DE2364364A1 - Vernetzbare waessrige vinylestercopolymerisatdispersionen - Google Patents
Vernetzbare waessrige vinylestercopolymerisatdispersionenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft vernetzbare wäßrige Copolymerisatdispersionen
aus Vinylestern, einem o6-Halogenalkancarborisäurevinylester
und gegebenenfa3.1s weiteren äthylenisch ungesättigten Monomeren.
Wäßrige Dispersionen aus vernetzbaren Copolymerisaten. sind
bekannt. Man unterscheidet dabei zwei Methoden der Vernetzung: Vernetzung während der Herstellung durch Einpolymerisieren
von polyfunktionellen Monomeren wie Dially!verbindungen,
Diacrylaten oder Dimethacrylaten oder nachträgliche Vernetzung durch Einpolymerisieren von reaktiven Monomeren wie
Hydroxy-, Epoxy-, Halogenhydrine oder aktivierten Halogenverbindungen.
Bei dsr erster en Art der Vernetzung erhält
man Copolymerisate mit bestimmtem nachträglich nicht mehr beeinflußbarem Vernetzungsgrad. Außerdem sind bei einer
stärkeren Vorvernetzung die Latexpartikel weniger fließfähig, so daß eine genügende Filmbildung nicht gewährleistet ist.
Die nachträgliche Vernetzung von Copolymerisaten mit einge~
bauten reaktiven Monomeren bietet den Vorteil, daß man den Vernetzungsgrad in kontrollierter Weise einstellen kann. Als
Beispiele seien die Vernetzung von N-Methylolgruppen-haltigen
Polymerisaten durch Säuren oder Wärme und die von Epoxidgruppen enthaltenden Copolymerisaten mit Diaminen erwähnt. Auch der'
Einbau von aktivierten chlorhaltigen Monomeren in Copolymerisate zwecks nachträglicher Vernetzung ist bereits mehrfach
beschrieben worden, so z.B. in der deutschen Patentschrift 1.2o4.4o7, der französischen Patentschrift 2.oo7-.881 und der
deutschen Offenlegungsschrift 2. Ho. 19ο.. In allen diesen
Fällen wurde jedoch das Copolymerisat zunächst isoliert und
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nach Zusatz von Vernetzungsmitteln, .Katalysatoren oder Beschleunigern,
Füllstoffen und weiteren Zusätzen bei höherer Temperatur vernetzt, woi>ei elastomere Formmassen erhalten
wurden. Alkalisch vernetzbare Acrylester-Copolymerisatdispersionen
mit eingebauten Halogenalkancarbonsäurevxnylestergruppen
sind in der deutschen Offenlegungsschrift 2.223.63ο beschrieben.
Diese Art der Vernetzung ist jedoch z.B. bei vinylacetatreichen Polymeren ungünstig, da bei Einwirkung von Alkali sehr leicht
eine Verseifung der Estergruppen eintritt. Über 5o Mol.% enthaltende
Copolymerisate von Halogenalkancarbonsäurevinylestern
sind in den deutschen Offenlegungsschriften 1.472.797, 1.597.513,
1.914.Ο57 und 1.914.558 beschrieben worden. Diese Polymeren wurden z.T. durch nachträgliche Umsetzung von hydroxylgruppenhaltigen
Polymeren mit Halogencarbonsäuren, zum Teil durch Copolymerisation mit Halogenalkancarbonsäurevinylestern hergestellt.
Nachteilig bei der Copolymerisation von Halogenalkancarbonsäurevinylestern
in größerer Menge ist die Molekulargewichts— reduzierende Wirkung der Halogenkomponente.
