DE10315094A1 - Process for the preparation of an aqueous polymer dispersion using a water-insoluble polymerization catalyst - Google Patents

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Xavier Dr. Sava
Horst Dr. Weiss
Stefan Dr. Mecking
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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Polymerisatdispersion durch Polymerisation wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung (Monomer) unter Verwendung wenigstens eines wasserunlöslichen Polymerisationskatalysators und wenigstens eines Dispergiermittels in wässrigem Medium, wobei man zunächst eine Lösung eines Dispergiermittels in Wasser herstellt, danach den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator entweder in fester Form oder vermengt mit einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel oder aber vermengt mit einer selbstdispergierenden ethylenisch ungesättigten Verbindung in die wässrige Lösung des Dispergiermittels einbringt, anschließend den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator durch mechanischen Energieeintrag dispergiert und mithilfe der auf diese Weise erhaltenen wässrigen Dispersion danach eine Polymerisation wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung durchführt.A process for the preparation of an aqueous polymer dispersion by polymerizing at least one ethylenically unsaturated compound (monomer) using at least one water-insoluble polymerization catalyst and at least one dispersant in an aqueous medium, firstly preparing a solution of a dispersant in water, then the water-insoluble polymerization catalyst either in solid form or mixed with a water-miscible solvent or mixed with a self-dispersing ethylenically unsaturated compound in the aqueous solution of the dispersant, then dispersed the water-insoluble polymerization catalyst by mechanical energy input and then using the aqueous dispersion obtained in this way polymerizes at least one ethylenically unsaturated compound ,

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Polymerisatdispersion durch Polymerisation wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung (Monomer) unter Verwendung wenigstens eines wasserunlöslichen Polymerisationskatalysators und wenigstens eines Dispergiermittels in wässrigem Medium, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man zunächst eine Lösung eines Dispergiermittels in Wasser herstellt, danach den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator entweder in fester Form oder vermengt mit einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel oder aber vermengt mit einer selbstdispergierenden ethylenisch ungesättigten Verbindung in die wässrige Lösung des Dispergiermittels einbringt, anschließend den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator durch mechanischen Energieeintrag dispergiert und mit Hilfe der auf diese Weise erhaltenen wässrigen Dispersion danach eine Polymerisation wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung durchführt.The The present invention relates to a method for producing a aqueous Polymer dispersion by polymerizing at least one ethylenically unsaturated Compound (monomer) using at least one water-insoluble Polymerization catalyst and at least one dispersant in watery Medium, which is characterized in that one first solution a dispersant in water, then the water-insoluble Polymerization catalyst either in solid form or mixed with a water-miscible solvent or mixed with a self-dispersing ethylenically unsaturated Connection in the watery solution of the dispersant, then the water-insoluble Polymerization catalyst dispersed by mechanical energy input and then with the aid of the aqueous dispersion obtained in this way Polymerization of at least one ethylenically unsaturated Connection.

Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglichen wässrigen Polymerisatdispersionen sowie deren Verwendung für Papieranwendungen, Anstrichlacke, Klebrohstoffe, Formschäume, Textil- oder Lederapplikationen, Teppichrückenbeschichtungen oder pharmazeutische Applikationen.Farther The present invention relates to the process of the invention accessible aqueous Polymer dispersions and their use for paper applications, paints, Adhesive raw materials, molded foams, Textile or leather applications, carpet backing or pharmaceutical Applications.

Wässrige Dispersionen von Polymerisaten werden in zahlreichen sehr unterschiedlichen Anwendungen kommerziell verwertet. Bisher war es schwierig, wässrige Dispersionen von Polyolefinen und von Polyketonen herzustellen, da diese Polymerisate meist nur schlecht wasserlöslich sind. Um dennoch ausgehend von kostengünstigen Monomeren wie Olefine oder Kohlenmonoxid zu Polymerisatdispersionen auf Basis von Polyolefinen oder Polyketonen zu kommen, setzt man geeignete, wasserlösliche Polymerisationskatalysatoren ein, die synthetisch aufwendig hergestellt werden müssen. Weiterhin ist es möglich, wässrige Dispersionen von Polyolefinen oder Polyketonen durch eine sogenannte Miniemulsionspolymerisation herzustellen, in denen der Polymerisationskatalysator in einem organischen Lösungsmittel gelöst und emulgiert wird. Eine derartige Miniemulsionspolymerisation erfordert aber einen zusätzlichen Herstellungsschritt und ist apparativ relativ aufwendig.Aqueous dispersions of polymers are used in numerous very different applications used commercially. So far it has been difficult to use aqueous dispersions of polyolefins and polyketones because these polymers mostly only poorly water-soluble are. To start from inexpensive monomers such as olefins or carbon monoxide to polymer dispersions based on polyolefins or polyketones, suitable, water-soluble polymerization catalysts are used, that have to be produced synthetically. It is also possible to use aqueous dispersions of Polyolefins or polyketones by a so-called mini emulsion polymerization produce in which the polymerization catalyst in an organic solvent solved and is emulsified. Such mini-emulsion polymerization requires but an additional one Manufacturing step and is relatively expensive in terms of equipment.

Die Herstellung von Polyolefinen mit Hilfe von sogenannten Metallocenen wird bereits seit längerem angewandt (H.-H. Brintzinger et al. in Angew. Chem. 1995, 107, 1255 oder in Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1143). Die verwendeten Metallocene sind aber feuchtigkeitsempfindlich und eignen sich daher wenig für die Synthese von Polyolefinen in der Emulsionspolymerisation. Darüber hinaus wird in der WO 98/42665 und der WO 98/42664 berichtet, dass bestimmte Nickelkomplexe mit stickstoffhaltigen ringförmigen Liganden in Anwesenheit von geringen Mengen Wasser Ethylen polymerisieren können. Unter den dabei beschriebenen Bedingungen kann aber keine Emulsionspolymerisation durchgeführt werden.The Production of polyolefins with the help of so-called metallocenes has been used for a long time (H.-H. Brintzinger et al. In Angew. Chem. 1995, 107, 1255 or in Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1143). The metallocenes used are but sensitive to moisture and are therefore not very suitable for the synthesis of Polyolefins in emulsion polymerization. In addition, WO 98/42665 and WO 98/42664 reports that certain nickel complexes have nitrogenous annular Polymerize ligands in the presence of small amounts of water can. However, no emulsion polymerization can be carried out under the conditions described carried out become.

Übergangsmetallkatalysierte Verfahren zur Herstellung von Polyketonen sind ebenfalls bekannt (Bianchini C; Meli. A., Coord. Chem. Rev. 2002, 225, 35). Beispielsweise wird in der EP-A 0 121 965 ein mit bidentaten Phosphinliganden chelatisierter cis-Palladiumkomplex, [Pd(Ph2P(CH2)3PPh2)](OAc)2 (Ph = Phenyl, Ac = Acetyl), eingesetzt. Die Kohlenmonoxidcopolymerisation kann in Suspension, wie in der EP-A 0 305 011 beschrieben, oder in der Gasphase, beispielsweise gemäß EP-A 0 702 045 , durchgeführt werden. Häufig eingesetzte Suspensionsmittel sind zum einen niedermolekulare Alkohole, insbesondere Methanol (s.a. EP-A 0 428 228 ), zum anderen unpolare oder polare aprotische Flüssigkeiten wie Dichlormethan, Toluol oder Tetrahydrofuran (vgl. EP-A 0 460 743 und EP-A 0 590 942 ). Als gut geeignet für die genannten Copolymerisationsverfahren haben sich insbesondere Komplexverbindungen mit Bisphosphinchelatliganden erwiesen, deren Reste am Phosphor Aryl- oder substituierte Arylgruppen darstellen. Besonders häufig werden demgemäß als Chelatliganden 1,3-Bis(diphenylphosphino)propan oder 1,3-Bis[di-(o-methoxyphenyl)phosphino)]propan eingesetzt (s.a. Drent et al., Chem. Rev., 1996, 96, S. 663 bis 681). Üblicherweise wird die Kohlenmonoxidcopolymerisation in den genannten Fällen in Gegenwart von Säuren durchgeführt.Transition metal-catalyzed processes for the production of polyketones are also known (Bianchini C; Meli. A., Coord. Chem. Rev. 2002, 225, 35). For example, in the EP-A 0 121 965 a cis-palladium complex chelated with bidentate phosphine ligands, [Pd (Ph2P (CH2) 3PPh2)] (OAc) 2 (Ph = phenyl, Ac = acetyl). The carbon monoxide copolymerization can be in suspension, as in the EP-A 0 305 011 described, or in the gas phase, for example according to EP-A 0 702 045 , be performed. Frequently used suspending agents are, on the one hand, low molecular weight alcohols, especially methanol (see also EP-A 0 428 228 ), on the other hand non-polar or polar aprotic liquids such as dichloromethane, toluene or tetrahydrofuran (cf. EP-A 0 460 743 and EP-A 0 590 942 ). Complex compounds with bisphosphine chelate ligands whose residues on the phosphorus represent aryl or substituted aryl groups have proven to be particularly suitable for the copolymerization processes mentioned. Accordingly, 1,3-bis (diphenylphosphino) propane or 1,3-bis [di- (o-methoxyphenyl) phosphino)] propane are particularly frequently used as chelating ligands (see also Drent et al., Chem. Rev., 1996, 96, Pp. 663 to 681). In the cases mentioned, the carbon monoxide copolymerization is usually carried out in the presence of acids.

Die Kohlenmonoxidcopolymerisation in niedermolekularen Alkoholen wie Methanol ist mit dem Nachteil behaftet, dass das sich bildende Kohlenmonoxidcopolymerisat eine hohe Aufnahmefähigkeit für diese Flüssigkeiten besitzt und bis zu 80 Vol.-% an z.B. Methanol durch das Kohlenmonoxidcopolymerisat gebunden bzw. aufgenommen werden. Demzufolge ist ein hoher Energieaufwand erforderlich, um die Kohlenmonoxidcopolymerisate zu trocknen und rein zu isolieren. Von Nachteil ist weiterhin, dass selbst nach einem intensiven Trocknungsvorgang immer noch Restmengen an Alkohol im Kohlenmonoxidcopolymerisat verbleiben. In der EP-A 0 485 035 wird die Verwendung von Zusätzen an Wasser in Anteilen von 2,5 bis 15 Gew.-% zum alkoholischen Suspensionsmittel vorgeschlagen, um die Restmengen an niedermolekularem Alkohol im Kohlenmonoxidcopolymerisat zu eliminieren. Allerdings führt auch diese Vorgehensweise nicht zu methanolfreien Copolymerisaten. Die Verwendung halogenierter Kohlenwasserstoffe oder Aromaten wie Dichlormethan oder Chlorbenzol bzw. Toluol bringt andererseits Probleme insbesondere bei der Handhabung und der Entsorgung mit sich. The carbon monoxide copolymerization in low molecular weight alcohols such as methanol has the disadvantage that the carbon monoxide copolymer which forms has a high absorption capacity for these liquids and up to 80% by volume of, for example, methanol is bound or absorbed by the carbon monoxide copolymer. As a result, a high expenditure of energy is required to dry and isolate the carbon monoxide copolymers. A further disadvantage is that even after an intensive drying process, residual amounts of alcohol still remain in the carbon monoxide copolymer. In the EP-A 0 485 035 the use of water in proportions of 2.5 to 15% by weight to the alcoholic suspending agent is proposed in order to eliminate the residual amounts of low molecular weight alcohol in the carbon monoxide copolymer. However, this procedure does not lead to methanol-free Co polymers. The use of halogenated hydrocarbons or aromatics such as dichloromethane or chlorobenzene or toluene, on the other hand, brings with it problems in particular in handling and disposal.

Verspui et al., Chem. Commun., 1998, S. 401 bis 402, gelingt die Steigerung der Katalysatoraktivität bei der Copolymerisation von Kohlenmonoxid und Ethen, indem sie den genannten Chelatliganden in wesentlich reinerer Form einsetzen. Weiterhin ist die Gegenwart einer Brönsted-Säure erforderlich, um zu besseren Katalysatoraktivitäten zu gelangen. Die in der Publikation beschriebenen Polyketone, hergestellt aus Kohlenmonoxid und Ethylen, besitzen den Nachteil, dass ihr Molekulargewicht unter dem vergleichbarer, aber in Methanol als Lösungsmittel hergestellter Polyketone liegt.Verspui et al., Chem. Commun., 1998, pp. 401 to 402, the increase succeeds the catalyst activity the copolymerization of carbon monoxide and ethene by the Use the chelate ligands mentioned in a much purer form. Furthermore, the presence of a Bronsted acid is necessary in order to achieve better catalyst activities. The polyketones described in the publication, made from Carbon monoxide and ethylene have the disadvantage that their molecular weight under the comparable polyketone, but made in methanol as solvent lies.

Den vorgenannten Synthesen gemeinsam ist, dass die gebildeten Kohlenmonoxidcopolymerisate (im folgenden "Copolymerisate" genannt) in den organischen Suspensionsmitteln ausfallen, durch Filtration von den organischen Suspensionsmitteln abgetrennt und in Substanz weiterverarbeitet werden. In vielen Anwendungsbereichen ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Copolymerisate nicht in Substanz, sondern in Form wässriger Copolymerisatdispersionen vorliegen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Copolymerisate beispielsweise als Bindemittel in Klebstoffen, Dichtmassen, Kunststoffputzen oder Anstrichmitteln verwendet werden sollen.The The above-mentioned syntheses have in common that the carbon monoxide copolymers formed (hereinafter referred to as "copolymers") in the precipitate organic suspending agents by filtration from the separated organic suspending agents and further processed in bulk become. In many areas of application, however, it is advantageous if the copolymers are not in bulk, but in the form of water Copolymer dispersions are present. This is especially then the case when the copolymers, for example as binders in adhesives, sealants, plastic plasters or paints should be used.

Die Herstellung wässriger Copolymerisatdispersionen kann prinzipiell durch entsprechende Suspensionspolymerisation in organischen Lösemitteln, Filtration, Trocknung, Mahlung und Dispergierung der gemahlenen Copolymerisatteilchen in wässrigem Medium erfolgen (sogenannte Sekundärdispersionen). Nachteilig an diesem Stufenkonzept ist, dass es insgesamt sehr aufwendig ist und die Copolymerisate, insbesondere aufgrund des hohen Lösemittelgehaltes, schlecht mahlbar sind (Verkleben der Mühlen), die durch Mahlung erhaltenen Copolymerisatteilchen – wenn überhaupt – nur unter Verwendung hoher Emulgatormengen in wässrigem Medium dispergiert werden können und diese wässrigen Sekundärdispersionen aufgrund ihrer sehr breiten Teilchengrößenverteilung instabil sind und zu Koagulatbildung oder Sedimentation neigen.The Manufacturing watery In principle, copolymer dispersions can be prepared by appropriate suspension polymerization in organic solvents, Filtration, drying, grinding and dispersing the ground Copolymer particles in aqueous Medium (so-called secondary dispersions). Disadvantageous This step concept is that it is overall very complex and the copolymers, especially due to the high solvent content, are difficult to grind (sticking of the mills) which are obtained by grinding Copolymer particles - if at all - only under Use of large amounts of emulsifier dispersed in aqueous medium can be and this watery secondary dispersions are unstable due to their very broad particle size distribution and tend to coagulate or sediment.

Zur Herstellung sogenannter primärer wässriger Copolymerisatdispersionen, d.h. wässrige Copolymerisatdispersionen, die direkt durch Copolymerisation von Kohlenmonoxid und olefinisch ungesättigten Verbindungen in wässrigem Medium zugänglich sind, ist von folgendem Stand der Technik auszugehen.to Production of so-called primary aqueous Copolymer dispersions, i.e. aqueous copolymer dispersions, which directly by copolymerization of carbon monoxide and olefinic unsaturated Compounds in aqueous Medium accessible are based on the following state of the art.

In der DE-A 10061877 werden stabile wässrige Copolymerisatdispersionen erhalten, wenn die Copolymerisation von Kohlenmonoxid und olefinisch ungesättigten Verbindungen in wässrigem Medium unter Verwendung spezieller wasserlöslicher Metallkatalysatoren und unter Verwendung spezieller Comonomerer erfolgt.In the DE-A 10061877 stable aqueous copolymer dispersions are obtained when the copolymerization of carbon monoxide and olefinically unsaturated compounds takes place in an aqueous medium using special water-soluble metal catalysts and using special comonomers.

In der DE-A 10125238 sind stabile wässrige Copolymerisatdispersionen offenbart, deren Herstellung durch Copolymerisation von Kohlenmonoxid und olefinisch ungesättig ten Verbindungen in wässrigem Medium unter Verwendung der in der vorgenannten Anmeldung genannten wasserlöslichen Metallkatalysatoren und unter Verwendung spezieller Comonomerer in Anwesenheit sogenannter Wirtsverbindungen erfolgt. Darüber hinaus offenbart die Schrift, dass auch ohne die Verwendung spezieller Comonomerer stabile Copolymerisatdispersionen zugänglich sind. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Copolymerisation von Kohlenmonoxid und der olefinisch ungesättigten Verbindungen in Anwesenheit ethoxylierter Emulgatoren durchgeführt wird.In the DE-A 10125238 stable aqueous copolymer dispersions are disclosed, the preparation of which takes place by copolymerization of carbon monoxide and olefinically unsaturated compounds in an aqueous medium using the water-soluble metal catalysts mentioned in the abovementioned application and using special comonomers in the presence of so-called host compounds. In addition, the document discloses that stable copolymer dispersions are accessible even without the use of special comonomers. This is particularly the case when the copolymerization of carbon monoxide and the olefinically unsaturated compounds is carried out in the presence of ethoxylated emulsifiers.

Gegenstand der WO 97/18266 sind Sekundärdispersionen von Polyketonen, die dadurch erhalten werden, dass zunächst ein niedermolekulares Polyketon in einem organischen Lösungsmittel hergestellt wird und anschließend in Wasser mit Emulgatoren dispergiert wird. Nachteilig an dem beschriebenen Herstellverfahren ist der zusätzliche Emulgierungsschritt. Darüber hinaus zeichnen sich Sekundärdispersionen durch eine prinzipiell breite Teilchengrößenverteilung auf, welches für einige Anwendungsbereiche ungünstig ist.object WO 97/18266 are secondary dispersions of polyketones that are obtained by first low molecular weight polyketone in an organic solvent is produced and then is dispersed in water with emulsifiers. A disadvantage of the described Manufacturing process is the additional one Emulsification. About that secondary dispersions also stand out through a basically broad particle size distribution on which for some Areas of application unfavorable is.

Darüber hinaus ist aus P.W. Mul et al., Inorg. Chim. Acta 2002, 327, 147–159 die katalysierte Terpolymerisation von Ethylen, Propylen und Kohlenmonoxid in Gemischen aus Wasser, Alkohol und anderen Lösungsmitteln beschrieben. Dabei kann durch Phasenseparation das gelöste Terpolymerisat von der wässrigen Phase, in der sich auch der Katalysator befindet, abgetrennt werden. Beim Katalysator handelt es sich um einen sulfonierten Diphos-Palladium(II)-acetat-Komplex, der mit starken Säuren aktiviert wird. Dabei entsteht aber keine Polymerisatdispersion.Furthermore is from P.W. Mul et al., Inorg. Chim. Acta 2002, 327, 147-159 the catalyzed terpolymerization of ethylene, propylene and carbon monoxide described in mixtures of water, alcohol and other solvents. there the dissolved terpolymer can be separated from the aqueous phase, in which the catalyst is also located. At the The catalyst is a sulfonated diphos-palladium (II) acetate complex, the one with strong acids is activated. However, there is no polymer dispersion.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zu Grunde, den geschilderten Nachteilen abzuhelfen und ein neues Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Polymerisatdispersion bereitzustellen, bei welchem synthetisch einfache, wasserunlösliche Polymerisationskatalysatoren eingesetzt werden können, ohne dass die Polymerisationskatalysatoren direkt in einem Lösungsmittel gelöst werden müssen.The present invention was therefore based on the object to remedy the disadvantages described fen and provide a new method for producing an aqueous polymer dispersion, in which synthetically simple, water-insoluble polymerization catalysts can be used without the polymerization catalysts having to be dissolved directly in a solvent.

Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Polymerisatdispersion durch Polymerisation wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung (Monomer) gefunden, unter Verwendung wenigstens eines wasserunlöslichen Polymerisationskatalysators und wenigstens eines Dispergiermittels in wässrigem Medium, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man zunächst eine Lösung eines Dispergiermittels in Wasser herstellt, danach den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator entweder in fester Form oder vermengt mit einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel oder aber vermengt mit einer selbstdispergierenden ethylenisch ungesättigten Verbindung in die wässrige Lösung des Dispergiermittels einbringt, anschließend den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator durch mechanischen Energieeintrag dispergiert und mit Hilfe der auf diese Weise erhaltenen wässrigen Dispersion danach eine Polymerisation wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung durchführt.Accordingly a process for the preparation of an aqueous polymer dispersion by polymerizing at least one ethylenically unsaturated Compound (monomer) found using at least one water Polymerization catalyst and at least one dispersant in watery Medium, which is characterized in that one first solution a dispersant in water, then the water-insoluble Polymerization catalyst either in solid form or mixed with a water-miscible solvent or mixed with a self-dispersing ethylenically unsaturated Connection in the watery solution of the dispersant, then the water-insoluble Polymerization catalyst dispersed by mechanical energy input and then with the aid of the aqueous dispersion obtained in this way Polymerization of at least one ethylenically unsaturated Connection.

Die wässrigen Polymerisatdispersionen werden erhalten durch Polymerisation wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung (Monomer) unter Verwendung eines wasserunlöslichen Polymerisationskatalysators.The aqueous Polymer dispersions are obtained by at least polymerization an ethylenically unsaturated Compound (monomer) using a water-insoluble Polymerization catalyst.

