Полимеры, содержащие наногель соли металла

Полимеры, содержащие наногель соли металла

Реферат

Изобретение относится к способу получения содержащих наногель соли металла водостойких продуктов полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения, а также к получаемым с применением данного способа изделиям, а также к их применению в качестве формованных изделий, масс для нанесения покрытия, пленок, волокон или в качестве маточной смеси для снабжения антимикробиальными свойствами синтетических материалов, в качестве кислородного барьера, в качестве влажностного барьера, в качестве барьера для химических соединений или для абсорбции электромагнитного или радиоактивного излучения.

В патентной заявке US 6,226,890 описываются слои в качестве влажностного барьера, состоящие из полимерного связующего и диспергированного сушащего средства с величиной частиц от 0,1 до 200 микрометров. В качестве сушащих средств называются, например, оксиды металлов или галогениды металлов. Недостатком слоев, получаемых этими дисперсиями, является сильное помутнение, которое препятствует применению для оптически прозрачных материалов или пленок.

В патентной заявке US 6,503,587 в качестве кислородного барьера описываются покрытия из полимера с диспергированными частицами железа с размером частиц от 1 до 150 мкм. Для внесения частиц железа в полимер требуется трудоемкий способ внесения. Кроме того, полученные при таком смешивании слои бывают мутными.

Из патентной заявки DE 10146050 известно о применении серебряных наночастиц в комбинации с солями металлов в качестве биоцида в связующих веществах и веществах для покрытий. Соли металла должны повышать эффективность серебряных наночастиц. Представленные там способы для производства таких материалов оказались неудовлетворительными в отношении воспроизводимого и гомогенного распределения веществ для покрытия в слое.

В патентной заявке DE 19707221 описываются дисперсии продуктов полимеризации, содержащие антибактериальные и фунгицидные ионы металлов, которые используются как защитные продукты полимеризации для других коллоидных систем. Получение осуществляется посредством прямой сополимеризации моноэтиленовых ненасыщенных моно- или дикарбоновых кислот, таких как акриловая кислота с нерастворимыми в воде полимеризуемыми соединениями согласно способу эмульсионной полимеризации. Ионы металлов вводятся посредством обработки плохо растворимыми солями тяжелых металлов. Поведение смеси полимеризатов, содержащих полученные таким способом ионы металлов, с требующей защиты дисперсией полимера является, однако, неудовлетворительным, так как, в особенности, при более высоких содержаниях ионов металлов часто возникает флокуляция, и полученные смешанные дисперсии обладают недостаточной прочностью на длительный период времени. Поэтому данный способ имеет только ограниченную возможность применения в получении прочных дисперсий.

В патентной заявке DE 60102291 описываются синтетические материалы, содержащие ионные частицы оксида меди для обеспечения антимикробиальными свойствами. Частицы имеют величину от 1 до 10 микрометров и выступают из поверхности синтетического материала. Получить гладкую прозрачную поверхность синтетических материалов или пленок с данными частицами невозможно. В патентной заявке DE 69806071 описываются продукты поликонденсации, содержащие устраняющие кислород частичные сегменты. Возможность же получения барьерных слоев для кислорода из данных материалов сильно ограничена, так как могут быть использованы только синтетические материалы, которые содержат большое количество данных частичных сегментов.

В патентной заявке DE 60108670 описываются пленки из пластмассы с барьерными свойствами против запахов, получаемые при внедрении в синтетические материалы бис-амидов жирной кислоты. Недостатком таких пленок является сильно ограниченная совместимость многих синтетических материалов с бис-амидами жирной кислоты. Так, в особенности, при хранении и температурных колебаниях может произойти выпотевание включенных бис-амидов жирной кислоты.

В патентной заявке US 4,426,438 описываются анионные смешанные полимеризаты, содержащие многовалентные катионы металла, их получение и их применение в фотографических материалах. Смешанные полимеризаты используются вместе с растворимыми в воде полимерами в качестве связующих средств в прозрачных покрытиях. Пленки или покрытия из этих смесей водочувствительны или растворимы в воде и не пригодны для применения в качестве прочных полезных материалов.

Поэтому существует потребность в простом и недорогом способе получения изделий из синтетических материалов, которые содержат наногели соли металла с гомогенным распределением.

