DD293125B5

DD293125B5 - Verfahren zur Herstellung modifizierter Ethylen-Vinylacetat-Copolymerwachse

Info

Publication number: DD293125B5
Application number: DD33907190A
Authority: DD
Inventors: Konrad Dipl-Chem Dr Buhler; Frank Dipl-Chem Dr Meister; Hans-Joachim Dipl-Chem Baumann; Manfred Dipl-Chem Dr Gebauer
Original assignee: Leuna Werke Gmbh
Priority date: 1990-03-26
Filing date: 1990-03-26
Publication date: 1995-10-19

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung modifizierter Copolymerwachse, die für einen Einsatz als Lösungsprimer geeignet sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, Copolymerwachse mit einem Gehalt an Vinylacetat bis zu 60 Masseanteilen in % und einer Viskosität von 100 mmVs bis 1000 mmVs bei 413 K durch radikalische Copolymerisation von Ethylen und Vinylacetat {z.B. DD-PS 139 359; 140 890; 153 488; 156 328; 160 368) herzustellen. Von Nachteil bei diesen Produkten ist die hohe Klebrigkeit und geringe Druckfestigkeit der Wachse mit steigendem Vinylacetatgehalt.

Weiterhin ist bekannt, Polyolefinwachse in der Schmelze mit Maleinsäureanhydrid (DOS 2 303 745,2 710 025, EP 24 034, JP 62 265 670, DD 255 534), mit Styren (JP 63 191 817,63 034 550) sowie mit Acrylsäure bzw. Methacrylsäure (DOS 2 303 745, EP 004 284, JP 62129 864) zu modifizieren. Bekannt sind ebenfalls Verfahren, hochmolekulare Ethylen-Vinylacetat-Copolymere durch Pfropfung in der Wirbelschicht oder im Extruder mit reaktiven Monomeren zu modifizieren.

DD 131 752 beschreibt die Umsetzung von Polyethylen und EVA-Copolymeren (MFI 0,3 bis 50 g/1O min) mit Vinylacetat oder Vinylacetat-Vinylchlorid-Gemischen in Gegenwart radikalbildender Initiatoren bei Temperaturen im Bereich von 313 bis 353 K in sortierter Phase. Nachteilig bei Festphasenreaktionen ist jedoch die hohe chemische Inhomogenität (Pfropfgradverteilung), die zu anwendungstechnischen Nachteilen in Bezug auf die Haftfestigkeit führt. DD 282 462 beschreibt die Herstellung trennmittelfreier nichtblockender hochmolekularer EVA-Copolymerer (MFI 80 bis 200 g/1O min) durch Umsetzung mit Vinylacetat in Gegenwart von Radikalbiidnern im Extruder oder Thermoplastkneter. Dieses Verfahren arbeitet im Temperaturbereich 400 bis 480 K und erfordert einen hohen Aufwand zur druckdichten Kapselung der Verarbeitungsmaschine. Für die Modifizierung von EVA-Copolymer-Wachsen sind Extruder oder Thermoplastkneter auf Grund des niedrigen Scherwiderstandes von Wachsen ungeeignet.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung bildet ein technologisch einfaches Verfahren zur Herstellung von Copolymerwachsen mit einer Viskosität von 400 bis 10000mm²/s bei 413 K und einem Gehalt an Vinylacetat von 20 bis 60 Masseanteilen in %.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Modifizierung von Copoiymerwachsen auf Basis von Ethylen und Vinylacetat Copolymerwachse mit hohem Vinylacetatgehalt herstellen zu können.

Diese Aufgabe wurde durch ein Verfahren zur Herstellung modifizierter Ethylen-Vinylacetat-Copolymerwachse gelöst, indem erfindungsgemäß Copolymerwachse auf Basis Ethylen und Vinylacetat mit einem Gehalt von 10 bis 30 Masseanteilen in % gebundenem Vinylacetat und 2 bis 10 Masseanteilen in % monomerem Vinylacetat drucklos in einem Rührkessel bei 340K bis 350K mit Vinylacetat in Gegenwart einer Mischung aus Aceton und Propionaldehyd und eines Radikalbildners umgesetzt werden.

Nach diesem Verfahren lassen sich pfropfmodifizierte Copolymerwachse mit einer Viskosität von 400 bis 10000 mm²/s bei 413 K und einem Gehalt an Vinylacetat von 20 bis 60 Masseanteilen in % herstellen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommen 0,1 kg Vinylacetat/kg Copolymerwachs bis 0,65kg Vinylacetat/kg Copolymerwachs zum Einsatz.

Die Mischungen aus Aceton und Propionaldehyd zur Regelung der Seitenketteniänge kommen in einem Umfang von 0,1 bis 2 Masseanteilen in %, bezogen auf das eingesetzte Vinylacetat, zur Anwendung; das Mischungsverhältnis der Komponenten beträgt 1:9 bis 9:1.

Als bekannte Radikalbildner werden vorzugsweise Diazoverbindungen wie Azobisisobutyronitril, Azobisdimethylvaleronitril bzw. Azobisisopropylbutyronitril oder Peroxide wie Propionylperoxid, Benzoylperoxid oder Lauroylperoxid eingesetzt. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Rührfähigkeit der Copolymerwachsschmelze im Temperaturbereich 340 bis 350 K gegeben ist, wenn sie 2 bis 10 Masseanteile in % monomeres Vinylacetat enthält. Somit kann das Verfahren drucklos gestaltet werden. Der erforderliche Gehalt der Schmelze an monomerem Vinylacetat ist dabei dem Gehalt des Copolymerwachses an gebundenem Vinylacetat umgekehrt proportional.