Als ethylenisch ungesättigte Verbindungen kommen sowohl reine Kohlenwasserstoffverbindungen als auch heteroatomhaltige α-Olefine, wie (Meth)acrylsäureester oder -amide sowie Homoallyl- oder Allylalkohole, -ether oder -halogenide in Betracht. Unter den reinen Kohlenwasserstoffen sind C2- bis C2 0-1-Alkene geeignet. Unter diesen sind die niedermolekularen Olefine, z.B. Ethen oder α-Olefine mit 3 bis 20 C-Atomen, wie Propen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen hervorzuheben. Selbstverständlich können auch cyclische Olefine, z.B. Cyclopenten, Cyclohexen, Norbornen, aromatische Olefinverbindungen, wie Styrol oder α-Methylstyrol oder Vinylester, wie Vinylacetat eingesetzt werden. Besonders geeignet sind jedoch die C2- bis C20-1-Alkene. Unter diesen sind Ethen, Propen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen oder 1-Octen sowie 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Tetradecen, 1-Hexadecen und 1-Octadecen sowie diese enthaltende Olefinfraktionen eines Crackers hervorzuheben. Selbstverständlich ist es erfindungsgemäß möglich, vorgenannte olefinisch ungesättigte Verbindungen einzeln oder im Gemisch einzusetzen.Suitable ethylenically unsaturated compounds are both pure hydrocarbon compounds and heteroatom-containing α-olefins, such as (meth) acrylic acid esters or amides, and homoallyl or allyl alcohols, ethers or halides. C 2 - to C 2 0 -1-alkenes are suitable among the pure hydrocarbons. Among these, the low molecular weight olefins, for example ethene or α-olefins with 3 to 20 C atoms, such as propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, are to be emphasized. Of course, cyclic olefins, for example cyclopentene, cyclohexene, norbornene, aromatic olefin compounds such as styrene or α-methylstyrene or vinyl esters such as vinyl acetate can also be used. However, the C 2 - to C 20 -1-alkenes are particularly suitable. Among these, ethene, propene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene or 1-octene and 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene and 1-octadecene and olefin fractions of a cracker containing them are to be emphasized. It is of course possible according to the invention to use the aforementioned olefinically unsaturated compounds individually or in a mixture.

Darüber hinaus ist es auch möglich, die vorgenannten olefinisch ungesättigten Verbindungen im Gemisch mit solchen Verbindungen einzusetzen, welche das Strukturelement der allgemeinen Formel (IV) -CH=CH-Q-Polπ (IV),aufweisen.In addition, it is also possible to use the aforementioned olefinically unsaturated compounds in a mixture with those compounds which have the structural element of the general formula (IV) -CH = CH-Q-Pol π (IV), exhibit.

Dabei ist Q eine unpolare organische Gruppe ausgewählt aus der Gruppe umfassend lineares oder verzweigtes C1- bis C20-Alkyl, oft C2- bis C18-Alkyl und häufig C3- bis C1 4-Alkyl, beispielsweise Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, i- oder t-Butyl, n-, i- oder neo-Pentyl, -Hexyl, -Heptyl, -Octyl, -Nonyl, -Decyl, -Undecyl, -Dodecyl, -Tridecyl oder -Tetradecyl, C3- bis C1 4-Cycloalkyl, beispielsweise Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl, C6- bis C1 4-Aryl, beispielsweise Phenyl, Naphthyl oder Phenanthryl sowie Alkylaryl mit 1 bis 20 C-Atomen im Alkylteil und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil, beispielsweise Benzyl. Q is a non-polar organic group selected from the group consisting of linear or branched C 1 to C 20 alkyl, often C 2 to C 18 alkyl and frequently C 3 to C 1 4 alkyl, for example methyl, ethyl, n- or i-propyl, n-, i- or t-butyl, n-, i- or neo-pentyl, -hexyl, -heptyl, -octyl, -nonyl, -decyl, -undecyl, -dodecyl, -tridecyl or tetradecyl, C 3 - to C 1 4 -cycloalkyl, for example cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl or cyclohexyl, C 6 - to C 1 4 -aryl, for example phenyl, naphthyl or phenanthryl, and alkylaryl with 1 to 20 C atoms in the alkyl part and 6 to 14 carbon atoms in the aryl part, for example benzyl.

An die unpolare Gruppe Q sind π polare Gruppen Pol gebunden. Dabei ist π eine ganze Zahl ungleich 0. Bevorzugt ist π 1, 2, 3 oder 4. Selbstverständlich kann π auch ein höherer Zahlenwert sein.On the non-polar group Q are π polar Groups tied to pole. Where π is one Integer not equal to 0. π is preferably 1, 2, 3 or 4. Of course, π can also be one higher Be a numerical value.

Pol ist ein polarer Rest, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Carboxyl (-CO2H), Sulfonyl (-SO3H), Sulfat (-OSO3H), Phosphonyl (-PO3H), Phosphat (-OPO3H2) sowie deren Alkalimetallsalze, insbesondere Natrium- oder Kaliumsalze, Erdalkalimetallsalze, beispielsweise Magnesium- oder Calziumsalze und/oder Ammoniumsalze.Pol is a polar radical which is selected from the group comprising carboxyl (-CO 2 H), sulfonyl (-SO 3 H), sulfate (-OSO 3 H), phosphonyl (-PO 3 H), phosphate (-OPO 3 H 2 ) and their alkali metal salts, in particular sodium or potassium salts, alkaline earth metal salts, for example magnesium or calcium salts and / or ammonium salts.

Von Pol ebenfalls umfasst sind die durch Protonierung oder Alkylierung zugänglichen Alkanolammonium-, Pyridinium-, Imidazolinium-, Oxazolinium-, Morpholinium-, Thiazolinium-, Chinolinium-, Isochinolinium-, Tropylium-, Sulfonium-, Guanidinium- und Phosphoniumverbindungen sowie insbesondere Ammoniumverbindungen der allgemeinen Formel (V) -NR6R7R8 (V). Also included by Pol are the alkanolammonium, pyridinium, imidazolinium, oxazolinium, morpholinium, thiazolinium, quinolinium, isoquinolinium, tropylium, sulfonium, guanidinium and phosphonium compounds, and especially ammonium compounds of the general, accessible by protonation or alkylation Formula (V) -N R 6 R 7 R 8 (V).

Hierbei steht R6, R7 und R8 unabhängig voneinander für Wasserstoff und lineares oder verzweigtes C1- bis C20-Alkyl, häufig C1- bis C10-Alkyl und oft C1- bis C5-Alkyl, wobei Alkyl beispielsweise Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, i- oder t-Butyl, n-, i- oder neo-Pentyl, -Hexyl, -Heptyl, -Octyl, -Nonyl, -Decyl, -Undecyl, -Dodecyl, -Tridecyl oder -Tetradecyl ist. Die korrespondierenden Anionen der vorgenannten Verbindungen sind nicht-nucleophile Anionen, wie beispielsweise Perchlorat, Sulfat, Phosphat, Nitrat und Carboxylate, wie Acetat, Trifluoracetat, Trichloracetat, Propionat, Oxalat, Citrat, Benzoat, sowie konjugierte Anionen von Organosulfonsäuren, wie zum Beispiel Methylsulfonat, Trifluormethylsulfonat und para-Toluolsulfonat, weiterhin Tetrafluoroborat, Tetraphenylborat, Tetrakis(pentafluorophenyl)borat, Tetrakis[bis(3,5-trifluormethyl)phenyl]borat, Hexafluorophosphat, Hexafluoroarsenat oder Hexafluoroantimonat.Here R 6 , R 7 and R 8 independently of one another represent hydrogen and linear or branched C 1 to C 20 alkyl, frequently C 1 to C 10 alkyl and often C 1 to C 5 alkyl, alkyl being for example Methyl, ethyl, n- or i-propyl, n-, i- or t-butyl, n-, i- or neo-pentyl, -hexyl, -heptyl, -octyl, -nonyl, -decyl, -undecyl, - Is dodecyl, tridecyl or tetradecyl. The corresponding anions of the abovementioned compounds are non-nucleophilic anions, such as, for example, perchlorate, sulfate, phosphate, nitrate and carboxylates, such as acetate, trifluoroacetate, trichloroacetate, propionate, oxalate, citrate, benzoate, and conjugated anions of organosulfonic acids, such as, for example, methyl sulfonate, Trifluoromethyl sulfonate and para-toluenesulfonate, furthermore tetrafluoroborate, tetraphenyl borate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetrakis [bis (3,5-trifluoromethyl) phenyl] borate, hexafluorophosphate, hexafluoroarsenate or hexafluoroantimonate.

Der polare Rest Pol kann aber auch eine Gruppe der allgemeinen Formel (VI), (VII) oder (VIII) -(EO)k-(PO)l-R* (VI), -(PO)l-(EO)k-R* (VII), -(EOk/POl)-R* (VIII)sein, wobei
EO für eine -CH2-CH2-O-Gruppe,
PO für eine -CH2-CH(CH3)-O- oder eine -CH(CH3)-CH2-O-Gruppe steht und k und l für Zahlenwerte von 0 bis 50, häufig von 0 bis 30 und oft von 0 bis 15 stehen, wobei aber k und l nicht gleichzeitig 0 sind.
The polar radical Pol can also be a group of the general formula (VI), (VII) or (VIII) - (EO) k - (PO) l -R * (VI), - (PO) l - (EO) k -R * (VII), - (EO k / PO l ) -R * (VIII) be where
EO for a -CH 2 -CH 2 -O group,
PO stands for a -CH 2 -CH (CH 3 ) -O- or a -CH (CH 3 ) -CH 2 -O group and k and l for numerical values from 0 to 50, often from 0 to 30 and often from 0 to 15, but k and l are not 0 at the same time.

Weiterhin sollen in
Formel (VI) und (VII): (EO)k ein Block aus k -CH2-CH2-O-Gruppen, und
(PO)l ein Block aus l -CH2-CH(CH3)-O- oder -CH(CH3)-CH2-O-Gruppen, und
Formel (VIII): (EOk/POl) ein Gemisch aus k -CH2-CH2-O-Gruppen und
l -CH2-CH(CH3)-O- oder -CH(CH3)-CH2-O-Gruppen in statistischer Verteilung
bedeuten.
Furthermore, in
Formula (VI) and (VII): (EO) k is a block of k -CH 2 -CH 2 -O groups, and
(PO) l is a block of l -CH 2 -CH (CH 3 ) -O- or -CH (CH 3 ) -CH 2 -O groups, and
Formula (VIII): (EO k / PO l ) a mixture of k -CH 2 -CH 2 -O groups and
1 -CH 2 -CH (CH 3 ) -O- or -CH (CH 3 ) -CH 2 -O groups in statistical distribution
mean.

R* steht für Wasserstoff, lineares oder verzweigtes C1- bis C20-Alkyl, oft C1- bis C10-Alkyl und häufig C1- bis C6-Alkyl oder -SO3H sowie dessen entsprechendes Alkalimetall-, Erdalkalimetall- und/oder Ammoniumsalz. Hierbei steht Alkyl beispielsweise für Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, i- oder t-Butyl, n-, i- oder neo-Pentyl, -Hexyl, -Heptyl, -Octyl, -Nonyl, -Decyl, -Undecyl, -Dodecyl, -Tridecyl oder -Tetradecyl, Alkalimetall beispielsweise für Natrium oder Kalium und Erdalkalimetall beispielsweise für Calzium oder Magnesium.R * stands for hydrogen, linear or branched C 1 - to C 20 -alkyl, often C 1 - to C 10 -alkyl and frequently C 1 - to C 6 -alkyl or -SO 3 H and its corresponding alkali metal, alkaline earth metal and / or ammonium salt. Here, alkyl is, for example, methyl, ethyl, n- or i-propyl, n-, i- or t-butyl, n-, i- or neo-pentyl, -hexyl, -heptyl, -octyl, -nonyl, -decyl , -Undecyl, -Dodecyl, -Tridecyl or -Tetradecyl, alkali metal for example for sodium or potassium and alkaline earth metal for example for calcium or magnesium.

Als das Strukturelement der allgemeinen Formel (IV) enthaltende Verbindungen werden erfindungsgemäß insbesondere α-Olefine der allgemeinen Formel (IX) H2C=CH-Q-Polπ (IX),verwendet, worin Q, Pol und π die voran angegebenen Bedeutungen haben.According to the invention, the compounds containing the structural element of the general formula (IV) are, in particular, α-olefins of the general formula (IX) H 2 C = CH-Q-Polπ (IX), used, wherein Q, Pol and π have the meanings given above.

Bevorzugte Olefine (IX) sind 10-Undecensäure, 3-Butensäure, 4-Pentensäure, 5-Hexensäure sowie Styrol-4-sulfonsäure.preferred Olefins (IX) are 10-undecenoic acid, 3-butenoic acid, 4-pentenoic acid, 5-hexenoic acid and styrene-4-sulfonic acid.

Der Mengenanteil der das Strukturelement der allgemeinen Formel (IV) enthaltenden ethylenisch ungesättigten Verbindungen) im zu polymerisierenden Monomerengemisch, bestehend aus wenigstens einer das Strukturelement der allgemeinen Formel (IV) enthaltenden ethylenisch ungesättigten Verbindung und wenigstens einer der vor an genannten ethylenisch ungesättigten Verbindung beträgt 0 bis 100 Gew.-%, häufig 0,5 bis 80 Gew.-% und oft 1,0 bis 60 Gew.-% oder 2,0 bis 40 Gew.-%.The Amount of the structural element of the general formula (IV) containing ethylenically unsaturated Compounds) in the monomer mixture to be polymerized from at least one the structural element of the general formula (IV) containing ethylenically unsaturated compound and at least one of the above-mentioned ethylenically unsaturated compound is 0 to 100% by weight, often 0.5 to 80% by weight and often 1.0 to 60% by weight or 2.0 to 40% by weight.

Als ethylenisch ungesättigte Verbindungen werden erfindungsgemäß insbesondere Ethen, Propen, 1-Buten, i-Buten, 1-Penten, Cyclopenten, 1-Hexen, Cyclohexen, 1-Octen und/oder Norbornen oder diese im Gemisch mit 10-Undecensäure, 3-Butensäure, 4-Pentensäure, 5-Hexensäure und/oder Styrol-4-sulfonsäure eingesetzt.As ethylenically unsaturated According to the invention, compounds are in particular ethene, propene, 1-butene, i-butene, 1-pentene, cyclopentene, 1-hexene, cyclohexene, 1-octene and / or norbornene or in a mixture with 10-undecenoic acid, 3-butenoic acid, 4-pentenoic acid, 5-hexenoic acid and / or Styrene-4-sulfonic acid used.

Neben den ethylenisch ungesättigten Verbindungen kann erfindungsgemäß noch Kohlenmonoxid mitverwendet werden, wodurch letztlich Polymerisatdispersionen auf Basis von Polyketonen entstehen, welche im allgemeinen aus alternierenden Strukturelementen ausgehend von geeigneten ethylenisch ungesättigten Verbindungen einerseits und Kohlenmonoxid andererseits bestehen. Dabei empfiehlt es sich, das Mengenverhältnis zwischen der oder den ethylenisch ungesättigten Verbindungen einerseits und dem Kohlenmonoxid andererseits auf 80 mol-% bis 20 mol-%, insbesondere auf 60 mol-% bis 40 mol-% einzustellen. Für die Herstellung von Polyketonen besonders gut geeignete ethylenisch ungesättigte Verbindungen sind insbesondere unpolare ethylenisch ungesättigte Verbindungen, beispielsweise Ethylen oder α-Olefine mit 3 bis 20 C-Atomen.In addition to the ethylenically unsaturated compounds, carbon monoxide can also be used according to the invention, which ultimately results in polymer dispersions based on polyketones, which generally consist of alternating structural elements based on suitable ethylenically unsaturated Connections exist on the one hand and carbon monoxide on the other hand. It is advisable to set the quantitative ratio between the ethylenically unsaturated compound or compounds on the one hand and the carbon monoxide on the other hand to 80 mol% to 20 mol%, in particular to 60 mol% to 40 mol%. Particularly suitable ethylenically unsaturated compounds for the production of polyketones are nonpolar ethylenically unsaturated compounds, for example ethylene or α-olefins having 3 to 20 carbon atoms.

Werden nur ethylenisch ungesättigte Verbindungen einpolymerisiert, so entstehen letztlich wässrige Polymerisatdispersionen auf Basis von Polyolefinen.Become only ethylenically unsaturated Polymerized compounds, ultimately aqueous polymer dispersions are formed based on polyolefins.

Für das erfindungesgemäße Verfahren können alle diejenigen wasserunlöslichen Polymersationskatalysatoren verwendet werden, die in der Lage sind, die vorgenannten Monomere, also die ethylenisch ungesättigten Verbindungen entweder untereinander oder aber in Verbindung mit Kohlenmonoxid zu polymerisieren.For the method according to the invention can all those water-insoluble Polymerization catalysts are used, which are able to the aforementioned monomers, ie the ethylenically unsaturated Connections either with each other or in connection with Polymerize carbon monoxide.

Unter der Bezeichnung wasserunlösliche Polymerisationskatalysatoren versteht man insbesondere solche Polymerisationskatalysatoren, die eine Wasserlöslichkeit von weniger als 10–4 g Katalysator pro 100 g Wasser, vorzugsweise von weniger als 10–5 g Katalysator pro 100 g Wasser aufweisen.The term water-insoluble polymerization catalysts means in particular those polymerization catalysts which have a water solubility of less than 10 -4 g catalyst per 100 g water, preferably less than 10 -5 g catalyst per 100 g water.

Falls mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens Polymerisatdispersionen auf Basis von Polyketonen hergestellt werden sollen, so empfiehlt es sich, die Umsetzung der ethylenisch ungesättigten Verbindungen und des Kohlenmonoxids im wässrigen Medium mit Hilfe der folgenden Polymerisationskatalysators durchzuführen:
Metallkomplexe der allgemeinen Formel (I)

Figure 00090001
in der die Substituenten und Indizes die folgende Bedeutung haben:
G -(CRb 2)r oder -(CRb 2)s-Si(Ra)2-(CRb 2)t-, -A-O-B- oder -A-Z(R5)-B- mit
R5 Wasserstoff, lineares oder verzweigtes C1- bis C2 0-Alkyl, C3- bis C10-Cycloalkyl, C6- bis C1 4-Aryl, mit funktionellen Gruppen auf der Basis der nichtmetallischen Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA oder VIIA des Periodensystems substituiertes C6- bis C1 4-Aryl, Aralkyl mit 1 bis 20 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 14 C-Atomen im Arylrest, Heteroaryl, langkettige Reste mit 5 bis 30 C-Atomen in der Kette, die über polare oder geladene Endgruppen verfügen, -N(Rb)2, -Si(Rc)3 oder einen Rest der allgemeinen Formel (II)
Figure 00090002
in der
q eine ganze Zahl von 0 bis 20 bedeutet und die weiteren Substituenten in Formel (II) die gleiche Bedeutung wie in Formel (I) haben,
A, B -(CRb 2)r- oder -(CRb 2)s Si(Ra)2-(CRb 2)t- oder -N(Rb)-, ein r'-, s- oder t-atomiger Bestandteil eines Ringsystems oder zusammen mit Z ein (r'+1)-, (s+1)- oder (t+1)-atomiger Bestandteil eines Heterocyclus,
Ra unabhängig voneinander lineares oder verzweigtes C1- bis C20-Alkyl, C3- bis C10-Cycloalkyl, C6- bis C1 4-Aryl, mit funktionellen Gruppen auf der Basis der nichtmetallischen Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA oder VIIA des Perioden systems substituiertes C6- bis C1 4-Aryl, Aralkyl mit 1 bis 20 C-Atomen im Alkylteil und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil,
Rb wie Ra und zusätzlich Wasserstoff und -Si(Rc)3,
Rc lineares oder verzweigtes C1- bis C20-Alkyl, C3- bis C10-Cycloalkyl, C6- bis C1 4-Aryl oder Aralkyl mit 1 bis 20 C-Atomen im Alkylteil und 6 bis 14 C-Atomen im Arylteil,
r 1, 2, 3 oder 4 und
r' 1 oder 2,
s, t 0, 1 oder 2, wobei 1 ≤s+t ≤3
Z ein Element aus der Gruppe VA des Periodensystems der Elemente
M ein Metall ausgewählt aus den Gruppen VIIIB, IB oder IIB des Periodensystems der Elemente,
E1, E2 ein nichtmetallisches Element aus der Gruppe VA des Periodensystems der Elemente,
R1 bis R4 unabhängig voneinander lineares oder verzweigtes C1- bis C20-Alkyl, C3- bis C10-Cycloalkyl, C6- bis C1 4-Aryl, mit funktionellen Gruppen auf der Basis der nichtmetallischen Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA oder VIIA des Periodensystems substituiertes C6- bis C1 4-Aryl, Aralkyl mit 1 bis 20 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 14 C-Atomen im Arylrest oder Heteroaryl,
L1, L2 formal geladene oder neutrale Liganden,
X formal ein- oder mehrwertige Anionen,
p 0, 1, 2, 3 oder 4,
m, n 0, 1, 2, 3 oder 4,
wobei p = m × n,
oder eine Verbindung der allgemeinen Formel (III)
Figure 00110001
worin
Rd, Re, Rf, Rg unabhängig voneinander für Wasserstoff, linear oder verzweigtes C1- bis C6-Alkyl oder
Re und Rf zusammen für einen fünf- oder sechsgliedrigen Carbo- oder Heterocyclus stehen und
die übrigen Substituenten und Indizes die unter Formel (I) angegebene Bedeutung annehmen.If polymer dispersions based on polyketones are to be produced using the process according to the invention, it is advisable to carry out the reaction of the ethylenically unsaturated compounds and of carbon monoxide in an aqueous medium using the following polymerization catalyst:
Metal complexes of the general formula (I)
Figure 00090001
in which the substituents and indices have the following meaning:
G - (CR b 2 ) r or - (CR b 2 ) s -Si (R a ) 2 - (CR b 2 ) t -, -AOB- or -AZ (R 5 ) -B- with
R 5 is hydrogen, linear or branched C 1 - to C 2 0 -alkyl, C 3 - to C 10 -cycloalkyl, C 6 - to C 1 4 -aryl, with functional groups based on the non-metallic elements of groups IVA, VA , VIA or VIIA of the Periodic Table substituted C 6 - to C 1 4 aryl, aralkyl having 1 to 20 carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 14 C atoms in the aryl, heteroaryl, long-chain radicals having 5 to 30 carbon atoms in the Chain which have polar or charged end groups, -N (R b ) 2 , -Si (R c ) 3 or a radical of the general formula (II)
Figure 00090002
in the
q denotes an integer from 0 to 20 and the further substituents in formula (II) have the same meaning as in formula (I),
A, B - (CR b 2 ) r - or - (CR b 2 ) s Si (R a ) 2 - (CR b 2 ) t - or -N (R b ) -, an r'-, s- or t-atomic component of a ring system or together with Z a (r '+ 1) -, (s + 1) - or (t + 1) -atomic component of a heterocycle,
R a is independently linear or branched C 1 - to C 20 -alkyl, C 3 - to C 10 -cycloalkyl, C 6 - to C 1 4 aryl, with functional groups on the basis of the nonmetallic elements of groups IVA, VA, VIA or VIIA of the periodic system substituted C 6 - to C 1 4 aryl, aralkyl having 1 to 20 carbon atoms in the alkyl moiety and 6 to 14 carbon atoms in the aryl part,
R b as R a and additionally hydrogen and -Si (R c ) 3 ,
R c linear or branched C 1 to C 20 alkyl, C 3 to C 10 cycloalkyl, C 6 to C 1 4 aryl or aralkyl having 1 to 20 C atoms in the alkyl part and 6 to 14 C atoms in the aryl part,
r 1, 2, 3 or 4 and
r '1 or 2,
s, t 0, 1 or 2, where 1 ≤s + t ≤3
Z is an element from the VA group of the Periodic Table of the Elements
M is a metal selected from Groups VIIIB, IB or IIB of the Periodic Table of the Elements,
E 1 , E 2 is a non-metallic element from group VA of the periodic table of the elements,
R 1 to R 4 are, independently of one another, linear or branched C 1 to C 20 alkyl, C 3 to C 10 cycloalkyl, C 6 to C 1 4 aryl, with functional groups based on the nonmetallic elements of groups IVA , VA, VIA or VIIA of the Periodic Table substituted C 6 - to C 1 4 aryl, aralkyl having 1 to 20 carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 14 C atoms in the aryl or heteroaryl,
L 1 , L 2 formally charged or neutral ligands,
X formally mono- or polyvalent anions,
p 0, 1, 2, 3 or 4,
m, n 0, 1, 2, 3 or 4,
where p = m × n,
or a compound of the general formula (III)
Figure 00110001
wherein
R d , R e , R f , R g independently of one another for hydrogen, linear or branched C 1 - to C 6 -alkyl or
R e and R f together represent a five- or six-membered carbo- or heterocycle and
the other substituents and indices assume the meaning given under formula (I).

