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Title:
CROSSLINKABLE POLYMER COMPOSITION CONSISTING OF TWO COPOLYMERISATES, WHICH ARE REACTIVE WITH EACH OTHER AND HAVE DIFFERENT GLASS TRANSITION TEMPERATURES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/108723
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a crosslinkable polymer composition in the form of an aqueous polymer dispersion or a polymer powder, containing A) a mixed polymerisate of one or more comonomers a1) from the group containing vinyl esters of unbranched or branched alkyl carboxylic acids with 1 to 18 C atoms, acrylic acid esters, and methacrylic acid esters of branched or unbranched alcohols with 1 to 15 C atoms, dienes, olefins, vinyl aromatics, and vinyl halides, and 0.1 to 30 wt.%, based on the total weight of the comonomers, of one or more ethylenically unsaturated functional comonomers a2, which contain carboxyl, hydroxy, or NH groups, and B) a mixed polymerisate of one or more comonomers b1) from the group containing vinyl ester or unbranched or branched alkyl carboxylic acids with 1 to 18 C atoms, acrylic acid esters, and methacrylic acid esters of branched or unbranched alcohols with 1 to 15 C atoms, dienes, olefins, vinyl aromatics, and vinyl halides, and 0.1 to 30 wt.%, based on the total weight of the comonomers, of one or more ethylenically unsaturated functional comonomers b2) which can react with the functional groups of the comonomers a2 ) and which contain epoxy, N-methylol, or isocyanate groups. The invention is characterized in that one of the mixed polymerisates A) or B) has a glass transition temperature Tg of less than 30 °C and the respective other mixed polymerisate A) or B) has a glass transition temperature Tg of more than 50 °C.

Inventors:
HASHEMZADEH ABDULMAJID (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/082506
Publication Date:
June 04, 2020
Filing Date:
November 26, 2018
Export Citation:
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Assignee:
WACKER CHEMIE AG (DE)
International Classes:
C09D125/10; B27N3/00; C09D125/14; C09D133/12; C09D133/14; C09D5/03; E04C2/16
Domestic Patent References:
WO2013165979A12013-11-07
WO2015162220A12015-10-29
WO2013165979A12013-11-07
WO2016087255A12016-06-09
Foreign References:
EP1203647A12002-05-08
EP0894888A11999-02-03
EP1136516B12005-01-05
EP1203647B12004-01-14
EP1916275A12008-04-30
Other References:
NACH FOX T. G., BULL. AM. PHYSICS SOC., vol. 1, no. 3, 1956, pages 123
"Polymer Handbook", 1975, J. WILEY & SONS
"Encyclopedia of Polymer Science and Engineering", vol. 8, 1987, JOHN WILEY & SONS INC., pages: 659 - 677
Attorney, Agent or Firm:
SCHUDERER, Michael et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Vernetzbare PolymerZusammensetzung in Form einer wässrigen Polymerdispersion oder eines Polymerpulvers, enthaltend

A) ein Mischpolymerisat von einem oder mehreren Comonome- ren al) aus der Gruppe enthaltend Vinylester von unver- zweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 18 C-Atomen, Acrylsäureester und Methacrylsäureester von ver- zweigten oder unverzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Ato- men, Diene, Olefine, Vinylaromaten und Vinylhalogenide, und 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomere, ein oder mehrere ethylenisch ungesättigte, funktionelle Comonomere a2), welche Carboxyl-, Hydroxy- o- der NH-Gruppen enthalten, und

B) ein Mischpolymerisat von einem oder mehreren Comonome- ren bl) aus der Gruppe enthaltend Vinylester von unver- zweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 18 C-Atomen, Acrylsäureester und Methacrylsäureester von ver- zweigten oder unverzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Ato- men, Diene, Olefine, Vinylaromaten und Vinylhalogenide, und 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomere, ein oder mehrere ethylenisch ungesättigte, funktionelle Comonomere b2 ) , welche mit den funktionellen Gruppen der Comonomere a2) reagieren können, und welche Epoxy- , N-Methylol- oder Isocyanat-Gruppen enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Mischpolymerisate A) oder B) eine Glasübergangstemperatur Tg von kleiner

30 °C aufweist und das jeweils andere Mischpolymerisat A) oder B) eine Glasübergangstemperatur Tg von größer 50 °C aufweist .

