DE1745555C - Verfahren zur Herstellung von waßri gen Polymerisat Dispersionen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von waßri gen Polymerisat DispersionenInfo
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- merisat-Dispersionen, enthaltend als Polymerisate
zeichnet, daß als Vinylester einer 10 bis 18 Kohlen- solche aus 40 Gewichtsteilen Vinylacetat, 35 Gewichtsstoffatome
aufweisenden Fettsäure Vinyllaurat ver- 30 teilen Vinylchlorid und 25 Gewichtsteilen Vinyllaarat,
wendet wird. . bekannt. Derartige Dispersionen sind jedoch natur-
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gemäß nur auf Gebieten verwendbar, wo kationaktive
gekennzeichnet, daß der pH-Wert während der Polymerisat-Dispersionen verwendbar sind, und die
Polymerisation im Bereich von 3 bis 8 gehalten aus solchen Dispersionen gewonnenen Filme sind
wird. 35 nicht völlig frei von sogenannten Stippen oder »Fisch-
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge- äugen« und vergilben leicht.
kennzeichnet, daß die Polymerisation zunächst bei Die erfindungsgemäß hergestellten Dispersionen
einer konstanten Temperatur im Bereich von 40 bis sind dagegen frei von den oben beschriebenen Nach-60°C
bis zu einem Umsatz von 40 bis 70 Gewichts- teilen. Die erfindungsgemäß hergestellten Dispersionen
Prozent der eingesetzten Monomeren, dann bei 40 sind frostbeständig, verseifungsbeständig, gegenüber
innerhalb 15 bis 60 Minuten auf 70 bis 1100C an- mechanischen Beanspruchungen, wie sie z. B. schon
steigenden Temperaturen und schließlich bei einer während der Polymerisation oder beim Umpumpen
innerhalb des letzteren Bereichs konstanten Tempe- oder beim Vermischen mit Füllstoffen und/oder Pigratur
durchgeführt wird. menten auftreten, sehr beständig; sie haben hohes
45 Pigmentbindungsvermögen und trocknen bereits bei Raumtemperatur, d. h. bei 18 bis 25° C, zu klären, zäh-
elastischen, lichtbeständigen, wasserfesten, nichtkle-
benden Filmen mit hoher Verseifungsbeständigkeit und Naßabriebfestigkeit.
Es ist bekannt, daß man durch sogenannte »Disper- 50 Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
sionspolymerisation« (vgl. CE. Schild knecht, Herstellung wäßriger Polymerisat-Dispersionen durch
»Polymer Processes«, Interscience Publishers Inc.-, New Dispersionspolymerisation von Gemischen aus Vinyl-York,.1956,
S. 105 bis 109) aus Vinylacetat allein oder acetat, Vinylestern von 10 bis 18 Kohlenstoffatome
im Gemisch mit anderen Monomeren wäßrige Poly- aufweisenden Fettsäuren und Vinylchlorid, in Gegenmerisat-Dispersionen
herstellen kann. 55 wart von Radikale bildenden Katalysatoren und
Die Produkte, die durch Trocknen der wäßrigen Schutzkolloiden, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Dispersionen der Homopolymerisate des Vinylacetat Gemisch von
gebildet werden, z. B. Anstrichfilme, haben den Nach- (a) 40 bis 70 Gewichtsteilen Vinylacetat,
teil, daß ihre Verseifungsbeständ.gkeit und Naßabneb- (b) 15 bis 30 Gewichtsteilen Vinylester von 10 bis festigkeit für viele Anwendungsgebiete zu gering ist. 60 lg Kohlenstoffatome aufweisenden Fettsäuren
Es ist bekannt, daß die Verseifungsbeständigkeit von umj
teil, daß ihre Verseifungsbeständ.gkeit und Naßabneb- (b) 15 bis 30 Gewichtsteilen Vinylester von 10 bis festigkeit für viele Anwendungsgebiete zu gering ist. 60 lg Kohlenstoffatome aufweisenden Fettsäuren
Es ist bekannt, daß die Verseifungsbeständigkeit von umj
Polyvinylacetat durch Mischpolymerisation mit Vinyl- (c) 15 bis 30 Gewichtsteilen Vinylchlorid,
chlorid gesteigert wird. W^r-je Dispersionen solcher
chlorid gesteigert wird. W^r-je Dispersionen solcher
Mischpolymerisate sind jedoch gegenüber mechani- wobei die Bestandteile (a), (b) und (c) zusammen
