Эмульсионный полимеризат, содержащий активаторы, способ его получения, а также его применение в двух- или многокомпонентных системах

Эмульсионный полимеризат, содержащий активаторы, способ его получения, а также его применение в двух- или многокомпонентных системах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

1. Область изобретения

Изобретение описывает эмульсионный полимеризат, содержащий фиксированные в полимере активаторы, а также способ его получения. Также изобретение касается двух- или многокомпонентной системы с регулируемым временем жизнеспособности, отверждаемой с помощью окислительно-восстановительной системы инициаторов, которая содержит этот эмульсионный полимеризат с фиксированным в полимере активатором, а также этиленовый ненасыщенный мономер или смесь этиленовых ненасыщенных мономеров, причем как эмульсионный полимеризат, так мономер или смесь мономеров могут содержать один из компонентов окислительно-восстановительной системы инициаторов. И наконец, изобретение касается также применения этой двух- или многокомпонентной системы.

2. Уровень техники

Двухкомпонентные системы на основе радикально полимеризующихся мономеров, отверждаемые с помощью окислительно-востановительного инициирования, известны уже давно. Как правило, поступают таким образом, что к жидкому мономеру или смеси мономеров, которая может содержать окислительно-восстановительный компонент, перед использованием добавляют недостающие компоненты окислительно-восстановительной системы или, соответственно, все компоненты окислительно-восстановительной системы.

Наряду с этим, описываются системы, которые дополнительно содержат полимер, растворенный в мономере или смеси мономеров. Прежде всего, широко известны системы для применения в зубоврачебной технике, в которых жидкий мономер, суспензионный полимеризат и окислительно-восстановительная система инициаторов перед использованием смешиваются до получения высоковязкой массы.

В качестве примеров большого числа публикаций по теме следует привести немецкий патент DE 4315788, выложенная заявка на патент DE OS 1544924 и немецкий патент DE 2710548. Всем этим системам присущ тот недостаток, что после смешивания вместе всех компонентов имеющееся в распоряжении время обработки (время жизнеспособности) ограничено, или, что при нанесении должна затрачиваться энергия, например, в форме усилий для измельчения или трения. Хотя при снижении концентрации компонентов окислительно-восстановительной системы время жизнеспособности может относительно увеличиваться, однако, существуют границы, поскольку при снижении концентрации компонентов окислительно-восстановительной системы наносится ущерб процессу отверждения. Другой недостаток этих композиций из уровня техники состоит в том, что максимальные концентрации на рабочем месте (величины ПДК) для легколетучих мономеров, таких как, например, сложный метиловый эфир метакриловой кислоты, могут быть превышены. С этим недостатком из прикладной области можно бороться, только ограничиваясь применением плохо летучих мономеров, поскольку, например, часто используемые суспензионные полимеризаты из-за использования плохо летучих мономеров не набухают с достаточной скоростью. Кроме того, ингибирование полимеризации под действием кислорода при использовании плохо летучих мономеров выражено более сильно, чем при использовании сложного метилового эфира метакриловой кислоты.

В немецкой заявке на патент DE 10051762 представлены мономерно-полимерные системы на основе водных дисперсий, которые помимо хороших механических свойств обладают тем преимуществом, что не выделяют мономер совсем или выделяют его очень незначительно и, кроме того, являются удобными в использовании и имеют высокую стабильность при хранении. Для этого применяются смеси водных дисперсий, частицы которых подверглись набуханию под действием этиленового ненасыщенного мономера, который, соответственно, содержал один из окислительно-восстановительных компонентов. Эти набухшие водные системы являются практически неограниченно стабильными при хранении и отверждаются только после испарения воды и последующего образования пленки. Недостатком этой системы является то, что отверждение посредством необходимого испарения воды, в частности, в случае толстых слоев, продолжается долго, а большее содержание воды мешает в ряде случаев использования, таких как реактивные клеи.

В международной заявке WO 99/15592 описываются реактивные пластизоли, которые после термической желатинизации и отверждения приводят к пленкам с хорошими механическими свойствами. Эти пластизоли состоят из известного основного полимеризата, предпочтительно в форме эмульсионного полимеризата, высушиваемого распылительной сушкой, реактивной мономерной части, состоящей по меньшей мере из одного монофункционального (мет)акрилатного мономера, пластификатора, а также при необходимости других полимерно сшиваемых мономеров, наполнителей, пигментов и вспомогательных веществ. Основной полимеризат может иметь строение «ядро-оболочка» и содержать от 0-20% полярных сомономеров. Пластизоли являются стабильными при хранении в течение недель и для образования пленки должны нагреваться до высоких температур (например, 130°C).

