DD222880A1

DD222880A1 - Verfahren zur herstellung von wasserfesten vinylacetathomo- und vinylacetatcopolymerdispersionen

Info

Publication number: DD222880A1
Application number: DD26184884A
Authority: DD
Inventors: Horst Marschner; Angelika Krause; Cornelia Herrmann; Gottfried Mautner; Dieter Reiss-Wunderling; Maryke Muehlenbruch
Original assignee: Buna Chem Werke Veb
Priority date: 1984-04-11
Filing date: 1984-04-11
Publication date: 1985-05-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vinylacetathomo- und Vinylacetatcopolymerdispersionen mit verbesserter Wasser- und Haftfestigkeit durch Emulsionspolymerisation von Vinylacetat und weiteren polymerisationsfaehigen Monomeren in Gegenwart von Dispergatoren, Initiatoren oder Initiatorkombinationen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass als Dispergator fuer die Polyvinylacetatdispersion ein wasserloeslicher teilacetalisierter Polyvinylalkohol eingesetzt wird, der einen Acetalisierungsgrad von 0,5 bis 10 Mol% aufweist. Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass ueber den Dispergator die Wasserfestigkeit der Polyvinylacetatdispersion gesteuert werden kann, ohne dass weitere Praeparationen notwendig sind.

Description

T i te I der Erf indung

Verfahren zur Herstellung von wasserfesten Vinylacetathomo- und VinyIacetatcopolymerdispers ionen

Anwendungsgeb iet der Erf indung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserfesten Vinylacetathomo- und Vinylacetatcopolymerdispers ionen, die durch Enulsionspolymerisation von Vinylacetat und weiteren polymerisationsfähigen Monomeren in Gegenwart von Dispergatoren und Initiatoren gewonnen werden und die für die unterschiedlichsten Einsatzgebiete Vei— wendung finden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der Patent Iiteratur wird eine Vielzahl von Verfahren zur Herste I lung von wasserfesten Latexdispersionen auf der Basis von Polyvinylacetat beschrieben. Zwei sich deutI ich abgrenzende Verfahren, die in jedem Fall über Vernetzungsreaktionen im Polymeren oder im sich ausbiIdenden Film ablaufen, finden technisch eine Anwendung. .

Es ist bekannt, durch Copolymerisation mit ethylenisch ungesättigten Monorreren oder rrehr funkt ione Ilen Monomeren vernetzbare PolyvinyI-acetatdispers ionen- herzustel len. In US-PS 2 301 099, DE-OS 2 364 364 ^: und US-PS 3 301 809 werden die Copolyrreri sat ionen von Ä'thy len-Vinylacetat, Vinylacetat-N-MethyIolacrylamid und Vinylacetat-AcryIsäure oder deren Derivate beschrieben.

Durch diese Art der Copolymerisation ist bei der Verarbeitung eine nachträgjiche Beeinflussung der Vernetzbarke it nur noch begrenzt möglich. Diese Methode der Vorvernetzung wirkt sich auf die Verarbei-

J '.' ' . - ... · ·.' tungse'igenschaf ten insofern ungünstig aus, da die Fi Irrbildung nur unter besonderen Bedingungen gewährleistet werden kann. . Im Resultat entstehen wasserres istente Fi Irre, die aber durch eine spröde Struktur gekennzeichnet sind. '

Polyviny lacetat-Copolynrerd ispers ionen können durch sehr reaktionsfähige Monomere auch nachträglich vernetzt werden, um die Vlasserfest igkeit zu erhöhen.; In GB-PS 1 465 440 und US-PS 4 001 160 wird die nachträgliche Vernetzung von Polyvinylacetatdispers ionen mit N-MethyIo Ια I Iy lcarbarrat, N-f-iethoxyrrBthy la I Iy lcarbamat, N-Methy Io lacry lamid und Maleinsäure- oder Fumarsäureester dargelegt. Des weiteren können als vernetzbare Monomere G lyeidylacrylate und Öl fettsäureester zugesetzt werden (DE-OS 2 709 876, DE-OS 2 634 834).

Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Latexdispersionen des Polyvinylacetats basieren auf dem Batchverfahren, dem Zu Iaufverfahren oder auf einer Toi Ivor lage des Monomeren (US-PS 3 956 216). In jedem Fa I I ist aber eine Nachbehandlung des Fi Irres durch energiereiche Strahlung oder eine kurzzeitige Temperaturbehandlung erforderlich. Die Anwendbarkeit der Polyvinylacetatdispersionen, die mit reaktionsfähigen Monomeren nachbehandeln wurden, ist eingeschränkt, da diese Produkte beim Auftragen krürrelige Konsistenz annehmen. Die Ausbildung eines durchgängigen Fi Irres ist beim Trocken laufen deutlich eingeschränkt.

Als Dispergatoren finden zur Herstellung von Polyvinylacetatdispersionen Polyvinylalkohole mit unterschied!ichem Hydrolysegrad, ethyIenisch ungesättigte Fettsäuren mit unterschiedlicher -C-C-Grundkette und Celluloseether eine Anwendung (DE-OS 2 139 262, US-PS 3 730 933) . Mit diesen Dispergatoren oder Dispergatorkonrbinat ionen ist es nicht möglich, eine ausreichende Vfesserfestigkeit zu erzielen.

Z ie I der Erf indung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, Vinylacetathomo- und Vinylacetatcopo lymerd ispers ionen mit verbesserter Wasser- und Haftfestigkeit und breiten Einsatzmöglichkeiten nach einer einfachen Technologie durch Emulsionspolymerisation herzustellen.