sehen Beanspruchungen, wie sie beim Einarbeiten von 6;i 100 Gewichtsteile ausmachen und als Dispergiermittel
Pigmenten und Füllstoffen in die Dispersionen auf- Gemische aus 0,5 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf
treten, nicht jsehr beständig, und die Temperaturen, bei das Gesamtgewicht des Polyuierisationsansatzes, an
denen sie zu homogenen Filmen trocknen, liegen be- Schutzkolloiden, 0,03 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen
3 4
auf das Gesamtgewicht des Polymerisaiionsansatzes, Halbestern mit Styrol, Stärke, Dextrinderivate, PoIy-
an anionischen Emulgatoren und 0,5 bis 4 Gewichts- vinylpyrrolidon und Polyacrylsäureamid Es können
prozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Poly- auch Gemische aus verschiedenen Schutzkolloiden
merisaüonsansatzes, an nichtionischen Emulgatoren verwendet werden,
verwendet werden. 5 Zusätzlich zu den Schutzkolloiden werden bei dem
Weiter unten wird durch Vergleichsversuche gezeigt, ernndungsgemäßen Verfahren anionische und michtdaß
die erfindungsgemäß verwendeten Mengenverhält- ionische Emulgatoren eingesetzt. Die Verwendung dernisse
der Monomeren entscheidend sind. Bestehen artiger Emulgatoren in Verbindung mit Schutzmehr
als 70 Gewichtsteile von 100 Gewichtsteilen der kolloiden ist zwar nicht bei der Dispersionspolymerizu
polymerisierenden Gemische aus Vinylacetat, so ist io sation, wohl aber bei der Polymerisation von Gemidie
Verseifungsbeständigkeit der Polymerisate unbe- sehen aus Vinylacetat, Vinylestern von 10 bis 18 Kohfriedigend,
bestehen weniger als 40 Gewichtsteile von lenstoffatome aufweisenden Fettsäuren und Vinyl-100
Gewichtsteilen der zu polymtfisierenden Gemische chlorid neu.
aus Vinylacetat, so sind die Polymerisat-Dispersionen Beispiele für anionische Emulgatoren sind Alkalisehr
unbeständig gegenüber mechanischen Beanspru- 15 und Ammoniumsalze von 8 bis 18 Kohlenstoffatome
chungen und koagulieren bereits während der Poly- aufweisenden geradkettigen oder verzweigten Monomerisation.
Bestehen mehr als 30 Gewichtsteile von carbonsäuren, z. B. Natriumlaurat oder Natrium-100
Gewichtsteihn der zu polymerisierenden Gemische stearat, von sauren Phosphorsäurealkylestern, 7. B.
aus Vinylestern der höheren Fettsäuren, so sind die Natriumdiäthylhexylphosphat, von sauren Estern aus
Polymerisat-Dispersionen ebenfalls sehr unbeständig ao 9 bis 18 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkanolen
gegenüber mechanischen Beanspruchungen, und die und Schwefelsäuren, z. B. Natriumlaurylsulfat, von
Filme aus solchen Dispersionen sind weich und klebrig. sekundären Sulfosäuren von 10 bis 18 Kohlenstoff-Bestehen
weniger als 15 Gewichtsteile von 100 Ge- atome aufweisenden Alkanen, von Alkylarylsulfowichtsteilen
der zu polymerisierenden Gemische aus säuren, von sulfonierten Polyloxyäthylenäthern von
Vinylestern der höheren Fettsäuren, so trocknen die 25 Alkylphenolen und von Sulfobernsteinsäuredialkyl-Polymerisat-Dispersionen
erst bei über Raumtempera- estern. Es können Gemische aus verschiedenen antur liegenden Temperaturen zu homogenen Filmen, die ionischen Emulgatoren verwendet werden,
zudem spröde sind. Bestehen mehr als 30 Gewichtsteile Beispiele für nichtionische Emulgatoren sind Teilvon
100 Gewichtsteilen der zu polymerisierenden fettsäureester mehrwertiger Alkohole, wie Glycerin-Gemische
aus Vinylchlorid, so sind die Polymerisat- 30 monostearat, Sorbitmonolaurat oder -palmitat, Teil-Dispersionen
unbeständig gegenüber mechanischen fettalkoholäther mehrwertiger Alkohole, Blockmisch-Beanspruchungen
und trocknen ebenfalls erst bei über polymerisate aus Äthylenoxyd und Propylenoxyd, z. B.
