Fest gehalt
(Nr. 3
Wasser
Typ pphm
Ge pphm stoff im Re bei 30
pphm
samt
gehalt, %
aktor, %
UpM),
umsatz
mPa-s
A
71,4
IA
2,25
44,7
1,13
59,15
58,0
280
B
71,4
IA
2,25
48,7
1,13
59,15
57,6
240
C
71,4
IA
2,25
41,8
1,24
59,15
57,8
200
D
71,5
IA
2,1
44,6
1,24
61,06
59,4
600
E
66,7
IA
2,1
48,5
1,24
62,6
60,8
800
F
71,5
IA
2,0
50,6
1,24
59,15
57,3
120
MA
1,0
G
71,5
IA
2,0
46,5
1,24
59,15
57,8
340
AA
1,0
H
71,5
IA
2
45,7
1,24
59,15
58,0
540
204,0
58,2
68,1
31,9
AM
1
I
72,1
MA
4
43,7
2,0
59,15
58,2
340
218,1
47,3
68,3
31,7
AM
2
n-BA
5,9
MMA
9,1
J
72,1
MA
1,0
43,0
2,0
59,15
57,2
600
221,9
58,5
85,8
14,2
AM
2,0
n-BA
3,0
MMA
4,5
K
71,5
IA
1
46,0
1,24
59,15
57,6
1420
216,9
46,3
80,5
19,5
AM
2
L
72,1
MA
1
53,5
2
59,15
57,5
320
224,5
38,9
85,4
14,6
n-BA
5,9
MMA
9,0
M
59,13
IA
2
42,2
1,24
63,5
61,7
1920
N
71,4
IA
2,25
50
3,12
59,15
58,2
800
255,0
98,0
84,5
15,5
In der Tabelle haben die Abkürzungen die folgenden Bedeutungen:
IA = Itaconsäure MA = Methacrylsäure AA = Acrylsäure AM = Arylamid n-BA = n-Butylacrylat MMA = Methylmethacrylat
Dl = Durchmesser der grossen Partikel, nm Ds = Durchmesser der kleinen Partikel, nm WL = Gewichtsprozentsatz an grossen Partikeln Ws = Gewichtsprozentsatz an kleinen Partikeln Die Viskosität wurde unter Verwendung eines Brookfield LVT-Viskosimeters mit einer Spindel Nummer 3 bei 30 Umdrehungen pro Minute gemessen.
C

Claims (9)

  1. 660 597
    2
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Latex, dadurch gekennzeichnet, dass er 58 bis 65 Gew.-% polymere Feststoffe von ethylenisch ungesättigten Monomeren enthält und pro 100 Gew.-Teile Monomere der polymeren Feststoffe
    A) 0,5 bis 10 Gew.-Teile Einheiten, die von 3 bis 6 C-Atome enthaltenden ethylenisch ungesättigten Säuren, Aldehyden, Ketonen bzw. Amiden stammen, die unsubsituiert oder durch eine 1 bis 4 C-Atome enthaltende Alkyl- oder Hydroxyalkylgmppe substituiert sein können, oder
    B) ein Gemisch davon mit bis zu 25 Gew.-Teilen Einheiten, die von einem 1 bis 8 C-Atome im Alkylrest enthaltenden Alkyl- oder Hydroxyalkylester einer 3 bis 6 C-Atome enthaltenden ethylenisch ungesättigten Säure stammen, enthält, wobei der Latex bei einem Gehalt an polymeren Feststoffen von ca. ca. 61 Gew.-% eine Viskosität von weniger als 3000 mPa-s hat und eine zweigipflige Partikelgrössenver-teilung hat, so dass 65 bis 85 Gew.-% der Polymerpartikel einen Durchmesser von 170 bis 300 nm haben und 35 bis
    15 Gew.-% der Partikel einen Durchmesser von 30 bis 100 nm haben.
  2. 2. Latex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Polymere von
    - 20 bis 70 Gew.-% eines 4 bis 6 C-Atome enthaltenden aliphatischen konjugierten Diolefins,
    - 20 bis 70 Gew.-% eines Vinylmonoarylmonomeren und
    - 0,5 bis 10 Gew.-% mindestens eines Monomeren, das aus 3 bis 6 C-Atome enthaltenden ethylenisch ungesättigten Säuren, Aldehyden, Ketonen und Amiden gewählt ist, die unsubstituiert oder durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder eine Hydroxyalkylgmppe mit 1 bis 4 C-Atomen substituiert sein können, ableitet, sowie
    - 0 bis 25 Gew.-% Einheiten enthält, die von einem 1 bis 8 C-Atome im Alkylrest enthaltenden Alkyl- oder Hydroxyalkylester einer 3 bis 6 C-Atome enthaltenden ethylenisch ungesättigten Säure stammen.