Задачей данного изобретения является, таким образом, нахождение такого способа, который не имел бы недостатков существующего уровня техники.

Способ в соответствии с изобретением заключается, в первую очередь, в смешивании водной дисперсии из наногелей соли металла с водной дисперсией продукта полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения. Образующаяся при этом водная дисперсия, модифицированная с помощью наногеля соли металла, может применяться, например, непосредственно в целях нанесения покрытия и сушится только впоследствии. Сушка может производиться также и непосредственно после смешивания. Готовое покрытие или готовое изделие из синтетического материала в соответствии с изобретением получается после просушки и, в особенности, посредством последующего простого нагрева и имеет очень хорошее гомогенное распределение наногеля соли металла в изделии из синтетического материала. Водная дисперсия может высушиваться для получения промежуточного продукта, который лишь позже будет переработан в желаемое покрытие или желаемый продукт.

Предметы изобретения и его предпочтительные формы воплощения описываются в независимых и зависимых от них пунктах формулы изобретения.

Предметом настоящего изобретения является способ получения содержащей ионы металла водной дисперсии (D-III), отличающийся тем, что содержащая наногель соли металла водная дисперсия (D-I) смешивается с водной дисперсией (D-II) продукта полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения, причем из дисперсии (D-III) посредством высушивания, в особенности, с последующим нагревом, может быть получен водостойкий продукт. Получаемый таким образом водостойкий продукт может применяться как таковой или быть частью комбинированных материалов, например водостойкого покрытия или водостойкого конструктивного элемента.

Водостойкий продукт согласно изобретению отличается, в особенности, тем, что он нерастворим в воде или мало набухает. «Нерастворим» означает, что масса продукта при 24-часовой обработке водой и последующей просушке при комнатной температуре уменьшается менее чем на 5% (по массе), предпочтительно менее чем на 0,5% (по массе). Понятие «мало набухает» означает, что при 24-часовой обработке продукта водой происходит увеличение массы на менее чем 10% (по массе), предпочтительно менее 2% (по массе).

Предметом изобретения является также водная дисперсия, содержащая наногель соли металла, отличающаяся тем, что она включает наногель соли металла и частицы продукта полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения и предпочтительно изготавливается с помощью описанного ранее способа.

Предметом изобретения является также способ получения содержащих наногель соли металла водостойких продуктов полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения, а также получаемые данным способом изделия для применения в качестве формованных изделий, масс для нанесения покрытия, пленок, волокон или в качестве маточной смеси для снабжения антимикробиальными свойствами изделий из синтетических материалов, в качестве кислородного барьера, в качестве влажностного барьера, в качестве барьера для химических соединений, для абсорбции электромагнитного или радиоактивного излучения.

Под термином «наногель соли металла» согласно изобретению должны пониматься все полимерные частицы с диаметром одинаковых по объему шариков, составляющим максимально около 500 нм, которые, по крайней мере, имеют один анионно заряженный полимер и положительные ионы в качестве ионов противоположного заряда, в особенности, по крайней мере, одного металла или одного комплекса металлов. Диаметр частиц составляет предпочтительно менее 200 нм и, особенно предпочтительно менее 80 нм. Полезным оказалось также, чтобы их диаметр составлял как минимум около 5 нм, в особенности как минимум около 10 нм. Особенно предпочтительные полимерные частицы наногеля соли металла имеют диаметр одинаковых по объему шариков, составляющий от около 5 нм до около 200 нм.

Дисперсии (D-I), подходящие для способа в соответствии с изобретением, содержащие наногель соли металла, получают предпочтительно способом, включающим, по крайней мере, следующие три стадии в приведенном порядке. До, между и после данных стадий способа могут выполняться другие этапы способа, например внесение добавок, этапы концентрации или промывки.

На стадии 1 получают водную дисперсию сложного эфира акриловой или метакриловой кислоты сетчатой структуры с размером частиц, составляющим максимально около 500 нм. Получение осуществляется предпочтительно посредством эмульсионной сополимеризации, причем, по крайней мере, один этилен-ненасыщенный сложный эфир карбоновой кислоты, в особенности сложный эфир акриловой или метакриловой кислоты, полимеризуется в присутствии, по крайней мере, одного би- или полифункционального мономера со сшивающим действием и, по крайней мере, одного эмульгатора.