В немецкой заявке на патент DE 10339329 А1 описывается двухкомпонентная система с регулируемым временем жизнеспособности, отверждаемая под действием окислительно-восстановительной системы инициаторов, состоящая из эмульсионного полимеризата или нескольких эмульсионных полимеризатов и этиленового ненасыщенного мономера или смеси мономеров из ненасыщенных этиленовых мономеров, причем как эмульсионный полимеризат, так и мономер или смесь мономеров могут содержать один из компонентов окислительно-восстановительной системы инициаторов. Регулирования времени жизнеспособности достигают при помощи абсорбции по меньшей мере одного компонента окислительно-восстановительной системы инициаторов на полимере. При этом низкомолекулярный инициирующий компонент физически инкапсулируется в частицах полимера, которые получаются при эмульсионной полимеризации. Если инкапсулированный полимер при использовании двухкомпонентной системы соединяется с мономером, то полимер набухает, ранее инкапсулированный и/или абсорбированный компонент инициатора высвобождается и может проявить свое действие. Несмотря на то, что это «инкапсулирование» компонента системы инициаторов в полимере уже позволяет очень выгодно и разнообразно регулировать время жизнеспособности, все-таки регулирование такого типа еще стоит совершенствовать во многих отношениях.

При этом с одной стороны, речь идет о безопасности использования. В случае залеживания, то есть, слишком длительного хранения, может, например, снижаться концентрация компонента, инкапсулированного в полимере, иногда вследствие миграции. В дальнейшем, реакционная способность системы в отдельных случаях может отклоняться от заданных значений.

С другой стороны, в случае системы, описанной в немецкой заявке на патент DE 10339329 А1, уже само по себе является затруднительным достичь высокого насыщения полимера инкапсулированными компонентами. На практике при высоком насыщении, например, 5% или более, обнаруживаются эффекты, по которым делают вывод о не полном включении активатора. Однако, поскольку может быть, что необходимы особенно реакционноспособные системы, так что желательна очень высокая степень насыщения отчасти до 40% (масс./масс.) или даже выше (>40% [масс./масс.]).

И, наконец, при высокой степени насыщения, и именно в таком случае, также должна обеспечиваться долговременная устойчивость степени насыщения.

3. Задача

Принимая во внимание перечисленные и обсужденные в начале уровня техники, задачей изобретения являлось получить двух- или многокомпонентные системы, отверждающиеся при комнатной температуре, у которых время жизнеспособности может регулироваться в широких пределах и которые, несмотря на это, быстро и полностью отверждаются к определенному моменту времени без подведения энергии или внешнего механического импульса.

Кроме того, задача состояла в том, чтобы в тонких слоях достичь полного отверждения, не исключая присутствие воздуха.

Другая задача, которую следовало решить согласно изобретению, состоит в том, чтобы минимизировать присутствие запахов и при использовании поддерживать концентрацию мономера в воздухе ниже предельных величин, разрешенных для соответствующего мономера.

Другой задачей было сделать возможным большой диапазон изменения концентраций активатора.

Кроме того, время жизнеспособности не должно было бы зависеть от длительности хранения двух- или многокомпонентной системы. Так, время жизнеспособности часто регулируется при помощи определенной концентрации ингибиторов. После длительного хранения при нежелательных условиях ингибиторы могут быть частично израсходованными, так что время жизнеспособности является более коротким, чем нужно.

Среди прочего, задачей изобретения также было предоставить систему, которая в сумме может удовлетворять вышеприведенному спектру свойств и, тем не менее, является простой и безопасной в обращении.

И наконец, изобретение должно было бы предоставить полимеризаты, необходимые в качестве промежуточных продуктов для получения системы, так же как и способ их получения.

Также было необходимо привести указания по применению для системы согласно изобретению.