Es wurde nun gefunden, daß wäßrige Copolymerisatdispersionen aus
7o-3o Gew.% Wasser und 3o-7o Gew.% eines Copolymerisats aus 5o-99*9 Gew.% mindestens eines Vinylesters einer gesättigten
aliphatischen Monocarbonsäure mit 1-18 C-Atomen, o,l-15 Gew.%
eines ö^-Halogenalkancarbonsäurevinylesters der Formel (I)
(I)
worin R, Wasserstoff, ein Hälogenatom oder einen Alkylrest mit
1-16 C-Atomen, R2 Wasserstoff, ein Halogenatom oder einen Alkylrest
mit 1-13 C-Atomen und X ein Halogenatom bedeuten, und 0 bis 49,9 Gew.% mindestens eines weiteren äthylenisch ungesättigten
Monomeren sich in Form ihrer getrockneten Polymerisat filme vorteilhaft
vernetzen lassen, wenn man ihnen o,o5-lo Gew.%, bezogen
auf die Gösanitmischung, ein*» Aminoplästharses, eines Polyamine,
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eines Polyamidoamins oder Gemisches aus Formaldehyd und
Ammoniak und oder Aminen zusetzt.
Die Copolymerisatdispersionen enthalten Polymere mit überraschend
hohem Molekulargewicht. Sie sind mit und ohne Zusatz von Weichmachern oder Filmkonsolidierungsmitteln filmbildend.
In der Dispersion liegen die Polymerisate in unvernetzter Form vor. Die Vernetzung erfolgt erst bei der Filmbildung,
teilweise bereits bei Raumtemperatur' innerhalb weniger Stunden. Vernetzte Copolymer!satfilme aus der getrockneten Dispersion
besitzen eine hohe Wasser- und Lösungsmittelbeständigkeit und
einen sehr geringen Schmelzindex im Vergleich zu Filmen aus
der getrockneten Dispersion ohne Vernetzungsmittel.
Die wäßrigen Copolymerisatdispersionen enthalten Copolymerisate aus 5o-99f9 Gew.% mindestens eines Vinylesters einer gesättigten
aliphatischen Monocarbonsäure mit 1-18 C-Atomen, beispielsweise
Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylisobutyrat. Vinylester
einer verzweigten gesättigten aliphatischen Monocarbonsaure mit
9-11 C-Atomen, Vinyllaurat oder Vinylstearat, vorzugsweise
Vinylacetat. Als reaktives Monomeres enthalten die- Copolymerisate
ο, 1-15. Gew.%, "vorzugsweise ο,δ-ΐο Gew.%, eines einpolymerisierten
o£ -Ealogenalkancarbonsäurevinylesters der Formel (I), beispielsweise Mono-, Di- oder Trihalogenessigsäurevinylester
oder oC -Halogenpropionsäurevinylester, vorzugsweise
Monochloressigsäurevinylester. Die Copolymerisate können
weiterhin o~49,9 Gew.% mindestens eines weiteren äthylenisch
ungesättigten Monomeren einpolymerisiert enthalten, beispielsweise Olefine wie Äthylen oder o£,-Monoclefine mit 3-18 C-Atoxnen
wie Isobutylen, Hexene (1) oder Octen-(l), vorzugsweise
Äthylen; Acryl-, Methacryl-, Malein- oder Fumarsäureester
von gesättigten einwertigen aliphatischen Alkoholen mit 1-8 C-Atomen wie n-Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Methylmeth-•acrylat
oder Di-n-bütylmaleinat; äthylenisch ungesättigte Halogenkohlenwasserstoffe 'wie Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid;
oder stickstoffhaltige Monomere wie Acrylamid oder Acjryl-i
,nitril. Geringe Mengen stabilisierend wirkende Monomere wie
Äthensulfonate, Acryl- oder Methacrylsäure können ebenfalls
mitverwendet v/erden.