В качестве этилен-ненасыщенных сложных эфиров карбоновых кислот особенно предпочтительно используются сложные эфиры алифатических, в особенности, спиртов с короткими цепями, причем под короткой цепью следует понимать, что спиртовой остаток включает максимально 12 атомов углерода, предпочтительно максимально 6 атомов углерода и особенно предпочтительно от 1 до 4 атомов углерода.

В качестве би- или полифункциональных сшивающих мономеров подходят особенно мономеры с двумя или более этилен-ненасыщенными группами в молекуле. Особенно предпочтительными примерами таких мономеров являются соединения аллила, как, например, эфир аллила, из которых тетрааллилоксиэтан приводит к особенно хорошим результатам. Кроме того, особенно подходят алкены или циклоалкены с двумя или более двойными связями. Использование дивинилбензола или би- и полифункциональных акрилатов оказалось, напротив, менее предпочтительным.

Доля сшивающего мономера относительно общего количества мономера составляет предпочтительно более чем около 0,5 мол.%, в особенности более чем около 1 мол.% и, в особенно предпочтительном виде, по крайней мере, около 3 мол.%. В случае низкой доли сшивающих мономеров при омылении получаются сильновязкие гели, которые менее подходят для последующей обработки согласно способу в соответствии с изобретением. В целях достижения по возможности высокого содержания ионов металла без флокуляции, доля сшивающего мономера составляет, тем не менее, предпочтительно не более 20 мол.%, в особенности не более чем 10 мол.%.

В качестве эмульгаторов особенно подходят анионные и/или неионные поверхностно-активные соединения, катионные эмульгаторы - напротив - подходят меньше.

Эмульсионная сополимеризация производится предпочтительно в водной среде, причем вода предпочтительно преобладает, и может содержаться менее чем около 50% (по массе) дальнейших растворителей, смешивающихся с водой в используемом количестве.

На стадии 2 полученная согласно стадии 1 дисперсия метакрилата или акрилата сетчатой структуры подвергается гидролизу при использовании щелочных соединений, таких как, например, гидроксид щелочного металла или гидроксид аммония. Получаются анионные наногели со щелочными ионами или ионами аммония противоположного заряда.

На стадии 3 введенные на стадии 2 щелочные ионы или ионы аммония заменяются на многовалентные катионы. Ионный обмен может происходить посредством добавления растворимых в воде солей многовалентных металлов, в особенности существующих в форме водного раствора, или с помощью заряженных многовалентными ионами металлов катионообменников.

Дисперсии, содержащие наногель соли металла (D-I), которые получают согласно данному, состоящему, по крайней мере, из трех стадий способу, позволяют внедрение больших количеств ионов металла, и как было установлено, они даже еще и впоследствии, в отличие от полученных по-другому дисперсий, превосходно подходят для смешивания водных дисперсий (D-II), при этом не склонны к флокуляции и нежелательным повышениям вязкости и, таким образом, могут быть получены долгопрочные дисперсии (D-III) без нежелательных агломератов.

Анионно заряженные полимеры по отношению к общему молярному количеству содержащихся в полимере мономеров обычно имеют от около 1 до 100 мол.%, предпочтительно от около 20 до 100 мол.% и особенно предпочтительно от около 50 до 85 мол.% ковалентно связанных анионных групп.

В общем молярном количестве ионов противоположного заряда дву- и/или многовалентные ионы в предпочтительной форме воплощения изобретения составляют предпочтительно от около 1 до 100 мол.%, в особенности от около 20 до 100 мол.% и особенно предпочтительно от около 50 до 98 мол.%. Отсутствующее на 100 мол.% количество ионов противоположного заряда восполняется, например, с помощью одновалентных положительных ионов (например, ионов металла, комплексов металлов или ионов аммония) и/или с помощью ковалентно связанных с полимером положительных групп.

В другой предпочтительной форме воплощения изобретения ионы противоположного заряда содержат от около 1 до 100 мол.%, в особенности от около 20 до 100 мол.% Ag(+).