2. Vernetzbare Polymerzusammensetzung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass dasjenige Mischpolymerisat mit einer Glasübergangstemperatur Tg von kleiner 30 °C eine Mindestfilmbildetemperatur MFT von kleiner 30°C aufweist, und dasjenige Mischpolymerisat mit einer Glasübergangstem- peratur Tg von größer 50 °C eine Mindestfilmbildetemperatur MFT von größer 50°C aufweist.

3. Vernetzbare Polymerzusammensetzung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass eines der Mischpolymerisate

A) oder B) eine Glasübergangstemperatur Tg von kleiner

20 °C aufweist und das jeweils andere Mischpolymerisat A) oder B) eine Glasübergangstemperatur Tg von größer 70 °C aufweist .

4. Vernetzbare Polymerzusammensetzung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischpolymerisate A) und

B) jeweils Mischpolymerisate sind

von Methylmethacrylat mit Butylacrylat und/oder 2-Ethylhe- xylacrylat, und/oder 1 , 3 -Butadien,

von Styrol und 1 , 3 -Butadien,

von Styrol und Butylacrylat,

von Styrol und Methylmethacrylat und Butylacrylat, wobei als Butylacrylat n- , iso-, tert -Butylacrylat eingesetzt werden kann .

5. Vernetzbare Polymerzusammensetzung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass carboxylfunktionelle Comono- mere a2) aus der Gruppe der ethylenisch ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren sowie der Halbester der Dicarbon- säuren copolymerisiert sind.

6. Vernetzbare Polymerzusammensetzung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass epoxifunktionelle Comonomere b2) aus der Gruppe Glycidylacrylat , Glycidylmethacrylat , Allylglycidether , Vinylglycidether oder Vinylcyclohexen- oxid copolymerisiert sind.

7. Verwendung der vernetzbaren Polymerzusammensetzung nach

Anspruch 1 bis 6 zur Bindung von partikulären Materialien.

8. Verwendung der vernetzbaren Polymerzusammensetzung nach Anspruch 1 bis 6 zur Herstellung von Formkörpern aus par- tikulären Materialien.

9. Verwendung der vernetzbaren Polymerzusammensetzung nach Anspruch 1 bis 6 als Bindemittel für Fasermaterialien.

10. Verwendung der vernetzbaren Polymerzusammensetzung nach Anspruch 1 bis 6 zur Beschichtung von Fasern.

11. Verwendung der vernetzbaren PolymerZusammensetzung nach

Anspruch 1 bis 6 als Bindemittel für Klebrohstoffe.

12. Verwendung der vernetzbaren PolymerZusammensetzung nach

Anspruch 1 bis 6 zur Herstellung von Holzplatten und Holz- extrudaten .

Description:
VERNETZBARE POLYMERZUSAMMENSETZUNG AUS ZWEI MITEINANDER REAKTIVEN COPOYLMERISATEN UNTERSCHIEDLICHER GLASSÜBERGANGSTEMPERATUREN

Die Erfindung betrifft eine vernetzbare Polymerzusammensetzung in Form einer wässrigen Polymerdispersion oder eines Polymer- pulvers, sowie die Verwendung der vernetzbaren Polymerzusammen- setzung zur Bindung und Beschichtung von partikulären Materia- lien, insbesondere Fasern. Zur Vermeidung der Emission von Formaldehyd, welche beispiels- weise beim Einsatz von N-Methylol- funktionellen Polymerisaten als Bindemittel für Fasern auftritt, ist die Verwendung von „ Formaldehyd- freien" Bindemitteln bekannt. Dies sind im Allge- meinen vernetzbare Polymerzusammensetzungen, welche ein car- boxyl - funktionelles Polymerisat enthalten und ein Polymerisat mit funktionellen Gruppen, welche mit den Carboxylgruppen ver- netzen, beispielsweise Epoxidgruppen.

