CS231383B1 - Sposob pripravy nízkovizkóznej kopolymérnej polyvinylacetátovej disperzie - Google Patents

Description

1 231 383

Vynález sa. týká spósobu přípravy nízkoviskoznej kopoly-mérnej polyvinylacetátovej disperzie na báze vinylácetát/n-bu-tylakrylát, vhodnéj ak© spojiv© pre pigmentové nátěry papiera.

Funkeia spojiva v náterovej zmesi na papier spočívá v tom,že. viaže a. spéja. částice pigmentov navzájom k sebe a. súčasne k vláknam podkladového materiálu za předpokladu, že. pigmenty sú » počas procesu nanášania udržiavané v stabilnej suspenzii.

Pri přípravě náterovej zmesi sa móžu používat rózne spoji-vé na báze prírodných alebo syntetických látok a ich kombinácie. V praxi je velmi rozšířené použitie polymérnych akryláto-vých, styrénakrylátových, butadienstyrénových a vinylacetátovýchvodných disperzií vo funkcii spojiva na přípravu pigmentových

Z nátěrových farieb na papier, lepenku a karton. Přítomnost disperzie v náterovej farbe ovplyvnuje spracova-telské vlastnosti z kterých najddležitejšie sú tokové chovanie,schopnost zadržania vody a odolnost voči mechanickému a tepelné-mu němáhaniu* Disperzně spojiv© sa taktiež významným podielomzúčastňuje na tvorbě kvalitatívnych vlastností povrchov papiera,

Z lepenky alebo kartonu upravených pomocou pigmentových nátěrovýchzmesi.

Pigmentové nátěrové zmesi připravené za použitia stredne-viskoznych a vysokoviskoznych polyvinylacetátových disperzií,obsahujúcich ochranné kóloidy /napr. deriváty celulózy, poly-vinylalkohol ap./, vykazujú nežiadúco vysokú zdanlivú, dynamic-ká viskozitu aj pri poměrně nízkom obsahu tuhého poďielu v zme-si, ako aj nežiadúci dilatantný tok a velkú tixotropiu.

Určité zlepšenie prináša ČS č 191563, ktoré použitímemulgačného systému bez ochranného koloidu umožňuje připravit - 2 - 231 383 nízkoviskoznu kopolymérnu polyvinylacetátovú disperziu umožňu-júcu reguíáciu vybraných mechanických vlastností filmu vytvo-řeného vysušením disperzie a umožňujúcu připravit pigmentovénátěrové zmesi s vyhovujúcimi vlastnostami v oblasti nižšícha středných obsahov tuhého podielu /max. 50 % hmotnostnýchANedostatkom uvedeného riešenia je hlavně skutočnost, že privyšších obsahoch tuhého podielu / v oblasti 50-60 % hmotnost-ných/ v pigmentovéj náterovej zmesi, prudkým vzrastom zdanli-vej viskozity sa zhoršujú jej tokové vlastnosti, čím přestávávyhovovat kladeným požiadavkám. fialej sa ukázalo, že v prípxa-de použitia satinovej běloby v zanáške pigmentov do náterovej*zmesi pri vysokých hodnotách pH, ktoré si tento pigment vyža-duje, sa prejavuje nehomogenita zmesi svedčiaca o nízkéj sta-bilitě disperzie voči vyšším hodnotám pH v alkalickej oblasti» fialšie zlepšenie prináša Čs A® č £11647» ktoré vymedzenímzloženia emulgačného systému umožňuje připravit nízkoviskoznukopolymérnu polyvinylacetátovú disperziu, vhodnú na přípravupigmentových nátěrových zmesi s vyhovujúcimi tokovými vlastnos-tem! i v oblasti vyššieh© obsahu tuhého podielu v nich / až do60 % hmotnostnýchA Nedostatkom uvedeného riešenia je hlavněskutečnost, že samotná kopolymérna polyvinylácetátové disperziai pigmentové nátěrové zmesi připravené jej použitím vykazujúzníženie stability voči mechanickému namáhaniu zvlášť výraznépri vyšších teplotách, čo neumožňuje ich spracovanie na rýchlo-bežných natieracích zariadeniach. fialšou nevýhodou toht© postu-pu je nízká odolnost filmu připraveného z disperzie voči otěrupo jeho namočení čo sa obdobné prejaví i na upravených povrchochpapiera získaných aplikáciou takejte disperzie»

Uvedené nedostatky odstraňuje nízkoviskozna kopolymérnapólyvinylácetátové disperzia připravená námi předloženým spdse-bom, ktorá na rozdiel od iných polyvinylacetátových disperziíumožňuje přípravu pigmentových nátěrových zmesi a vysokým obsarhom tuhého podielu v nich / až do 63 % hmotnostných/ i v príparde zanášky s© setinovou bělobou v náterovej zmesi, s potřebnoustabilitou voči vyššej alkalite a ktorá súčasne zabezpečujedostatečné vysokú .stabilitu voči mechanickému namáhaniu i tepel-nému namáhaniu, vysokú odolnost filmu a. nátěru po namočení voči 231 383 otěru, pri zachovaní ostatných požadovaných funkčných vlastnos-tí ňou upravených povrchov papiera, lepenky alebo kartonu.