4. Решение

Задачи согласно изобретению или частичные аспекты задач согласно изобретению решаются при помощи нового эмульсионного полимеризата, который может быть получен при полимеризации смеси, содержащей:

a) от 5 до 99,9% масс. одного или нескольких мономеров с растворимостью в воде <2% масс. при 20°C, выбранных из группы, состоящей из монофункциональных мономеров (мет)акрилата, стирола и сложных виниловых эфиров;

b) от 0 до 70% масс. одного или нескольких мономеров, способных сополимеризоваться с мономерами а);

c) от 0 до 20% масс. одного или нескольких соединений, являющихся дважды или многократно ненасыщенными по винильному типу;

d) от 0 до 20% масс. одного или нескольких полярных мономеров с растворимостью в воде >2% масс. при 20°C, а также

е) от 0,1 до 95% масс. по меньшей мере одного активатора, причем компоненты от а) до е) в сумме составляют 100% масс.полимеризующихся компонентов смеси, причем этот эмульсионный полимеризат отличается тем, что

е1) активатор представляет собой соединение Формулы I,

где

-R¹ является атомом водорода или метилом;

-X представляет собой линейную или разветвленную алкандиильную группу с числом атомов углерода от 1 до 18, которая может быть замещена одной или несколькими гидроксильными и/или алкоксильными группами с числом атомов углерода от 1 до 4;

-R² обозначает атом водорода или линейный или разветвленный алкильный остаток с числом атомов углерода от 1 до 12, который при необходимости замещен одной или несколькими гидроксильными и/или алкоксильными группами с числом атомов углерода от 1 до 4, причем гидроксильные группы частично могут быть этерифицированы (мет)акриловой кислотой;

-R³, R⁴, R⁵, R⁶ и R⁷ независимо друг от друга обозначают атомы водорода или линейные или разветвленные алкильные или алкоксильные группы с числом атомов углерода от 1 до 8, которые могут быть замещены одной или несколькими гидроксильными группами; и при этом, при необходимости, два из остатков от R³ до R⁷ связаны друг с другом с образованием кольца, содержащего от пяти до семи членов, и при необходимости образуют конденсированную ароматическую циклическую систему с фенильным остатком;

и тем, что

е2) активатор е) ковалентно связан с эмульсионным полимеризатом.

Эмульсионный полимеризат такого типа в качестве промежуточного продукта позволяет образование исключительно предпочтительных двух- или многокомпонентных систем с регулируемым временем жизнеспособности, отверждаемых с помощью окислительно-восстановительной системы инициаторов.

В отношении этой системы, задачи, лежащие в основе изобретения, специально решаются при помощи двух- или многокомпонентной системы, содержащей:

A) 0,8-69,94% масс. эмульсионного полимеризата согласно изобретению;

B) 30-99,14% масс. одного или нескольких этиленовых ненасыщенных мономеров;

C) 0,05-10% масс. пероксидов; при необходимости

D) 0-60% масс. олигомеров или полимеров

Е) 0,01-2% масс. ингибитора полимеризации; а также при необходимости

F) 0-800 массовых частей вспомогательных веществ и добавок; причем сумма компонентов А) + В) + С) + D) + Е) составляет 100% масс., а количество F) относится к 100 массовым частям суммы А) + В) + С) + D) + Е).

Как правило, компоненты В), D), Е) и F) существуют в виде стабильной при хранении смеси, в то время как А) и С) добавляются к этой смеси перед применением.

В свою очередь двух- или многокомпонентные системы согласно изобретению могут с большим преимуществом использоваться в клеящих веществах, литьевых смолах, полимерных покрытиях для полов, массах для реактивных дюбелей, составах для пломбирования зубов или в герметиках.

В композициях согласно изобретению можно реализовать широкую область (диапазон изменения) концентраций активатора.

Особенное преимущество состоит в том, что при высоких концентрациях активатора в компоненте А к двух- или многокомпонентной системе перед применением должно примешиваться меньше компонента А.

Также преимуществом является возможность изменения реакционной способности. При остающемся одинаковым добавляемом количестве компонента А реакционная способность может варьироваться с помощью различной величины концентраций активатора в компоненте А.