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Die erfindungsgemäßen wäßrigen Copolymerisatdispersionen
können weiterhin ο,5 bis Io Gew.%f bezogen auf das Copolymerisfc,
mindestens eines Emulgators und/oder Schutzkolloids
enthalten. Geeignete bekannte Emulgatoren sind nichtionogene Emulgatoren, z.B. Oxäthylierungsprodukte von Alky!phenolen,
aliphatischen Alkoholen oder aliphatischen Carbonsäuren oder Blockcopolymerisate von Äthylenoxid und Propylenoxid, ferner
ionogene Emulgatoren wie Alkylarylsulfonate, Alkylsulfate oder
-sulfonate oder SuIf©bernsteinsäureester. Als Schutzkolloide
können bekannte wasserlösliche Polymere» wie Hydroxyäthylcellulose,
Carboxymethylcellulose, Copolymerisate des N-Vinylmethylacetamids,
Polyvinylpyrrolidon oder Polyvinylalkohol verwendet werden.
Es können auch nach bekannter Weise emulgator- und schutzkolloidfreie
Dispersionen durch Einsatz höherer Mengen an hydrophilen Monomeren, wie beispielsweise Acrylamid oder
Acrylsäure oder durch Verwendung höherer Mengen an Alkalipersulfaten als Initiatoren hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen können weiterhin Weichmacher wie Dibutylphthalat oder Benzylbutylphthalat ih Mengen
von o—2o Gew.%, bezogen auf das Copolymerisat, enthalten.
Ferner können Lösungsmittel, Filmbildeh.ilfsmittel. Entschäumer,
·Konservierungsmittel und andere Hilfsstoffe in geringen Mengen anwesend sein.
Als Vernetzungsmittel werden den erfindungsgemäßen wäßrigen Copolymerisatdispersionen Aminoplastharze wie plcstifizierte
oder nichtplastifizierte Harnstoff-Formaldehydharze oder
Melamin-Formaldehydharze, die gegebenenfalls teilweise oder,
voll veräthert sein können, ferner acyclische Polyamine wie Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetramethylendiamin oder
Hexamethylendiamin, cyclische Polyamine wie Tricrotonylidentetramin oder Hexamethylentetramin, Polyamidoamine oder Ge~
mische aus Formaldehyd und Ammoniak und oder Aminen in Mengen
von o,o5-lo Gew.%, vorzugsweise o,5-5 Gew.%, bezogen auf
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-■5 -
die Gesamtmischung, zugesetzt. Vorzugsweise wird Hexamethylentetramin
verwendet. Der Zusatz kann unmittelbar nach der Herstellung,
der wäßrigen Gopolymerisatdispersxon oder kurz vor der Verarbeitung der Dispersion erfolgen.
Das Vernetzungsmittel wird dabei der wäßrigen Copolymerisat·?-
dispersion als solches oder in Form einer ca. l-lo %igen
wäßrigen Lösung zugesetzt. Beim Vermischen der wäßrigen Dispersion
mit dem Vernetzungsmittel tritt noch keine Vernetzung ein, die Mischungen sind längere Zeit stabil. Die Vernetzung
erfolgt erst während der Filmbildung und kann durch Trocknung der Copolymeriffltfilme bei höheren Temperaturen beschleunigt
werden. Die vernetzten Filme sind je nach dem verwendeten Vernetzungsmittel und der Vernetzungstemperatur farblos bis
schwach gefärbt. Insbesondere bei Verwendung von Hexamethylentetramin werden farblose vernetzte Polymerisatfilme erhalten.
Die Vernetzung der Filme läßt sich leicht durch Schmelzindex-Messungen sowie durch die Unlöslichkeit in verschiedenen
Lösungsmitteln feststellen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen wäßrigen vernetzbaren
Copolymerisatdispersionen erfolgt in bekannter· Weise durch Polymerisation der Monomeren in wäßriger Emulsion in Gegenwart
von radikalischen Initiatoren. Dabei kann nach einem "batch"-, einem "Monomerenzulauf"- und einem "Emulsionszulauf~Verfahren"
vorgegangen werden. Beim "batch-Verfahren" werden alle
Ingredientien im Reaktionsgefäß vorgelegt und die Polymerisation
durch Wärme oder Zugabe eines Katalysators gestartet, beim "Monomerenalauf-Verfahren" wird die Hauptmenge des
Monomeren über eine bestimmte Zeit der Polymerisationsflotte . zugesetzt, beim "Emulsionszulauf-Verfahren" erfolgt die
Zudosierung des Monomeren in wässriger Emulsion. Bei Herstellung der Vinylester/Athylen-Copolymerdspeisicneri kan ebenfalls
nach den erwähnten Verfahren gearbeitet werden, die Polymerisation kann bei konstantem, steigenden oder fallenden
Äthylendruck im Bereich von etwa 5 bis 15o Atmosphären erfolgen.