Darlegung des Vtesens der Erf indung

~ Die technische Aufgabe '

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung VinylacetathoiTO- und Viny lacetatcopolymerdispersionen mit verbesserter Vlasser- und Haftfestigkeit ihrer Fi Irre durch Errulsionspolymsr isat ion zu entwickeln, in dem Dispergatoren, Initiatoren oder Init iatorkonrb inationen, gegebenenfalls unter Zusatz weiterer ungesättigter Verbindungen, Lösungsmittel oder lös Iichkeitsverbessernde Zusätze,eingesetzt werden.

- Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß als Dispergator für die Dispersion ein teilacetaI isierter Polyvinylalkohol mit einem Acetal isierungsgrad von 0,5 bis 10 Mol% eingesetzt wird, der in der wäßrigen Phase lös I ich ist.

Anwendungsbe j sp i eIe ,

Beispiel 1 . · ' ' ' ' . ' .. \^:; ' ^; : ' , .

70,5 Gew.% einer 7 %-igen wäßrigen 5 Mo ^acetal is ierten Po lyv iny !alkohol lösung nil t einem pH-Wert von 7 werden mit 0,23 Gew.% Natriumacetat, 2,2 Gew.% Methanol, bezogen auf die Monomsrmenge, und 2,9 Gew.% Vinylacetat, bezogen auf die Menge der wäßrigen Phase, versetzt und auf 338 ⁰K Irinentenperatur erwärmt. Dann werden 0,0014 Gew.% einer 3 %-igen wäßrigen Ka I iurrpersulfat lösung, bezogen auf die f«tonorrernrenge, dazugegeben. Mit Erreichen einer Innenterrperatur von 345 °K erfolgt die Zugabe von 100 Gew.% Vinylacetat und 0,0058 Gew.% einer 3 %-igen wäßrigen KaliurrpersuI fat lösung über einen Zeitraum von 4 Stunden. Die aus den gewonnenen Cat ices mit einem Feststoffgehalt von 62,4 Gew.% gev\onnenen Fi Irne zeigen nach einer Vlasserlagerung von 24 Stunden einen Vlcisseraufnahrnewert von 31 %.

Beispiel 2 .

105,7 Gew.% einer 5,1 %-igen wäßrigen 2,5 Mol%-acetalisierten PolyvinyI-all <oh I lösung mit einem pH-Vjbrt von 7 werden mit 0,1 Gew.% Natriurrhydrogencarbonat, bezogen auf die Monomerrfenge, versetzt und auf 343 ⁰K erwärmt. Bei Erreichen dieser Tenperatur wird mit einer 4-stündigen Dosierung von 100 Gew.% Vinylacetat und 1,6 Gew.% einer 12,3 %-igen wäßrigen AnrroniumpersuI fat lösung (bezogen auf die Monome menge) begonnen. Die aus den gewonnenen Latices mit einem Feststoffgehalt von 50 Gew.% cjovjDnnenen Fi ln~e zeigen nach einer V\asserlagerung von 24 Stunden einen Vhsseraufn'ahtVewert von 24,5 %. '

Überraschenderweise wurde gefunden, daß diese Produkte Polyvinylacetatdispersionen in hohem Maße stabilisieren und gleichzeitig eine Verbesserung der Vvasser-und Haftfestigkeit der aus diesen Latices ausziehbaren Filmen bewirken. .

Die Konzentration der wasser lös Iichen teilacetalisierten PolyvinylaIkoholrrenge kann in den Grenzen von 3 bis 12 Gew.%, bezogen auf die eingesetzte l/lasserrrenge, variiert werden.

Die Herstellung der Latices erfolgt entweder durch einmalige Vinylacetatzugabe,vor Polymerisat ionsbeginn oder antei Irräßig vor Polymerisat ionsbeginn mit anschließender kontinuierlicher Zugabe. Die Monorrerzugabe kann gegebenenfalls auch nach dem ZuIaufverfahren erfolgen. Nach dem Prinzip der Erfindung ist auch die Herstellung von Polyvinylacetatcopolymordispersionen durch den Einsatz weiterer ungesättigter Verbindungen bis zu maximal 40 Gew.%, bezogen auf die Gesamt rronorrermenge, möglich.

Die Polymerisat ion kann im Temperaturbereich von 333 ⁰K bis 363 ⁰K durchgeführt Werden, wobei die f reiwerdende Polymerisat ionswärrre'über eine Mantelkühlung oder durch das kondensierende Monomere abgeführt werden kann. ν .

Der Feststoffgehalt der Dispersion kann in jeder geforderten Konzentration eingestellt werden.

Als Initiatoren sind Peroxide, wie z. B. V&sserstoff- oder Natriurrperoxid sowie die Salze der Peroxidischwefel- oder d!phosphorsäure geeignet. Dos weiteren können Alkanole, Ketone oder chlorierte Kohlenwasserstoffe zum Polynerisationsansatz zugefügt werden.

Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß über den Dispergator die Viasserfest igkei t der Polyviny Iacetatdispers ion gesteuert werden kann, ohne daß weitere Präparat ionen notwendig sind. ·

Claims

Erf indungsanspruch

Verfahren zur Herste I lung von wasserfesten Vinylacetathorro- und V iny lacetatcopo lyiTBrd ispers ionen durch Enulsionspolyrrerisat ion von Vinylacetat und weiteren polymerisat ionsfähigen Monomeren in Gegenwart von D ispergatoren, Initiatoren oder In i t iatorkorrbinat ionen, gekennzeichnet dadurch, daß als Dispergator ein wasserlöslicher teilacetalisierter Polyvinylalkohol eingesetzt wird, der einen Acetal isierungsgrad von 0,5 bis 10 Mol% aufvveist.