5. Подробное описание изобретения Эмульсионный полимеризат = компонент А

Компонент А может быть получен при полимеризации смеси, содержащей:

a) от 5 до 99,9% масс. одного или нескольких мономеров с растворимостью в воде <2% масс. при 20°C, выбранных из группы, состоящей из монофункциональных мономеров (мет)акрилата, стирола и сложных виниловых эфиров;

b) от 0 до 70% масс. одного или нескольких мономеров, способных сополимеризоваться с мономерами а);

c) от 0 до 20% масс. одного или нескольких соединений, являющихся дважды или многократно ненасыщенными по винильному типу;

d) от 0 до 20% масс. одного или нескольких полярных мономеров с растворимостью в воде >2% масс. при 20°C, а также причем компоненты от а) до е) в сумме составляют 100% масс. полимеризующихся компонентов смеси, согласно которой получается эмульсионный полимеризат = компоненту А, причем

е1) активатор представляет собой соединение Формулы I,

где

-R¹ является атомом водорода или метилом;

-X представляет собой линейную или разветвленную алкандиильную группу с числом атомов углерода от 1 до 18, которая может быть замещена одной или несколькими гидроксильными и/или алкоксильными группами с числом атомов углерода от 1 до 4;

-R² обозначает атом водорода или линейный или разветвленный алкильный остаток с числом атомов углерода от 1 до 12, который при необходимости замещен одной или несколькими гидроксильными и/или алкоксильными группами с числом атомов углерода от 1 до 4, причем гидроксильные группы частично могут быть этерифицированы (мет)акриловой кислотой;

-R³, R⁴, R⁵, R⁶ и R⁷ независимо друг от друга обозначают атомы водорода или линейные или разветвленные алкильные или алкоксильные группы с числом атомов углерода от 1 до 8, которые могут быть замещены одной или несколькими гидроксильными группами; и при этом, при необходимости, два из остатков от R³ до R⁷ связаны друг с другом с образованием кольца, содержащего от пяти до семи членов, и при необходимости образуют конденсированную ароматическую циклическую систему с фенильным остатком;

и при этом

е2) активатор е) ковалентно связан с эмульсионным полимеризатом.

Способ написания термина (мет)акрилат здесь, а также в общем контексте изобретения, включает как метакрилаты, такие как, например, метилметакрилат, этилметакрилат и т.д., так и акрилаты, такие как, например, метилакрилат, этилакрилат и т.д., а также смеси из обоих.

Эмульсионный полимеризат = компоненту А) в основном предпочтительно образован из мономеров (мет)акрилата, а также стирола и/или производных стирола и/или сложных виниловых эфиров.

Особенно предпочтительным является его образование по меньшей мере из 80% мономеров метакрилата и акрилата, в высшей степени предпочтительно образование исключительно из мономеров метакрилата и акрилата.

Компоненты А а)

Примерами монофункциональных мономеров метакрилата и акрилата с растворимостью в воде <2% масс. при 20°C являются: метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, пропил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат, изобутил(мет)акрилат, третбутил(мет)акрилат, гексил(мет)акрилат, этилгексил(мет)акрилат, изодецилметакрилат, лаурилметакрилат, циклогексил(мет)акрилат, тетрагидрофурфурил(мет)акрилат, изоборнил(мет)акрилат, бензил(мет)акрилат, фенил(мет)акрилат, фенилэтил(мет)акрилат, 3,3,5-триметилциклогексил(мет)акрилат. Методы определения растворимости в воде для органических соединений являются известными специалисту.

Под производными стирола понимают, например, п-метилстирол, хлорстирол или п-метилстирол. Примерами сложных виниловых эфиров являются винилацетат и длинноцепные производные, такие как винилверсатат.

Предпочтительно, чтобы достичь более высокой температуры стеклования, включают мономеры метакрилата, прежде всего, метилметакрилат, а чтобы понизить температуру стеклования метакрилаты с числом атомов углерода >4 в боковой цепи и акрилаты. В предпочтительном способе мономеры комбинируются таким образом, что температура стеклования получается выше 60°C, предпочтительно выше 80°C, а наиболее предпочтительно выше 100°С, когда эмульсионный полимеризат А должен выделяться выделен с помощью сушки. Температуры стеклования измеряются согласно стандарту EN ISO 11357. Если эмульсионный полимеризат А должен добавляться к двух- или многокомпонентной системе в виде водной дисперсии, то температура стеклования может лежать ниже. Чтобы противопоставить мономерам, добавляемым позднее в двух- или многокомпонентную систему достаточно высокую сопротивляемость набуханию, в большинстве случаев является предпочтительной температура стеклования выше комнатной температуры. Предпочтительно она лежит выше 30°C, особенно предпочтительно выше 40°C, в частности, выше 60°C.

Вместе с тем не исключается, что в определенных случаях температуры стеклования предпочтительно могут быть ниже комнатной температуры. Это, например, может быть случай, когда растворяющая способность или способность вызывать набухание мономеров, применяемых в двух- или многокомпонентной системе, является низкой, так что набухание происходит слишком долго.