Die EP 0 894 888 Al beschreibt eine pulverförmige vernetzbare Textilbinder-Zusammensetzung, welche ein carboxylfunktionelles Mischpolymerisat enthält und eine pulverförmige Verbindung mit mindestens zwei Epoxi- oder Isocyanat -Gruppen. In der EP 1 136 516 Bl wird die Verwendung einer vernetzbaren Polymerzusammen- setzung zur Verfestigung von textilen Flächengebilden beschrie- ben, wobei die Polymerzusammensetzung ein carboxylfunktionelles Copolymer und ein epoxifunktionelles Copolymer enthält deren Glasübergangstemperatur Tg jeweils mindestens 45°C beträgt. In der EP 1 203 647 Bl wird eine Polymermischung aus einem epoxi- funktionellen Styrol-Butylacrylat-Copolymer und einem carboxyl- funktionellen Styrol-Butylacrylat-Copolymer, welche jeweils eine Tg von größer 50 °C aufweisen, zur Bindung von Holzspänen, bei der Herstellung von Holzpressplatten, verwendet. In der WO 2013/165979 Al werden Formaldehyd- freie Glasfaser-Bindemittel beschrieben, auf Basis einer wässrigen Bindemittelzusammenset- zung mit einem ersten wasserlöslichen und carboxylfunktionellen Copolymer mit einer Tg von mindestens 30°C und einem zweiten wasserunlöslichen Copolymer mit einer Tg von mindestens 10°C, wobei das zweite Copolymer funktionelle Gruppen enthält, welche mit den Carboxylgruppen des ersten Copolymers vernetzen. Die WO 2016/087255 Al beschreibt eine wässrige Polymerdispersion, wel- che erste Polymerpartikel mit Carboxylgruppen und einer Teil- chengröße von 80 bis 1000 nm enthält und zusätzlich zweite Po- lymerpartikel mit Epoxigruppen und einer Teilchengröße von 5 bis 70 nm enthält.

Werden vernetzbare Polymerzusammensetzungen mit relativ niede- rer Glasübergangstemperatur eingesetzt, werden nach der Vernet- zung bei relativ hoher Temperatur Produkte mit unzureichender Anfangsfestigkeit erhalten, welche erst nach Abkühlung stapel- bar sind, und welche bei Lagerung zur Verklebung neigen. Beim Einsatz von solchen vernetzbaren Polymerzusammensetzungen sol- len aber nach der Vernetzung bei relativ hoher Temperatur blockstabile Formteile erhalten werden, welche nicht zusammen- kleben. Deshalb werden im Stand der Technik auch relativ harte Copolymere mit relativ hoher Glasübergangstemperatur und mit hoher Schmelzviskosität verwendet. Dies führt bei Raumtempera- tur aber zu einer unvollständigen Verfilmung und damit zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Bindemittels auf dem zu behan- delnden Substrat.

Gegenstand der Erfindung ist eine vernetzbare Polymerzusammen- setzung in Form einer wässrigen Polymerdispersion oder eines Polymerpulvers, enthaltend

A) ein Mischpolymerisat von einem oder mehreren Comonomeren al) aus der Gruppe enthaltend Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 18 C-Atomen, Acrylsäu- reester und Methacrylsäureester von verzweigten oder unver- zweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, Diene, Olefine, Vi- nylaromaten und Vinylhalogenide, und 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomere, ein oder mehrere ethylenisch ungesättigte, funktionelle Comonomere a2), welche Carboxyl-, Hydroxy- oder NH-Gruppen enthalten, und

B) ein Mischpolymerisat von einem oder mehreren Comonomeren bl) aus der Gruppe enthaltend Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 18 C-Atomen, Acrylsäu- reester und Methacrylsäureester von verzweigten oder unver- zweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, Diene, Olefine, Vi- nylaromaten und Vinylhalogenide, und 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomere, ein oder mehrere ethyle- nisch ungesättigte, funktionelle Comonomere b2 ) , welche mit den funktionellen Gruppen der Comonomere a2 ) reagieren können, und welche Epoxy- , N-Methylol- oder Isocyanat-Gruppen enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Mischpolymerisate A) o- der B) eine Glasübergangstemperatur Tg von kleiner 30°C auf- weist und das jeweils andere Mischpolymerisat A) oder B) eine Glasübergangstemperatur Tg von größer 50 °C aufweist.

Für die Mischpolymerisate A) und B) geeignete Vinylester sind Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Carbonsäuren mit 1 bis 18 C-Atomen. Bevorzugte Vinylester sind Vinylacetat, Vi- nylpropionat, Vinylbutyrat , Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, 1-Methylvinylacetat , Vinylpivalat und Vinylester von «-ver- zweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 C-Atomen, beispielsweise VeoVa9 R oder VeoVal0 R (Handelsnamen der Firma Momentive) . Beson- ders bevorzugt ist Vinylacetat.