Предпочтительные наногели соли металла в соответствии с изобретением, имеющие дву- или многовалентные ионы металла, известны из патентной заявки DE 3002287 и могут быть получены согласно описываемым там методам. Предпочтительные наногели соли металла могут быть описаны с помощью приводимой далее общей формулы

где R¹ - водород, метил или карбоксиметил,

R² - остаток органического соединения сшивателя с, по меньшей мере, одной дальнейшей сополимеризующейся или сополимеризованной двойной связью С-С,

М - полимеризованные единства этилен-ненасыщенного мономера, сополимер изующегося с акриловой кислотой, метакриловой кислотой, сложными эфирами акриловой кислоты или метакриловой кислоты,

Mt^n⊕ - n-валентный катион металла при n=2, 3 или 4,

Mt^⊕ - в особенности катион щелочного металла или катион аммония,

u, v, x, y - молярные доли содержащихся в смешанном полимеризате полимеризованных мономеров в мол.% и подробнее:

u 5-99 мол.%, предпочтительно 10-90 мол.%,

х 0,5-10 мол.%, предпочтительно 1-5 мол.%,

v+y 0-94,5 мол.%, предпочтительно 0-85 мол.%.

Предпочтительно используемые ионы металлов Mt^n⊕ являются многовалентными ионами магнезия, кальция, стронция, бария, железа, кобальта, никеля, меди, цинка, свинца, кадмия, олова, ртути, висмута, золота, урана, алюминия, сурьмы, церия, хрома, европия, галлия, германия, индия, лютеция, марганца, неодима, осмия, палладия, платины, плутония, радия, рения, родия, рубидия, рутения, самария, скандия, тантала, теллура, тербия, таллия, тория, тулия, титана, вольфрама, урана, ванадия, иттербия, циркона.

Особенно предпочтительно используемые ионы металлов Mt^n⊕ являются многовалентными ионами железа, кобальта, никеля, меди, цинка, свинца, алюминия, палладия и платины.

Ионы металлов могут быть также представлены гидратом, аминным или другими комплексами.

В предпочтительной форме воплощения получаемые согласно изобретению водостойкие продукты, такие как, например, предметы из синтетических материалов, пленки или покрытия, являются оптически прозрачными. Под понятием «прозрачность» в смысле изобретения понимается, что находящиеся под пленкой или покрытием тексты, рисунки или предметы четко различимы.

В другой предпочтительной форме воплощения настоящего изобретения дисперсия в соответствии с изобретением добавляется в готовую краску, лессирующую краску, грунтовку или в защитное покрытие для древесины, чтобы таким образом получить продукты в соответствии с изобретением с антимикробиальным действием, абсорбционными или барьерными свойствами.

Водная дисперсия в смысле изобретения является дисперсией, которая в качестве внешней фазы содержит воду в качестве основного составляющего. Вода может содержать менее чем 50% (по массе), предпочтительно менее чем 20% (по массе), смешиваемых с водой органических растворителей, как, например, метанол, этанол, изо-пропанол, н-пропанол, ацетон, тетрагидрофуран, диоксан, диметилформамид, формамид или N-метилпирролидон.

Полимерные дисперсии могут также содержать нерастворимые в воде растворители с высокой или низкой температурой кипения. Растворители с высокой температурой кипения используются в количестве от 0,01 до 50% (по массе) относительно полимера. Особенно предпочтителен диапазон 0,1 - 30% (по массе). Примерами для растворителей с высокой температурой кипения являются сложные эфиры фталевой кислоты, такие как дибутилфталат, динонилфталат, диэтилгексилфталат, сложные эфиры фосфорной кислоты, такие как трикрезилфосфат, сложные эфиры адипиновой кислоты, такие как диоктиловый сложный эфир адипиновой кислоты, дибутиловый сложный эфир адипиновой кислоты. Растворители с низкой температурой кипения используются в количестве от 0,01 до 100% (по массе) относительно полимера. Особенно предпочтителен диапазон от 1,0 до 50% (по массе). Растворители с низкой температурой кипения используются предпочтительно только во время способа по изобретению для получения продуктов полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения, содержащих наношкальные частицы серебра или галогенида серебра. Во время процесса просушки они снова удаляются вместе с водой. Примерами для растворителей с низкой температурой кипения являются н-гексан, н-гептан, циклогексан, этилацетат, метилацетат, метиленхлорид, метанол, этанол, изопропанол, диоксан, ацетонитрил, тетрагидрофуран, хлороформ, бензол, толуол. Возможно использование смесей из веществ с низкой и высокой температурой кипения.