  3. 3. Verfahren zur Herstellung eines Latex mit einer Viskosität von weniger als 3000 mPa-s und einem Gehalt an polymeren Feststoffen mit einer zweigipfligen Partikelgrössenver-teilung, so dass 65 bis 85 Gew.-% der Polymerpartikel einen Durchmesser von 170 bis 300 nm haben und 35 bis 15 Gew.-% der Polymerpartikel einen Durchmesser von 30 bis 100 nm haben, durch Polymerisation einer Emulsion, die 50 bis 75 Gew.-Teile Wasser pro 100 Gew.-Teile nichtflüchtige Bestandteile, die aus nicht monomeren Additiven bestehen, sowie ein Gemisch von ethylenisch ungesättigten Monomeren, das pro 100 Gew.-Teile Monomere
    A) 0,5 bis 10 Gew.-Teile mindestens eines Monomeren, das aus 3 bis 6 C-Atome enthaltenden ethylenisch ungesättigten Säuren, Aldehyden, Ketonen und Amiden, die unsubstituiert oder durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder eine Hydroxyalkylgmppe mit 1 bis 4 C-Atomen substituiert sein können, gewählt ist, oder
    B) ein Gemisch davon mit bis zu 25 Gew.-Teilen eines 1 bis 8 C-Atome im Alkylrest enthältenden Alkyl- oder Hy-droxyalkylesters einer 3 bis 6 C-Atome enthaltenden ethylenisch ungesättigten Säure enthält, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass man in der Emulsion Kerne von Polymerpartikeln bildet und die Monomeren darin bis zu einem Gesamtumsatz von 40 bis 60 Gew.-% polymerisiert und dann pro 100 Gew.-Teile gesamte Monomere entweder
    (a) 0,75 bis 2,0 zusätzliche Gew.-Teile eines Mizellen bildenden oberflächenaktiven Mittels oder
    (b) 2,5 bis 4,5 Gew.-Teile eines Impflatex mit eingipfliger Partikelgrössenverteilung mit einer Partikelgrösse von 27,5 bis 40 nm einführt und die Polymerisation im wesentlichen bis zum Ende fortsetzt.
  4. 4. Verfahren nach Anspmch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation der Monomeren soweit durchgeführt wird, bis der Latex eine solche Partikelgrössenverteilung der polymeren Feststoffe hat, dass 65 bis 80 Gew.-%
    5 der Polymerpartikel einen durchschnittlichen Durchmesser von 180 bis 210 nm haben und 35 bis 20 Gew.-% der Polymerpartikel einen durchschnittlichen Durchmesser von 45 bis 65 nm haben.
  5. 5. Verfahren nach Anspmch 3 oder 4, dadurch gekenn-io zeichnet, dass man der Emulsion ein anionisches oberflächenaktives Mittel, das aus Alkalimetallsalzen, Erdalkalimetallsalzen, Ammoniumsalzen und Aminderivaten von 8 bis 25 C-Atome enthaltenden Alkyletherschwefelsäuren, 8 bis 25 C-Atome enthaltenden Alkylschwefelsäuren, 8 bis 25
    15 C-Atome enthaltenden Alkylsulfonsäuren, 8 bis 25 C-Atome im Alkylrest enthaltenden Alkylarylsulfonsäuren und 8 bis 25 C-Atome im Alkylrest enthaltenden Alkylbernsteinsäuren gewählt ist, zusetzt.
  6. 6. Verfahren nach Anspmch 5, dadurch gekennzeichnet, 20 dass man das anionische oberflächenaktive Mittel zu der
    Emulsion zusetzt, wenn der Gesamtumsatz ca. 50 Gew.-% erreicht hat.
  7. 7. Verfahren nach Anspmch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass man der Emulsion einen Impflatex mit ein-
    25 gipfliger Partikelgrössenverteilung mit einer Partikelgrösse von 27,5 bis 40 nm zusetzt.
  8. 8. Verfahren nach Anspmch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man als Impflatex ein carboxyliertes Styrol-Butadien-Polymer verwendet.
    30 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als ethylenisch ungesättigte Monomere
    - 20 bis 70 Gew.-% eines aliphatischen, 4 bis 6 C-Atome enthaltenden konjugierten Diolefins,
    - 20 bis 70 Gew.-% eines Vinylmonoarylmonomeren 35 und
    - 0,5 bis 10 Gew.-% mindestens eines Monomeren, das aus 3 bis 6 C-Atome enthaltenden, ethylenisch ungesättigten Säuren, Aldehyden, Ketonen und Amiden, die unsubstituiert oder durch eine Alkylgmppe mit 1 bis 4 C-Atomen oder eine
    40 Hydroxyalkylgmppe mit 1 bis 4 C-Atomen substituiert sein können, gewählt ist, sowie
    - 0 bis 25 Gew.-% eines 1 bis 8 C-Atome im Alkylrest enthaltenden Alkyl- oder Hydroxyalkylesters einer 3 bis 6 C-Atome enthaltenden enthylenisch ungesättigten Säure einge-
    45 setztwerden.