Raumtemperatur liegenden Temperaturen zu homo- 10 Mol Äthylenoxyd und 30 MoI Propylenoxyd, sowie
genen Filmen. Bestehen weniger als 15 Gewichtsteile Umsetzungsprodukte aus mindestens 4 Mol Äthylenvon
100 Gewichtsteilen der zu polymerisierenden Ge- 35 oxyd und organischen, aktive Wasserstoffatome entmische
aus Vinylchlorid, so ist die Verseifungsbestän- haltenden, d. h. bei der Reaktion nach Z e r c w i t idigkeit
der Polymerisate unbefriedigend. η ο f f Wasserstoff bildenden, Verbindungen mit min-
Vorzugsweise bestehen die zu polymerisierenden destens 8 Kohlenstoffatomen, wobei es sich um Fett-Gemische
aus 45 bis 55 Gewichtsteilen Vinylacetat, säuren, Alkohole, Phenole, Oxycarbonsäuren, Carbon-20
bis 30 Gewichtsteilen Vinylestern von 10 bis 40 säureamide oder um primäre oder sekundäre Amine
18 Kohlenstoffatome aufweisenden Fettsäuren, ins- handeln kann, z. B. Umsetzungsprodukte aus 1 Mol'
besondere Vinyllaurat, und 20 bis 30 Gewichtsteilen Nonylphenol und 8 bis 50 Mol Äthylenoxyd oder aus
Vinylchlorid, wobei ebenfalls die Summe der aus den 1 Mol Oleylalkohol und 20 Mol Äthylenoxyd. Es
vorstehend angegebenen Bereichen jeweils gewählten können Gemische aus verschiedenen nichtionischen
Gewichtsmengen 100 Gewichtsteile ausmacht. 45 Emulgatoren verwendet werden. Es hat sich als beson-
An Stelle von oder im Gemisch mit Vinyllaurat kön- ders vorteilhaft erwiesen, gleichzeitig sowohl anionische
nen gegebenenfalls auch andere Vinylester von 10 bis als auch nichtionische Emulgatoren in Verbindung mit
18 Kohlenstoffatome aufweisenden Fettsäuren ver- den Schulzkolloiden zu verwenden,
wendet werden. Beispiele für solche Fettsäuren sind Als Polymerisationskatalysatoren können auch bei
Caprinsäure, Tridecylsäure und Stearinsäure sowie 50 dem ernndungsgemäßen Verfahren alle Polymeiisa-Gemische
gesättigter, aliphatischer Carbonsäuren mit tionskatalysatoren verwendet werden, die bisher bei
10 bis 18 Kohlenstoffatomen, worin die Carboxyl- der Dispersionspolymerisation verwendet wurden bzw.
gruppe unmittelbar an ein tertiäres oder quaternäres verwendet werden konnten. Es handelt sich dabei ins-Kohlenstoffatom
gebunden ist, wie sie beispielsweise besondere um wasserlösliche Radikalbildner, wie
durch Umsetzung von Monoolefinen mit Kohlenmon- 55 Wasserstoffperoxyd, Kaliumpersulfat, Ammoniumoxyd
und Wasser in Gegenwart von sauren Katalysa- persulfat, Natriumperborat und Natriumpercarbonat.