При известной температуре стеклования гомополимеров можно в первом приближении рассчитать температуры стеклования сополимеров по следующей формуле Фокса:

1 T g = W A T g A + W B T g B + W C T g C + …

в которой переменные обозначают следующее: Tg - температура стеклования сополимеризата (в К), T_gA, T_gB, T_gC и т.д. - температуры стеклования гомополимеризатов мономеров А, В, С и т.д. (в K). W_a, W_b, W_C и т.д. представляют собой массовые доли мономеров А, В, С и т.д. в полимере.

Чем выше температура стеклования полимера, тем больше сопротивляемость к набуханию по отношению к добавленным перед применением мономерам, а следовательно, время жизнеспособности.

Таким же образом, повышающаяся молекулярная масса вызывает увеличение сопротивляемости к набуханию.

В этом отношении особенно предпочтительные полимеризаты отличаются тем, что а) состоят из одного или нескольких мономеров метакрилата и/или мономеров акрилата. В высшей степени целесообразно, когда а) представляет собой метилметакрилат.

Компоненты А b)

К примерам компонентов А b) среди прочих относятся ангидрид малеиновой кислоты, ангидрид итаконовой кислоты, а также сложные эсриры итаконовой или малеиновой кислот. Их доля в эмульсионном полимеризате может составлять до 70% масс., предпочтительно содержится от 0-30% масс., прежде всего 0-10% масс. В высшей степени предпочтительно, если от компонента А b) отказываются.

Компоненты А с)

Включение больших количеств дважды и/или многократно ненасыщенных мономеров (сшивающих агентов) ограничивает степень набухания, которую можно достичь в композиции, и может приводить к негомогенному полимеризату в наношкальной области. Это не должно быть недостатком в каждом случае, но предпочтительно не стремиться к такому. Поэтому содержание многократно ненасыщенных мономеров ограничивается предпочтительно 20% масс., в пересчете на компонент А), еще более предпочтительно оно лежит ниже 10% масс., особенно предпочтительно ниже 2% масс., в частности, ниже 0,5% масс. или от многократно ненасыщенных мономеров отказываются совсем.

К многократно ненасыщенным мономерам (сшивающим агентам), которые с успехом можно применять в рамках изобретения, среди прочих относятся этиленгликольди(мет)акрилат, а также диэтиленгликольди-(мет)акрилат, триэтиленгликольди(мет)акрилат и их высшие гомологи, 1,3- и 1,4-бутандиолди(мет)акрилаты, 1,6-гександиолди(мет)акрилат, тримети-лолпропанди(мет)акрилат или (мет)акрилаты этоксилированного триметилолпропана, триаллилцианурат и/или аллил(мет)акрилат.

Компоненты A d)

Сопротивляемость набуханию также может регулироваться путем включения в эмульсионный полимеризат полярных мономеров, таких как метакриламид или метакриловая кислота. Она повышается с увеличением количества метакриламида или метакриловой кислоты.

Примерами других полярных мономеров являются акриловая кислота, акриламид, акрилонитрил, метакрилонитрил, итаконовая кислота, малеиновая кислота или N-метакрилоилоксиэтилэтиленкарбамид, а также N-метакрилоиламидоэтилэтиленкарбамид. Также допустимо использование N-метилолакриламида или N-метилометакриламида и их простых эфиров, при условии, что их доля ограничена таким образом, что несмотря на сшивку частичек дисперсии, ее набухание возможно в достаточной степени и не сказывается отрицательно на начале полимеризации.

Доля N-метилолакриламида или -метакриламида по возможности не должна превышать 10% масс., в пересчете на компонент А). Предпочтительно это содержание составляет меньше 5% масс., особенно предпочтительно меньше 2% масс., прежде всего 0% масс.

Другими полярными мономерами являются: гидроксиэтил(мет)акрилат, гидроксипропил(мет)акрилат, гомологи алкоксиполиэтиленгликольметакрилата, алкоксиполипропиленгликольметакрилата, метакрилоилоксиполиэтилен- и -полипропиленгликоля, а также винилоксиполиэтилен- и -полипропиленгликоля. Все названные мономеры могут также иметь вид смешанных форм этилен- и пропиленгликолевых повторяющихся структурных единиц. Степень полимеризации может составлять от 2 до 150, предпочтительно от 2 до 25. В первую очередь алкокси- обозначает метильный, этильный и бутильный остатки. Более длинные алкильные цепи, как, например, из 18 атомов углерода, также возможны, но не являются предпочтительными. Особенно предпочтительным является метильный остаток.