Весовое соотношение наногеля соли металла с продуктами полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения может варьироваться в широких диапазонах. Предпочтительно весовое соотношение наногеля соли металла с продуктами полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения, составляющее от 0,5 до 10^-10 к 1, особенно предпочтительно соотношение от 0,2 до 10^-6 к 1.

Дисперсия в соответствии с изобретением может, например, применяться в целях нанесения покрытий и для этого наноситься на любые предметы общепринятыми методами. Так, например, на медицинские приборы посредством общепринятых методов, таких как напыление, окунание или смазывание, может быть нанесено антимикробиальное покрытие, и, как описывается впоследствии, они могут быть снабжены эффективной антимикробиальной защитой посредством простой просушки и нагрева.

С пользой предметы повседневного пользования, такие как, например, ручки (например, дверные и оконные ручки), выключатели, как, например, выключатели света, перила, как, например, лестничные перила, колпачки кнопок, клавиатуры, крышки унитазов, туалетные ерши, душевые гарнитуры, телефонные трубки, детские игрушки, в особенности игрушки из синтетического материала, пленки, волокна, ткани, текстильные изделия или другие поверхности, к которым часто прикасаются, могут быть также покрыты защитой согласно настоящему изобретению и/или содержать водостойкий продукт согласно изобретению, за счет чего оказывается противодействие, например, устойчивому налипанию возбудителей заболеваний на таких поверхностях. Это позволяет избежать в особенности в общественных местах, как, например, в туалетах, и в высшей степени в бассейнах и больницах, значительную опасность инфекций и может заменить проведение регулярно необходимой дезинфекции или, по крайней мере, сократить необходимую для нее частотность или же позволить применение менее агрессивных дезинфекционных средств.

В строительной отрасли дисперсия в соответствии с изобретением с пользой применяется для борьбы и предупреждения распространения плесени, для этого стены и отделка стен обрабатываются дисперсией в соответствии с изобретением. С пользой антимикробиальными свойствами снабжаются также уплотнительные массы, кровельная черепица и изоляционные материалы.

Далее с помощью дисперсии в соответствии с изобретением полезно снабжать антимикробиальными свойствами емкости и приборы для разведения растений, а также вообще требующие стерильности емкости, такие как чашки Петри.

Кроме того, дисперсия в соответствии с изобретением применяется для нанесения покрытия на пленки или предметы, чтобы достичь барьерных и/или абсорбционных свойств по отношению к кислороду, влаге или другим газообразным веществам. Соли металла выбираются в соответствии с желаемым барьерным действием. Например, дисперсии в соответствии с изобретением с наногелем соли железа (II) применяется в качестве кислородного или озонового барьера. Покрытия с наногелем соли меди (II) и цинка (II) подходят для применения в качестве барьера для соединений с неприятным запахом, таких как сероводород, меркаптан, амин или аммиак. Слои с дегидратированными ионами металла подходят в качестве барьера против влажности. Слои с ионами тяжелых металлов, как, например, ионами свинца, подходят для ослабления радиоактивного излучения.

При подходящем и легко достижимом с помощью общеизвестных экспериментов отборе ионов металлов и остаточной влажности материала с помощью материалов в соответствии с изобретением можно также регулировать определенное антистатическое действие.

Кроме того, с помощью поглощающих свет ионов металлов или их комплексов можно достичь оптического действия фильтра в видимом, ультрафиолетовом или инфракрасном спектре.

Также возможно использование смесей дисперсий в соответствии с изобретением с различными ионами металлов и/или различными полимерными ионами противоположного заряда. Таким образом, в одном слое может быть скомбинировано несколько функциональных качеств, как, например, бактерицидные поверхности с барьерными свойствами.

При использовании дисперсий в соответствии с изобретением в барьерных целях барьерные покрытия могут быть скомбинированы с другими известными барьерными материалами или барьерными пленками из сополимера этилена и винилового спирта или сополимера поливинилиденхлорида. Например, на пленку из сополимера этилена и винилового спирта может быть нанесена дисперсия в соответствии с изобретением, содержащая ионы железа (II), чтобы еще больше сократить известную ограниченную пропускную способность сополимера этилена и винилового спирта по отношению к кислороду.