Die Synthese derartiger Metallkomplexe der Formeln I, II und III ist an sich bekannt (Lindner et al. J. Organomet. Chem. 2000, 602, 173).The Synthesis of such metal complexes of formulas I, II and III is known per se (Lindner et al. J. Organomet. Chem. 2000, 602, 173).

In Bezug auf die Herstellung der Polymerisationsdispersionen auf Basis von Polyketonen liegt den Bezeichnungen für die Gruppen des Periodensystems der Elemente die vom Chemical Abstracts Service bis 1986 verwendete Nomenklatur zugrunde (so enthält beispielsweise die Gruppe VA die Elemente N, P, As, Sb, Bi; die Gruppe IB enthält Cu, Ag, Au).In Reference to the preparation of the polymer dispersions based of polyketones is the designation for the groups of the periodic table of the elements used by the Chemical Abstracts Service until 1986 Nomenclature (so contains for example the group VA the elements N, P, As, Sb, Bi; the Group IB contains Cu, Ag, Au).

Als Metalle M der erfindungsgemäß einzusetzenden Metallkomplexe eignen sich die Metalle der Gruppen VIIIB, IB und IIB des Periodensystems der Elemente, also beispielsweise neben Kupfer, Silber oder Zink, auch Eisen, Cobalt und Nickel sowie die Platinmetalle wie Ruthenium, Rhodium, Osmium, Iridium und Platin, wobei Nickel und Palladium ganz besonders bevorzugt ist.As Metals M of those to be used according to the invention Metal complexes are suitable for Group VIIIB, IB and IIB of the Periodic Table of the Elements, e.g. next to Copper, silver or zinc, also iron, cobalt and nickel as well as the Platinum metals such as ruthenium, rhodium, osmium, iridium and platinum, where Nickel and palladium is very particularly preferred.

Als Elemente E1 und E2 der Chelatliganden kommen die nichtmetallischen Elemente der 5. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente, also beispielsweise Stickstoff, Phosphor oder Arsen in Betracht. Besonders geeignet sind Stickstoff oder Phosphor, insbesondere Phosphor. Die Chelatliganden können unterschiedliche Elemente E1 und E2 enthalten, so zum Beispiel Stickstoff und Phosphor.The elements E 1 and E 2 of the chelating ligands are the non-metallic elements of the 5th main group of the periodic table of the elements, for example nitrogen, phosphorus or arsenic. Nitrogen or phosphorus, in particular phosphorus, are particularly suitable. The chelating ligands can contain different elements E 1 and E 2 , for example nitrogen and phosphorus.

Bei der Struktureinheit G im Metallkomplex (I) handelt es sich um eine ein- oder mehratomige verbrückende Struktureinheit. Unter einer verbrückenden Struktureinheit wird grundsätzlich eine Gruppierung verstanden, die die Elemente E1 und E2 in Struktur (I) miteinander verbindet.The structural unit G in the metal complex (I) is a mono- or multi-atom bridging structural unit. A bridging structural unit is basically understood to mean a grouping which connects the elements E 1 and E 2 in structure (I) to one another.

Unter den einatomig verbrückten Struktureinheiten sind solche mit einem verbrückenden Atom aus der Gruppe IVA des Periodensystems der Elemente, wie -C(Rb)2- oder -Si(Ra)2-, worin Ra unabhängig voneinander insbesondere für lineares oder verzweigtes C1- bis C10-Alkyl, beispielsweise Methyl, Ethyl, i-Propyl oder t-Butyl, C3- bis C6-Cycloalkyl, wie Cyclopropyl oder Cyclohexyl, C6- bis C10-Aryl, wie Phenyl oder Naphthyl, mit funktionellen Gruppen auf der Basis der nichtmetallischen Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA oder VIIA des Periodensystems substituiertes C6- bis C10-Aryl, beispielsweise Tolyl, (Trifluormethyl)phenyl, Dimethylaminophenyl, p-Methoxyphenyl oder partiell oder perhalogeniertes Phenyl, Aralkyl mit 1 bis 6 C-Atomen im Alkylteil und 6 bis 10 C-Atomen im Arylteil, beispielsweise Benzyl, und Rb insbesondere für Wasserstoff und daneben für die vorstehend für Ra angegebenen Bedeutungen stehen, bevorzugt. Ra stellt insbesondere eine Methylgruppe, Rb insbesondere Wasserstoff dar.Among the monatomic bridged structural units are those with a bridging atom from group IVA of the Periodic Table of the Elements, such as -C (R b ) 2 - or -Si (R a ) 2 -, in which R a independently of one another in particular for linear or branched C 1 - to C 10 -alkyl, for example methyl, ethyl, i-propyl or t-butyl, C 3 - to C 6 -cycloalkyl, such as cyclopropyl or cyclohexyl, C 6 - to C 10 -aryl, such as phenyl or naphthyl, with Functional groups based on the non-metallic elements of groups IVA, VA, VIA or VIIA of the periodic table substituted C 6 - to C 10 aryl, for example tolyl, (trifluoromethyl) phenyl, dimethylaminophenyl, p-methoxyphenyl or partially or perhalogenated phenyl, aralkyl with 1 to 6 carbon atoms in the alkyl part and 6 to 10 carbon atoms in the aryl part, for example benzyl, and R b are in particular hydrogen and also represent the meanings given above for R a , preferred. R a represents in particular a methyl group, R b represents in particular hydrogen.

Unter den mehratomig verbrückten Systemen sind die zwei- und dreiatomig verbrückten Struktureinheiten hervorzuheben, wobei letztere in der Regel bevorzugt eingesetzt werden.Under the multi-atom bridge Systems, the two and three atom bridged structural units are to be emphasized, the latter being generally preferred.

Allgemein sind als Komplexe mit zweiatomig verbrückten Struktureinheiten auch Verbindungen der allgemeinen Formel (III) geeignet

Figure 00120001
worin
Rd, Re, Rf, Rg unabhängig voneinander für Wasserstoff, geradkettig oder verzweigtes C1- bis C6-Alkyl, wie Methyl, Ethyl oder i-Propyl, oder
Re und Rf zusammen für einen fünf- oder sechsgliedrigen Carbo- oder Heterocyclus stehen und
die übrigen Substituenten und Indizes die unter Formel (I) angegebene allgemeine und bevorzugte Bedeutung annehmen können.In general, compounds of the general formula (III) are also suitable as complexes with diatomically bridged structural units
Figure 00120001
wherein
R d , R e , R f , R g independently of one another are hydrogen, straight-chain or branched C 1 -C 6 -alkyl, such as methyl, ethyl or i-propyl, or
R e and R f together represent a five- or six-membered carbo- or heterocycle and
the other substituents and indices can assume the general and preferred meaning given under formula (I).

Auf zweiatomig verbrückte Struktureinheiten gehen zum Beispiel Chelatliganden wie 1,10-Phenanthrolin, 2,2'-Bipyridin oder 4,4'-Dimethyl-2,2'-bipyridin oder deren substituierte Derivate zurück.On bridged Structural units go for example chelating ligands such as 1,10-phenanthroline, 2,2'-bipyridine or 4,4'-dimethyl-2,2'-bipyridine or their substituted derivatives.

Geeignete dreiatomig verbrückte Struktureinheiten basieren im allgemeinen auf einer Kette aus Kohlenstoffatomen, also zum Beispiel Propylen (-CH2CH2CH2-), oder auf einer Brückeneinheit mit einem Heteroatom aus der Gruppe IVA, VA oder VIA des Periodensystems der Elemente, wie Silizium, Stickstoff, Phosphor oder Sauerstoff im Kettengerüst.Suitable three-atom bridged structural units are generally based on a chain of carbon atoms, for example propylene (-CH 2 CH 2 CH 2 -), or on a bridging unit with a heteroatom from group IVA, VA or VIA of the periodic table of the elements, such as silicon , Nitrogen, phosphorus or oxygen in the chain structure.

Bei vollständig aus Kohlenstoffatomen aufgebauten Brücken können die freien Valenzen durch C1- bis C6-Alkyl, wie Methyl, Ethyl oder t-Butyl, C6- bis C10-Aryl, wie Phenyl, oder durch funktionelle Gruppen wie Triorganosilyl, Dialkylamino oder Halogen substituiert sein. Geeignete substituierte Propylenbrücken sind zum Beispiel solche mit einer Methyl-, Phenyl- oder Methoxygruppe in 2-Position.In the case of bridges made entirely of carbon atoms, the free valences can be substituted by C 1 to C 6 alkyl, such as methyl, ethyl or t-butyl, C 6 to C 10 aryl, such as phenyl, or by functional groups such as triorganosilyl, dialkylamino or Halogen substituted. Suitable substituted propylene bridges are, for example, those with a methyl, phenyl or methoxy group in the 2-position.

Unter den dreiatomig verbrückten Struktureinheiten mit einem Heteroatom im Kettengerüst werden vorteilhaft Verbindungen eingesetzt, in denen Z Stickstoff bedeutet (siehe oben bei Formel (I)). Der Rest R5 an Z kann insbesondere bedeuten: Wasserstoff lineares oder verzweigtes C1- bis C10-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, i-Propyl oder t-Butyl, C3- bis C6-Cycloalkyl, wie Cyclopropyl oder Cyclohexyl, C6- bis C10-Aryl, beispielsweise Phenyl, mit funktionellen Gruppen auf der Basis der nichtmetallischen Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA oder VIIA des Periodensystems substituiertes C6- bis C10-Aryl, wie Tolyl, Mesityl, Aralkyl mit 1 bis 6 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 10 C-Atomen im Arylrest, Pyridyl, langkettige Reste mit 12 bis 22 C-Atomen in der Kette, die über polare oder geladene Endgruppen verfügen, wie -SO3-, -CO2-, -CO2R, -CONR2, Halogen, insbesondere -F, -Cl, -Br oder -I, Hydroxy, -OR, Tosyl, -NR2 oder -NR3 +, -NH2 (R steht ganz allgemein für einen Aryl- oder Alkylrest oder für Wasserstoff), Dialkylamino, zum Beispiel Dimethyl-, Dibenzyl- oder Diphenylamino, Triorganosilyl, wie Trimethyl-, Triphenyl-, Triethyl- oder t-Butyldiphenylsilyl oder einen Rest der allgemeinen Formel (II)

Figure 00140001
in der die Substituenten und Indizes die folgende Bedeutung haben:
q eine ganze Zahl von 1 bis 20,
A, B -(CRb 2)r- oder -(CRb 2)s-Si(Ra)2-(CRb 2)t- oder -N(Rb)-, ein r'-, s- oder t-atomiger Bestandteil eines Ringsystems oder zusammen mit Z ein (r'+1)-, (s+1)- oder (t+1)-atomiger Bestandteil eines Heterocyclus,
Ra unabhängig voneinander Wasserstoff, lineares oder verzweigtes C1- bis C10-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, i-Propyl oder t-Butyl, C3- bis C6-Cycloalkyl, zum Beispiel Cyclohexyl, C6- bis C10-Aryl, zum Beispiel Phenyl, mit funktionellen Gruppen auf der Basis der nichtmetallischen Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA oder VIIA des Periodensystems substituiertes C6- bis C10-Aryl, wie Tolyl, Trifluormethylphenyl, Aminophenyl, Hydroxyphenyl, Anisyl oder Mono- oder Dichlorphenyl, Aralkyl mit 1 bis 6 C-Atomen im Alkylteil und 6 bis 10 C-Atomen im Arylteil, beispielsweise Benzyl,
Rb wie Rb und zusätzlich Wasserstoff und -Si(Rc)3,
Rc lineares oder verzweigtes C1- bis C10-Alkyl, wie Methyl oder Ethyl, C3- bis C6-Cycloalkyl, zum Beispiel Cyclohexyl, C6- bis C10-Aryl, zum Beispiel Phenyl oder Aralkyl mit 1 bis 6 C-Atomen im Alkylteil und 6 bis 10 C-Atomen im Arylteil, beispielsweise Benzyl, womit z.B. Trimethyl-, Triethyl-, Triphenyl- oder t-Butyldiphenylsilyl unter die Formel -Si(Rc)3 fallen
und die übrigen Substituenten und Indizes die unter Formel (I) angegebene Bedeutung haben.Among the tri-atomic structural units with a heteroatom in the chain skeleton, compounds are advantageously used in which Z is nitrogen (see formula (I) above). The radical R 5 on Z can in particular mean: hydrogen linear or branched C 1 to C 10 alkyl, such as methyl, ethyl, i-propyl or t-butyl, C 3 to C 6 cycloalkyl, such as cyclopropyl or cyclohexyl, C 6 - to C 10 -aryl, for example phenyl, with functional groups based on the non-metallic elements of groups IVA, VA, VIA or VIIA of the periodic table, substituted C 6 - to C 10 -aryl, such as tolyl, mesityl, aralkyl with 1 up to 6 carbon atoms in the alkyl radical and 6 to 10 carbon atoms in the aryl radical, pyridyl, long-chain radicals with 12 to 22 carbon atoms in the chain, which have polar or charged end groups, such as -SO 3 -, -CO 2 - , -CO 2 R, -CONR 2 , halogen, in particular -F, -Cl, -Br or -I, hydroxy, -OR, tosyl, -NR 2 or -NR 3 + , -NH 2 (R stands in general for an aryl or alkyl radical or for hydrogen), dialkylamino, for example dimethyl-, dibenzyl- or diphenylamino, triorganosilyl, such as trimethyl-, triphenyl-, triethyl- or t-butyldiphenylsilyl or a en rest of the general formula (II)
Figure 00140001
in which the substituents and indices have the following meaning:
q an integer from 1 to 20,
A, B - (CR b 2 ) r - or - (CR b 2 ) s -Si (R a ) 2 - (CR b 2 ) t - or -N (R b ) -, an r'-, s- or t-atomic component of a ring system or together with Z a (r '+ 1) -, (s + 1) - or (t + 1) -atomic component of a heterocycle,
R a independently of one another is hydrogen, linear or branched C 1 to C 10 alkyl, such as methyl, ethyl, i-propyl or t-butyl, C 3 to C 6 cycloalkyl, for example cyclohexyl, C 6 to C 10 Aryl, for example phenyl, with functional groups based on the non-metallic elements of groups IVA, VA, VIA or VIIA of the periodic table, substituted C 6 to C 10 aryl, such as tolyl, trifluoromethylphenyl, aminophenyl, hydroxyphenyl, anisyl or mono- or dichlorophenyl, aralkyl with 1 to 6 C atoms in the alkyl part and 6 to 10 C atoms in the aryl part, for example benzyl,
R b as R b and additionally hydrogen and -Si (R c ) 3 ,
R c linear or branched C 1 to C 10 alkyl, such as methyl or ethyl, C 3 to C 6 cycloalkyl, for example cyclohexyl, C 6 to C 10 aryl, for example phenyl or aralkyl with 1 to 6 C atoms in the alkyl part and 6 to 10 C atoms in the aryl part, for example benzyl, with which trimethyl-, triethyl-, triphenyl- or t-butyldiphenylsilyl fall under the formula -Si (R c ) 3
and the other substituents and indices have the meaning given under formula (I).

Unter den mit einatomig verbrückten Liganden chelatisierten Metallkomplexen (I) sind beispielsweise jene bevorzugt, in denen M als zweiwertig positiv geladenes Palladium vorliegt, die Elemente E1 und E2 Phosphor und die verbrückende Struktureinheit G Methylen, Ethyliden, 2-Propyliden, Dimethylsilylen oder Diphenylsilylen, insbesondere Methylen bedeuten. Vorteilhafterweise weisen die einatomig verbrückten Metallkomplexe Reste R1 bis R4 auf, von denen mindestens einer ein nicht-aromatischer Rest ist. Unter den aromatischen Resten sind vor allem Phenyl und Tolyl sowie o-, m- oder p-Anisyl hervorzuheben, unter den aliphatischen Resten sind dieses Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, i- oder t-Butyl, n-, i- oder neo-Pentyl, -Hexyl, -Heptyl, -Octyl, -Nonyl, -Decyl, -Undecyl, -Dodecyl, -Tridecyl oder -Tetradecyl.Among the metal complexes (I) chelated with monatomic ligands, those are preferred, for example, in which M is present as divalent positively charged palladium, the elements E 1 and E 2 phosphorus and the bridging structural unit G methylene, ethylidene, 2-propylidene, dimethylsilylene or diphenylsilylene , in particular methylene. The monatomically bridged metal complexes advantageously have radicals R1 to R4, at least one of which is a non-aromatic radical. Among the aromatic radicals, phenyl and tolyl and o-, m- or p-anisyl are particularly noteworthy, among the aliphatic radicals are methyl, ethyl, n- or i-propyl, n-, i- or t-butyl, n -, i- or neo-pentyl, -hexyl, -heptyl, -octyl, -nonyl, -decyl, -undecyl, -dodecyl, -Tridecyl or -Tetradecyl.

Besonders bevorzugt sind Metallkomplexe (I), die über eine dreiatomige Verbrückung verfügen. Hierunter fallen zum Beispiel Verbindungen, in denen die Elemente E1 und E2 durch eine Propyleneinheit (-CH2CH2CH2-) verbunden werden und die weiteren Substituenten in Formel (I) die folgenden Bedeutung haben:
M Palladium oder Nickel, insbesondere Palladium,
E1, E2 Phosphor oder Stickstoff, insbesondere Phosphor,
R1 bis R4 unabhängig voneinander lineares oder verzweigtes C1- bis C20-Alkyl, häufig C1- bis C10-Alkyl und oft C1- bis C5-Alkyl, wobei Alkyl beispielsweise für Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, i- oder t-Butyl, n-, i- oder neo-Pentyl, -Hexyl, -Heptyl, -Octyl, -Nonyl, -Decyl, -Undecyl, -Dodecyl, -Tridecyl oder -Tetradecyl steht, substituiertes und unsubstituiertes C3- bis C6-Cycloalkyl, wie Cyclopropyl, Cyclohexyl oder 1-Methylcylohexyl, insbesondere Cyclohexyl, C6- bis C10-Aryl, wie Phenyl oder Naphthyl, insbesondere Phenyl, mit funktionellen Gruppen auf der Basis der nichtmetallischen Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA oder VIIA des Periodensystems substituiertes C6- bis C10-Aryl, wie lineares oder verzweigtes C1- bis C6-Alkyl, beispielsweise Methyl, Ethyl, i-Propyl, t-Butyl, partiell oder perhalogeniertes C1- bis C6-Alkyl, beispielsweise Trifluormethyl oder 2,2,2-Trifluorethyl, Triorganosilyl, wie Trimethylsilyl, Triethylsilyl oder t-Butyldiphenylsilyl, Amino, beispielsweise Dimethylamino, Diethylamino oder Di-i-propylamino, Alkoxy, beispielsweise Methoxy, Ethoxy oder t-Butoxy, oder Halogen, wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod, Aralkyl mit 1 bis 3 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 10 C-Atomen im Arylrest, beispielsweise Benzyl, oder Heteroaryl, wie Pyridyl,
L1, L2 Acetonitril, Acetylaceton, Trifluoracetat, Benzonitril, Tetrahydrofuran, Diethylether, Acetat, Tosylat oder Wasser, sowie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Phenyl oder Benzyl,
X Tetrafluoroborat, Hexafluorophosphat, Hexafluoroantimonat, Pentafluorbenzoat, Trifluormethansulfonat, Trifluoracetat, Perchlorat, p-Toluolsulfonat oder Tetraarylborate wie Tetrakis(pentafluorphenyl)borat oder Tetrakis(3,5-bis(trifluormethyl)phenyl)borat,
p 0, 1, 2, 3 oder 4,
m, n 0, 1, 2, 3 oder 4,
wobei p = m × n.
Metal complexes (I) which have a three-atom bridge are particularly preferred. This includes, for example, compounds in which the elements E1 and E2 are connected by a propylene unit (-CH 2 CH 2 CH 2 -) and the further substituents in formula (I) have the following meaning:
M palladium or nickel, especially palladium,
E 1 , E 2 phosphorus or nitrogen, in particular phosphorus,
R 1 to R 4 independently of one another are linear or branched C 1 to C 20 alkyl, frequently C 1 to C 10 alkyl and often C 1 to C 5 alkyl, alkyl being, for example, methyl, ethyl, n- or i-propyl, n-, i- or t-butyl, n-, i- or neo-pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl or tetradecyl is substituted and unsubstituted C 3 - to C 6 -cycloalkyl, such as cyclopropyl, cyclohexyl or 1-methylcylohexyl, in particular cyclohexyl, C 6 - to C 10 -aryl, such as phenyl or naphthyl, in particular phenyl, with functional groups based on non-metallic elements of groups IVA, VA, VIA or VIIA of the periodic table substituted C 6 to C 10 aryl, such as linear or branched C 1 to C 6 alkyl, for example methyl, ethyl, i-propyl, t-butyl, partially or perhalogenated C 1 -C 6 -alkyl, for example trifluoromethyl or 2,2,2-trifluoroethyl, triorganosilyl such as trimethylsilyl, triethylsilyl or t-butyldiphen ylsilyl, amino, for example dimethylamino, diethylamino or di-i-propylamino, alkoxy, for example methoxy, ethoxy or t-butoxy, or halogen, such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, aralkyl with 1 to 3 C atoms in the alkyl radical and 6 up to 10 carbon atoms in the aryl radical, for example benzyl, or heteroaryl, such as pyridyl,
L 1 , L 2 acetonitrile, acetylacetone, trifluoroacetate, benzonitrile, tetrahydrofuran, diethyl ether, acetate, tosylate or water, and also methyl, ethyl, propyl, butyl, phenyl or benzyl,
X tetrafluoroborate, hexafluorophosphate, hexafluoroantimonate, pentafluorobenzoate, trifluoromethanesulfonate, trifluoroacetate, perchlorate, p-toluenesulfonate or tetraarylborates such as tetrakis (pentafluorophenyl) borate or tetrakis (3,5-bis (trifluoromate) borate)
p 0, 1, 2, 3 or 4,
m, n 0, 1, 2, 3 or 4,
where p = m × n.