Der erforderliche Vinylacetatmonomerengehalt kann realisiert werden durch entsprechende Einarbeitung von monomerem Vinylacetat in das Ausgangscopolymerwachs oder durch Einsatz eines Copolymerwachses, das vor der vollständigen Abtrennung des unumgesetzten Vinylacetats von der Schmelze aus dem Abscheideteil der Syntheseanlage entnommen wurde. Die erfindungsgemäßen modifizierten Copolymerwachse sind insbesondere als Lösungsprimer geeignet.

Ausführungsbeispiele

Beispiel 1

In einem 50-l-Rührkessel mit Kondensator und Ankerrührer werden unter Inertgas bei 345K 25,5kg Copolymerwachs (26 Masseanteile in % gebundenes Vinylacetat, Viskosität 420 mmVs bei 413 K, Gehalt an monomerem Vinylacetat 3,5 Masseanteile in %) aufgeschmolzen. Unter Rühren wird innerhalb von 3 h bei einer Dosiergeschwindigkeit von 4,7 kg/h eine Mischung aus 13,05kg Vinylacetat, 0,22 kg Propionaldehyd, 0,03kg Aceton und 0,06kg Azobisisobutyronitril eingepumpt und anschließend innerhalb von 65min auf 440K aufgeheizt, wobei das nicht umgesetzte Vinylacetat im Vakuum abdestilliert wird. Das resultierende modifizierte Copolymerwachs wird aus dem Bodenventil auf einen Bandkühler aufgegeben und gebrochen. Es besitzt einen Vinylacetatgehalt von 49 Masseanteilen in % und eine Viskosität von 1900 mm²/s bei 413 K.

Beispiel 2

In einem Rührkessel nach Beispiel 1 wird unter Inertgas bei 435K 27,5kg Copolymerwachs (12 Masseanteile in % gebundenes Vinylacetat, Viskosität 1600 mmVs bei 413 K) aufgeschmolzen. Nach Abkühlung auf 360 K werden unter Rühren 2,2 kg Vinylacetat zugesetzt und auf 349 K abgekühlt. Innerhalb von 2 h wird mittels Dosierpumpe bei 2,80 kg/h unter Rühren ein Gemisch aus 11,5kg Vinylacetat, 0,23kg Benzoylperoxid, 10g Aceton und 10g Propionaldehyd eindosiert.

Innerhalb von 80min wird anschließend auf 445K aufgeheizt und das nicht umgesetzte Vinylacetat im Vakuum abdestilliert. Das resultierende modifizierte Copolymerwachs wird aus dem Bodenventil auf einen Bandkühler aufgegeben und gebrochen. Es besitzt einen Vinylacetatgehalt von 24 Masseanteilen in % und eine Viskosität von 8000 mm²/s bei 413 K.

Beispiel 3

In einem Rührkessel nach Beispiel 1 werden 23 kg Copolymerwachs (19 Masseanteile in % gebundenes Vinylacetat, Viskosität 400mm²/s bei 413K) bei 430K aufgeschmolzen. Nach Abkühlung auf 355 K werden unter Rühren 1,26 kg Vinylacetat zugesetzt und auf 342 K abgekühlt. Innerhalb von 25h wird mittels Dosierpumpe bei 2,73 kg/h eine Mischung aus 10 kg Vinylacetat, 50g Aceton, 10 g Propionaldehyd und 10g Azobisisopropylbutyronitril eindosiert. Innerhalb von 45 min wird auf 435 K aufgeheizt und das nicht umgesetzte Vinylacetat im Vakuum abdestilliert.

Das resultierende modifizierte Copolymerwachs wird aus dem Bodenventil auf einen Bandkühler aufgegeben und gebrochen. Es besitzt einen Vinylacetatgehalt von 35 Masseanteilen in % und eine Viskosität von 2100 mm²/s bei 413 K.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung modifizierter Ethylen-Vinylacetat-Copolymerwachse mit einer Viskosität von 400 bis lOOOOmmVs bei 413 K und einem Gehalt an Vinylacetat von 20 bis 60 Masseanteilen in %, dadurch gekennzeichnet, daß Copolymerwachse auf Basis Ethylen und Vinylacetat mit einem Gehalt von 10 bis 30 Masseanteilen in % gebundenem Vinylacetat und 2 bis 10 Masseanteilen in % monomerem Vinylacetat drucklos in einem Rührkessel bei 340 K bis 350 K mit 0,1 bis 0,65kg Vinylacetat/kg Copolymerwachs in Gegenwart von 0,1 bis 2 Masseanteilen in % einer Mischung aus Aceton und Propionaldehyd, bezogen auf das eingesetzte Vinylacetat, und eines Radikalbildners umgesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus Aceton und Propionaldehyd aus 0,1 bis 0,9 kg Aceton und 0,1 bis 0,9 kg Propionaldehyd je kg Mischung besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Radikalbildner Diazoverbindungen wie Azobisisobutyronitril, Azobisdimethylvaleronitril oder Azobisisopropylbutyronitril oder Peroxide wie Propionylperoxid, Benzoylperoxid oder Lauroylperoxid eingesetzt werden.