Доля полярных мономеров в первую очередь зависит от требуемого времени жизнеспособности композиции, однако, она также связана с температурой стеклования. Чем ниже лежит температура стеклования, тем выше необходимая доля полярного мономера, чтобы достичь определенной сопротивляемости набуханию. Кроме того, долю полярного мономера следует согласовывать с растворяющей способностью мономера В, используемого в композиции.

Как правило, доля полярного мономера находится в области от 0 до 20% масс., предпочтительно от 1 до 10% масс., особенно предпочтительно от 2 до 5% масс., в частности, от 3 до 5% масс., в пересчете на компонент А. Если желательны короткие величины времени жизнеспособности, например, несколько минут, или растворяющая способность мономеров в компоненте В является низкой, то может быть предпочтительно ограничить это содержание величиной менее 2% или полностью отказаться от полярного мономера.

Метакриламид и акриламид, а также метакриловая кислота и акриловая кислота являются особенно эффективными и поэтому являются предпочтительными, если требуется длительное время жизнеспособности. Особенно предпочтительной является комбинация из метакриламида или акриламида с метакриловой кислотой или акриловой кислотой в массовых соотношениях от 3 к 1 до 1 к 3.

Компоненты А е)

К компонентам Ае), которые с успехом можно применять в рамках изобретения, относятся компоненты, обозначенные выше общей Формулой I.

Для раскрытия изобретения под линейной или разветвленной алкандиильной группой с числом атомов углерода от 1 до 18 понимают неразветвленный или разветвленный углеводородный остаток с числом атомов углерода от 1 до 18, такой как, например, метандиильный (=метиленовой группе), этандиильный, пропандиильный, 1-метилэтандиильный, 2-метилпропандиильный, 1,1-диметилэтандиильный, пентандиильный, 2-метилбутандиильный, 1,1-диметилпропандиильный, гександиильный, гептандиильный, октандиильный, 1,1,3,3-тетраметилбутандиильный, нонандиильный, изононандиильный, декандиильный, ундекандиильный, додекандиильный или гексадекандиильный остатки.

Под термином «линейный или разветвленный алкильный остаток с числом атомов углерода от 1 до 8», в рамках изобретения понимают такие остатки как, например, метил-, этил-, пропил-, 1-метилэтил-, 2-метилпропил-, 1,1-диметилэтильный остаток, пентил-, 2-метилбутил-, 1,1-диметилпропил-, гексил-, гептил-, октил- или 1,1,3,3-тетраметилбутильный остатки.

Под термином «линейный или разветвленный алкильный остаток с числом атомов углерода от 1 до 12», в рамках изобретения понимают остатки с числом атомов углерода от 1 до 8, как описанные выше, а также, например, нонил-, изононил-, децил-, ундецил- или додецильный остатки.

Под термином « алкоксигруппы с числом атомов углерода от 1 до 4», в рамках изобретения понимают алкоксигруппы, у которых углеводородный остаток является разветвленным или неразветвленным углеводородным остатком с числом атомов углерода от 1 до 4, таким как, например, метил-, этил-, пропил-, 1-метилэтил-, 2-метилпропил- или 1,1-диметилэтильный остатки.

Под термином «линейная или разветвленная алкоксигруппа с числом атомов углерода от 1 до 8», в рамках изобретения понимают алкоксигруппы, у которых углеводородный остаток является разветвленным или неразветвленным углеводородным остатком с числом атомов углерода от 1 до 8, таким как, например, метил-, этил-, пропил-, 1-метилэтил-, 2-метилпропил-, 1,1-диметилэтильный остаток, пентил-, 2-метилбутил-, 1,1-диметилпропил-, гексил-, гептил-, октил- или 1,1,3,3-тетраметилбутильный остатки.

Как показано на Формуле (I), возможные компоненты активатора Ае), как правило, представляют собой производные аминов, функционализированные метакрилоилом. При этом в основном в случае компонентов активатора или ускорителя исходят из модифицированных аминов, таких как 2-N-(этиланилино)этанол или 2-N-(этиланилино)пропанол, и превращают эти амины в компоненты ускорителя/активатора, способные к полимеризации, предпочтительно с помощью введения (мет)акрилатных групп. Соответственно, в качестве исходного материала для получения компонентов активатора или ускорителя также могут использоваться, например, производные м-толуидина, а также ксилидина или другие производные.