Beispiele für bevorzugte propylenverbrückte Metallkomplexe sind
[1,3-Bis(diphenylphosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(2-methoxyphenyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(dimethylphosphino)propan]-,
[1,3-Bis(diethylphosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(n-propyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(iso-propyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(n-butyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(2-methoxyphenyl)phosphino)-2,2-diethyl-propan]-,
[1,3-Bis(di(n-pentyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(n-hexyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(iso-hexyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(neo-hexyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(n-heptyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(3-(cyclopentyl)propyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(n-octyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(n-nonyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(n-decyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(n-dodecyl)phosphino)propan]-,
[1,3-Bis(di(n-tetradecyl)phosphino)propan]-,
(1,3-Bis(di(3-(cyclohexyl)propyl)phosphino)propan]- oder [1,3-Bis(di(n-hexadecyl)phosphino)propan]-palladium-(II)-acetat.
Examples of preferred propylene-bridged metal complexes are
[1,3-bis (diphenylphosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (2-methoxyphenyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (dimethylphosphino) propane] -,
[1,3-bis (diethylphosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (n-propyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (iso-propyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (n-butyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (2-methoxyphenyl) phosphino) -2,2-diethyl-propane] -,
[1,3-bis (di (n-pentyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (n-hexyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (iso-hexyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (neo-hexyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (n-heptyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (3- (cyclopentyl) propyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (n-octyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (n-nonyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (n-decyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (n-dodecyl) phosphino) propane] -,
[1,3-bis (di (n-tetradecyl) phosphino) propane] -,
(1,3-bis (di (3- (cyclohexyl) propyl) phosphino) propane] or [1,3-bis (di (n-hexadecyl) phosphino) propane] palladium (II) acetate.

Weitere bevorzugte Metallkomplexe weisen zweizähnige Liganden auf, welche Bipyridinstrukturen enthalten.Further preferred metal complexes have bidentate ligands, which Contain bipyridine structures.

Unter den dreiatomig verbrückten Metallkomplexen (I) sind jene mit einer verbrückenden Struktureinheit -A-N(R5)-B- ebenfalls bevorzugt. Die Substituenten und Indizes in diesen Metallkomplexen (I) nehmen dabei vorteilhafterweise die folgende Bedeutung an:
M Palladium oder Nickel, insbesondere Palladium,
E1, E2 Phosphor oder Stickstoff, insbesondere Phosphor,
R1 bis R4 unabhängig voneinander lineares oder verzweigtes C1- bis C20-Alkyl, häufig C1- bis C10-Alkyl und oft C1- bis C5-Alkyl, wobei Alkyl beispielsweise für Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, i- oder t-Butyl, n-, i- oder neo-Pentyl, -Hexyl, -Heptyl, -Octyl, -Nonyl, -Decyl, -Undecyl, -Dodecyl, -Tridecyl oder -Tetradecyl steht, substituiertes und unsubstituiertes C3- bis C6-Cycloalkyl, wie Cyclopropyl, Cyclohexyl oder 1-Methylcylohexyl, insbesondere Cyclohexyl, C6- bis C10-Aryl, wie Phenyl oder Naphthyl, insbesondere Phenyl, mit funktionellen Gruppen auf der Basis der nichtmetallischen Elemente der Gruppen IVA, VA, VIA oder VIIA des Periodensystems substituiertes C6- bis C10-Aryl, wie lineares oder verzweigtes C1- bis C6-Alkyl, beispielsweise Methyl, Ethyl, i-Propyl, t-Butyl, partiell oder perhalogeniertes C1- bis C6-Alkyl, beispielsweise Trifluormethyl oder 2,2,2-Trifluorethyl, Triorganosilyl, wie Trimethylsilyl, Triethylsilyl oder t-Butyldiphenylsilyl, Amino, beispielsweise Dimethylamino, Diethylamino oder Di-i-propylamino, Alkoxy, beispielsweise Methoxy, Ethoxy oder t-Butoxy, oder Halogen, wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod, Aralkyl mit 1 bis 3 C-Atomen im Alkylrest und 6 bis 10 C-Atomen im Arylrest, beispielsweise Benzyl, oder Heteroaryl, wie Pyridyl,
L1, L2 Acetonitril, Benzonitril, Aceton, Acetylaceton, Diethylether, Tetrahydrofuran, Acetat, Trifluoracetat oder Benzoat, sowie Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Phenyl oder Benzyl,
X p-Toluolsulfonat, Methylsulfonat, Trifluormethansulfonat, Perchlorat, Acetat, Trifluoracetat, Tetrafluoroborat, Tetraphenylborat, Hexafluorophosphat, Tetrakis(pentafluorphenyl)borat, Tetrakis(3,5-bis(trifluormethyl)phenyl)borat,
A, B -(CRb 2)r- mit r' gleich 1 oder 2, insbesondere 1, und Rb wie unter Formel II beschrieben, insbesondere Wasserstoff, Methyl oder Ethyl,
p 0, 1, 2, 3 oder 4,
m, n 0, 1, 2, 3 oder 4,
wobei p = m × n.
Among the three-atom bridged metal complexes (I), those with a bridging structural unit -AN (R 5 ) -B- are also preferred. The substituents and indices in these metal complexes (I) advantageously assume the following meaning:
M palladium or nickel, especially palladium,
E 1 , E 2 phosphorus or nitrogen, in particular phosphorus,
R 1 to R 4 independently of one another are linear or branched C 1 to C 20 alkyl, frequently C 1 to C 10 alkyl and often C 1 to C 5 alkyl, alkyl being, for example, methyl, ethyl, n- or i-propyl, n-, i- or t-butyl, n-, i- or neo-pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl or tetradecyl is substituted and unsubstituted C 3 - to C 6 -cycloalkyl, such as cyclopropyl, cyclohexyl or 1-methylcylohexyl, in particular cyclohexyl, C 6 - to C 10 -aryl, such as phenyl or naphthyl, in particular phenyl, with functional groups based on non-metallic elements of groups IVA, VA, VIA or VIIA of the periodic table substituted C 6 to C 10 aryl, such as linear or branched C 1 to C 6 alkyl, for example methyl, ethyl, i-propyl, t-butyl, partially or perhalogenated C 1 -C 6 -alkyl, for example trifluoromethyl or 2,2,2-trifluoroethyl, triorganosilyl such as trimethylsilyl, triethylsilyl or t-butyldiphen ylsilyl, amino, for example dimethylamino, diethylamino or di-i-propylamino, alkoxy, for example methoxy, ethoxy or t-butoxy, or halogen, such as fluorine, chlorine, bromine or iodine, aralkyl with 1 to 3 C atoms in the alkyl radical and 6 up to 10 carbon atoms in the aryl radical, for example benzyl, or heteroaryl, such as pyridyl,
L 1 , L 2 acetonitrile, benzonitrile, acetone, acetylacetone, diethyl ether, tetrahydrofuran, acetate, trifluoroacetate or benzoate, and also methyl, ethyl, propyl, butyl, phenyl or benzyl,
X p-toluenesulfonate, methylsulfonate, trifluoromethanesulfonate, perchlorate, acetate, trifluoroacetate, tetrafluoroborate, tetraphenylborate, hexafluorophosphate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetrakis (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl
A, B - (CR b 2 ) r - with r 'equal to 1 or 2, in particular 1, and R b as described under formula II, in particular hydrogen, methyl or ethyl,
p 0, 1, 2, 3 or 4,
m, n 0, 1, 2, 3 or 4,
where p = m × n.

Die bevorzugten Reste R5 entsprechen den bereits weiter oben genannten.The preferred radicals R 5 correspond to those already mentioned above.

Beispiele hierfür sind
[N,N-Bis(di(2-methoxyphenyl)phosphinomethyl)phenylamin]-palladium(II)-acetat, [N,N-Bis(diphenylphosphinomethyl)t-butylamin]-palladium(II)-acetat, [N,N-Bis(di(2-methoxy)phenylphosphinomethyl)t-butylamin]-palladium(II)-acetat.
examples for this are
[N, N-bis (di (2-methoxyphenyl) phosphinomethyl) phenylamine] palladium (II) acetate, [N, N-bis (diphenylphosphinomethyl) t-butylamine] palladium (II) acetate, [N, N bis (di (2-methoxy) phenylphosphinomethyl) t-butylamine] palladium (II) acetate.

Weitere Beispiele für besonders bevorzugte Metallkomplexe (I) sind
Bis(Acetonitril)[N,N-Bis(diphenylphosphinomethyl)phenylamin]-,
Bis(Acetonitril)[N,N-Bis(di(2-methoxyphenyl)phosphinomethyl)phenylamin]-,
Bis(Acetonitril)[N,N-Bis(diphenylphosphinomethyl)t-butylamin]-,
Bis(Acetonitril)[N,N-Bis(di(2-methoxy)phenylphosphinomethyl)t-butylamin]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(diphenylphosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(2-methoxyphenyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(dimethylphosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)(1,3-Bis(diethylphosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(n-propyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)(1,3-Bis(di(iso-propyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)(1,3-Bis(di(n-butyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(n-pentyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)(1,3-Bis(di(n-hexyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(iso-hexyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)(1,3-Bis(di(neo-hexyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(n-heptyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(3-(cyclopentyl)propyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(n-octyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(n-nonyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(n-decyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(n-dodecyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(n-tetradecyl)phosphino)propan]-,
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(3-(cyclohexyl)propyl)phosphino)propan]- oder
Bis(Acetonitril)[1,3-Bis(di(n-hexadecyl)phosphino)propan]-palladium-(II)-bis(tetrafluoroborat) und die entsprechenden -bis(perchlorate), -bis(tetraphenylborate) oder -bis(tetrakis(tris(2,4,6-trifluormethyl)phenyl)borate) sowie die entsprechenden Komplexe, in denen die Bis(Acetonitril)-Einheit durch eine Bis(Tetrahydrofuran)- oder eine Bis(Aqua)-Einheit ersetzt ist.
Further examples of particularly preferred metal complexes (I) are
Bis (acetonitrile) [N, N-bis (diphenylphosphinomethyl) phenylamine] -,
Bis (acetonitrile) [N, N-bis (di (2-methoxyphenyl) phosphinomethyl) phenylamine] -,
Bis (acetonitrile) [N, N-bis (diphenylphosphinomethyl) t-butylamine] -,
Bis (acetonitrile) [N, N-bis (di (2-methoxy) phenylphosphinomethyl) t-butylamine] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (diphenylphosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (2-methoxyphenyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (dimethylphosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) (1,3-bis (diethylphosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (n-propyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) (1,3-bis (di (iso-propyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) (1,3-bis (di (n-butyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (n-pentyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) (1,3-bis (di (n-hexyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (iso-hexyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) (1,3-bis (di (neo-hexyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (n-heptyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (3- (cyclopentyl) propyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (n-octyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (n-nonyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (n-decyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (n-dodecyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (n-tetradecyl) phosphino) propane] -,
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (3- (cyclohexyl) propyl) phosphino) propane] - or
Bis (acetonitrile) [1,3-bis (di (n-hexadecyl) phosphino) propane] palladium- (II) -bis (tetrafluoroborate) and the corresponding -bis (perchlorate), -bis (tetraphenylborate) or -bis ( tetrakis (tris (2,4,6-trifluoromethyl) phenyl) borate) and the corresponding complexes in which the bis (acetonitrile) unit is replaced by a bis (tetrahydrofuran) or a bis (aqua) unit.

Sofern die eingesetzten Metallkomplexe positiv geladen sind, kommen als nichtkoordinierende Gegenionen insbesondere BF4 , SO4 2–, Trifluoracetat, Nitrat, Perchlorat, Tosylat, Trifluormethansulfonat oder Methansulfonat in Frage.If the metal complexes used are positively charged, in particular BF 4 - , SO 4 2– , trifluoroacetate, nitrate, perchlorate, tosylate, trifluoromethanesulfonate or methanesulfonate can be used as non-coordinating counterions.

In einem bevorzugten Verfahren werden die vorgenannten Metallkomplexe in Gegenwart von Säuren, welche man auch als sogenannte Aktivatoren bezeichnet, eingesetzt.In The aforementioned metal complexes are a preferred method in the presence of acids, which one also referred to as so-called activators.

Als Aktivatorverbindungen kommen sowohl mineralische Protonensäuren als auch Lewis-Säuren in Frage. Geeignet als Protonensäuren sind zum Beispiel Schwefelsäure, Salpetersäure, Borsäure, Tetrafluorborsäure, Perchlorsäure, p-Toluolsulfonsäure, Trifluoressigsäure, Trifluormethansulfonsäure oder Methansulfonsäure. Bevorzugt wird auf p-Toluolsulfonsäure und Tetrafluorborsäure zurückgegriffen. Als Lewis-Säuren kommen beispielsweise Borverbindungen, wie Triphenylboran, Tris(pentafluorphenyl)boran, Tris(p-chlorphenyl)boran oder Tris(3,5-bis(trifluormethyl)phenyl)boran oder Aluminium-, Zink-, Antimon- oder Titanverbindungen mit lewissaurem Charakter in Frage. Es können auch Mischungen von Protonensäuren bzw. Lewis-Säuren sowie Protonen- und Lewis-Säuren im Gemisch eingesetzt werden.As Mineral protonic acids come as activator compounds also Lewis acids in question. Suitable as protonic acids are for example sulfuric acid, Nitric acid, boric acid, tetrafluoroboric acid, perchloric acid, p-toluenesulfonic acid, trifluoroacetic, trifluoromethanesulfonic or methanesulfonic acid. P-Toluenesulfonic acid and tetrafluoroboric acid are preferably used. When Lewis acids come for example boron compounds such as triphenylborane, tris (pentafluorophenyl) borane, Tris (p-chlorophenyl) borane or tris (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) borane or aluminum, zinc, antimony or titanium compounds with Lewis acid Character in question. It can also mixtures of protonic acids or Lewis acids as well Proton and Lewis acids can be used in a mixture.

Das molare Verhältnis von optional eingesetzter Säure zu Metallkomplex, bezogen auf die Menge an Metall M, liegt im allgemeinen im Bereich von 60:1 bis 1:1, häufig von 25:1 bis 2:1 und oft von 12:1 bis 3:1.The molar ratio of optionally used acid to metal complex, based on the amount of metal M, is generally in the range of 60: 1 to 1: 1, often from 25: 1 to 2: 1 and often from 12: 1 to 3: 1.

In einem ebenfalls bevorzugten Verfahren werden die vorgenannten Metallkomplexe gemeinsam mit den Säuren in Gegenwart von organischen Hydroxyverbindung eingesetzt.In The aforementioned metal complexes are also a preferred method together with the acids used in the presence of organic hydroxy compound.

Geeignete organische Hydroxyverbindungen sind alle niedermolekularen organischen Stoffe (Mw ≤ 500), die eine oder mehrere Hydroxylgruppen besitzen. Bevorzugt sind niedere Alkohole mit 1 bis 6 C-Atomen, wie Methanol, Ethanol, n-oder i-Propanol, n-Butanol, s-Butanol oder t-Butanol. Außerdem können aromatische Hydroxyverbindungen, wie z.B. Phenol, eingesetzt werden. Ebenfalls geeignet sind z.B. Zucker, wie Fructose, Glucose oder Lactose. Weiterhin geeignet sind Polyalkohole, wie Ethylenglykol, Glyzerin oder auch Polyvinylalkohol. Selbstverständlich können auch Mischungen mehrerer Hydroxyverbindungen eingesetzt werden.Suitable organic hydroxy compounds are all low molecular weight organic substances (M w ≤ 500) which have one or more hydroxyl groups. Lower alcohols having 1 to 6 carbon atoms, such as methanol, ethanol, n- or i-propanol, n-butanol, s-butanol or t-butanol, are preferred. Aromatic hydroxy compounds, such as phenol, can also be used. Sugars such as fructose, glucose or lactose are also suitable. Also suitable are polyalcohols, such as ethylene glycol, glycerin or polyvinyl alcohol. Mixtures of several hydroxy compounds can of course also be used.

Das molare Verhältnis von optional eingesetzter Hydroxyverbindung zu Metallkomplex, bezogen auf die Menge an Metall M, liegt im allgemeinen im Bereich von 0 bis 100000, oft von 500 bis 50000 und häufig von 1000 bis 10000.The molar ratio from optionally used hydroxy compound to metal complex the amount of metal M is generally in the range of 0 to 100,000, often from 500 to 50,000 and often from 1,000 to 10,000.

Generell können die Metalle M in den Komplexen formal ungeladen, formal einfach positiv oder vorzugsweise formal zweifach positiv geladen vorliegen.As a general rule can the metals M in the complexes formally uncharged, formally simple are positively or preferably formally double positively charged.

Geeignete formal geladene anionische Liganden L1, L2 sind Hydrid, Sulfate, Phosphate oder Nitrate. Des weiteren sind geeignet Carboxylate oder Salze organischer Sulfonsäuren wie Methylsulfonat, Trifluormethylsulfonat oder p-Toluolsulfonat. Unter den Salzen organischer Sulfonsäuren ist p-Toluolsulfonat bevorzugt. Als formal geladene Liganden L1, L2 sind Carboxylate, bevorzugt C1- bis C2 0-Carboxylate und insbesondere C1- bis C7-Carboxylate, also z.B. Acetat, Trifluoracetat, Propionat, Oxalat, Citrat oder Benzoat bevorzugt. Besonders bevorzugt ist Acetat.Suitable formally charged anionic ligands L 1 , L 2 are hydride, sulfates, phosphates or nitrates. Carboxylates or salts of organic sulfonic acids such as methyl sulfonate, trifluoromethyl sulfonate or p-toluenesulfonate are also suitable. Among the salts of organic sulfonic acids, p-toluenesulfonate is preferred. Preferred formally charged ligands L 1 , L 2 are carboxylates, preferably C 1 to C 2 0 carboxylates and in particular C 1 to C 7 carboxylates, that is to say, for example, acetate, trifluoroacetate, propionate, oxalate, citrate or benzoate. Acetate is particularly preferred.

Geeignete formal geladene organische Liganden L1, L2 sind auch C1- bis C2 0-aliphatische Reste, C3- bis C1 4-cycloaliphatische Reste, C1- bis C20-Arylalkylreste mit C6- bis C1 4-Arylresten und C1- bis C6-Alkylresten sowie C6- bis C1 4-aromatische Reste, beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, i-Propyl, t-Butyl, n-, i-Pentyl, Cyclohexyl, Benzyl, Phenyl und aliphatisch oder aromatisch substituierte Phenylreste.Suitable formally charged organic ligands L 1 , L 2 are also C 1 - to C 2 0 -aliphatic radicals, C 3 - to C 1 4 -cycloaliphatic radicals, C 1 - to C 20 -arylalkyl radicals with C 6 - to C 1 4 Aryl radicals and C 1 to C 6 alkyl radicals and C 6 to C 1 4 aromatic radicals, for example methyl, ethyl, propyl, i-propyl, t-butyl, n-, i-pentyl, cyclohexyl, benzyl, phenyl and aliphatic or aromatic substituted phenyl radicals.