toren, wie Bortrifluorid, zugänglich sind. Manchmal, insbesondere in Redoxysystemen, werden
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können als auch an Stelle von oder in Verbindung mit wasser-Schutzkolloide
alle Schutzkolloide verwendet werden, löslichen Radikalbildnern monomerlösliche Radikaldie
auch bisher bei der Dispersionspolymerisation ver- 60 bildner, wie Azodiisobuttersäuredinitril, tert.-Butylwendet
wurden bzw. verwendet werden konnten. Bei- hydroperoxyd oder Acetylcyclohexansulfonylperoxyd,
spiele für solche Schutzkolloide sind Polyvinylalkohol, angewendet. Die Radikalbildner werden vorteilhaft in
der gegebenenfalls bis zu 40 Molprozent Acylgruppen, den üblichen Redoxsystemen, d. h. in Verbindung mit
insbesondere Acetylgruppen, enthält, Gelatine und Reduktionsmitteln, wie Weinsäure, Formaldehyd-Cellulosederivate,
wie wasserlösliche Methylcellulose, 65 natriumsulfoxylat, Eisen(II)-salzen, Natriumdithionit
Carboxymethylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Hy- oder Natriumhydrogensulfit, eingesetzt. Die Polymeridroxyälhylmethylcellulose,
Hydroxypropylmethylcellu- sationskalslysatoren werden in den bei der Dispersionslose, Mischpolymerisate von Maleinsäure bzw. deren polymerisation üblichen Mengen, vorzugsweise 0.005
bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht sionen ausgezeichnete Klebstoffe und auch als Heiß-
der Monomeren, eingesetzt. - siegelkleber verwendbar.
Das Verhältnis von Monomeren zu Wasser kann in Die Eigenschaften der gemäß den folgenden Bei-
dem bei der Dispersionspolymerisation üblichen Be- spielen hergestellten Polymerisatdispersionen sind in
reich, d. h. bei etwa 30 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen 5 der diesen Beispielen folgenden Tabelle angegeben,
auf das Gesamtgewicht von Monomeren und Wasser, soweit sie nicht bereits in den Beispielen angegeben
liegen. sind.
Der pH-Wert liegt während der Polymerisation vor- Beispiel 1
zugsweise in dem Bereich von 3 bis 8. Die Einstellung
zugsweise in dem Bereich von 3 bis 8. Die Einstellung
des gewünschten pH-Wertes erfolgt zweckmäßig durch io In ein 15-1-Druckgefäß, das mit Rührwerk, Wärme-Vorlage
oder Zudosierung von schwach basischen Übertragungsmantel sowie Leitungen für die Zudosie-Salzen,
wie Natriumacetat, Natriumbicarbonat und/ rung von Flüssigkeiten und Probeentnahme ausge-
oder sek.-Natriumphosphat. stattet ist, werden zunächst 2 kg Wasser, 2 kg einer
Die bekannten kettenabbrechenden Substanzen, wie lOgewichtsprozentigen wäßrigen Lösung von PolyAldehyde,
Chlorkohlenwasserstoffe und Alkylmerkap- 15 vinylalkohol mit restlichen Acetylgruppen (Verseitane,
können in den üblichen Mengen, d. h. 0,001 bis fungszahl, d. h. Milligramm KOH, erforderlich zur
0,3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht Abspaltung und Neutralisation der Acetylgruppen in
des Polymerisationsansatzes, gegebenenfalls mitver- 1 g Substanz, : 20) 50 g eines Nonylphenolpolyäthylenwendet
werden. glykoläthers mit durchschnittlich etwa 23 Äthylen-
Wie bei der Dispersionspolymerisation üblich, wird 20 oxyd-Einheiten je Molekül und 7 g Natriumlauryl-
auch das erfindungsgemäße Verfahren unter Rühren sulfat gegeben. Nach Verdrängung der Luft durch
und unter Ausschluß von Sauerstoff durchgeführt. Stickstoff wird eine Mischung aus 2,5 kg Vinylacetat,
Für die Polymerisation kann der gesamte Polymeri- 1,25 kg Vinyllaurat und 1,25 kg Vinylchlorid (Ge-
sationsansatz in das Polymerisationsgefäß eingebracht wichtsteile der Monomeren: 50 - 25 - 25; Summe dieser