К компонентам активатора/ускорителя Ае), которые предпочтительно можно использовать, относятся, среди прочих, следующие классы соединений: N-((мет)акрилоил(поли)оксиалкил)-N-алкил-(о-,м-,п-)-(моно-, ди-, три-, тетра-, пента-)алкиланилины, N-((мет)акрилоил(поли)оксиалкил)-N-(арилалкил)-(о-,м-,п-)-(моно-, ди-, три-, тетра-, пента-)алкиланилины, N-((мет)акрилоил(поли)оксиалкил)-N-алкил-(о-,м-,п-)-(моно-, ди-, три-, тетра-, пента- и т.д.) алкилнафтиламины, N-((мет)акриламидоалкил)-N-алкил-(о-,м-,л-)-(моно-, ди-, три-, тетра-, пента-)алкиланилины. Примерами других аминов являются N,N-диметиламиноэтил(мет)акрилат, диэтиламино-этил(мет)акрилат, 3-диметиламино-2,2-диметилпропил(мет)акрилат, третбутиламиноэтил(мет)акрилат, N-винилимидазол и диметил-аминопропил(мет)акриламид. Предпочтительно применяются N-((мет)акрилоилоксиэтил)-N-метиланилин, N-((мет)акрилоилоксипропил)-N-метиланилин, N-((мет)акрилоилоксипропил)-N-метил-(о-,м-,п-)-толуидины, N-((мет)акрилоилоксиэтил)-N-метил-(о-,м-,п-)-толуидины, N-((мет)акри-лоилполиоксиэтил)-N-метил-(о-,м-,п-)-толуидины. Эти вещества используются по отдельности или в смеси из двух или более веществ.

Особенно целесообразными эмульсионными полимеризатами для целей изобретения являются вещества, функционализированные метакрилоилом, то есть, такие соединения Формулы (I), где R¹ представляет собой метил.

В другом предпочтительном варианте исполнения полимеризат отличается тем, что в Формуле (I) X представляет собой этандиил-, а следовательно, этиленовую группу -СН₂-СН₂-.

В другом особенно предпочтительном варианте исполнения эмульсионный полимеризат отличается тем, что Х в Формуле (I) представляет собой пропандиильную группу, замещенную гидроксилом, а именно, 2-гидроксипропиленовую группу -СН₂-СН(O)-СН₂-.

Другие предпочтительные активаторы получают благодаря тому, что остаток R² в Формуле (I) выбирают из группы, включающей метил, этил и 2-гидроксиэтил.

Предпочтительно е1) содержит только одну метакрилоильную группу. Возможной, хотя и не предпочтительной, является многократная ненасыщенность за счет частичной этерификации гидроксильных групп в R² с помощью (мет)акриловой кислоты, которой при синтезе не всегда можно избежать полностью. Содержание таких структур, обладающим сшивающим действием, не является критическим, пока оно не оказывает отрицательного влияния на применяемость эмульсионного полимеризата А) в двух- или многокомпонентных системах, например, за счет не достаточной набухаемости эмульсионного полимеризата в компоненте В) по причине слишком высокой степени полимерной сшивки. Обычно не является категорически запрещенной доля многократно ненасыщенного мономера активатора до концентрации в 5% масс., в пересчете на полимерную композицию, предпочтительно до 3% масс., прежде всего, менее 1% масс. Однако не исключается более высокое содержание. Специалист легко может определить, является ли мономер подходящим, например, проверяя, начинается ли полимеризация в двух- или многокомпонентной системе с полученным с ним эмульсионным полимеризатом А) в желаемом временном интервале, а также протекает ли полимеризация быстро и полностью, и обладает ли полимеризат желаемыми свойствами.

Также в качестве активаторов предпочтительными являются такие полимеризаты, у которых один из остатков от R³ до R⁷ является метилом, в то время как оставшиеся четыре остатка представляют собой атомы водорода.

Кроме того, целесообразными являются такие полимеризаты, которые отличаются тем, что в Формуле (I) два из остатков от R³ до R⁷ являются метилом, в то время как оставшиеся три остатка представляют собой атомы водорода.