Als formal ungeladene Liganden L1, L2 sind generell Lewisbasen geeignet, also Verbindungen mit mindestens einem freien Elektronenpaar. Besonders gut geeignet sind Lewisbasen, deren freies Elektronenpaar oder deren freie Elektronenpaare sich an einem Stickstoff- oder Sauerstoffatom befinden, also beispielsweise Nitrile, R-CN, Ketone, Ether, Alkohole oder Wasser. Vorzugsweise verwendet man C1- bis C10-Nitrile wie Acetonitril, Propionitril, Benzonitril oder C2- bis C10-Ketone wie Aceton, Acetylaceton oder aber C2- bis C10-Ether, wie Dimethylether, Diethylether, Tetrahydrofuran. Insbesondere verwendet man Acetonitril, Tetrahydrofuran oder Wasser.Lewis bases, ie compounds with at least one lone pair of electrons, are generally suitable as formally uncharged ligands L 1 , L 2 . Lewis bases whose free electron pair or whose free electron pairs are located on a nitrogen or oxygen atom, for example nitriles, R-CN, ketones, ethers, alcohols or water, are particularly suitable. Preferably used C 1 - to C 10 nitriles such as acetonitrile, propionitrile, benzonitrile, or C 2 - to C 10 ketones such as acetone, acetylacetone, or C 2 - to C 10 ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran. In particular, acetonitrile, tetrahydrofuran or water are used.

Grundsätzlich können die Liganden L1 und L2 in jeder beliebigen Ligandkombination vorliegen, d.h. die Metallkomplexe (I) oder (III) bzw. der Rest gemäß Formel (II) können zum Beispiel einen Nitrat- und einen Acetatrest, einen p-Toluolsulfonat- und einen Acetatrest oder einen Nitrat- und einen formal geladenen organischen Liganden wie Methyl enthalten. Bevorzugt liegen in den Metallkomplexen L1 und L2 als identische Liganden vor.Basically, the ligands L 1 and L 2 can be present in any ligand combination, ie the metal complexes (I) or (III) or the rest according to formula (II) can be, for example, a nitrate and an acetate residue, a p-toluenesulfonate and contain an acetate residue or a nitrate and a formally charged organic ligand such as methyl. L 1 and L 2 are preferably present as identical ligands in the metal complexes.

Je nach formaler Ladung des das Metall M enthaltenden Komplexfragments enthalten die Metallkomplexe Anionen X. Ist das M-enthaltende Komplexfragment jedoch formal ungeladen, so enthält der erfindungsgemäße Komplex gemäß Formel (I) oder (III) kein Anion X. Vorteilhafterweise werden Anionen X eingesetzt, die möglichst wenig nucleophil sind, d.h. eine möglichst geringe Tendenz haben, mit dem Zentralmetall M eine starke Wechselwirkung, ob ionisch, koordinativ oder kovalent, einzugehen.ever after formal loading of the complex fragment containing the metal M. the metal complexes contain anions X. Is the M-containing complex fragment however formally unloaded, so contains the complex according to the invention according to formula (I) or (III) no anion X. Advantageously, anions X used that as possible are less nucleophilic, i.e. have as little tendency as possible a strong interaction with the central metal M, whether ionic, coordinative or covalent.

Geeignete Anionen X sind beispielsweise Perchlorat, Sulfat, Phosphat, Nitrat und Carboxylate, wie beispielsweise Acetat, Trifluoracetat, Trichloracetat, Propionat, Oxalat, Citrat, Benzoat, sowie konjugierte Anionen von Organosulfonsäuren wie zum Beispiel Methylsulfonat, Trifluormethylsulfonat und p-Toluolsulfonat, weiterhin Tetrafluoroborat, Tetraphenylborat, Tetrakis(pentafluorophenyl)borat, Tetrakis[bis(3,5-trifluormethyl)phenyl]borat, Hexafluorophosphat, Hexafluoroarsenat oder Hexafluoroantimonat. Vorzugsweise verwendet man Perchlorat, Trifluoracetat, Sulfonate wie Methylsulfonat, Trifluormethylsulfonat, p-Toluolsulfonat, Tetrafluoroborat oder Hexafluorophosphat und insbesondere Trifluormethylsulfonat, Trifluoracetat, Perchlorat oder p-Toluolsulfonat.suitable Anions X are, for example, perchlorate, sulfate, phosphate, nitrate and carboxylates, such as acetate, trifluoroacetate, trichloroacetate, Propionate, oxalate, citrate, benzoate, and conjugated anions of organo such as methyl sulfonate, trifluoromethyl sulfonate and p-toluenesulfonate Tetrafluoroborate, tetraphenyl borate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, Tetrakis [bis (3,5-trifluoromethyl) phenyl] borate, Hexafluorophosphate, Hexafluoroarsenate or Hexafluoroantimonate. Perchlorate, trifluoroacetate and sulfonates are preferably used such as methyl sulfonate, trifluoromethyl sulfonate, p-toluenesulfonate, tetrafluoroborate or hexafluorophosphate and in particular trifluoromethyl sulfonate, Trifluoroacetate, perchlorate or p-toluenesulfonate.

Falls mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens Polymerisatdispersionen auf Basis von Polyolefinen hergestellt werden sollen, so empfiehlt es sich, die Polymerisation der ethylenisch ungesättigten Verbindungen im wässrigen Medium mit Hilfe des folgenden Polymerisationskatalysators durchzuführen:
Komplexverbindungen der allgemeinen Formel A oder B oder einem Gemisch dieser Komplexverbindungen A und B

Figure 00210001
wobei die Reste wie folgt definiert sind:
Md ein Übergangsmetall der Gruppen 7 bis 10 des Periodensystems der Elemente (gemäß der ab 1987 verwendeten Nomenklatur), vorzugsweise Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel oder Palladium,
L1 d Phosphane (R16 d)xPH3-x oder Amine (R16 d)xNH3-x mit gleichen oder verschiedenen Resten R16 d, Ether (R16 d)2O, H2O, Alkoholen (R16 d)OH, Pyridin, Pyridinderi vate der Formel C5H5-x(R16 d)xN, CO, C1-C12-Alkylnitrile, C6-C14-Arylnitrile oder ethylenisch ungesättigten Doppelbindungssystemen, wobei x eine ganze Zahl von 0 bis 3 bedeutet,
L2 d Halogenidionen, Amidionen RdhNH2-h, wobei h eine ganze Zahl von 0 bis 2 bedeutet, und weiterhin C1-C6-Alkylanionen, Allylanionen, Benzylanionen oder Arylanionen, wobei L1 d und L2 d miteinander durch eine oder mehrere kovalente Bindungen verknüpft sein können,
Ed Stickstoff, Phosphor, Arsen oder Antimon,
Xd -SO3-, -O-PO3 2-, NH(R1 5 d)2 +, N(R1 5 d)3 + oder -(OCH2CH2)nOH,
n eine ganze Zahl von 0 bis 15,
Yd Sauerstoff, Schwefel, N-R10 d oder P-R10 d,
R1 d Wasserstoff, C1-C12-Alkylgruppen, C7-C1 3-Aralkylresten und C6-C14-Arylgruppen, unsubstituiert oder substituiert mit einer hydrophilen Gruppe Xd,
R2 d und R3 d Wasserstoff,
hydrophile Gruppen Xd,
C1-C12-Alkyl, wobei die Alkylgruppen verzweigt oder unverzweigt sein können,
C1-C12-Alkyl, ein- oder mehrfach gleich oder verschieden substituiert durch C1-C12-Alkylgruppen, Halogene, hydrophile Gruppen Xd, C1-C12-Alkoxygruppen oder C1-C12-Thioethergruppen,
C7-C1 3-Aralkyl,
C3-C12-Cycloalkyl,
C3-C12-Cycloalkyl, ein- oder mehrfach gleich oder verschieden substituiert durch C1-C12-Alkylgruppen, Halogene, hydrophile Gruppen Xd, C1-C12-Alkoxygruppen oder C1-C12-Thioethergruppen,
C6-C14-Aryl,
C6-C14-Aryl, gleich oder verschieden substituiert durch eine oder mehrere C1-C12-Alkylgruppen, Halogene, hydrophile Gruppen Xd, ein- oder mehrfach halogenierte C1-C12-Alkylgruppen, C1-C12-Alkoxygruppen, Silyloxygruppen O-SiR10 dR11 dR12 d, Aminogruppen NR1 3 dR14 d oder C1-C12-Thioethergruppen,
C1-C12-Alkoxygruppen,
Silyloxygruppen OSiR10 dR11 dR12 d,
Halogene
oder Aminogruppen NR1 3 dR14 d,
wobei die Reste R2 d und R3 d miteinander einen gesättigten oder ungesättigten 5- bis 8-gliedrigen Ring bilden können,
und wobei
mindestens ein Rest R1 d, R2 d oder R3 d eine hydrophile Gruppe Xd trägt;
R4 d bis R7 d Wasserstoff,
hydrophile Gruppen Xd,
C1-C12-Alkyl, wobei die Alkylgruppen verzweigt oder unverzweigt sein können,
C1-C1 2-Alkyl, ein- oder mehrfach gleich oder verschieden substituiert durch C1-C12-Alkylgruppen, Halogene, hydrophile Gruppen Xd, C1-C12-Alkoxygruppen oder C1-C12-Thioethergruppen,
C7-C1 3-Aralkyl,
C3-C12-Cycloalkyl,
C3-C12-Cycloalkyl, ein- oder mehrfach gleich oder verschieden substituiert durch
C1-C12-Alkylgruppen, Halogene, hydrophile Gruppen Xd, C1-C12-Alkoxygruppen oder C1-C12-Thioethergruppen,
C6-C1 4-Aryl,
C6-C1 4-Aryl, gleich oder verschieden substituiert durch eine oder mehrere C1-C12-Alkylgruppen, Halogene, hydrophile Gruppen Xd, ein- oder mehrfach halogenierte C1-C12-Alkylgruppen, C1-C12-Alkoxygruppen, Silyloxygruppen O-SiR10 dR11 dR1 2 d, Aminogruppen NR1 3 dR1 4 d oder C1-C12-Thioethergruppen,
C1-C12-Alkoxygruppen,
Silyloxygruppen OSiR10 dR11 dR1 2 d,
Halogene,
NO2-Gruppen
oder Aminogruppen NR1 3 dR1 4 d,
wobei jeweils zwei benachbarte Reste R4 d bis R7 d miteinander einen gesättigten oder ungesättigten 5-8-gliedrigen Ring bilden können,
R8 d und R9 d Wasserstoff, C1-C6-Alkylgruppen, C7-C1 3-Aralkylgruppen und C6-C1 4-Arylgruppen, unsubstituiert oder substituiert mit einer hydrophilen Gruppe Xd,
R10 d bis R15 d Wasserstoff, C1-C20-Alkylgruppen, die ihrerseits mit O(C1-C6-Alkyl) oder N(C1-C6-Alkyl)2-Gruppen substituiert sein können, C3-C12-Cycloalkylgruppen, C7-C1 3-Aralkylresten und C6-C1 4-Arylgruppen;
R16 d Wasserstoff, C1-C20-Alkylgruppen, die ihrerseits mit O(C1-C6-Alkyl) oder N(C1-C6-Alkyl)2-Gruppen substituiert sein können,
C3-C12-Cycloalkylgruppen, C7-C1 3-Aralkylresten und C6-C1 4-Arylgruppen, unsubstituiert oder substituiert mit einer hydrophilen Gruppe Xd.If polymer dispersions based on polyolefins are to be produced using the process according to the invention, it is advisable to carry out the polymerization of the ethylenically unsaturated compounds in an aqueous medium using the following polymerization catalyst:
Complex compounds of the general formula A or B or a mixture of these complex compounds A and B
Figure 00210001
where the residues are defined as follows:
M d is a transition metal from groups 7 to 10 of the Periodic Table of the Elements (according to the nomenclature used from 1987), preferably manganese, iron, cobalt, nickel or palladium,
L 1 d phosphines (R 16 d ) x PH 3-x or amines (R 16 d ) x NH 3-x with identical or different radicals R 16 d , ether (R 16 d ) 2 O, H 2 O, alcohols ( R 16 d ) OH, pyridine, pyridine derivatives of the formula C 5 H 5-x (R 16 d ) x N, CO, C 1 -C 12 alkyl nitriles, C 6 -C 14 aryl nitriles or ethylenically unsaturated double bond systems, where x is an integer from 0 to 3,
L 2 d halide ions, amide ions RdhNH 2-h , where h is an integer from 0 to 2, and furthermore C 1 -C 6 alkyl anions, allyl anions, benzyl anions or aryl anions, where L 1 d and L 2 d are linked together by one or several covalent bonds can be linked,
E d nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony,
X d -SO 3 -, -O-PO 3 2 -, NH (R 1 5 d ) 2 + , N (R 1 5 d ) 3 + or - (OCH 2 CH 2 ) n OH,
n is an integer from 0 to 15,
Y d oxygen, sulfur, NR 10 d or PR 10 d ,
R 1 d is hydrogen, C 1 -C 12 alkyl groups, C 7 -C 1 3 aralkyl radicals and C 6 -C 14 aryl groups, unsubstituted or substituted by a hydrophilic group X d ,
R 2 d and R 3 d are hydrogen,
hydrophilic groups X d ,
C 1 -C 12 alkyl, where the alkyl groups can be branched or unbranched,
C 1 -C 12 alkyl, substituted one or more times identically or differently by C 1 -C 12 alkyl groups, halogens, hydrophilic groups X d , C 1 -C 12 alkoxy groups or C 1 -C 12 thioether groups,
C 7 -C 1 3 aralkyl,
C 3 -C 12 cycloalkyl,
C 3 -C 12 cycloalkyl, substituted one or more times, identically or differently, by C 1 -C 12 alkyl groups, halogens, hydrophilic groups X d , C 1 -C 12 alkoxy groups or C 1 -C 12 thioether groups,
C 6 -C 14 aryl,
C 6 -C 14 aryl, identical or differently substituted by one or more C 1 -C 12 alkyl groups, halogens, hydrophilic groups X d , mono- or polyhalogenated C 1 -C 12 alkyl groups, C 1 -C 12 - Alkoxy groups, silyloxy groups O-SiR 10 d R 11 d R 12 d , amino groups NR 1 3 d R 14 d or C 1 -C 12 thioether groups,
C 1 -C 12 alkoxy groups,
Silyloxy groups OSiR 10 d R 11 d R 12 d ,
halogens
or amino groups NR 1 3 d R 14 d ,
where the radicals R 2 d and R 3 d can form a saturated or unsaturated 5- to 8-membered ring with one another,
and where
at least one radical R 1 d, R 2 d R 3 d or a hydrophilic group X d wears;
R 4 d to R 7 d are hydrogen,
hydrophilic groups X d ,
C 1 -C 12 alkyl, where the alkyl groups can be branched or unbranched,
, Mono- C 1 -C 1 2 alkyl or polysubstituted by identical or different substituents from C 1 -C 12 alkyl groups, halogens, hydrophilic groups X d, C 1 -C 12 -alkoxy groups or C 1 -C 12 -thioether groups,
C 7 -C 1 3 aralkyl,
C 3 -C 12 cycloalkyl,
C 3 -C 12 cycloalkyl, mono- or polysubstituted identically or differently by
C 1 -C 12 alkyl groups, halogens, hydrophilic groups X d , C 1 -C 12 alkoxy groups or C 1 -C 12 thioether groups,
C 6 -C 1 4 aryl,
C 6 -C 1 4 aryl, identical or different substituted by one or more C 1 -C 12 alkyl groups, halogens, hydrophilic groups X d, mono- or poly-halogenated C 1 -C 12 alkyl groups, C 1 -C 12 Alkoxy groups, silyloxy groups O-SiR 10 d R 11 d R 1 2 d , amino groups NR 1 3 d R 1 4 d or C 1 -C 12 thioether groups,
C 1 -C 12 alkoxy groups,
Silyloxy groups OSiR 10 d R 11 d R 1 2 d ,
halogens,
NO 2 groups
or amino groups NR 1 3 d R 1 4 d ,
where two adjacent radicals R 4 d to R 7 d can form a saturated or unsaturated 5-8-membered ring with one another,
R 8 d and R 9 d are hydrogen, C 1 -C 6 alkyl groups, C 7 -C 1 3 aralkyl groups and C 6 -C 1 4 aryl groups, unsubstituted or substituted with a hydrophilic group X d ,
R 10 d to R 15 d are hydrogen, C 1 -C 20 alkyl groups, which in turn can be substituted by O (C 1 -C 6 alkyl) or N (C 1 -C 6 alkyl) 2 groups, C 3 -C 12 cycloalkyl groups, C 7 -C 1 3 aralkyl radicals and C 6 -C 1 4 aryl groups;
R 16 d is hydrogen, C 1 -C 20 alkyl groups which in turn can be substituted by O (C 1 -C 6 alkyl) or N (C 1 -C 6 alkyl) 2 groups,
C 3 -C 12 cycloalkyl groups, C 7 -C 1 3 aralkyl radicals and C 6 -C 1 4 aryl groups, unsubstituted or substituted with a hydrophilic group X d .

In einer bevorzugten Ausführungsform sind dabei L1d und L2d durch eine oder mehrere kovalente Bindungen miteinander verknüpft. Beispiele für derartige Liganden sind 1,5-Cyclooctadienyl-Liganden („COD"), 1,6-Cyclodecenyl-Liganden oder 1,5,9-alltrans-Cyclododecatrienyl-Liganden.In a preferred embodiment, L 1 d and L 2 d are linked to one another by one or more covalent bonds. Examples of such ligands are 1,5-cyclooctadienyl ligands (“COD”), 1,6-cyclodecenyl ligands or 1,5,9-alltrans cyclododecatrienyl ligands.

Derartige Komplexverbindungen der allgemeinen Formel A oder B, ihre Herstellung, ihre speziellen Ausgestaltungen und besonders geeignete Vertreter dieser Komplexverbindungen sind im Detail in der WO 01/44325 beschrieben, auf deren Offenbarungsgehalt hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird. such Complex compounds of the general formula A or B, their preparation, their special designs and particularly suitable representatives these complex compounds are described in detail in WO 01/44325, to the full extent of their disclosure content becomes.

Die Verbindungen A und B können in einem Verhältnis von 0 : 100 bis 100 : 0 mol-% eingesetzt werden. Bevorzugte Ausführungsformen sind 0 : 100 mol-%, 10 : 90 mol-%, 50 : 50 mol-%, 90 : 10 mol-% und 100 : 0 mol-%.The Connections A and B can in a relationship from 0: 100 to 100: 0 mol% can be used. Preferred embodiments are 0: 100 mol%, 10: 90 mol%, 50: 50 mol%, 90: 10 mol% and 100: 0 mol%.

Zahlreiche Komplexe der allgemeinen Formel A oder B sind für sich polymerisationsinaktiv. Sie benötigen einen Aktivator, der nach gängiger Vorstellung den Liganden L1d abstrahiert. Bei dem Aktivator kann es sich um Olefinkomplexe des Rhodiums oder Nickels handeln.Numerous complexes of the general formula A or B are polymerization-inactive by themselves. You need an activator that, according to popular belief, abstracts the ligand L 1 d. The activator can be olefin complexes of rhodium or nickel.

Bevorzugte, kommerziell bei Aldrich erhältliche Nickel-(Olefin)y Komplexe sind Ni(C2H4)3, Ni(1,5-Cyclooctadien)2 "Ni(COD)2", Ni(1,6-Cyclodecadien)2, oder Ni(1,5,9-all-trans-Cyclododecatrien)2. Besonders bevorzugt ist Ni(COD)2.Preferred nickel (olefin) y complexes commercially available from Aldrich are Ni (C 2 H 4 ) 3 , Ni (1,5-cyclooctadiene) 2 "Ni (COD) 2 ", Ni (1,6-cyclodecadiene) 2 , or Ni (1,5,9-all-trans-cyclododecatriene) 2 . Ni (COD) 2 is particularly preferred.

Besonders geeignet sind gemischte Ethylen/1,3-Dicarbonylkomplexe des Rhodiums, beispielsweise Rhodium-Acetylacetonat-Ethylen Rh(acac)(CH2=CH2)2, Rhodium-Benzoylacetonat-Ethylen Rh(C6H5-CO-CH-CO-CH3)(CH2=CH2)2 oder Rh(C6H5-CO-CH-CO-C6H5)(CH2=CH2)2. Am besten geeignet ist Rh(acac)(CH2=CH2)2. Diese Verbindung lässt sich nach der Rezeptur von R. Cramer aus Inorg. Synth. 1974, 15, 14 synthetisieren.Mixed ethylene / 1,3-dicarbonyl complexes of rhodium are particularly suitable, for example rhodium acetylacetonate-ethylene Rh (acac) (CH 2 = CH 2 ) 2 , rhodium-benzoylacetonate-ethylene Rh (C 6 H 5 -CO-CH-CO -CH 3 ) (CH 2 = CH 2 ) 2 or Rh (C 6 H 5 -CO-CH-CO-C 6 H 5 ) (CH 2 = CH 2 ) 2 . Rh (acac) (CH 2 = CH 2 ) 2 is most suitable. This connection can be made according to the recipe by R. Cramer from Inorg. Synth. 1974, 15, 14 synthesize.

Einige Komplexe der allgemeinen Formel A oder B lassen sich durch Ethylen aktivieren. Die Leichtigkeit der Aktivierungsreaktion hängt entscheidend von der Natur des Liganden L1d ab. So konnte gezeigt werden, dass für den Fall, dass L1d ein Tetramethylethylendiamin-Ligand ist, kein Aktivator erforderlich ist.Some complexes of the general formula A or B can be activated by ethylene. The ease of the activation reaction depends crucially on the nature of the ligand L 1 d. It could be shown that in the case that L 1 d is a tetramethylethylenediamine ligand, no activator is required.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Dispergiermittel können Emulgatoren oder Schutzkolloide sein.The by the method according to the invention dispersants used can Be emulsifiers or protective colloids.

Geeignete Schutzkolloide sind beispielsweise Polyvinylalkohole, Polyalkylenglykole, Alkalimetallsalze von Polyacrylsäuren und Polymethacrylsäuren, Gelatinederivate oder Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure und/oder 4-Styrolsulfonsäure enthaltende Copolymerisate und deren Alkalimetallsalze aber auch N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam, N-Vinylcarbazol, 1-Vinylimidazol, 2-Vinylimidazol, 2-Vinylpyridin, 4-Vinylpyridin, Acrylamid, Methacrylamid, amingruppentragende Acrylate, Methacrylate, Acrylamide und/oder Methacrylamide enthaltende Homo- und Copolymerisate. Eine ausführliche Beschreibung weiterer geeigneter Schutzkolloide findet sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, S. 411 bis 420.suitable Protective colloids are, for example, polyvinyl alcohols, polyalkylene glycols, Alkali metal salts of polyacrylic acids and polymethacrylic acids, Gelatin derivatives or acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and / or 4-styrenesulfonic but also containing copolymers and their alkali metal salts N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, N-vinylcarbazole, 1-vinylimidazole, 2-vinylimidazole, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, acrylamide, methacrylamide, amine group-bearing acrylates, Homo- containing methacrylates, acrylamides and / or methacrylamides and copolymers. A detailed one A description of other suitable protective colloids can be found in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume XIV / 1, Macromolecular Substances, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, pp. 411 to 420.