Чтобы из дисперсии в соответствии с изобретением получить предмет или покрытие из синтетического материала согласно настоящему изобретению, сначала из дисперсии удаляется вода до тех пор, пока содержание воды не будет составлять максимально 20% (по массе), предпочтительно максимально 10% (по массе), далее предпочтительно 5% (по массе) и, в особенности, максимально 1% (по массе). Удаление воды производится предпочтительно посредством дистилляции или просушивания, как, например, конвекционной сушки, лучевой сушки, ленточной сушки, распылительной сушки или сублимационной сушки.

Получаемый таким образом из дисперсии твердый промежуточный продукт является в равной степени предметом настоящего изобретения и может складироваться для последующего применения или же непосредственно перерабатываться в предмет из синтетического материала. Также возможно получить промежуточный продукт в виде порошка и использовать его в этой форме в целях нанесения покрытия или же предварительно снова суспендировать его в воде или растворителях, в которых он не растворим или лишь незначительно растворим. Кроме того, твердый промежуточный продукт после размягчения может быть преобразован в гранулят и в этой форме отправляться на промежуточное хранение и подвергаться дальнейшей обработке.

В предпочтительном воплощении настоящего изобретения твердый промежуточный продукт имеет кроме продукта полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения в соответствии с изобретением, по крайней мере, еще один дальнейший синтетический материал, который уже может быть добавлен в водную дисперсию и после ее просушки остается в промежуточном продукте. Предпочтительно, однако, чтобы дальнейший синтетический материал смешивался с полученным сначала твердым промежуточным продуктом для получения предпочтительного промежуточного продукта. Дальнейший синтетический материал предпочтительно не заряжен наношкальными полимерными частицами соли металла и позволяет более точную регулировку желаемого действия после смешивания.

Как было описано для дисперсии, также и в твердый промежуточный продукт могут быть введены дальнейшие дополнительные вещества в соответствии с предусмотренным применением, чтобы, например, изменить его срок службы, возможность дальнейшей обработки, запах или также внешний вид.

В другой предпочтительной форме воплощения настоящего изобретения твердый промежуточный продукт добавляется в готовую краску, массу для нанесения покрытия, лессирующую краску, грунтовку или в защитное покрытие для древесины, чтобы таким образом получить продукты в соответствии с изобретением с антимикробиальным действием, свойствами барьерной защиты, абсорбции электромагнитного или радиоактивного излучения. В случае водных составов для окраски промежуточный продукт предпочтительно в твердой порошкообразной форме диспергируется в готовую к применению краску или водная дисперсия из наношкальных полимерных частиц солей металла смешивается с готовой краской на водной основе. В случае готовых красок на основе растворителей промежуточный продукт растворяется непосредственно в готовой краске или предварительно растворяется в органическом растворителе или смеси растворителей и затем перемешивается с готовой краской. При этом целесообразно применять растворитель или смесь растворителей, которые содержатся в краске.

Для твердого промежуточного продукта в соответствии с настоящим изобретением, а также, например, его форм приготовления принимаются в расчет те же самые области применения, что были описаны ранее для дисперсии.

Из твердого промежуточного продукта получают синтетический материал или предмет из синтетического материала в соответствии с настоящим изобретением посредством влияния на промежуточный продукт условий, при которых он, по крайней мере, частично коалесцируется.

Если в промежуточный продукт был примешан дальнейший синтетический материал, например, в форме гранулята, то предмет или покрытие из синтетического материала могут быть получены также при обработке, типично используемой для дальнейшего синтетического материала, в особенности, если дальнейший синтетический материал преобладает. Предпочтительно гранулят или порошок промежуточного продукта может смешиваться с гранулятом дальнейшего синтетического материала и после размягчения по известным методам, таким как экструзия, соэкструзия, формование или литье под давлением, перерабатываться в пленки, волокна, пластины, бруски, нити. В случае произведенных с помощью соэкструзии многослойных пленок только внешние слои предпочтительно обеспечиваются биоцидными свойствами или снабжаются барьерными функциональными свойствами. Примерами для дальнейших синтетических материалов являются полиэстер, PET (полиэтилентерефталат), поликарбонаты, полиуретаны, полиамиды, полиалкилены, такие как полиэтилен, полипропилен, полистирол, поли(мет)акрилаты, АБС-пластик, триацетат целлюлозы, фторполимеры, полиэфиры, РОМ (полиацеталь), эластомеры.