Für die Mischpolymerisate A) und B) geeignete Monomere aus der Gruppe der Ester der Acrylsäure und der Ester der Methacryl- säure sind Ester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen. Bevorzugte Methacrylsäureester oder Ac- rylsäureester sind Methylacrylat , Methylmethacrylat , Ethylac- rylat, Ethylmethacrylat , Propylacrylat , Propylmethacrylat , n- Butylacrylat , n-Butylmethacrylat , t-Butylacrylat , t-Butylme- thacrylat, 2 -Ethylhexylacrylat , Norbornylacrylat . Besonders bevorzugt sind Methylacrylat , Methylmethacrylat , n-Butylac- rylat, 2 -Ethylhexylacrylat und Norbornylacrylat .

Für die Mischpolymerisate A) und B) geeignete Diene sind 1,3- Butadien und Isopren. Beispiele für copolymerisierbare Olefine sind Ethen und Propen. Als Vinylaromaten können Styrol und Vi- nyltoluol copolymerisiert werden. Aus der Gruppe der Vinylhalo- genide wird üblicherweise Vinylchlorid eingesetzt.

Geeignete carboxylfunktionelle Comonomere a2) sind ethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren sowie die Halbester der Dicarbonsäuren . Beispiele für carboxylfunktionelle Comonomere a2) sind Acrylsäure, Methacrylsäure , Maleinsäure, Fumarsäure, Crotonsäure und Itaconsäure, die Halbester der Malein- und Fumarsäure, Monovinylbernsteinsäureester, Methylenmalonsäure . Geeignete hydroxyfunktionelle Comonomere a2) sind Hydroxyal- kylacrylate und Hydroxyalkylmethacrylate mit CI- bis C8 -Alkyl- rest, vorzugsweise Hydroxyethylacrylat und -methacrylat , Hydro- xypropylacrylat und -methacrylat, Hydroxybutylacrylat und -me- thacrylat. Geeignete NH- funktionelle Comonomere a2) sind

(Meth) Acrylamid, Diacetonacrylamid, Maleinimid, Malein- und Fumarsaeuremonoalkylesteramid, Malein- und Fumarsaeurediamid, Glutar- und Bernsteinsaeuremonovinylesteramid, Glutar- und Bernsteinsaeuremonoallylesteramid . Bevorzugt werden die car- boxylfunktionellen Comonomere a2 ) . Der Anteil der funktionellen Comonomere a2) im Mischpolymerisat A) beträgt 0,1 bis 30 Gew.- %, vorzugsweise 0,1 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Comonomeren al) und a2 ) .

Geeignete epoxifunktionelle Comonomere b2) sind beispielsweise Glycidylacrylat , Glycidylmethacrylat , Allylglycidether , Vinyl- glycidether, Vinylcyclohexenoxid . Geeignete N-Methylol-funktio- nelle Comonomere b2) sind N-Methylolacrylamid (NMA), N-Methyl- olmethacrylamid, N -Methylolallylcarbamat . Geeignete Isocyanat- funktionelle Comonomere b2 ) sind 2 -Methyl-2 - isocyanatopropylme- thacrylat und Isopropenyl -dimethylbenzylisocyanat (TMI) . Bevor- zugt werden die epoxifunktionellen Comonomere b2) . Der Anteil der funktionellen Comonomere b2) im Mischpolymerisat B) beträgt 0,1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 30 Gew.-%, jeweils bezo- gen auf das Gesamtgewicht der Comonomeren bl) und b2).

Bevorzugt sind als Mischpolymerisate A) und B) solche

von Vinylacetat; von Vinylacetat und Ethylen; von Vinylacetat und Vinylchlorid; von Vinylacetat und Ethylen und Vinylchlorid; von Vinylacetat und einem oder mehreren copolymerisierbaren Vi- nylester wie Vinyllaurat, Vinylpivalat , Vinyl -2 -ethylhexansäu- reester, Vinylester einer alpha-verzweigten Carbonsäure, insbe- sondere Versaticsäure-Vinylester (VeoVa9 R , VeoVal0 R ) , und gege- benenfalls Ethylen;

von Vinylacetat und Butylacrylat und/oder 2 -Ethylhexylacrylat , und gegebenenfalls Ethylen;

von n-Butylacrylat und/oder 2 -Ethylhexylacrylat ;