oder es können die Monomeren oder ein Teil der »5 Gewichtsteile: 100) und 10g tert.-Butylhydroperoxyd
Monomeren erst im Maße des Fortschreitens der Poly- in das Druckgefäß gegeben. Der Inhalt des Druck-
merisation in das Polymerisationsgefäß eindosiert wer- gefäßes wird dann unter Rühren auf 45 C erwärmt und
den. Wird ein Redoxsystem verwendet, kann die VoIy- eine Lösung von 5 g Formaldehydnatriumsulfoxylat
merisationsgeschwindigkeit durch Zugabe des Reduk- und 11 g Natriumbicarbonat in 500 g Wasser mit einer
tionsmittels auf einfache Weise geregelt werden. 30 Geschwindigkeit von 60 cm3 je Stunde in das Druck-
Die Polymerisation kann im Temperaturbereich von gefäß eindosiert. Bis zu einem Umsatz von 55 Gewichts-20
bis 120 C durchgeführt werden. Gemäß einer be- prozent der insgesamt eingesetzten Monomeren wird
sonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungs- die Temperatur bei 45°C konstant gehalten. Dann
gemäßen Verfahrens wird die Polymerisation zunächst wird innerhalb von 30 Minuten die Temperatur auf
bei einer konstanten Temperatur im Bereich von 40 bis 35 900C gesteigert und dort gehalten, bis der Druck auf
60° C bis zu einem Umsatz von 40 bis 70 Gewichts- etwa Oatü gefallen ist. Die so erhaltene Polymerisatprozent
der insgesamt eingesetzten Monomeren, dann Dispersion hat nur geringe Schaumneigung,
bei innerhalb 15 bis 60 Minuten auf 70 bis 110°C an-
bei innerhalb 15 bis 60 Minuten auf 70 bis 110°C an-
steigenden Tempeiaturen und schließlich bei einer Beispie!
innerhalb des letzteren Bereichs konstanten Tempera- 40 Die im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird tür durchgeführt. Dabei werden Dispersionen erhalten, wiederholt mit der Abänderung, daß 2,25 kg Vinyldie bis zu einem Umsatz von über 99,5 Gewichtspro- acetat an Stelle von 2,5 kg Vinylacetat und 1,5 kg zent der eingesetzten Monomeren auspolymerisiert, Vinyllaurat an Stelle von 1,25 kg Vinyllaurat verkoagulatfrei, gegenüber mechanischen Beanspruchun- wendet werden (Gewichtsteile der Monomeren: 45-gen und Frost beständig sind und Polymerisate mit 45 30-25; Summe dieser Gewichtsteile: 100).
gleichmäßiger Teilchengröße und hohem Polymeri- . .
sationsgrad, entsprechend einem K-Wert von 60 bis 80 B e 1 s ρ 1 e 1 3
(zum K-Wert vgl. Fikentscher in »Cellulose- In der im Beispiel 1 beschriebenen Polymerisationschemie«, 13. Jahrgang 1932, S. 58) enthalten. Die Be- vorrichtung werden zunächst in 4,6 kg Wasser 100 g Stimmung des Umsatzes während der Polymerisation 50 Hydroxyäthylcellulose mit einer Viskosität von 300 cP/ kann in bekannter Weise, z. B. durch Titration der 25°C, gemessen in 2gewichtsprozentiger wäßriger Monomeren, Bestimmung des Polymeranteils oder Lösung, 70 g eines Polyäthylenglykoläthers von Laudurch Messung der Veränderung des Dampfdrucks der rylalkohol mit durchschnittlich etwa 10 Äthylenoxyd-Monomeren bestimmt werden. Einheiten je Molekül und 8 g Natriumsalz eines
innerhalb des letzteren Bereichs konstanten Tempera- 40 Die im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird tür durchgeführt. Dabei werden Dispersionen erhalten, wiederholt mit der Abänderung, daß 2,25 kg Vinyldie bis zu einem Umsatz von über 99,5 Gewichtspro- acetat an Stelle von 2,5 kg Vinylacetat und 1,5 kg zent der eingesetzten Monomeren auspolymerisiert, Vinyllaurat an Stelle von 1,25 kg Vinyllaurat verkoagulatfrei, gegenüber mechanischen Beanspruchun- wendet werden (Gewichtsteile der Monomeren: 45-gen und Frost beständig sind und Polymerisate mit 45 30-25; Summe dieser Gewichtsteile: 100).