  9. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als ethylenisch ungesättigte Monomere
    - 30 bis 60 Gew.-% Butadien,
    so - 30 bis 60 Gew.-% Styrol und
    - 0,5 bis 5 Gew.-% mindestens eines Monomeren, das aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Acrylamid und Methacrylamid gewählt ist, sowie
    - 0,5 bis 5 Gew.-% eines Monomeren, das aus Butyl-55 acrylat, Ethylhexylacrylat, ß-Hydroxyethylacrylat und
    N-Methylolacrylamid gewählt ist, eingesetzt werden.
    so Polymere Materialien in wässrigen Dispersionen finden zahlreiche Anwendungen auf einer Anzahl verschiedener Gebiete. Lactices von Polymeren, die funktionelle Gruppen enthalten, werden zunehmend populär, da das Polymer auf spezifische Endanwendungen zugeschnitten werden kann. Der-65 artige Latices neigen dazu, beständig zu sein, und unterliegen weniger der Agglomeration ihrer Partikel als nicht funktionelle Polymere, die keine stabilisierenden funktionellen Gmppen enthalten. Es ist unwirtschaftlich, Latices von Po
    3
    660 597
    lymeren, die funktionelle Gruppen enthalten, herkömmlichen Methoden zu unterwerfen, die es ermöglichen, den Gehalt des Latex an polymeren Feststoffen über ca. 55% zu erhöhen. Dies hat eine Anzahl von Nachteilen, einschliesslich der Transportkosten und der Kosten für die Entfernung von Wasser aus dem Latex bei der Herstellung von Produkten.
    Ausserdem neigen Latices von Polymeren, die funktionelle Gruppen enthalten, bei einem Gehalt an polymeren Feststoffen von ca. 55% dazu, eine verhältnismässig hohe Viskosität zu haben. Dies stellt einen Nachteil bei der Anwendung derartiger Latices in Überzugsmassen dar, da die Viskosität der Masse gewöhnlich niedrig sein sollte.
    Die US-PS Nr. 3 637 563, die am 25. Januar 1972 erteilt wurde, beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Acryl-atlatices mit hohem Feststoffgehalt. Bei dem Verfahren wird eine Voremulsion hergestellt. Die Voremulsion ist eine Was-ser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion. Die vorliegende Erfindung erfordert keine Verwendung einer derartigen Voremulsion.
    Die GB-PS Nr. 1 191 649, die am 13. Mai 1970 veröffentlicht wurde, offenbart ein Verfahren, bei dem ein Vinyl-acetatlatex mit hohem Feststoffgehalt hergestellt wird, indem man eine Monomeremulsion in Wasser in Gegenwart einer Mindestmenge eines oberflächenaktiven Mittels und eines Katalysators polymerisiert, um einen Latex mit verhältnismässig grosser Partikelgrösse zu bilden. Bei ca. 50 bis 90% Umsatz wird weiteres oberflächenaktives Mittel zugesetzt, um den ursprünglich gebildeten Latex weiter zu stabilisieren. Das vorliegende Verfahren umfasst den Zusatz des oberflächenaktiven Mittels, um eine neue Population von Partikeln zu erzeugen.
    Die US-PS Nr. 4 130 523, die am 19. Dezember 1978 erteilt wurde, beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Latex mit hohem Feststoffgehalt, bei dem die kontinuierliche Entfernung eines Teils der partiell polymerisierten Emulsion und die Zugabe von frischer Monomerdispersion erforderlich ist. In der letzten Stufe wird die entfernte Emulsion wieder in das Reaktionsgefäss zurückgeführt. Die vorliegende Erfindung erfordert keine Entfernung oder Rückführung von partiell polymerisierter Monomerdispersion.
    In der Theorie besteht die Methode zur Erhöhung des Feststoffgehaltes eines Latex darin, dass man den Packungsgrad der Polymerpartikel verbessert. Wenn der Latex nur Partikel mit einer verhältnismässig grossen gleichmässigen Grösse enthält, existieren signifikante Hohlräume zwischen den Polymerpartikeln, die nun mit kleineren Partikeln ausgefüllt werden können!
    Aufgabe der Patente nach dem Stand der Technik und der vorliegenden Erfindung ist es, einen Latex mit hohem Feststoffgehalt und einer geringen Viskosität herzustellen. Zu diesem Zweck muss man während der Polymerisation in dem Latex eine zweigipflige oder polydisperse Partikelgrössenverteilung erzeugen. Nach dem Stande der Technik konnten beim Mischen und Einengen von Latices mit verschiedenen Partikelgrössen die Feststoffgehalte erhöht werden,
    wenn die Durchmesser der grossen Partikel ca. 160 nm und die Durchmesser der kleinen Partikel ca. 90 nm betrugen. Das Gewichtsverhältnis von grossen zu kleinen Partikeln lag im Bereich von ca. 70:30 bis 75:25.
    Es wurde nun gefunden, dass es möglich ist, direkt einen Latex mit einer zweigipfligen Partikelgrössenverteilung zu erzeugen, indem man ein zusätzliches Mizellen bildendes oberflächenaktives Mittel oder Impfpartikel mit einer ein-gipfligen Partikelgrössenverteilung in die Emulsion, die polymerisiert wird, einführt. Dies erspart die anschliessenden Stufen des Mischens und Einengens des Latex.
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