von Methylmethacrylat mit Butylacrylat und/oder 2 -Ethylhexylac - rylat, und/oder 1 , 3 -Butadien;

von Styrol und 1 , 3 -Butadien; von Styrol und Butylacrylat; von Styrol und Methylmethacrylat und Butylacrylat; wobei als Buty- lacrylat n- , iso-, tert-Butylacrylat eingesetzt werden kann. Diese als bevorzugt genannten Mischpolymerisate A und B enthal- ten jeweils noch die eben genannten, funktionelle Gruppen ent- haltenden Comonomereinheiten in den eben beschriebenen Mengen. Die Angaben in Gew.-% addieren dabei jeweils auf 100 Gew.-%.

Die Monomerauswahl bzw. die Auswahl der Gewichtsanteile der Comonomere al) oder bl) erfolgt dabei jeweils so, dass die vor- genannten Glasübergangstemperaturen Tg für die Mischpolymeri- sate A) oder B) resultieren. Vorzugsweise hat eines der Misch- polymerisate A) oder B) eine Glasübergangstemperatur Tg von kleiner 20°C und das jeweils andere Mischpolymerisat A) oder B) eine Glasübergangstemperatur Tg von größer 70°C. Die Tg kann mittels der Fox-Gleichung näherungsweise vorausbe- rechnet werden. Nach Fox T. G., Bull. Am. Physics Soc . 1, 3, page 123 (1956) gilt: 1/Tg = xl/Tgl + x2/Tg2 + ... + xn/Tgn, wobei xn für den Massebruch (Gew.-%/100) des Monomeren n steht, und Tgn die Glasübergangstemperatur in Kelvin des Homopolymeren des Monomeren n ist. Tg-Werte für Homopolymerisate sind in Po- lymer Handbook 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975) aufgeführt . Die Glasübergangstemperatur Tg der Mischpolymeri- sate A) oder B) kann in bekannter Weise mittels DSC (Dynamische Differenz-Thermoanalyse , DIN EN ISO 11357-1/2), beispielsweise mit dem dynamischen Differenzkalorimeter DSC1 der Firma Mett- ler-Toledo im offenen Tiegel bei einer Heizrate von 10 K/min bestimmt werden. Als Glasübergangstemperatur wird im Wärme- flussdiagramm die Temperatur am Mittelpunkt der Stufe (Mittel- punkt = halbe Stufenhöhe der Stufe des Wärmeflusses) der zwei- ten Aufheizkurve ausgewertet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat dasjenige Mischpolymerisat mit einer Glasübergangstemperatur Tg von klei- ner 30 °C auch eine Mindestfilmbildetemperatur MFT von kleiner 30 °C , und dasjenige Mischpolymerisat mit einer Glasübergangs - temperatur Tg von größer 50 °C auch eine Mindestfilmbildetempe- ratur MFT von größer 50 °C. Die Mindestfilmbildetemperatur MFT ist als die Temperatur definiert, unterhalb derer ein Polymer keinen geschlossenen Polymerfilm mehr bildet. Die Bestimmung der Mindestfilmbildungstemperatur (MFT) erfolgt entsprechend der DIN ISO 2115 mit dem Gerät MFT II 50-030 der Firma Coes- feld. Die MFT-Bank verfügt über einen kalibrierten Temperatur- gradienten von 0 0 C bis 20°C. Die Messproben können hergestellt werden, indem die wässrige Dispersion des Polymers mittels 200 pm Rakel in Form eines Films auf eine Aluminiumfolie aufgezogen wird, die direkt auf der MFT-Bank appliziert wird. Die Trock- nung des Dispersionsfilms erfolgt während 90 Minuten, wobei kontinuierlich ein schwacher trockener Luftstrom über die Probe geleitet wird.

Die Herstellung der Mischpolymerisate A) oder B) erfolgt in dem Fachmann bekannter Weise, bevorzugt nach dem Emulsionspolymeri- sationsverfahren. Die radikalische initiierte Emulsionspoly- merisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren in wässrigem Medium ist beispielsweise in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol . 8, Seiten 659 - 677, John Wiley & Sons Inc . , 1987 beschrieben und in der EP 1 916 275 Al beschrieben.