Spósob přípravy nízkoviskoznej kopolymérnej polyvinylacetá-tovej disperzie podl’a předloženého vynálezu spočívá v emulznejkopolymerizácii vinylacetátu s n-butylakrylátom za použitia vod-nej fázy obsahujúcej zmes alkalických solí esterov kyseliny fos-forečné j s alkylpolyglykGlětermi a alkylpolyglykoléter ve funkciiemulgátorov, v přítomnosti alkalických solí kyseliny fosforečnéja/alebo uhličitéj, účinkom peroxodvojsíranového iniciačného sys-tému, pričom do polymerizačného systému před dávkováním a/aleb©počas dávkovania a/alebo po ukončení dávkovania. monomérov, kto-ré trvá 200 až 280 minút sa za; stálého miešania přidá celkove0,1 až 1,2 % hmotnostných kopolyméru propylénoxid-etylénoxid,vztahované na predmetnú disperziu, pričom zmes monomérov, kterýchvzájomné zastúpenie je určené poměrovým číslom 3 až 7 v prospěchvinylacetátu sa započne přidávat do vodnej fázy při teplotáchnad 63°C a teplota rea-gujúcej zmesi nepresiahne v celom priebe-hu přípravy 82°G.

Eisperzia připravená podl’a předloženého vynálezu vykazujenásledovně vlastnosti: viskozita 10 až 120 mPa.s, obsah neprcha-vého podielu 50 až 56 % hmotnostných, obsah nezreagovaného mono-meru max. 0,9 % hmotnostných, hodnota pH v rozmedzí 2,5 až 6,5,velkost častíc v rozmedzí 120 až 240 nm, mechanická stabilita,pri otáčkách 3 000/min je minimálně 10 minút, odolnost voči zvý-šené j teplote je min. 5 cyklov pri plus 60®C a oteruvzdornostfilmu za mokra je minimálně 15 minút.

Pigmentová nátěrová zmes připravená za. použitia· uvedenejdisperzie vykazuje požadovaný pseudoplastický tok a. nízku mie.rutixotropie. Připravené nátěrové zmesi výkazujú výhovujúce hodno-ty zdanlivej viskozity aj pri vyššom obsahu pevných látek. Zmesje stabilně a svoje vlastnosti si zachovává aj v alkalickéj ob-lasti pri pH 10 až 12 v přítomnosti satinovej běloby. Pigmento-vá zmes je stabilná a výborné aplikovatelná na rýchlobežných na>-tieracích zariadeniach při súčasne vyššom mechanickém a; tepelnomnamáhaní.

Calej uvedené příklady bližšie objasňujú predmet vynálezu,avšak ho tým nijako neobmedzujú. - 4 - 231 383 Příklad 1

Do polymerizačného reaktora sa načerpá 966,5 kg parnéhokondenzátu a přidá sa k němu 390 1 <L0 %-ného roztoku alkylpoly-etylénglykoléterfosfátu sodného /obchodného názvu Slovafos^l/a 2940 1 8,5 %-ného roztoku alkylpolyetylénglykoléteru /obchod-ného nájzivu Slovasol 2430/ « Ďalej sa do reaktora přidá 315 1 vodného roztoku obsahujúceho 9 kg primárného fosforečnanu dra-selného, 5,5 kg. NaOH a 11 kg kyslého uhličitanu sodného.®

Počas pridávania uvedených zložiek sa obsah polymer izačiié-ho reaktora temperuje na 68°C. Po dosiahnutí tejto teploty $apřidá 300 1 5 %-ného roztoku peroxodvojsíranu sodného. Ihnedpotom sa začne pri teplotě 66°c kontinuálně dávkovat do reakto-ra 5 000 kg zmesi monomérov zloženia 80 % hmot. vinylacetátu a20 % hmot® n-butylakrylátu, čo trvá 240 minut® Vplyvom reakcieteplota v reaktore začne stúpat a chladením sa udržuje na poly- merizačnej hodnotě 75 - i°c® Po ukončení dávkovania zmesi mono-mérov vplyvem ich doreagovania teplota násady začne stúpat, pri-čom sa chladením udržuje na 80°c počas 45 minút. Potom sa za stá-lého miešania přidá do reaktora 400 1 ^7,5 %-ného vodného rozto-ku kopolyméru propylénoxid-etylénoxid /obchodného označenia Slo-vanik PV 370/. Po ochladení obsahu reaktora na 40°C sa disperziaplní do obalov.