Es empfiehlt sich, das erfindungsgemäße Verfahren in der Weise auszugestalten, dass möglichst oberhalb der sogenannten kritischen Micellenkonzentration gearbeitet wird. Darunter versteht man die Emulgatorkonzentration, ab der sich in der wässrigen Lösung Micellen bilden. Auf diese Weise ist es möglich, den Polymerisationskatalysator in eine Emulgatormicelle zu laden, wo dieser dann die angebotenen Monomere zu Polymerisaten umsetzt.It it is advisable to design the method according to the invention in such a way that as possible above the so-called critical micelle concentration is worked. This means the emulsifier concentration, from which in the watery solution Form micelles. In this way it is possible to use the polymerization catalyst into an emulsifier micelle, where the emulsifier is then offered Converts monomers into polymers.

Selbstverständlich können auch Gemische aus Schutzkolloiden und/oder Emulgatoren eingesetzt werden. Häufig werden als Dispergiermittel ausschließlich Emulgatoren eingesetzt, deren relative Molekulargewichte im Unterschied zu den Schutzkolloiden üblicherweise unter 1000 liegen. Sie können sowohl anionischer, kationischer oder nichtionischer Natur sein. Selbstverständlich müssen im Falle der Verwendung von Gemischen grenzflächenaktiver Substanzen die Einzelkomponenten miteinander verträglich sein, was im Zweifelsfall an Hand weniger Vorversuche überprüft werden kann. Im allgemeinen sind anionische Emulgatoren untereinander und mit nichtionischen Emulgatoren verträglich. Desgleichen gilt auch für kationische Emulgatoren, während anionische und kationische Emulgatoren meistens nicht miteinander verträglich sind. Eine Übersicht geeigneter Emulgatoren findet sich in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band XIV/1, Makromolekulare Stoffe, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, S. 192 bis 208.Of course you can too Mixtures of protective colloids and / or emulsifiers can be used. Frequently only emulsifiers are used as dispersants, their relative molecular weights in contrast to the protective colloids usually less than 1000. You can be both anionic, cationic or nonionic in nature. Of course have to in the case of the use of mixtures of surfactants Individual components should be compatible with one another, which in case of doubt be checked on the basis of a few preliminary tests can. In general, anionic emulsifiers are among themselves and compatible with nonionic emulsifiers. The same applies for cationic Emulsifiers while Anionic and cationic emulsifiers usually do not coexist compatible are. An overview suitable emulsifiers can be found in Houben-Weyl, methods of organic chemistry, volume XIV / 1, macromolecular substances, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961, pp. 192 to 208.

Erfindungsgemäß werden als Dispergiermittel insbesondere anionische, kationische und/oder nichtionische Emulgatoren eingesetzt.According to the invention as dispersants, in particular anionic, cationic and / or nonionic emulsifiers used.

Gebräuchliche nichtionische Emulgatoren sind z.B. ethoxylierte Mono-, Di- und Tri-Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4 bis C1 2) sowie ethoxylierte Fettalkohole (EO-Grad: 3 bis 80; Alkylrest: C8 bis C38). Beispiele hierfür sind die Lutensol® A-Marken (C12C14-Fettalkoholethoxylate, EO-Grad: 3 bis 8), Lutensol® AO-Marken (C1 3C1 5-Oxoalkoholethoxylate, EO-Grad: 3 bis 30), Lutensol® AT-Marken (C1 6C1 8-Fettalkoholethoxylate, EO-Grad: 11 bis 80), Lutensol® ON-Marken (C10-Oxoalkoholethoxylate, EO-Grad: 3 bis 11) und die Lutensol® TO-Marken (C1 3-Oxoalkoholethoxylate, EO-Grad: 3 bis 20) der Fa. BASF AG.Common nonionic emulsifiers are, for example, ethoxylated mono-, di- and tri-alkylphenols (EO grade: 3 to 50, alkyl radical: C 4 to C 1 2 ) and ethoxylated fatty alcohols (EO degree: 3 to 80; alkyl radical: C 8 to C 38 ). Examples of these are the Lutensol ® A grades (C 12 C 14 fatty alcohol ethoxylates, EO grade: 3 to 8), Lutensol ® AO grades (C 1 3 C 1 5 oxo alcohol ethoxylates, EO grade: 3 to 30), Lutensol ® AT-marks (C 1 6 1 C 8 fatty alcohol EO 11 to 80), Lutensol ® ON brands (C 10 -Oxoalkoholethoxylate, EO units: 3 to 11) and the Lutensol ® tO brands (C 1 3 -oxo alcohol ethoxylates, EO grade: 3 to 20) from BASF AG.

Übliche anionische Emulgatoren sind z.B. Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Alkylsulfaten (Alkylrest: C8 bis C1 2), von Schwefelsäurehalbestern ethoxylierter Alkanole (EO-Grad: 4 bis 30, Alkylrest: C12 bis C18) und ethoxylierter Alkylphenole (EO-Grad: 3 bis 50, Alkylrest: C4 bis C1 2), von Alkylsulfonsäuren (Alkylrest: C12 bis C18) und von Alkylarylsulfonsäuren (Alkylrest: C9 bis C1 8).Typical anionic emulsifiers are, for example, alkali metal and ammonium salts of alkyl sulfates (alkyl radical: C 8 to C 1 2 ), of sulfuric acid semiesters of ethoxylated alkanols (EO degree: 4 to 30, alkyl radical: C 12 to C 18 ) and ethoxylated alkylphenols (EO degree : 3 to 50, alkyl radical: C 4 to C 1 2 ), of alkylsulfonic acids (alkyl radical: C 12 to C 18 ) and of alkylarylsulfonic acids (alkyl radical: C 9 to C 1 8 ).

Als weitere anionische Emulgatoren haben sich ferner Verbindungen der allgemeinen Formel (X)

Figure 00260001
worin Ry und Rz H-Atome oder C4- bis C24-Alkyl bedeuten und nicht gleichzeitig H-Atome sind, und D1 und D2 Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen sein können, erwiesen. In der allgemeinen Formel (X) bedeuten Ry und Rz bevorzugt lineare oder verzweigte Alkylreste mit 6 bis 18 C-Atomen, insbesondere mit 6, 12 und 16 C-Atomen oder Wasserstoff, wobei Ry und Rz nicht beide gleichzeitig H-Atome sind. D1 und D2 sind bevorzugt Natrium, Kalium oder Ammonium, wobei Natrium besonders bevorzugt ist. Besonders vorteilhaft sind Verbindungen (X), in denen D1 und D2 Natrium, Ry ein verzweigter Alkylrest mit 12 C-Atomen und Rz ein H-Atom oder Ry ist. Häufig werden technische Gemische verwendet, die einen Anteil von 50 bis 90 Gew.-% des monoalkylierten Produktes aufweisen, wie beispielsweise Dowfax® 2A1 (Marke der Dow Chemical Company). Die Verbindungen (X) sind allgemein bekannt, z.B. aus US-A 4 269 749 , und im Handel erhältlich.Compounds of the general formula (X) have also proven to be further anionic emulsifiers:
Figure 00260001
in which R y and R z are H atoms or C 4 - to C 24 -alkyl and are not simultaneously H atoms, and D 1 and D 2 can be alkali metal ions and / or ammonium ions. In the general formula (X), R y and R z are preferably linear or branched alkyl radicals having 6 to 18 carbon atoms, in particular having 6, 12 and 16 carbon atoms or hydrogen, where R y and R z are not both H Atoms are. D 1 and D 2 are preferably sodium, potassium or ammonium, with sodium being particularly preferred. Compounds (X) in which D 1 and D 2 are sodium, R y is a branched alkyl radical having 12 C atoms and R z is an H atom or R y are particularly advantageous. Industrial mixtures are used which have a share of 50 to 90 wt .-% of the monoalkylated product, for example Dowfax ® 2A1 (trademark of Dow Chemical Company). The compounds (X) are generally known, for example from US-A 4,269,749 , and commercially available.

Geeignete kationenaktive Emulgatoren sind in der Regel einen C6- bis C1 8-Alkyl-, -Alkylaryl- oder heterocyclischen Rest aufweisende primäre, sekundäre, tertiäre oder quartäre Ammoniumsalze, Alkanolammoniumsalze, Pyridiniumsalze, Imidazoliniumsalze, Oxazoliniumsalze, Morpholiniumsalze, Thiazoliniumsalze sowie Salze von Aminoxiden, Chinoliniumsalze, Isochinoliniumsalze, Tropyliumsalze, Sulfoniumsalze und Phosphoniumsalze. Beispielhaft genannt seien Dodecylammoniumacetat oder das entsprechende Sulfat, die Sulfate oder Acetate der verschiedenen 2-(N,N,N-Trimethylammonium)ethylparaffinsäureester, N-Cetylpyridiniumsulfat, N-Laurylpyridiniumsulfat sowie N-Cetyl-N,N,N-trimethylammoniumsulfat, N-Dodecyl-N,N,N-trimethylammoniumsulfat, N-Octyl-N,N,N-trimethlyammoniumsulfat, N,N-Distearyl-N,N-dimethylammoniumsulfat sowie das Gemini-Tensid N,N'-(Lauryldimethyl)ethylendiamindisulfat, ethoxyliertes Talgfettalkyl-N-methylammoniumsulfat und ethoxyliertes Oleylamin (beispielsweise Uniperol® AC der Fa. BASF AG, ca. 12 Ethylenoxideinheiten). Zahlreiche weitere Beispiele finden sich in H. Stache, Tensid-Taschenbuch, Carl-Hanser-Verlag, München, Wien, 1981 und in McCutcheon's, Emulsifiers & Detergents, MC Publishing Company, Glen Rock, 1989. Wesentlich ist, dass die anionischen Gegengruppen möglichst gering nucleophil sind, wie beispielsweise Perchlorat, Sulfat, Phosphat, Nitrat und Carboxylate, wie beispiels weise Acetat, Trifluoracetat, Trichloracetat, Propionat, Oxalat, Citrat, Benzoat, sowie konjugierte Anionen von Organosulfonsäuren, wie zum Beispiel Methylsulfonat, Trifluormethylsulfonat und para-Toluolsulfonat, weiterhin Tetrafluoroborat, Tetraphenylborat, Tetrakis(pentafluorophenyl)borat, Tetrakis[bis(3,5-trifluormethyl)phenyl]borat, Hexafluorophosphat, Hexafluoroarsenat oder Hexafluoroantimonat.Suitable cationic emulsifiers are usually a C 6 - to C 1 8 alkyl, alkylaryl or heterocyclyl-containing primary, secondary, tertiary or quaternary ammonium salts, alkanolammonium salts, pyridinium salts, imidazolinium salts, oxazolinium salts, morpholinium salts, thiazolinium salts and also salts of amine oxides , Quinolinium salts, isoquinolinium salts, tropylium salts, sulfonium salts and phosphonium salts. Examples include dodecylammonium acetate or the corresponding sulfate, the sulfates or acetates of the various 2- (N, N, N-trimethylammonium) ethyl paraffinic acid esters, N-cetylpyridinium sulfate, N-laurylpyridinium sulfate and N-cetyl-N, N, N-trimethylammonium sulfate, N- Dodecyl-N, N, N-trimethylammonium sulfate, N-octyl-N, N, N-trimethylammonium sulfate, N, N-distearyl-N, N-dimethylammonium sulfate as well as the gemini surfactant N, N '- (lauryldimethyl) ethylenediamine disulfate, ethoxylated tallow fatty alkyl -N-methyl ammonium sulfate and ethoxylated oleylamine (for example Uniperol.RTM ® AC from. BASF AG, about 12 ethylene oxide). Numerous other examples can be found in H. Stache, Tensid-Taschenbuch, Carl-Hanser-Verlag, Munich, Vienna, 1981 and in McCutcheon's, Emulsifiers & Detergents, MC Publishing Company, Glen Rock, 1989. It is essential that the anionic counter groups if possible are low nucleophilic, such as perchlorate, sulfate, phosphate, nitrate and carboxylates, such as, for example, acetate, trifluoroacetate, trichloroacetate, propionate, oxalate, citrate, benzoate, and conjugated anions of organosulfonic acids, such as methylsulfonate, trifluoromethylsulfonate and para-toluene furthermore tetrafluoroborate, tetraphenylborate, tetrakis (pentafluorophenyl) borate, tetrakis [bis (3,5-trifluoromethyl) phenyl] borate, hexafluorophosphate, hexafluoroarsenate or hexafluoroantimonate.

Die als Dispergiermittel bevorzugt eingesetzten Emulgatoren werden vorteilhaft in einer Gesamtmenge von 0,005 bis 10 Gew.-Teilen, vorzugsweise 0,01 bis 7 Gew.-Teilen, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-Teilen, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Teile der olefinisch ungesättigten Verbindungen, eingesetzt. Dabei wird die Emulgatormenge häufig so gewählt, dass innerhalb der wässrigen Phase die kritische Micellbildungskonzentration der verwendeten Emulgatoren im wesentlichen nicht überschritten wird.The Emulsifiers which are preferably used as dispersants are advantageous in a total amount of 0.005 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 7 parts by weight, in particular 0.1 to 5 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight the olefinically unsaturated Connections. The amount of emulsifier is often like this selected that within the watery Phase the critical micelle formation concentration of the used Emulsifiers are essentially not exceeded.

Die Gesamtmenge der als Dispergiermittel zusätzlich oder stattdessen eingesetzten Schutzkolloide beträgt oft 0,1 bis 10 Gew.-Teile und häufig 0,2 bis 7 Gew.-Teile, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Teile der olefinisch ungesättigten Verbindungen.The Total amount of the dispersants used additionally or instead Protective colloid often 0.1 to 10 parts by weight and often 0.2 to 7 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight of the olefinic unsaturated Links.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können optional auch gering in Wasser lösliche organische Lösemittel eingesetzt werden. Geeignete Lösemittel sind flüssige aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 30 C-Atomen, wie beispielsweise n-Pentan und Isomere, Cyclopentan, n-Hexan und Isomere, Cyclohexan, n-Heptan und Isomere, n-Octan und Isomere, n-Nonan und Isomere, n-Decan und Isomere, n-Dodecan und Isomere, n-Tetradecan und Isomere, n-Hexadecan und Isomere, n-Octadecan und Isomere, Eicosan, Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Cumol, o-, m- oder p-Xylol, Mesitylen, sowie allgemein Kohlenwasserstoffgemische im Siedebereich von 30 bis 250°C. Ebenfalls einsetzbar sind Hydroxyverbindungen, wie gesättigte und ungesättigte Fettalkohole mit 10 bis 32 C-Atomen, beispielsweise n-Dodecanol, n-Tetradecanol, n-Hexadecanol und deren Isomeren oder Cetylalkohol, Cerylalkohol oder Myricylalkohol (Gemisch aus C3 0- und C3 1-Alkoholen) Ester, wie beispielsweise Fettsäureester mit 10 bis 32 C-Atomen im Säureteil und 1 bis 10 C-Atomen im Alkoholteil oder Ester aus Carbonsäuren und Fettalkoholen mit 1 bis 10 C-Atomen im Carbonsäureteil und 10 bis 32 C-Atomen im Alkoholteil. Selbstverständlich ist es auch möglich, Gemische vorgenannter Lösemittel einzusetzen.Organic solvents which are only slightly soluble in water can optionally be used in the process according to the invention. Suitable solvents are liquid aliphatic and aromatic hydrocarbons with 5 to 30 carbon atoms, such as n-pentane and isomers, cyclopentane, n-hexane and isomers, cyclohexane, n-heptane and isomers, n-octane and isomers, n-nonane and Isomers, n-decane and isomers, n-dodecane and isomers, n-tetradecane and isomers, n-hexadecane and isomers, n-octadecane and isomers, eicosane, benzene, toluene, ethylbenzene, cumene, o-, m- or p- Xylene, mesitylene, and generally hydrocarbon mixtures in the boiling range of 30 to 250 ° C. Hydroxy compounds, such as saturated and unsaturated fatty alcohols having 10 to 32 carbon atoms, for example n-dodecanol, n-tetradecanol, n-hexadecanol and their isomers or cetyl alcohol, ceryl alcohol or myricyl alcohol (mixture of C 3 O - and C 3 1 -Alcohols) esters, such as fatty acid esters with 10 to 32 carbon atoms in the acid part and 1 to 10 carbon atoms in the alcohol part or esters of carboxylic acids and fatty alcohols with 1 to 10 carbon atoms in the carboxylic acid part and 10 to 32 carbon atoms in the alcohol part , Of course, it is also possible to use mixtures of the aforementioned solvents.

Die Lösemittelgesamtmenge beträgt bis zu 15 Gew.-Teilen, bevorzugt 0,001 bis 10 Gew.-Teilen und insbesondere bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.-Teilen, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Teile Wasser.The Total amount of solvent is up to 15 parts by weight, preferably 0.001 to 10 parts by weight and in particular preferably 0.01 to 5 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight Water.

Lösemittel werden insbesondere dann eingesetzt, wenn die olefinisch ungesättgten Verbindungen unter Reaktionsbedingungen (Druck/Temperatur) gasförmig sind, wie dies beispielsweise bei Ethen, Propen, 1-Buten und/oder i-Buten der Fall ist.solvent are used particularly when the olefinically unsaturated compounds are gaseous under reaction conditions (pressure / temperature), such as this for example with ethene, propene, 1-butene and / or i-butene the case is.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst eine Lösung eines oder mehrerer der vorstehend beschriebenen Dispergiermittel in Wasser herstellt und danach den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator in die wässrige Lösung des Dispergiermittels einbringt.The inventive method is characterized in that you first find a solution of one or more of the manufactures dispersants described above in water and then the water-insoluble Polymerization catalyst in the aqueous solution of the dispersant brings.

Der wasserunlösliche Polymerisationskatalysator kann dabei entweder in fester Form oder vermengt mit einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel oder aber vermengt mit einer selbstdispergierenden ethylenisch ungesättigten Verbindung in die wässrige Lösung des Dispergiermittels eingebracht werden.The water Polymerization catalyst can either be in solid form or blended with a water-miscible solvent or blended with a self-dispersing ethylenically unsaturated Connection in the watery solution of the dispersant are introduced.

Falls der wasserunlösliche Polymerisationskatalysator als fester oder öliger Metallkomplex in die wässrige Lösung des Dispergiermittels eingebracht wird, empfiehlt es sich, dies bei Temperaturen von 0 bis 100°C, insbesondere von 20 bis 80°C und besonders bevorzugt bei 40 bis 60°C durchzuführen.If the water-insoluble Polymerization catalyst as a solid or oily metal complex in the aqueous solution of the Dispersant is introduced, it is recommended to do so Temperatures from 0 to 100 ° C, especially from 20 to 80 ° C and particularly preferably at 40 to 60 ° C.

Es ist auch möglich, den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator vor oder während des mechanischen Energieeintrages durch Umsetzung der entsprechenden Metallsalze mit den entsprechenden Liganden herzustellen (in-situ Herstellung).It is possible, too, the water-insoluble Polymerization catalyst before or during the mechanical energy input by reacting the corresponding metal salts with the corresponding ones Production of ligands (in-situ production).

Weiterhin kann der wasserunlösliche Polymerisationskatalysator vermengt mit einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel in die wässrige Lösung des Dispergiermittels eingebracht werden. Hierfür geeignete Lösungsmittel weisen eine Löslichkeit im wässrigen Reaktionsmedium von mindestens 50 Gew.-%, insbesondere von mindestens 60 Gew.-%, besonders bevorzugt von mindestens 70 Gew.-%, insbesondere von mindestens 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtlösemittelmenge, auf. Hierfür geeignete, mit Wasser mischbare Lösungsmittel sind u.a. Alkohole wie Methanol, Ethanol, n- oder iso-Propanol, Butenol oder aber Polyethylenglykole, Aceton oder aber Tetrahydrofuran.Farther can the water insoluble Polymerization catalyst mixed with a water-miscible solvent into the watery solution of the dispersant are introduced. Suitable solvents for this exhibit solubility in watery Reaction medium of at least 50 wt .-%, in particular at least 60% by weight, particularly preferably at least 70% by weight, in particular of at least 80% by weight, based in each case on the total amount of solvent, on. Therefor Suitable water-miscible solvents include alcohols such as methanol, ethanol, n- or iso-propanol, butenol or else polyethylene glycols, Acetone or tetrahydrofuran.

Darüber hinaus kann der wasserunlösliche Polymerisationskatalysator auch vermengt mit einer selbstdispergierenden, ethylenisch ungesättigten Verbindung in die wässrige Lösung des Dispergiermittels eingebracht werden. Hierfür geeignete selbstdispergierende, ethylenisch ungesättigte Verbindungen sind u.a. 10-Undecensäure, 3-Butensäure, 4-Pentensäure, 5-Hexensäure oder Styrol-4-sulfonsäure, oder 1-Butenol, 1-Pentenol, 1-Hexenol oder mit 1-20 Eo-Einheiten ethoxyliertes 1-Butenol, 1-Pentenol, 1-Hexenol.Furthermore can the water insoluble Polymerization catalyst also blended with a self-dispersing, ethylenically unsaturated Connection in the watery solution of the dispersant are introduced. Suitable self-dispersing, ethylenically unsaturated Connections include 10-undecenoic acid, 3-butenoic acid, 4-pentenoic acid, 5-hexenoic acid or Styrene-4-sulfonic acid, or 1-butenol, 1-pentenol, 1-hexenol or with 1-20 Eo units ethoxylated 1-butenol, 1-pentenol, 1-hexenol.