Для предмета из синтетического материала или покрытия из синтетического материала в соответствии с настоящим изобретением принимаются в расчет, например, те же самые области применения, что были описаны ранее для дисперсии. В случае продуктов, таких как названные там в качестве примеров предметов повседневного обихода, снабженных антимикробиальными свойствами, как, например, дверные и оконные ручки, стеклянные и пластмассовые панели, стекла для очков, контактные линзы, пленки для упаковки продуктов питания, защитные пленки для электроники, упаковка для медикаментов, выключатели света, лестничные перила, клавиатуры, крышки унитазов, туалетные ерши, душевые гарнитуры, телефонные трубки, детские игрушки, в особенности игрушки из пластика, пленки, волокна, ткани, текстильные изделия или другие поверхности, к которым часто прикасаются, покрытия для стен, отделка стен, уплотнительные массы, кровельная черепица и изоляционные материалы, емкости и приборы для разведения растений, а также вообще требующие стерильности емкости или оболочки, такие как, например, чашки Петри, резервуары для воды, водопроводные трубы или изоляционные камеры, речь идет о предметах из синтетического материала в соответствии с изобретением, если продукты хотя бы отчасти состоят из синтетического материала в соответствии с изобретением или покрыты им.

В продукты, полученные согласно способу в соответствии с изобретением, могут вноситься добавки, применяемые обычно в случае полимеров, такие как стабилизаторы, поглотители УФ, красители, оптические осветлители, наночастицы металла или оксида металла, размягчители, средства для улучшения скольжения или пигменты. Внесение добавок может осуществляться во время или после процесса получения.

Продукты, полученные согласно способу в соответствии с изобретением, могут быть смешаны с другими продуктами полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения. Посредством способа нанесения покрытия или способа соэкструзии могут также изготавливаться пленки, у которых только верхний и/или нижний слой содержит наношкальные полимерные частицы соли металла.

Продукты, полученные способом в соответствии с изобретением, могут содержать остаточную долю воды. Доля воды относительно продуктов полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения составляет предпочтительно менее 10 процентов по массе и, в особенности, менее 2 процентов по массе. При применении продуктов в соответствии с изобретением в качестве влажностного барьера доля воды составляет предпочтительно менее 0,1 процента по массе.

Удаление воды из дисперсии в соответствии с изобретением и инициация коалесценции могут производиться на одном этапе способа, например, при достаточно высокой температуре. Если температура стеклования или плавления продукта полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения находится ниже комнатной температуры, то нагревание не обязательно. Оплавление полимера может тогда происходить при комнатной температуре.

Под «коалесценцией» следует понимать, что содержащиеся в промежуточном продукте полимерные частицы медленно сливаются и склеиваются или сплавляются, что различимо под световым или электронным микроскопом. Данный процесс называется также пленкообразованием. Предпочтительно, чтобы относительно количества коалесцировало как минимум 20% частиц, особенно предпочтительно - как минимум 50% частиц и далее предпочтительно - как минимум 70% частиц.

Коалесценцию можно вызвать, например, под воздействием давления, предпочтительно, однако, промежуточный продукт подвергнуть воздействию температуры, которая достаточно высока, чтобы привести к коалесценции.

Данный процесс протекает обычно при температуре выше температуры стеклования продукта полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения и, в особенности, вблизи или выше его пункта плавления.

Использованные для получения дисперсий в соответствии с изобретением водные дисперсии продукта полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения хорошо известны и описываются в литературе под названием «полимерный латекс».