Доля способного к полимеризации активатора А е) в компоненте А) может составлять величину между 0,1 и 95% масс. Предпочтительно она выбирается как можно выше, например, между 5 и 60% масс., особенно предпочтительно 10-60% масс., в частности, 20-50% масс. Верхняя граница определяется поведением выбранного активатора при эмульсионной полимеризации. Специалист обратит внимание на то, что при слишком высоком содержании не образуется приемлемых количеств коагулята, а еще остается слишком высокое остаточное содержание мономера. Также может быть, что специфическая эффективность активатора снижается при увеличивающемся количестве включенного активатора. Поскольку способный к полимеризации активатор представляет собой более дорогой мономерный компонент, то специалист будет стремиться найти компромисс между как можно более высоким количеством встроенного мономера и рентабельностью.

Эмульсионный полимеризат может также быть построен как полимер типа «ядро-оболочка». Полимер типа «ядро-оболочка» здесь представляет собой полимеризат, который был получен при помощи двух- или многостадийной эмульсионной полимеризации, хотя строение «ядро-оболочка» и не обнаруживалось, например, с помощью электронной микроскопии. Если активатор, способный к полимеризации, включается только в ядро, а следовательно, на первой стадии, то такое строение способствует тому, что активатор является недоступным для пероксида до набухания, а следовательно, предотвращается преждевременная полимеризация. Отдельная форма исполнения изобретения относится к тому, что полярные мономеры ограничиваются оболочкой, ядро и оболочка, за исключением способного полимеризоваться активатора в ядре, в остальном же построены одинаково. В другом варианте исполнения ядро и оболочка могут в основном различаться по мономерному составу, что влияет, например, на соответствующую температуру стеклования. В этом случае является предпочтительным, если температура стеклования оболочки лежит выше температуры стеклования ядра, предпочтительно выше 60°C, особенно предпочтительно выше 80°C, в частности, выше 100°C. Дополнительно в этом варианте исполнения полярные мономеры также могут быть ограничены оболочкой. Как правило, специалист выберет сложное строение «ядро-оболочка» только тогда, когда тем самым он может способствовать благоприятным свойствам. Целью может являться лучшая защита активатора от преждевременного контакта с пероксидом при помощи оболочки. При этом мономер активатора предпочтительно включен в ядро. Также речь может идти о том, чтобы сделать отвержденный полимеризат более гибким. В таких случаях получают ядро с относительно низкой температурой стеклования. Тогда оболочка с более высокой температурой стеклования имеет задачу обеспечить желаемую сопротивляемость набуханию и при необходимости изолирование в качестве твердого вещества. Массовое соотношение ядра к оболочке зависит от того, насколько хорошо должен быть защищен активатор или какие эффекты ожидаются от такого строения. В принципе, оно может лежать между 1:99 и 99:1, то есть, как правило, это не критично, пока не оказывается отрицательного влияния на назначение эмульсионного полимеризата А), который должен активировать полимеризацию двух- или многокомпонентной системы желаемым способом.

Если имеется в виду защитить активатор оболочкой, то долю оболочки, как правило, ограничивают количеством, необходимым, чтобы сделать возможной высокую долю активатора в эмульсионном полимеризате.

Если с помощью строения должны достигаться специальные эффекты, например, увеличение гибкости отвержденной полимерной системы с помощью ядра полимера с более низкой температурой стеклования, то соотношение ядро-оболочка должно согласовываться с желаемыми эффектами. В большинстве случаев специалист будет устанавливать долю оболочки между 10 и 50% масс., предпочтительно между 20 и 40% масс., в частности, между 25 и 35% масс.

В этом отношении изобретение касается также способа получения эмульсионного полимеризата согласно изобретению, при котором составные части компонента А) от а) до е) подвергают полимеризации в водной эмульсии.

При этом эмульсионная полимеризация проводится в основном по известному специалисту способу. Проведение эмульсионной полимеризации описано, например, в европейском патенте ЕР 0376096 В1.

Предпочтительно выбирается инициатор, который не образует окислительно-восстановительную систему со способным полимериизоваться активатором А е). Подходящими являются, например, азоинициаторы, такие как натриевая соль 4,4'-азобис-(4-циановалериановой кислоты).

Твердая фаза компонента А) может быть получена из дисперсии с помощью известных методов. К таким относятся распылительная сушка, коагуляция при замораживании с фильтрованием на