gleichmäßiger Teilchengröße und hohem Polymeri- . .
sationsgrad, entsprechend einem K-Wert von 60 bis 80 B e 1 s ρ 1 e 1 3
(zum K-Wert vgl. Fikentscher in »Cellulose- In der im Beispiel 1 beschriebenen Polymerisationschemie«, 13. Jahrgang 1932, S. 58) enthalten. Die Be- vorrichtung werden zunächst in 4,6 kg Wasser 100 g Stimmung des Umsatzes während der Polymerisation 50 Hydroxyäthylcellulose mit einer Viskosität von 300 cP/ kann in bekannter Weise, z. B. durch Titration der 25°C, gemessen in 2gewichtsprozentiger wäßriger Monomeren, Bestimmung des Polymeranteils oder Lösung, 70 g eines Polyäthylenglykoläthers von Laudurch Messung der Veränderung des Dampfdrucks der rylalkohol mit durchschnittlich etwa 10 Äthylenoxyd-Monomeren bestimmt werden. Einheiten je Molekül und 8 g Natriumsalz eines
Die erfindungsgemäß erhaltenen Polymerisat-Dis- 55 Gemisches aus 10 bis 16 Kohlenstoffatome aufweisenpersionen
können bei allen Anwendungen eingesetzt den sek.-Alkylsulfosäuren gelöst. Nach Verdrängung
werden, für die auch bisher wäßrige Dispersionen von der Luft durch Stickstoff werden die gleichen Maß-Polymerisaten
oder Mischpolymerisaten des Vinyl- nahmen durchgeführt, wie sie gemäß Beispiel 1 nach
acetals empfohlen wurden. Die erfindungsgemäß er- Verdrängung der Luft durch Stickstoff durchgeführt
haltenen Polymerisat-Dispersionen eignen sich wegen 60 werden. Die so erhaltene Polymerisat-Dispersion ist
der Wasserfestigkeil und Verseifungsbeständigkeit der mittelviskos, thixotrop und hai ein hohes Pigmentdarin
enthaltenen Polymerisate besonders gut für An- bindevermögen,
striche auf alkalischem Uniergrund, z. B. Beton, und B e i s η i e 1 4
als Zusatz zu Baustoffen auf Grundlage von hydrau-
striche auf alkalischem Uniergrund, z. B. Beton, und B e i s η i e 1 4
als Zusatz zu Baustoffen auf Grundlage von hydrau-
lisch abbindenden Massen, wie Zement, zur Erhöhung 65 In der im Beispiel 1 beschriebenen Polymerisations-
der Biegezug- und Abriebfestigkeit. Wegen der guten , vorrichtung werden zunächst in 4,6 kg Wasser 50 g
Haftung der Polymerisate in den erfindungsgemäß er- Polyvinylpyrrolidon mit dem K-Wert 90, 20 g Hy-
haltenen Polymerisat-Dispersionen sind diese Disper- droxyälhyicellulose mit einer Viskosität von 300 cP/
25 C, gemessen in 2gcwichlspiOzentiger wäßriger
Lösung, 250 g eines Polyälhylenglykoläthcrs von Tridccanol-(2) mit durchschnittlich etwa 15 Äthylenoxyd-Einheilen
je Molekül und 10 g NalriLimluurylsulfal
gelöst. Nach Verdrängung der Luft durch Stickstoff wird eine Mischung aus 2,75 kg Vinylacetat, 1,25 kg
Vinyllaiiral und 1,00 kg Vinylchlorid (Gewichtsteile
der Monomeren: 55-25-20; Summe dieser Gewichtsteile 100) und 13 g lert.-Butylhydroperoxyd in
das Druckgefäß gegeben. Der Inhalt des Druckgefäßes wird dann unter Rühren auf 50 C erwärmt und eine
Lösung von 5 g Formaldehydnatriumsulfoxylat und llg Natriumbicarbonat in 500g Wasser mit einer
Geschwindigkeit von 70 cm3 je Stunde in das Druckgefäß eindosieri. Bis zu einem Umsatz von 65 Gewichtsprozent
der insgesamt eingesetzten Monomeren wird die Temperatur bei 50 C konstant gehalten. Dann wird
innerhalb von 30 Minuten die Temperatur auf 90 C gesteigert und dort gehallen, bis der Druck auf etwa
0 atü gefallen ist. Die so erhaltene Polymerisat-Dispersion ist hochviskos und sehr stark thixotrop.