Водная дисперсия продукта полимеризации может быть получена, например, как описывается в «Giesia Henrici-Olive-S. Oliver Polymerisation Verlag Chemie, 1969, глава 1.11.3. Emulsionspolymerisation (Эмульсионная полимеризация)» способом эмульсионной полимеризации. Одно этилен-ненасыщенное соединение, называемое также мономером, помещается в воду при добавлении эмульгатора, такого как, например, пальминат натрия или С₁₂-С₁₄ - сульфонат. Полимеризация вызывается растворимым в воде инициатором. Полимеризация происходит не в каплях мономера, а в образованных из эмульгатора мицеллах. Полимер получается в виде мелкораспыленной дисперсии или латекса. В зависимости от использованного мономера или смесей мономеров получаются различные полимерные или сополимерные латексы. Видом и количеством эмульгатора регулируется величина частиц латекса. Примерами мономеров для получения полимерных латексов или сополимерных латексов являются 2-гидроксипропилакрилат, соль метакриловой кислоты, акрилнитрил, а-хлоракрилнитрил, метакрилнитрил, 2-гидроксипропилметакрилат, N-винил-2-пирролидон, 1,3-бутадиен, виниловый эфир, акриламид, аллиловый спирт, N-метилолакриламид, пентилакрилат, н-бутилакрилат, бензилакрилат, 1-бутилметакрилат, 5-метил-1,3,6-гептатриен, 1,1-дигидроперфторбутилакрилат, бензилметакрилат, 3-оксо-н-бутилакрилат, циклогексилакрилат, циклопентилакрилат, цетилакрилат, циклогексилметакрилат, циклопентадиен, 2-норборнилметилакрилат, 2-норборнилметилметакрилат, этилметакрилат, этилен, хлорстирол, изобутилакрилат, 2-этилгексилакрилат, 2-этилгексилметакрилат, 2-изоборнилметакрилат, хлоропрен, н-тилметакрилат, изобутилметакрилат, 3-оксо-н-бутилметакрилат, изопропилметакрилат, лаурилакрилат, лаурилметакрилат, метилакрилат, метилметакрилат, метилвинилкетон, н-октилакрилат, н-октадецилакрилат, н-октадецилметакрилат, 2-этоксиэтилакрилат, 2-этоксиэтилметакрилат, н-октилметакрилат, 2-метоксиэтилметакрилат, 2-метоксиэтилакрилат, этилакрилат, пропилакрилат, дициклопентенилакрилат, 2,2,2-трифторэтил-н-гексилакрилат, стирол, втор-бутилакрилат, п-бромстирол, п-хлорстирол, п-фторстирол, м-хлорстирол, неогексилакрилат, винилацетат, винилхлорид, винилиденхлорид, м- и п-винилтолуол, альфа-метилстирол, акриловая кислота, метакриловая кислота, Na-соль винилсульфоновой кислоты, монометилитаконат, Na-соль п-стиролсульфоновой кислоты, Na-соль 2-акриламид-2-метилпропансульфоновой кислоты, метиленбисакриламид, этилендиметакрилат, дивинилбензол, аллилакрилат, этилидендиакрилат, 1,6-гексаметилендиметакрилат, 2-ацетоацетоксиэтилметакрилат, метакриловая кислота, акриловая кислота, метакриламид и триаллилизоцианурат. Кроме того, подходят латексы со специальным строением, такие как латексы внутренней оболочки или латексы со структурами графт-сополимера.

Дисперсии из сложных полиэфиров и сополиэфиров, называемые также полиэфирными и сополиэфирными латексами, известны, например, из патентных заявок ЕР 78559 и ЕР 29620. Сополиэфирные латексы получают с помощью поликонденсации из би- или полифункциональных спиртов и ди- или полифункциональных карбоновых кислот или полифункциональных производных карбоновой кислоты. Примерами дикарбоновых кислот или производных дикарбоновых кислот являются терефталевая кислота, диметиловый эфир терефталевой кислоты, янтарная кислота, малеиновая кислота, диметиловый эфир адипиновой кислоты, циклогександикарбоновая кислота, диметиловый эфир фталевой кислоты. Примерами полифункциональных спиртов являются гликоль, бутандиол, гександиол, неопентиловый спирт. Для получения эмульгируемых или эмульгирующихся самостоятельно сложных сополиэфиров используются дополнительно дикарбоновые кислоты или сложные эфиры дикарбоновых кислот, содержащие карбоксильные или сульфогруппы, как, например, сульфоизофталевая кислота или диметил-5-сульфоизофталат натрия.

Данные сложные сополиэфиры подходят для образования водных дисперсий в процессе самоэмульгирования. Сложные сополиэфиры растворяют в