Im Anschluß daran erfolgt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Dispergierung des wasserunlöslichen Polymerisationskatalysators durch mechanischen Energieeintrag, vorzugsweise bei Temperaturen von 0 bis 100°C, insbesondere von 20 bis 80°C. Der mechanische Energieeintrag wird vorzugsweise mit Hilfe geeigneter Scherapparaturen, Homogenisatoren, Ultraschalleinheiten (Sonotroden) oder Rührvorrichtungen vorgenommen. Hierbei ist es auch möglich, mit Hilfe geeigneter Homogenisatoren, Ultraschalleinheiten oder anderer scherender Apparate aus der zunächst vorliegenden wässrigen Makroemulsion eine wässrige Miniemulsion herzustellen.in the Following it takes place according to the inventive method the dispersion of the water-insoluble Polymerization catalyst by mechanical energy input, preferably at temperatures from 0 to 100 ° C, especially from 20 to 80 ° C. The mechanical energy input is preferably made with the help of more suitable ones Shearers, homogenizers, ultrasonic units (sonotrodes) or stirring devices. It is also possible with the help of suitable homogenizers, ultrasonic units or others shearing apparatus from the first present aqueous Macro emulsion an aqueous To produce mini emulsion.

Die allgemeine Herstellung von wässrigen Miniemulsionen aus wässrigen Makroemulsionen ist dem Fachmann bekannt (vgl. P.L. Tang, E.D. Sudol, C.A. Silebi und M.S. El-Aasser in Journal of Applied Polymer Science, Vol. 43, S. 1059 bis 1066 [1991]).The general production of aqueous mini emulsions from aqueous macro emulsions is this Known to those skilled in the art (cf. PL Tang, ED Sudol, CA Silebi and MS El-Aasser in Journal of Applied Polymer Science, Vol. 43, pp. 1059 to 1066 [1991]).

Zu diesem Zweck können beispielsweise Hochdruckhomogenisatoren angewendet werden. Die Feinverteilung der Komponenten wird in diesen Maschinen durch einen hohen lokalen Energieeintrag erzielt. Zwei Varianten haben sich diesbezüglich besonders bewährt.To can use this purpose for example, high pressure homogenizers can be used. The fine distribution The components in these machines are characterized by a high local Energy input achieved. Two variants are special in this regard proven.

Bei der ersten Variante wird die wässrige Makroemulsion über eine Kolbenpumpe auf über 1000 bar verdichtet und anschließend durch einen engen Spalt entspannt. Die Wirkung beruht hier auf einem Zusammenspiel von hohen Scher- und Druckgradienten und Kavitation im Spalt. Ein Beispiel für einen Hochdruckhomogenisator, der nach diesem Prinzip funktioniert, ist der Niro-Soavi Hochdruckhomogenisator Typ NS1001L Panda.at the first variant is the watery one Macroemulsion over a piston pump on over Compressed 1000 bar and then through a narrow gap relaxed. The effect here is based on an interaction of high Shear and pressure gradients and cavitation in the gap. An example for one High pressure homogenizer that works on this principle is the Niro-Soavi high-pressure homogenizer type NS1001L Panda.

Bei der zweiten Variante wird die verdichtete wässrige Makroemulsion über zwei gegeneinander gerichtete Düsen in eine Mischkammer entspannt. Die Feinverteilungswirkung ist hier vor allem von den hydrodynamischen Verhältnissen in der Mischkammer abhängig. Ein Beispiel für diesen Homogenisatortyp ist der Microfluidizer Typ M 120 E der Microfluidics Corp. In diesem Hochdruckhomogenisator wird die wässrige Makroemulsion mittels einer pneumatisch betriebenen Kolbenpumpe auf Drücke von bis zu 1200 atm komprimiert und über eine sogenannte "interaction chamber" entspannt. In der "interaction chamber" wird der Emulsionsstrahl in einem Mikrokanalsystem in zwei Strahlen aufgeteilt, die unter einem Winkel von 180° aufeinandergeführt werden. Ein weiteres Beispiel für einen nach dieser Homogenisierungsart arbeitenden Homogenisator ist der Nanojet Typ Expo der Nanojet Engineering GmbH. Allerdings sind beim Nanojet anstatt eines festen Kanalsystems zwei Homogenisierventile eingebaut, die mechanisch verstellt werden können. at the second variant is the compressed aqueous macroemulsion over two opposed nozzles relaxed in a mixing chamber. The distribution effect is here especially the hydrodynamic conditions in the mixing chamber dependent. An example for this type of homogenizer is the Microfluidizer Type M 120 E from Microfluidics Corp. The aqueous macroemulsion is in this high pressure homogenizer by means of a pneumatically operated piston pump at pressures of compressed up to 1200 atm and over a so-called "interaction chamber "relaxed. In the "interaction chamber "will be the Emulsion beam divided into two beams in a microchannel system, which are brought together at an angle of 180 °. Another example of a homogenizer working according to this type of homogenization is the Nanojet Type Expo from Nanojet Engineering GmbH. Indeed are two homogenizing valves in the Nanojet instead of a fixed channel system built-in, which can be adjusted mechanically.

Neben den zuvor erläuterten Prinzipien kann die Homogenisierung aber z.B. auch durch Anwendung von Ultraschall (z.B. Branson Sonifier II 450) erfolgen. Die Feinverteilung beruht hier auf Kavitationsmechanismen. Für die Homogenisierung mittels Ultraschall sind grundsätzlich auch die in der GB-A 22 50 930 und der US-A 5,108,654 beschriebenen Vorrichtungen geeignet. Die Qualität der im Schallfeld erzeugten wässrigen Miniemulsion hängt dabei nicht nur von der eingebrachten Schallleistung, sondern auch noch von anderen Faktoren, wie z. B. der Intensitätsverteilung des Ultraschalls in der Mischkammer, der Verweilzeit, der Temperatur und den physikalischen Eigenschaften der zu emulgierenden Stoffe, beispielsweise von der Zähigkeit, der Grenzflächenspannung und dem Dampfdruck ab. Die resultierende Tröpfchengröße hängt dabei u.a. von der Konzentration des Emulgators sowie von der bei der Homogenisierung eingetragenen Energie ab und ist daher z.B. durch entsprechende Veränderung des Homogenisierungsdrucks bzw. der entsprechenden Ultraschallenergie gezielt einstellbar.In addition to the principles explained above, homogenization can also be carried out, for example, by using ultrasound (eg Branson Sonifier II 450). The fine distribution here is based on cavitation mechanisms. For homogenization using ultrasound, those in the GB-A 22 50 930 and the US-A 5,108,654 described devices suitable. The quality of the aqueous miniemulsion generated in the sound field depends not only on the sound power introduced, but also on other factors such as e.g. B. the intensity distribution of ultrasound in the mixing chamber, the residence time, the temperature and the physical properties of the substances to be emulsified, for example on the toughness, the interfacial tension and the vapor pressure. The resulting droplet size depends, inter alia, on the concentration of the emulsifier and on the energy introduced during the homogenization and can therefore be set in a targeted manner, for example by changing the homogenization pressure or the corresponding ultrasound energy.

Für die Herstellung einer wässrigen Miniemulsion aus konventionellen Makroemulsionen mittels Ultraschall hat sich insbesondere die in der DE-A 197 56 874 beschriebene Vorrichtung bewährt. Hierbei handelt es sich um eine Vorrichtung, die einen Reaktionsraum oder einen Durchflussreaktionskanal und wenigstens ein Mittel zum Übertragen von Ultraschallwellen auf den Reaktionsraum bzw. den Durchflussreaktionskanal aufweist, wobei das Mittel zum Übertragen von Ultraschallwellen so ausgestaltet ist, dass der gesamte Reaktionsraum, bzw. der Durchflussreaktionskanal in einem Teilabschnitt, gleichmäßig mit Ultraschallwellen bestrahlt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Abstrahlfläche des Mittels zum Übertragen von Ultraschallwellen so ausgestaltet, dass sie im wesentlichen der Oberfläche des Reaktionsraums entspricht bzw., wenn der Reaktionsraum ein Teilabschnitt eines Durchfluss-Reaktionskanals ist, sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Kanals erstreckt, und dass die zu der Abstrahlfläche im wesentlichen senkrechte Tiefe des Reaktionsraums geringer als die maximale Wirkungstiefe der Ultraschallübertragungsmittel ist.For the production of an aqueous miniemulsion from conventional macroemulsions by means of ultrasound, in particular that in the DE-A 197 56 874 described device proven. This is a device which has a reaction space or a flow-through reaction channel and at least one means for transmitting ultrasound waves to the reaction space or the flow-through reaction channel, the means for transmitting ultrasound waves being designed in such a way that the entire reaction space or Flow reaction channel in one section, can be irradiated evenly with ultrasonic waves. For this purpose, the radiation surface of the means for transmitting ultrasound waves is designed such that it essentially corresponds to the surface of the reaction space or, if the reaction space is a partial section of a flow-through reaction channel, extends essentially over the entire width of the channel, and that the depth of the reaction space, which is essentially perpendicular to the radiation surface, is less than the maximum depth of action of the ultrasound transmission means.

Unter dem Begriff "Tiefe des Reaktionsraums" versteht man hier im wesentlichen den Abstand zwischen der Abstrahlfläche des Ultraschallübertragungsmittels und dem Boden des Reaktionsraums.Under the term "depth of the reaction space "understands essentially the distance between the radiation area of the Ultrasound transmission means and the floor of the reaction space.

Bevorzugt werden Reaktionsraumtiefen bis zu 100 mm. Vorteilhaft sollte die Tiefe des Reaktionsraums nicht mehr als 70 mm und besonders vorteilhaft nicht mehr als 50 mm betragen. Die Reaktionsräume können prinzipiell auch eine sehr geringe Tiefe aufweisen, jedoch sind im Hinblick auf eine möglichst geringe Verstopfungsgefahr und eine leichte Reinigbarkeit sowie einen hohen Produktdurchsatz Reaktionsraumtiefen bevor zugt, die wesentlich größer als beispielsweise die üblichen Spalthöhen bei Hochdruckhomogenisatoren sind und meist über 10 mm betragen. Die Tiefe des Reaktionsraums ist vorteilhafterweise veränderbar, beispielsweise durch unterschiedlich tief in das Gehäuse eintauchenden Ultraschallübertragungsmittel.Prefers reaction chamber depths of up to 100 mm. That should be advantageous Depth of the reaction space not more than 70 mm and particularly advantageous be no more than 50 mm. In principle, the reaction spaces can also be one have very shallow depth, but are possible with regard to one low risk of constipation and easy cleanability as well prefers a high product throughput depth to the reaction chamber much larger than for example the usual gap heights in high-pressure homogenizers and are usually over 10 mm. The depth the reaction space can advantageously be changed, for example by different depths in the housing immersed ultrasound transmission means.

Gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Vorrichtung entspricht die Abstrahlfläche des Mittels zum Übertragen von Ultraschall im wesentlichen der Oberfläche des Reaktionsraums. Diese Ausführungsform dient zum absatzweisen Herstellen von Miniemulsionen. Mit dieser Vorrichtung kann Ultraschall auf den gesamten Reaktionsraum einwirken. Im Reaktionsraum wird durch den axialen Schallstrahlungsdruck eine turbulente Strömung erzeugt, die eine intensive Quervermischung bewirkt.According to a first embodiment of this device, the radiation area of the means corresponds to Transmitting ultrasound essentially the surface of the reaction space. This embodiment is used for batch production of mini emulsions. With this device, ultrasound can act on the entire reaction space. A turbulent flow is generated in the reaction chamber by the axial sound radiation pressure, which causes intensive cross-mixing.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform weist eine derartige Vorrichtung eine Durchflusszelle auf. Dabei ist das Gehäuse als Durchfluss-Reaktionskanal ausgebildet, der einen Zufluss und einen Abfluss aufweist, wobei der Reaktionsraum ein Teilabschnitt des Durchflussreaktionskanals ist. Die Breite des Kanals ist die im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufende Kanalausdehnung. Hierin überdeckt die Abstrahlfläche die gesamte Breite des Strömungskanals quer zur Strömungsrichtung. Die zu dieser Breite senkrechte Länge der Abstrahlfläche, das heißt die Länge der Abstrahlfläche in Strömungsrichtung, definiert den Wirkungsbereich des Ultraschalls. Gemäß einer vorteilhaften Varianten dieser ersten Ausführungsform, hat der Durchfluss-Reaktionskanal einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Wird in einer Seite des Rechtecks ein ebenfalls rechteckiges Ultraschallübertragungsmittel mit entsprechenden Abmessungen eingebaut, so ist eine besonders wirksame und gleichmäßige Beschallung gewährleistet. Aufgrund der im Ultraschallfeld herrschenden turbulenten Strömungsverhältnisse, kann jedoch auch beispielsweise ein rundes Übertragungsmittel ohne Nachteile eingesetzt werden. Außerdem können anstelle eines einzigen Ultraschallübertragungsmittels mehrere separate Übertragungsmittel angeordnet werden, die in Strömungsrichtung gesehene hintereinander geschaltet sind. Dabei können sowohl die Abstrahlflächen als auch die Tiefe des Reaktionsraums, das heißt der Abstand zwischen der Abstrahlfläche und dem Boden des Durchflusskanals variieren.According to one second embodiment Such a device has a flow cell. there is the housing designed as a flow-through reaction channel, which has an inflow and has a drain, the reaction chamber being a partial section of the flow reaction channel. The width of the channel is that channel extension running essentially perpendicular to the direction of flow. Covered here the radiation area the entire width of the flow channel transverse to the direction of flow. The length of the radiation surface perpendicular to this width, the is called the length the radiation area in the direction of flow, defines the area of effect of ultrasound. According to one The flow-through reaction channel has advantageous variants of this first embodiment a substantially rectangular cross section. Will be in one page a rectangular ultrasound transmission means of the rectangle installed with appropriate dimensions, is one special effective and even sound guaranteed. Due to the turbulent flow conditions in the ultrasonic field, can also be a round transmission medium without disadvantages, for example be used. Moreover can several instead of a single ultrasound transmission means separate transmission means are arranged in the direction of flow seen are connected in series. Both the radiation surfaces and also the depth of the reaction space, i.e. the distance between the radiating and the bottom of the flow channel vary.

Besonders vorteilhaft ist das Mittel zum Übertragen von Ultraschallwellen als Sonotrode ausgebildet, deren der freien Abstrahlfläche abgewandtes Ende mit einem Ultraschallwandler gekoppelt ist. Die Ultraschallwellen können beispielsweise durch Ausnutzung des umgekehrten piezoelektrischen Effekts erzeugt werden. Dabei werden mit Hilfe von Generatoren hochfrequente elektrische Schwingungen (üblicherweise im Bereich von 10 bis 100 kHz, vorzugsweise zwischen 20 und 40 kHz) erzeugt, über einen piezoelektrischen Wandler in mechanische Schwingungen gleicher Frequenz umgewandelt und mit der Sonotrode als Übertragungselement in das zu beschallende Medium eingekoppelt.Especially the means of transmission is advantageous formed by ultrasonic waves as a sonotrode, the free of which radiating opposite end is coupled to an ultrasonic transducer. The Ultrasound waves can for example, by utilizing the reverse piezoelectric Effect. With the help of generators, high frequencies are generated electrical vibrations (usually in the range from 10 to 100 kHz, preferably between 20 and 40 kHz) generated over a piezoelectric transducer in mechanical vibrations the same Frequency converted and using the sonotrode as a transmission element in the sonic medium coupled.

Besonders bevorzugt ist die Sonotrode als stabförmiger, axial abstrahlender λ/2(bzw. Vielfache von λ/2)-Längsschwinger ausgebildet.Especially the sonotrode is preferred as a rod-shaped, axially radiating λ / 2 (or multiples of λ / 2) longitudinal transducers educated.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung derartiger Vorrichtungen sind im Reaktionsraum Einbauten zur Verbesserung des Durchströmungs- und Durchmischungsverhaltens vorgesehen. Bei diesen Einbauten kann es sich beispielsweise um einfache Ablenkplatten oder unterschiedlichste, poröse Körper handeln.According to one are a further advantageous embodiment of such devices internals in the reaction chamber to improve the flow and Mixing behavior provided. With these internals it can for example simple baffles or a wide variety of porous body act.

Im Bedarfsfall kann die Vermischung außerdem durch ein zusätzliches Rührwerk weiter intensiviert werden. Vorteilhafterweise ist der Reaktionsraum temperierbar.in the If necessary, the mixing can also be done by an additional agitator be further intensified. The reaction space is advantageous temperature-controlled.

In der nach der Dispergierung des wasserunlöslichen Polymerisationskatalysators erhaltenen wässrigen Dispersion wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Polymerisation von einer oder mehrerer ethylenisch ungesättigten Verbindungen durchgeführt. Falls die Polymerisation zu Polyketondispersionen führen soll, so ist es erforderlich, die ethylenisch ungesättigte Verbindung zusammen mit Kohlenmonoxid zu polymerisieren. Dabei sollte der Partialdruck des Kohlenmonoxids im allgemeinen im Bereich von 1 bis 300 bar, insbesondere im Bereich von 1 bis 80 bar liegen. Dabei wird der Polymerisationsreaktor üblicherweise vor dem Aufpressen mit Kohlenmonoxid durch Spülen mit Kohlenmonoxid, ethylenisch ungesättigten Verbindungen oder Inertgas, beispielsweise Stickstoff oder Argon inertisiert.In that after the dispersion of the water-insoluble polymerization catalyst obtained aqueous Dispersion becomes a polymerization according to the inventive method performed by one or more ethylenically unsaturated compounds. If the polymerization should lead to polyketone dispersions, it is necessary the ethylenically unsaturated Polymerize compound together with carbon monoxide. It should the partial pressure of carbon monoxide generally in the range of 1 to 300 bar, in particular in the range from 1 to 80 bar. The polymerization reactor is usually used before pressing with carbon monoxide by rinsing with carbon monoxide, ethylenically unsaturated compounds or inert gas, inerted for example nitrogen or argon.

Die Polymerisationstemperatur wird im allgemeinen in einen Bereich von 0 bis 120°C, insbesondere in einem Bereich von 20 bis 100°C und besonders bevorzugt in einem Bereich von 40 bis 80°C eingestellt.The The polymerization temperature is generally in a range of 0 to 120 ° C, in particular in a range from 20 to 100 ° C. and particularly preferably in a range of 40 to 80 ° C set.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in den üblichen, in der Technik verwendeten Polymerisationsapparaturen durchgeführt werden, vorzugsweise in Rührreaktoren, Autoklaven, insbesondere Hochdruckautoklaven, sowie in kontinuierlichen Rohrreaktoren oder in sogenannten Blasensäulen, die auch als Kaskade geschaltet sein können.The inventive method can in the usual, polymerization apparatus used in technology are carried out, preferably in stirred reactors, Autoclaves, especially high pressure autoclaves, as well as in continuous Tube reactors or in so-called bubble columns, which also act as a cascade can be switched.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Polymerisate weisen Molmassen (Gewichtsmittel), bestimmt mittels Gelpermeationschromatographie und 1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-propanol als Lösungsmittel, auf, die im Bereich von 1000 bis 1000000, häufig im Bereich von 1500 bis 800000 und insbesondere im Bereich von 2000 bis 600000 liegen. The polymers obtained by the process according to the invention have molar masses (weight average), determined by means of gel permeation chromatography and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol as solvent, which are in the range from 1000 to 1,000,000, frequently in the range from 1500 to 800000 and especially in Range from 2000 to 600000.

Bei den nach den erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls zugänglichen Polyketonen handelt es sich, wie 13C- bzw.1H-NMR-spektroskopische Untersuchungen belegen, in der Regel um lineare, alternierende Kohlenmonoxidcopolymerisatverbindungen. Hierunter sind Copolymerisatverbindungen zu verstehen, bei welchen in der Polymerkette auf jede Kohlenmonoxideinheit eine aus der olefinischen Doppelbindung der wenigstens einen olefinisch ungesättigten Verbindung herrührende -CH2-CH2-, -CH2-CH- oder -CH-CH-Einheit und auf jede -CH2-CH2-, -CH2-CH- oder -CH-CH-Einheit eine Kohlenmonoxideinheit folgt. Insbesondere ist das Verhältnis von Kohlenmonoxideinheiten zu -CH2-CH2-, -CH2-CH- oder -CH-CH-Einheiten in der Regel von 0,9 zu 1 bis 1 zu 0,9, häufig von 0,95 zu 1 bis 1 zu 0,95 und oft von 0,98 zu 1 bis 1 zu 0,98.The polyketones which are likewise accessible by the processes according to the invention are, as 13 C or 1 H NMR spectroscopic studies show, generally linear, alternating carbon monoxide copolymer compounds. These are to be understood as copolymer compounds in which in the polymer chain on each carbon monoxide unit a -CH 2 -CH 2 -, -CH 2 -CH- or -CH-CH unit originating from the olefinic double bond of the at least one olefinically unsaturated compound and on each -CH 2 -CH 2 -, -CH 2 -CH- or -CH-CH unit is followed by a carbon monoxide unit. In particular, the ratio of carbon monoxide units to -CH 2 -CH 2 -, -CH 2 -CH- or -CH-CH units is generally from 0.9 to 1 to 1 to 0.9, frequently from 0.95 to 1 to 1 to 0.95 and often from 0.98 to 1 to 1 to 0.98.

Durch gezielte Variation der olefinisch ungesättigten Verbindungen ist es u.a. möglich, Polymerisate herzustellen, deren Glasübergangstemperatur bzw. Schmelzpunkt im Bereich von –60 bis 270°C liegt.By It is targeted variation of the olefinically unsaturated compounds et al possible, To produce polymers whose glass transition temperature or melting point in the range of -60 up to 270 ° C lies.