Die Polymerisationstemperatur beträgt im Allgemeinen, aber nicht notwendigerweise, weniger als 100 °C. Bei der Copolymeri- sation von gasförmigen Comonomeren wie Ethylen kann auch unter Druck, im Allgemeinen zwischen 5 bar und 100 bar, gearbeitet werden. Die Initiierung der Polymerisation erfolgt mit den für die Emulsionspolymerisation gebräuchlichen Initiatoren oder Re- dox-Initiator-Kombinationen . Zur Stabilisierung können anioni- sche und nichtionische Emulgatoren sowie Schutzkolloide verwen- det werden. Die damit erhältlichen wässrigen Dispersionen haben vorzugsweise einen Feststoffgehalt von 40 bis 70 Gew.-%.

Die vernetzbare Polymerzusammensetzung in Form einer wässrigen Polymerdispersion kann mittels Mischen der wässrigen Dispersion von Mischpolymerisat A) und der wässrigen Dispersion von Misch- polymerisat B) hergestellt werden. Zur Herstellung der vernetz- baren Polymerzusammensetzung in Form eines Polymerpulvers wird vorzugsweise das Gemisch der wässrigen Dispersionen von Misch- polymerisat A) und Mischpolymerisat B) in bekannter Weise, ge- gebenenfalls nach Zusatz von Schutzkolloiden als Verdüsungs- hilfe, getrocknet, beispielsweise mittels Sprühtrocknung. Die wässrigen Dispersionen von Mischpolymerisat A) und Mischpoly- merisat B) können auch separat getrocknet werden und anschlie- ßend als Pulver abgemischt werden. Die Mischpolymerisate A) und B) liegen vorzugsweise in einem solchen Verhältnis vor, dass das molare Verhältnis an funktio- neilen Comonomereinheiten a2) zu b2) von 5 : 1 bis 1 : 5, vor- zugsweise 2 : 1 bis 1 : 2 variiert. Besonders bevorzugt liegen die Mischpolymerisate A) und B) in einem solchen Verhältnis vor, dass das Verhältnis an funktionellen Comonomereinheiten a2 ) zu b2) äquimolar ist.

Die vernetzbare Polymerzusammensetzung eignet sich zur Bindung von partikulären Materialien. Insbesondere zur Herstellung von Formkörpern aus partikulären Materialien wie Fasermaterialien oder partikulären Materialien aus mineralischen Materialien, Kunststoffen oder Naturstoffen wie Holzspänen, Korkpartikeln, Glaspartikel oder Glaspulver, insbesondere Recyclingglas und Hohlglaskugeln, oder aus Kombinationen dieser Materialien.

Die bevorzugte Anwendung ist die als Bindemittel für Fasermate- rialien. Als Fasermaterial sind natürliche oder synthetische Rohstoffe geeignet. Beispiele hierfür sind Kunstfasern auf der Basis von faserbildenden Polymeren wie Viskose-, Polyester- wie Polyesterhäckselfasern, Polyamid-, Polypropylen-, Polyethylen- Fasern. Geeignet sind auch Mineralfasern, wie Glasfasern, Kera- mikfasern, Kohlefasern. Beispiele für natürliche Fasermateria- lien sind Holz-, Cellulose-, Woll-, Baumwolle-, Jute-, Flachs-, Hanf-, Kokos-, Ramie- und Sisalfasern. Die Fasern können auch in Form von gewebten Textilien, von Garnen, oder in Form von Nonwovens wie Gelegen oder Gewirken eingesetzt werden. Diese Nonwovens können gegebenenfalls mechanisch vorverfestigt, bei- spielsweise genadelt, sein.

Je nach Anwendung erfolgt die Herstellung der Formkörper bei erhöhter Temperatur, gegebenenfalls unter erhöhtem Druck. Die Temperatur für die Verfestigung der Formkörper beträgt vorzugs- weise 90°C bis 220°C. Falls die Herstellung der Formkörper un- ter Druck erfolgt, werden Drucke von 1 bis 200 bar bevorzugt. Die vernetzbare Polymerzusammensetzung wird dabei im allgemei- nen in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das zu bin- dende Material eingesetzt. Die Bindermenge richtet sich nach dem zu bindenden Substrat und liegt im Falle von Polyesterfa- sern, Baumwollfasern vorzugsweise zwischen 10 und 40 Gew.-%, im Falle von Naturfasern, wie Hanf, Flachs, Sisal, Jute, vorzugs- weise im Bereich von 20 bis 40 Gew.-%. Im Falle von Glas- und Mineralfasern sowie bei anderen mineralischen Materialien, wie Glaskugeln liegt der bevorzugte Bereich zwischen 10 und 30 Gew. -% .