Vlastnosti pripravenej disperzie sú nasledovné: viskozitaje 25 mPa.s, obsah neprchavého podielu je 51,5 % hmot®, obsahvolného vinylacetátu je 0,6 % hmot®, hodnota. pH je 5,2 , velkostčastíc je 185 nm, mechanická stabilita je 25 min., odolnost vočizvýšenej teplote je 6 cyklov při plus 60°C a oteruvzdornosť fil-mu za mokra je 45 minút® Příklad 2 l

Postup přípravy ako v příklade 1 s tým rozdielom, že namies-to 400 1 í7,5 %-ného roztoku kopolyméru propylénoxid-etylénoxidsa použije 170 kg 70 %-nej pasty kopolyméru propylánoxid-etylén-oxid, ktorá sa přidá do násady polymerizačného reaktora před za-čiatkom dávkovania 5 000 kg zmesi monomérov, ktorá sa skládá z 87,5 % hmot® vinylacetátu a 12,5 % hmot. n-butylakrylátu. 231 383

Vlastnosti pripravenej disperzie sú následovně: viskozi-ta Je 115 mPa.s, obsah neprchavého podielu je 55,8 % hmoto,obsah volného vinylacetátu je 0,85 % hmot., hodnota pH je 3,8 ,velkost častíc je 215 nm, mechanická stabilita je 15 min.,odlnosť voči zvýšenej teplote je 8 cyklov při plus 60°C a ote-ruvzdornosť filmu za mokra je 25 minúto Příklad 3 , Postup přípravy ako v příklade 1 s tým rozéielom, že na- miest© 400 1 Í7,5.%-ného roztoku kopolyméru propylénoxid-etylén-j oxid sa použije 30 1 35 %-néh© roztoku kopolyméru propylénoxid- etylénoxid, ktorá sa přidá d© násady polymerizačnéhe reaktorapo zdávkovaní polovičného množstva z celkových 5 000 kg zmesimonomérov, ktorá sa skládá zo 75 % hmot. vinylacetátu a 25 %hmot. n-butylakrylátu.

Vlastnosti pripravenej disperzie sú následovně: viskozitá’je 75 mPa.s, obsah neprchavého podielu je 53,1 % hmot., obsahvolného vinylacetátu je 0,55 % hmot., hodnota. pH je 6,1 , vel-kost častíc je 125 nm, mechanická stabilita je· 11 min., odol-nost voči zvýšenej teplote je 5 cyklov pri plus 60®C a oteruvzdornost filmu za mokra je 15 minút.

Dosiahnuté kvalitativně ukazovatele připravených kopolymér-nych polyvinylacetátových disperzií zodpovedajú súčasným naj-vyšším požiadavkám kladeným na použitie předmětných disperziív papierenskom priemysle, najma ako spojiv© pri príprave pig-mentových nátěrových zmesí s vysokým obsahem sušiny cca 60 %,které sa spracovávajú na rychloběžných natieracích zariadeniachpri výrobě kvalitného grafického papiera, tapiet a- lepenky. Připravené disperzie sú vhodné tiež ak© textilně pomocnépřípravky a suroviny pre přípravu disperzných lepidiel pre róz-ne použitie.

Claims (1)

1. - 6 - PRSDMET VYNÁLEZU 231 383 Sp^eb přípravy nízkoviskoznej kopolymérnej polyvinylace-tátevej disperzi© kopolymerizáeiou monomérnej zmesi vinylace-tát/n-butylakrylát v prostředí vodnéj fázy obsahujúcej zmesalkylpolyglykoléteru a alkalických solí esterov kyseliny fos-ferečnej s alkylpolyglykolétermi v© funkcii emulgétorov, v pří-tomnosti alkalických solí kyseliny fosforečnej a/aleb© uhliči-té j, účinkem peroxodvojsíranového iniciačného systému vyznaču-júci sa tým, že d© polymerizačnéh© systému před přidáním a/alebopočas pridávania a/aleb® po ukončení dávkovania monomérov,kte-ré trvá 200 až 280 minút sa za stálého miešania přidá celkove0,1 až 1,2 % hmotnoetných kopolyméru propylénoxid-etylénoxid,vztahované na predmetnú disperziu, pričom zmes monomérev, kte-rých vzájemné zastúpenie je určené poměrovým číslem 3 až 7 v• prospěch vinylácetátu, sa zajyčne přidávat d© vodnéj fázy přiteplotách nad 63°C a teplota reagujúcej zmesi nepresiahne vcelom priebehu přípravy 82°C. Vytiskly Moravské tiskařské závody, Cena: 2,40 Kčs provoz 12, tř.Lidových milicí 3, Olomouc