In der im Beispiel 1 beschriebenen Polymerisationsvorrichtung
werden zunächst 100 g Hydroxyäthylccllulose mit einer Viskosität von 300 cP/25 C, gemessen
in 2gewichtsprozentiger wäßriger Lösung, 100 g eines Nonylphenolpolyglykoläthers mit duichschnitllich
etwa 23 Äthylenoxyd-Einheiten je Molekül und 10 g Natriumsalz eines Gemisches aus 10 bis
16 Kohlenstoffatome aufweisenden sek.-Alkylsulfosäuren
in 4,6 kg Wasser gelöst. Nach Verdrängung der Luft durch Stickstoff wird eine Mischung aus 2,5 kg
Vinylacetat, 1.25 kg Vinyllaurat, 1,25 kg Vinylchlorid (Gewichtsteile der Monomeren: 50-25-25; Summe
dieser Gewichtsteile: 100) und 10 g tert.-Butylhydroperoxyd
in das Druckgefäß gegeben. Der Inhalt des Druckgefäßes wird dann unter Rühren auf 65 C erwärmt
und eine Lösung von 5 g Formaldehydnatriumsulfoxylat und U g Natriumbicarbonat in 600g Wasser
mit einer Geschwindigkeit von 60 cm3 je Stunde in das Druckgefäß eindosiert. Dabei, und bis der Druck auf
etwa 0 atü abgefallen ist, sowie weitere 2 Stunden wird die Temperatur bei 65 C gehalten. Die Eigenschaften
der so erhaltenen Dispersion sind:
Koagulatgehalt der Dispersion .... nicht
feststellbar
Pigmentverträglichkeit sehr gut
Frostslabilität bei -12 C keine
Koagulation
Verseif ungsbesländigkeit
Verbrauch n/10-NaOH ml 4,2
Produkt nach Auftrocknen
der Dispersion bei 20 C klarer Film
Filmeigenschaften zähelaslisch,
klcbfrei
Vcrgleiehsbeispiele
Die im Beispie! 1 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt mit der Abänderung, daß in Polymerisalions-Ansätzen
a bis g folgende, hinsichtlich des Monomerenverhällnisses außerhalb der Erfindung liegende
Monomergemische an Stelle des im Beispiel 1 verwendeten Monomergemisches eingesetzt werden:
Müiiomergemisch | 3 | Vinyl- | Vinyl | ücvviclilstcile de | M 0110- | Vinyl- | |
An | Vinyl | 2 | Iaurat | chlorid | nieren | für Summe 100 | chlorid |
satz | acetat | 0 | kg | kg | Vinyl | Vinyl | 40 |
kg | 4,0 | 0 | 2 | acetat | laurat | 60 | |
a | 1,5 | 0 | 3 | 60 | 30 | ||
b | 2,0 | 3,5 | 1,5 | 40 | 10 | ||
C | 3.75 | 0,5 | 0,5 | — | 70 | 40 | |
d | 1,5 | •2.0 | 80 | 10 | 10 | ||
e | 2,5 | 0,5 | 30 | 30 | |||
r | 1,25 | 0 | 40 | 50 | |||
g | 75 | 25 |
Die in der folgenden Tabelle angegebenen Zahlen für die Verseifungsbcständigkeit bedeuten jeweils die
Anzahl der Milliliter n/10-Natronlauge, die bei 6 Stunden Kochen von 2 g der jeweils 50gewichisprozenligen
Polymerisat-Dispersion unter Rückfluß mit 10 ml n/10 wäßriger Natronlauge verbraucht werden.
Dieser Verbrauch ergibt sich aus dci Differenz der unverbrauchten Natronlauge zu 10, die durch Rücktitrieren
mit n/10 wäßriger Salzsäure bestimmt wird.