Mit der Glasübergangstemperatur Tg, ist der Grenzwert der Glasübergangstemperatur gemeint, dem diese gemäß G. Kanig (Kolloid-Zeitschrift & Zeitschrift für Polymere, Bd. 190, S. 1, Gleichung 1) mit zunehmendem Molekulargewicht zustrebt. Die Glasübergangstemperatur wird nach dem DSC-Verfahren ermittelt (Differential Scanning Calorimetry, 20 K/min, midpoint-Messung, DIN 53765).The glass transition temperature T g means the limit value of the glass transition temperature which, according to G. Kanig (Kolloid-Zeitschrift & Zeitschrift fur Polymer, Vol. 190, p. 1, equation 1), strives with increasing molecular weight. The glass transition temperature is determined using the DSC method (differential scanning calorimetry, 20 K / min, midpoint measurement, DIN 53765).

Nach Fox (T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1956 [Ser. II] 1, S. 123 und gemäß Ullmann's Encyclopädie der technischen Chemie, Bd. 19, S. 18, 4. Auflage, Verlag Chemie, Weinheim, 1980) gilt für die Glasübergangstemperatur von höchstens schwach vernetzten Mischpolymerisaten in guter Näherung: 1/Tg = x1/Tg 1 + x2/Tg 2 + .... xn/Tg n, wobei x1, x2,.... xn die Massenbrüche der Monomeren 1, 2,.... n und Tg 1, Tg 2,.... Tg n die Glasübergangstemperaturen der jeweils nur aus einem der Monomeren 1, 2,.... n aufgebauten Polymerisaten in Grad Kelvin bedeuten. Die Tg-Werte für die Homopolymerisate der meisten Monomeren sind bekannt und z.B. in Ullmann's Ecyclopedia of Industrial Chemistry, Bd. 5, Vol. A21, S. 169, VCH Weinheim, 1992, aufgeführt; weitere Quellen für Glasübergangstemperaturen von Homopolymerisaten bilden z.B. J. Brandrup, E.H. Immergut, Polymer Handbook, 1st Ed., J. Wiley, New York 1966, 2nd Ed. J.Wiley, New York 1975, und 3rd Ed. J. Wiley, New York 1989).After Fox (TG Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1956 [Ser. II] 1, p. 123 and according to Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry, Vol. 19, p. 18, 4th edition, Verlag Chemie, Weinheim, 1980) applies to the glass transition temperature of at most weakly cross-linked copolymers in good approximation: 1 / T g = x 1 / T g 1 + x 2 / T g 2 + .... x n / T g n , where x 1 , x 2 , .... x n are the mass fractions of the monomers 1, 2, .... n and T g 1 , T g 2 , .... T g n are the glass transition temperatures of only one of the Monomers 1, 2, .... n built up polymers in degrees Kelvin. The T g values for the homopolymers of most monomers are known and are listed, for example, in Ullmann's Ecyclopedia of Industrial Chemistry, Vol. 5, Vol. A21, p. 169, VCH Weinheim, 1992; further sources for glass transition temperatures of homopolymers are, for example, J. Brandrup, EH Immergut, Polymer Handbook, 1 st Ed., J. Wiley, New York 1966, 2 nd Ed. J. Wiley, New York 1975, and 3 rd Ed. J. Wiley, New York 1989).

Die ebenfalls erfindungsgemäßen Polymerisatdispersionen weisen häufig Mindestfilmbildetemperaturen MFT ≤ 80°C, oft ≤ 50°C oder ≤ 30°C auf. Da die MFT unterhalb 0°C nicht mehr messbar ist, kann die untere Grenze der MFT nur durch die Tg-Werte angegeben werden. Die Bestimmung der MFT erfolgt nach DIN 53787.The polymer dispersions likewise according to the invention often have minimum film-forming temperatures MFT 80 80 ° C, often ≤ 50 ° C or 30 30 ° C. Since the MFT is no longer measurable below 0 ° C, the lower limit of the MFT can only be specified by the T g values. The MFT is determined in accordance with DIN 53787.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren sind wässrige Polymerisatdispersionen zugänglich, deren Feststoffanteil 0,1 bis 70 Gew.-%, häufig 1 bis 65 Gew.-% und oft 5 bis 60 Gew.-% und alle Werte dazwischen beträgt.By the inventive method are watery Polymer dispersions accessible, their solids content 0.1 to 70 wt .-%, often 1 to 65 wt .-% and often 5 to 60 wt .-% and all values in between.

Selbstverständlich können die nach Abschluß der Hauptpolymerisationsreaktion im wässrigen Polymerisatsystem verbliebenen Restmonomeren durch Dampf- und/oder Inertgasstrippung entfernt werden, ohne dass sich die Polymereigenschaften der im wässrigen Medium vorliegenden Copolymerisate nachteilig verändern.Of course they can after completion of the Main polymerization reaction remaining in the aqueous polymer system Residual monomers are removed by steam and / or inert gas stripping, without the polymer properties of those present in the aqueous medium Adversely change copolymers.

Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zugänglichen, ebenfalls erfindungsgemäßen wässrigen Polymerisatdispersionen können neben dem Polymerisat als weitere Komponenten beispielsweise Formulierungshilfsmittel, Antioxidantien, Lichtstabilisatoren, Farbstoffe, Pigmente, sowie Wachse oder aber Rheologiemodifier oder andere Polymerisatdispersionen enthalten.The using the method according to the invention accessible, also aqueous according to the invention Polymer dispersions can in addition to the polymer as further components, for example formulation auxiliaries, Antioxidants, light stabilizers, dyes, pigments, as well Waxes or rheology modifiers or other polymer dispersions contain.

Die ebenfalls erfindungsgemäßen wässrigen Polymerisatdispersionen sind häufig über mehrere Wochen oder Monate stabil und zeigen während dieser Zeit in der Regel praktisch keinerlei Phasenseparierung, Abscheidungen oder Koagulatbildung. Sie eignen sich vorzüglich insbesondere als Bindemittel für Papieranwendungen wie Papierstreicherei oder Oberflächenleimung, für Anstrichlacke, Klebrohstoffe, Formschäume wie beispielsweise Matratzen, Textil- und Lederapplikationen, Teppichrückenbeschichtungen oder pharmazeutische Anwendungen, sowie als Zuschlagsstoffe in Polymerblends oder in Baustoffen.The also aqueous according to the invention Polymer dispersions are often over several Stable for weeks or months and usually show during this time practically no phase separation, deposition or coagulation. They are excellent especially as a binder for Paper applications such as paper coating or surface sizing, for paints, Adhesive raw materials, molded foams such as for example mattresses, textile and leather applications, carpet backing or pharmaceutical applications, as well as additives in polymer blends or in building materials.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können wässrige Polymerisatdispersionen ohne großen technischen Aufwand leicht und mit einer hohen Produktivität hergestellt werden. Darüber hinaus bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass auch synthetisch einfache, wasserlösliche Polymerisationskatalysatoren ebenfalls zur Herstellung von wässrigen Polymerisatdispersionen eingesetzt werden können.With the aid of the method according to the invention, aqueous polymer dispersions can be prepared easily and with high productivity without great technical outlay. In addition, the process according to the invention has the advantage that even synthetically simple, water-soluble polymerizations are possible Talysators can also be used for the production of aqueous polymer dispersions.

BeispieleExamples

A. Allgemeine BestimmungsmethodenA. General methods of determination

NMR-Spektren wurden auf einem Bruker ARX 300 (1 3C: 75 MHz) oder auf einem Bruker Avance 200 (3 1P: 81 MHz) aufgenommen. 1 3C{1H}NMR chemische Verschiebungen wurden gegen Deuterolbenzol kalibriert und auf TMS als Referenz bezogen. 1 3C-NMR- Spektren der Co- und Terpolymere wurden in 1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-propanol als Lösungsmittel gemessen. Die Gelpermeationschromatographie (GPC) erfolgte in 1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-propanol bei 40°C mit PL HFIP-Säulen gegen Polymethylmethacrylat Standard. Dynamische Lichtstreuung an verdünnten Dispersionen erfolgte mittels eines Malvern Particle Sizers. Die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) wurde an einem LEO 912 Omega Mikrokop bei 12 kV Beschleunigungsspannung durchgeführt. Differential Scanning Calorimetry (DSC) Daten wurden im zweiten Aufheizzyklus bei 10 K min–1 ermittelt.NMR spectra were recorded on a Bruker ARX 300 ( 1 3 C: 75 MHz) or on a Bruker Avance 200 ( 3 1 P: 81 MHz). 1 3 C { 1 H} NMR chemical shifts were calibrated against deuterolbenzene and referenced to TMS. 1 3 C-NMR spectra of the copolymers and terpolymers have been propanol, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-measured as the solvent. Gel permeation chromatography (GPC) was carried out in 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol at 40 ° C with PL HFIP columns against polymethyl methacrylate standard. Dynamic light scattering on dilute dispersions was carried out using a Malvern Particle Sizer. Transmission electron microscopy (TEM) was performed on a LEO 912 Omega microscope at 12 kV acceleration voltage. Differential scanning calorimetry (DSC) data were determined in the second heating cycle at 10 K min −1 .

B. Herstellung der PolymerisatdispersionenB. Preparation of the polymer dispersions

In den nachfolgenden Beispielen 1 bis 13 wurden mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zum einen wässrige Dispersionen auf Basis von Copolymerisaten aus Ethylen und Kohlenmonoxid (Beispiele 1 bis 4) und zum anderen wässrige Dispersionen auf Basis von Terpolymerisaten aus Ethylen, Kohlenmonoxid und Undecensäure (Beispiel 5 bis 13) hergestellt. Dabei wurde zunächst jeweils eine Lösung eines Emulgators in Wasser zubereitet, danach wurde der jeweils verwendete Katalysator entweder in fester Form (Beispiele 2–4) oder aber solubilisiert in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel (Beispiele 5) oder aber vermischt mit einem selbstdispergierenden Olefin (Beispiele 12–14) in die wässrige Lösung des Emulgators eingebracht. Danach erfolgte jeweils eine Homogenisierung mit Ultraschall und im Anschluß daran die eigentliche Polymerisation.In Examples 1 to 13 below were carried out using the process according to the invention on the one hand watery Dispersions based on copolymers of ethylene and carbon monoxide (Examples 1 to 4) and secondly aqueous dispersions based terpolymers of ethylene, carbon monoxide and undecenoic acid (example 5 to 13). First of all, a solution was found Emulsifier prepared in water, then the one used was used Catalyst either in solid form (Examples 2-4) or solubilized in a water-miscible solvent (Examples 5) or mixed with a self-dispersing Olefin (Examples 12-14) into the watery solution of the emulsifier introduced. This was followed by homogenization with ultrasound and following it the actual polymerization.

Arten der PolymerisationTypes of polymerization

I. MiniemulsionI. Mini emulsion

Die Polymerisation wurde in einem mechanisch gerührten 250 ml Druckreaktor mit Doppelmantel durchgeführt. Die Reaktionstemperatur wurde über einen in das Reaktionsgemisch eintauchenden Thermofühler kontrolliert. Das Volumen der Reaktionsmischung betrug 100 ml. Für die in situ Katalysator-Miniemulsion wurden Palladiumacetat und 1,3-Bis(diphenylphosphino)propan (DPPP) getrennt in wenig Toluol bzw. in Toluol/Undecensäure gelöst und zu einer gelben Lösung vereinigt. Im Falle der Terpolymerisation wurde der Katalysator-Precursor-Komplex 1,3-Bis(diphenylphosphino)propanpalladium(II)diacetat [(DPPP)Pd(Oac)2] in Undecensäure gelöst. Nach der Zugabe von Hexadecan wurde die Katalysator-Lösung zu der wässrigen Emulgator-Lösung gegeben, die p-Toluolsulfonsäure enthielt. Die Homogenisierung erfolgte durch Ultraschallbehandlung (Bandelin HD2200 mit KE76 Spitze; 2 min bei 120 W). Die erhaltenen Miniemulsionen wurden in den Reaktor überführt und ein Druck von 40 bar (Ethylen/Kohlenmonoxid 1:1) angelegt. Anschließend wurde un ter Rühren (1000 U/min) entweder mit einem Thermostaten oder mit einem Polyethylenglycol-Bad beheizt. Nach der vorgegebenen Reaktionszeit wurde abgekühlt und anschließend Ethen und Kohlenmonoxid abgelassen. Bei den Versuchen mit ausgefallenen Polymeren wurden diese abfiltriert und mit Wasser und Methanol gewaschen. Falls ein Latex erhalten wurde, so wurde dieser über Glaswolle filtriert. Zur Analyse und Bestimmung der Ausbeute wurde eine abgemessene Menge in Methanol gefällt.The polymerization was carried out in a mechanically stirred 250 ml pressure reactor with a double jacket. The reaction temperature was controlled by a thermal sensor immersed in the reaction mixture. The volume of the reaction mixture was 100 ml. For the in situ catalyst miniemulsion, palladium acetate and 1,3-bis (diphenylphosphino) propane (DPPP) were dissolved separately in a little toluene or in toluene / undecenoic acid and combined to form a yellow solution. In the case of terpolymerization, the catalyst precursor complex 1,3-bis (diphenylphosphino) propane palladium (II) diacetate [(DPPP) Pd (Oac) 2 ] was dissolved in undecenoic acid. After the addition of hexadecane, the catalyst solution was added to the aqueous emulsifier solution containing p-toluenesulfonic acid. The homogenization was carried out by ultrasound treatment (Bandelin HD2200 with KE76 tip; 2 min at 120 W). The mini emulsions obtained were transferred to the reactor and a pressure of 40 bar (ethylene / carbon monoxide 1: 1) was applied. The mixture was then heated with stirring (1000 rpm) either with a thermostat or with a polyethylene glycol bath. After the specified reaction time, the mixture was cooled and then ethene and carbon monoxide were discharged. In the experiments with precipitated polymers, these were filtered off and washed with water and methanol. If a latex was obtained, it was filtered through glass wool. A measured amount was precipitated in methanol to analyze and determine the yield.

II. „Solubilisierter" KatalysatorII. "Solubilized" catalyst

Der „solubilisierte" Katalysator wurde hergestellt, indem eine Mischung aus Katalysator-Precursor-Komplex, einem Zehntel der insgesamt eingesetzten Emulgator-Menge und 10 ml Wasser durch Ultraschall (2 min, 120 W) homogenisiert wurde. Diese Lösung wurde zu der bereits im Reaktor befindlichen und gerührten wässrigen Emulgator-Lösung, die para-Toluolsulfonsäure (p-TsOH) enthielt, über einen 0.45μm-Mikron-Filter zugespritzt. Ansonsten wurde analog wie unter Abschnitt I verfahren.The "solubilized" catalyst became produced by a mixture of catalyst precursor complex, one tenth of the total amount of emulsifier used and 10 ml of water was homogenized by ultrasound (2 min, 120 W). This solution became the agitated aqueous solution already in the reactor Emulsifier solution, the para-toluenesulfonic acid (p-TsOH) contained about injected a 0.45μm micron filter. Otherwise, the procedure was the same as in Section I.

III. Solubilisierung mit LösemittelIII. Solubilization with solvent

Vorgehen wie in II. Auf Scherapparate kann aber verzichtet werden. Der Katalysator Precursor-Komplex wird jedoch in 1 ml Methanol gelöst und in 10 ml einer Emulgatorlösung bei 40°C getropft und magnetisch gerührt. Die Lösung wurde mit para-Toluolsulfonsäure versetzt (10 Äquivalente bezogen auf Pd) und über ein 0,45 μm Filter filtriert.Proceed as in II. But shearers can be dispensed with. However, the catalyst precursor complex is dissolved in 1 ml of methanol and added dropwise in 10 ml of an emulsifier solution at 40 ° C. and magnetically touched. The solution was mixed with para-toluenesulfonic acid (10 equivalents based on Pd) and filtered through a 0.45 μm filter.

C. Ergebnisse der durchgeführten PolymerisationenC. Results of polymerizations carried out

Tabelle 1 Ethylen-Kohlenmonoxid-Copolymerisation

Figure 00370001
Table 1 Ethylene-carbon monoxide copolymerization
Figure 00370001

  • Reaktionsbedingungen: [Pd(DPPP)(OAc)2] (12.8 mg, 20 μmol); Gesamtdruck 40 bar, Ethylen/CO (1:1); organische Phase in Katalysator-Miniemulsion: Toluol (2 ml) und Hexadecan (50 μl, 0.17 mmol); p-TsOH (47.6 mg, 0.26 mmol); Natriumdodecylsulfat (SDS) (0.75 g, 2.6 mmol); 100 ml Wasser; Reaktionstemperatur 70°C.Reaction conditions: [Pd (DPPP) (OAc) 2 ] (12.8 mg, 20 µmol); Total pressure 40 bar, ethylene / CO (1: 1); organic phase in catalyst miniemulsion: toluene (2 ml) and hexadecane (50 μl, 0.17 mmol); p-TsOH (47.6 mg, 0.26 mmol); Sodium dodecyl sulfate (SDS) (0.75 g, 2.6 mmol); 100 ml water; Reaction temperature 70 ° C.
  • / = nicht bestimmt./ = not determined.

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Claims (13)

Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Polymerisatdispersion durch Polymerisation wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung (Monomer) unter Verwendung wenigstens eines wasserunlöslichen Polymerisationskatalysators und wenigstens eines Dispergiermittels in wässrigem Medium, dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst eine Lösung eines Dispergiermittels in Wasser herstellt, danach den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator entweder in fester Form oder vermengt mit einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel oder aber vermengt mit einer selbstdispergierenden ethylenisch ungesättigten Verbindung in die wässrige Lösung des Dispergiermittels einbringt, anschließend den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator durch mechanischen Energieeintrag dispergiert und mit Hilfe der auf diese Weise erhaltenen wässrigen Dispersion danach eine Polymerisation wenigstens einer ethylenisch ungesättigten Verbindung durchführt.A process for the preparation of an aqueous polymer dispersion by polymerizing at least one ethylenically unsaturated compound (monomer) using at least one water-insoluble polymerization catalyst and at least one dispersant in an aqueous medium, characterized in that a solution of a dispersant in water is first prepared, then the water-insoluble polymerization catalyst either in solid form or mixed with a water-miscible solvent or mixed with a self-dispersing ethylenically unsaturated compound in the aqueous solution of the dispersant, then introduces the water-insoluble polymerization catalyst dispersed by mechanical energy input and then with the aid of the aqueous dispersion obtained in this way a polymerization of at least one ethylenically unsaturated compound. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man neben der oder den ethylenisch ungesättigten Verbindungen noch Kohlenmonoxid mitpolymerisiert.A method according to claim 1, characterized in that in addition to the ethylenically unsaturated compound or carbon monoxide copolymerized. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein α-Olefin mit 3 bis 20 C-Atomen als ethylenisch ungesättigte Verbindung polymerisiert wird.Method according to claims 1 or 2, characterized in that that at least one α-olefin polymerized with 3 to 20 carbon atoms as an ethylenically unsaturated compound becomes. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die eingesetzten wasserunlöslichen Polymerisationskatalysatoren vor oder während des mechanischen Energieeintrages durch Umsetzung der entsprechenden Metallsalze mit den entsprechenden Liganden erhalten werden.Method according to claims 1 to 3, characterized in that the water-insoluble polymerization catalyst or catalysts used before or during the mechanical energy input by implementing the corresponding Metal salts with the corresponding ligands can be obtained. Verfahren nach den Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die eingesetzten wasserunlöslichen Polymerisationskatalysatoren eine Wasserlöslichkeit von weniger als 10–4 g Katalysator pro 100 g Wasser aufweisen.Process according to claims 1 to 4, characterized in that the water-insoluble polymerization catalysts used have a water solubility of less than 10 -4 g catalyst per 100 g water. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Energieeintrag mit Hilfe geeigneter Scherapparaturen, Homogenisatoren, Ultraschalleinheiten oder Rührvorrichtungen erfolgt.Method according to claims 1 to 5, characterized in that that the mechanical energy input with the help of suitable shear equipment, Homogenizers, ultrasonic units or stirring devices. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Energieeintrag bei Temperaturen von 0 bis 100°C durchgeführt wird.Method according to claims 1 to 6, characterized in that the mechanical energy input is carried out at temperatures from 0 to 100 ° C. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation der oder die ethylenisch ungesättigten Verbindungen in einem Autoklaven durchgeführt wird.Method according to claims 1 to 7, characterized in that the polymerization of the ethylenically unsaturated Connections are carried out in an autoclave. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator in fester Form in die wässrige Lösung des Dispergiermittels einbringt.Method according to claims 1 to 8, characterized in that that the water-insoluble Polymerization catalyst in solid form in the aqueous solution of the Introduces dispersant. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator vermengt in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel in die wässrige Lösung des Dispergiermittels einbringt, wobei das mit Wasser mischbare Lösungsmittel eine Löslichkeit im wässrigen Reaktionsmedium von mehr als 50 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtlösemittelmenge, aufweist.Method according to claims 1 to 8, characterized in that that the water-insoluble polymerization catalyst mixed in a water-miscible solvent in the aqueous solution of the Introduces dispersant, the water-miscible solvent a solubility in the aqueous reaction medium of more than 50% by weight, based in each case on the total amount of solvent, having. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man den wasserunlöslichen Polymerisationskatalysator vermengt in einer selbstdispergierenden ethylenisch ungesättigten Verbindung in die wässrige Lösung des Dispergiermittels einbringt.Method according to claims 1 to 8, characterized in that that the water-insoluble polymerization catalyst blended in a self-dispersing ethylenically unsaturated Connection in the watery solution of the dispersant. Wässrige Polymerisatdispersionen, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.aqueous Polymer dispersions, produced by a process according to a of claims 1 to 11. Verwendung der wässrigen Polymerisatdispersionen gemäß Anspruch 12 für Papieranwendungen wie Papierstreicherei oder Oberflächenleimung, für Anstrichlacke, Klebrohstoffe, Formschäume wie beispielsweise Matratzen, Textil- und Lederapplikationen, Teppichrückenbeschichtungen oder pharmazeutische Anwendungen, sowie als Zuschlagsstoffe in Polymerblends oder in Baustoffen.Use of the aqueous Polymer dispersions according to claim 12 for Paper applications such as paper coating or surface sizing, for paints, Adhesive raw materials, molded foams such as mattresses, textile and leather applications, carpet backing or pharmaceutical applications, as well as additives in polymer blends or in building materials.
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