Bei der Herstellung von Faser-Formkörpern wird so vorgegangen, dass die vernetzbare Polymerzusammensetzung aufgesprüht wird o- der mit den Fasern gemischt wird, diese Faser/Polymermischung nach den üblichen Verfahren der Nonwovenstechnologie , gegebe- nenfalls nach Kardieren der Faser/Polymermischung und Nadeln ausgelegt wird, und durch Temperaturerhöhung, gegebenenfalls unter Anwendung von Druck und/oder Heissdampf gebunden wird.

Die Faserbindung kann auch mittels Einstreuen einer pulverför- migen Polymerzusammensetzung in ein Gewebe, Gelege oder in ein zuvor abgelegtes Faserbett erfolgen (gegebenenfalls nach Kardi- eren der Faser/Pulvermischung und Nadeln) , und das Polymerpul- ver durch Temperaturerhöhung, gegebenenfalls unter zusätzlicher Anwendung von Druck und oder Heissdampf, aufgeschmolzen und ge- härtet werden.

Die Polymerzusammensetzung eignet sich auch zum Kaschieren oder Laminieren zweier oder mehrerer Gewebe, Gelege oder Nonwovens miteinander, wobei die Polymerzusammensetzung als Bindemittel zwischen den beiden miteinander zu verklebenden Substraten dient. Dazu wird die Polymerzubereitung zwischen die Schichten eingetragen und durch Temperaturerhöhung, gegebenenfalls unter zusätzlicher Anwendung von Druck und oder Heißdampf, das Lami- nat gebunden. Die Polymerzusammensetzung kann auch zur Beschichtung von Fa- sern verwendet werden, insbesondere zur Beschichtung von Glas- fasern. Eine weitere Verwendung ist die als Bindemittel für Klebrohstoffe .

Eine weitere Anwendung ist die Herstellung von Holzplatten (HDF und MDF) und Holzextrudaten, wobei die vernetzbare Polymerzu- sammensetzung mit den Holzpartikeln gemischt und anschließend extrudiert wird.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung :

Beispiel 1: Herstellung einer carboxylfunktionellen Styrol-Ac- rylat-Dispersion

In einem Reaktor mit 3 Liter Volumen wurden 425 g deionisiertes Wasser, 2,0 g Natriumlaurylsulfat , 2 g Ethylenoxid/Propylen- oxid-Blockcopolymer (Genapol PF 20 der Clariant AG) und 13,0 g Kaliumperoxodisulfat vorgelegt und unter Stickstoff bei Raum- temperatur 30 Minuten gerührt. Dann wurden 129,0 g der Voremul- sion im Reaktor zudosiert und auf 80 °C aufgeheizt.

Bei 80 0 C wurde diese Vorlage 30 Minuten polymerisiert. Dann wurde die Initiatorlösung (6,0 g Kaliumperoxodisulfat und 144 g Wasser) innerhalb von 4,5 Stunden zudosiert und der Rest der Voremulsion innerhalb von 4 Stunden in den Reaktor zudosiert. Voremulsion :

213.6 g Butylacrylat

763.6 g Styrol

74.8 g Methacrylsäure

10,7 g Hydroxyethylacrylat

10,7 g 2 -Acrylamido-2 -methylpropansulfonsäure (50%-ig)

13.9 g Dodecylmercaptan Nach den Dosierungen wurde 2 Stunden bei 85°C nachpolymerisiert und mit Hilfe von Ammoniak auf einen pH-Wert von 8 eingestellt. Der Feststof fgehalt der Dispersion lag bei 55 Gew.-%, die Vis- kosität bei 100 mPa . s und die Tg bei 70 °C.

Beispiel 2: Herstellung einer carboxylfunktionellen Styrol-Ac- rylat -Dispersion

Wie Beispiel 1, aber die Styrol -Menge wurde auf 549,7 g redu- ziert und die Butylacrylat-Menge auf 427,5 g erhöht. Der Fest- stoffgehalt der Dispersion lag bei 55 Gew.-%, die Viskosität bei 130 mPa . s und die Tg bei 30°C.