Bei spiel |
Koagulatgehalt der Dispersion |
Pigmentverträg lichkeit |
gut | sehr gut | Froststabilitül 12 C |
Vcrscifungs- bcständigkcil Verbrauch |
Produkt nach Auf trocknen der Dis persion bei 20 C |
riimcigcnschaflcn | - |
1 | nicht feststellbar | sehr gut | koaguliert völlig | keine Koagulation | 4,0 | klarer Film | zähelastisch | — | |
sehr gut | klebfrei | Ic 1 klebend | |||||||
2 | nicht feststellbar | sehr gut | koaguliert | keine Koagulation | 3,5 | klarer Film | zähelastisch | ||
— | klebfrei | ||||||||
3 | nicht feststellbar | sehr gut | keine Koagulation | 4,6 | klarer Film | zähelaslisch | |||
klebfrei | |||||||||
4 | nicht feststellbar | sehr gut | keine Koagulation | 4,6 | klarer Film | hart klebfrei | |||
a | völlig koaguliert | — | _ | — | — | ||||
b | koagulalhaltig | koaguliert | 12,8 | kreidiges Pulver | |||||
C | koagulathaltig | koaguliert | — | klarer Film | weich klebrig | ||||
d | nicht feststellbar | koaguliert | 11.2 | klarer Film | spröd | ||||
e | koagulathaltig | koaguliert | 3,3 | kreidiges Pulver | |||||
f | völlig koaguliert | — | — | — | |||||
g | nicht feststellbar | keine Koagulation | 13 | klarer Film |
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung wäßriger Polymeri- daß die Verseifungsbeständigkeit von Polyvinylacetat
sat-Dispersionen durch Dispersionspolymerisation 5 durch Mischpolymerisation mit Vinylestern von 10 bis
von Gemischen aus Vinylacetat, Vinylestern von 18 Kohlenstoffatome aufweisenden Fettsäuren ge-10
bis 18 Kohlenstoff atome aufweisenden Fett- steigert wird. Der für eine befriedigend hohe Verseisäuren
und Vinylchlorid, in Gegenwart von Radi- fungsbeständigkeit erforderliche Anteil an Einheiten
kale bildenden Katalysatoren und Schutzkolloiden, von Vinylestern der höheren Fettsäuren in den PoIydadurchgekennzeichnet,
daß ein Ge- io merisaten verursacht jedoch, daß die Filme aus den
misch von wäßrigen Dispersionen solcher Mischpolymerisate sehr
(a) 40 bis 70 Gewichtsteilen Vinylacetat, weich und klebrig sind und somit rasch verschmutzen
Cb) 15 bis 30 Gewichtsteilen Vinylester von 10 bis E?. * zu erw.a*en>
^ß waßnge D.spers.onen^von
18 Kohlenstoffatome aufweisenden Fettsäuren Mischpolymerisaten aus Vmylestem von 10 ta1181 Koh
un(j 15 lenstoffatome aufweisenden Fettsauren und Vinyl-
(C) 15 bis 30 Gewichtsteilen Vinylchlorid, ^^Λ -^TmTÄ f^t X"**^
bestandigkeit und Naßabnebfestigkeit besitzen, sowie
wobei die Bestandteile (a), (b) und (c) zusammen biegsam, nicht zu weich und nicht klebrig sind. Solche
100 Gewichtsteile ausmachen und als Dispergier- Polymerisat-Dispersionen sind jedoch gegenüber memittel
Gemische aus 0,5 bis 4 Gewichtsprozent, »o chanischen Beanspruchungen sehr unbeständig, so daß
bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerisa- sie häufig schon während der Polymerisation koagutionsansatzes,
an Schutzkolloiden, 0,03 bis 1 Ge- Heren, sie enthalten ferner inhomogene Polymerisate
wichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des und einen beträchtlichen Anteil an nichtpolymerisier-Polymerisationsansatzes,
an anionischen Emulgato- tem Fettsäureester, der wegen seines hohen Siederen
und 0,5 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das »5 punktes nicht aus den Dispersionen entfernt werden
Gesamtgewicht des Polymerisationsansatzes, an kann und bei der Verarbeitung stört,
nichtionischen Emulgatoren verwendet werden. Es sind auch bereits kationaktive wäßrige PoIy-
nichtionischen Emulgatoren verwendet werden. Es sind auch bereits kationaktive wäßrige PoIy-
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