Beispiel 3 : Herstellung einer epoxyfunktionellen Styrol-Ac- rylat -Dispersion

In einem Reaktor mit 3 Liter Volumen wurden 4303 g deionisier- tes Wasser, 8,6 g Natriumlaurylsulfat und 13,0 g Natriumbicar- bonat und 8,6 g Kaliumperoxodisulfat vorgelegt und unter Stick- stoff bei Raumtemperatur 30 Minuten gerührt.

Dann wurden 93,0 g Voremulsion im Reaktor zudosiert und auf 80 ° C aufgeheizt. Bei 80°C wurde die Vorlage 30 Minuten polyme- risiert. Dann wurde die Initiatorlösung (5,5 g Kaliumperoxo- disulfat und 151 g Wasser) innerhalb von 4,5 Stunden und der Rest der Voremulsion innerhalb von 4 Stunden in den Reaktor zu- dosiert .

Voremulsion :

165,4 g Butylacrylat

722,0 g Styrol

198,0 g Glydidylmethacrylar

5,5 g Hydroxyethylacrylat

22,0 g 2 -Acrylamido-2 -methylpropansul fonsäure (50% -ig)

14,3 g Dodecylmercaptan

2,8 g Na-Bicarbonat Nach den Dosierungen wurde 2 Stunden bei 85°C nachpolymerisiert und mit Hilfe von Ammoniak auf einen pH-Wert von 8 eingestellt. Der Feststoffgehalt der Dispersion lag bei 55 Gew.-%, die Vis- kosität bei 300 mPa . s und die Tg bei 60°C.

Beispiel 4: Herstellung einer epoxyfunktionellen Styrol-Ac- rylat -Dispersion

Wie bei Beispiel 3, aber die Styrol-Menge wurde auf 425,4 g re- duziert und die Butylacrylat-Menge auf 462,0 g erhöht. Der

Feststoffgehalt der Dispersion lag bei 55 Gew.-%, die Viskosi- tät bei 150 mPa . s und die Tg bei 30°C.

Herstellung der Dispersionsmischungen:

Die Dispersionen wurden in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen- verhältnissen abgemischt, unter Erhalt von äquimolaren Molver- hältnissen bezüglich der Carboxyl- und Epoxygrupe (156 g car- boxylfunktionelle Dispersion und 100 g epoxyfunktionelle Dis- persion) .

Tabelle 1:

MAS = Methacrylsäure , GMA = Glydidylmethacrylar

Bestimmung der Blockfestigkeit: Zur Prüfung der Blockfestigkeit der Dispersionsmischungen wur- den Prüfkarten der Firma BYK-Gardner mit jeweils 50 pm Nass- schichtdicke mit den Dispersionsmischungen beschichtet. Nach 6-stündigem Trocknen bei Raumtemperatur wurden die Be- schichtung der Karten 5 Minuten bei 150 °C vernetzt. Zwei be- schichtete Karten wurden mit ihrer beschichteten Seite aufei- nandergelegt und 2 h bei 60°C mit 3,1 -IO 4 N/m 2 belastet.

Anschließend wurde bei Raumtemperatur die Kraft bestimmt, wel- che erforderlich war, um die Karten wieder voneinander zu tren- nen .

Die Beurteilung erfolgte mit nachfolgendem Schema. Die Ergeb- nisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

Note 0 0 N/m 2

Note 1 0,10 0 , 8 · 10 4 N/m 2

Note 2 0,81 - 1,6· 10 4 N/m 2

Note 3 1,61 - 2 , 4 · 10 4 N/m 2 ,

Note 4 2,41 - 3 , 2 · 10 4 N/m 2 ,

Note 5 > 3 , 2 · 10 4 N/m 2 .

Tabelle 2 :

MAS = 70 mmol/156 g Dispersion, GMA = 70 mmol/100 g Dispersion Bei der Mischung V-Bsp. 7 gab es keine Filmbildung bei Raumtem- peratur und deswegen konnte keine Blockstabilität bestimmt wer- den. Dagegen wurde bei der Mischung V-Bsp. 8 ein homogener Film bei Raumtemperatur erhalten. Die Blockfestigkeit bei 60°C war aber sehr gering (Note 5) .

Mit den Mischungen der Beispiele 5 und 6 wurde bei Raumtempera- tur gleichmäßige Filme mit guter Blockstabilität bei 60°C er- halten .