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Die wäßrigen copolymerisatdispersionen haben einen Polymerisatgehalt
von 3o-7o Gew.%, bezogen auf die Dispersion. Sie eignen sich besonders zur Herstellung von Überzügen auf
Metallen, Papier, Holz, Kunststoffen und Mauerwerk., als .Pigraentbindemittel in Anstrichstoffen und im Bauwesen,
als Bindemittel für gewebte oder nichtgewebte Fasermaterialien sowie für Spezialklebstoffeff z.B. Möbelfolienklebstoffe oder Beflockungskleber.
als Bindemittel für gewebte oder nichtgewebte Fasermaterialien sowie für Spezialklebstoffeff z.B. Möbelfolienklebstoffe oder Beflockungskleber.
Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen näher
erläutert?
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In einen 3o 1-Druckautoklav aus rostfreiem Stahl mit Ankerrührer
wurde eine Polymerisationsflotte aus folgenden Bestandteilen
eingegeben:
144 g oxäthyliertes Nonylphenol mit 3o M0I
•Äthylenoxid pro Mol Nonylphenol 21,6 g Natriumäthensulfonatlösung (25 %ig)
15 g Natriumacetat
54 g Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88 Mol % und einer Viskosität
der 4 %igen wäßrigen Lösung bei 2o°C
von 18 cP und
25oo g Wasser
Nachdem die Losung auf 7o C erwärmt worden war, wurden Io % einer
Monomerenmischung aus 2,7kg Vinylacetat und of3 kg Monochlor—
essigsäurevinylester schnell zugegeben und ein Äthylendruck von 2o at eingestellt. Dann pumpte man die Restmenge des Monomerengemisches
und eine Katalysatorlösung von 18 g Ammoniumpersulfat
in o,8kg Wasser gleichmäßig zu und ließ bei 8o C zwei Stunden
nachreagieren, während man den Druck auf 2o at hielt. Als Reaktionsprodukt wurde eine homogene stabile wäßrige, 5o Gew.%ige
Vinylacetat/Monochloressigsäurevinylester-/Äthy1en-Copolymerisat-Dispersion
mit ;einem Äthylengehalt des Polymerisats von ca. 3.O Gew.% erhalten. Die Dispersion wurde in einer Schichtdicke
von ca. o,5 mm Naßfilmdicke auf Glasplatten aufgegossen tind bei
Raumtemperatur 1-2 Tage getrocknet. Ein getrockneter Polymerisatfilm
aus der Dispersion war nach Lagerung bei Raumtemperatur und nach- Temperung bei loo C in organischen Lösungsmitteln, wie
Dimethylsulfoxid, Trichloräthylen und Aceton löslich. Der Schmelzindex
des Filmes J2I 6 ~Wert ^.ag bei loo g/lo Min. Wurde der
Originaldispersion mit einem pH-Wert von etwa 5 oder der mit Ammoniak oder Natronlauge auf einen pH-Wert von 7 eingestellten
Dispersion Hexamethylentetramin in einer Menge von Io g einer Io proz. wäßrigen Lösung zu loo g Dispersion zugesetzt, so
wurden nach Trocknung bei Raumtemperatur vernetzte, farblose
Filme erhalten. Die Filme waren unlöslich in den erwähnten organischen Lösungsmitteln, der Jo-[0C -Wert lag unterhalb
o.l g/lo Min.
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loo Gewichtsteile einer wie in Beispiel 1 hergestellten Vinylacetat/Monochloressigsäurevinylester/Äthylen-Copolymerisatdis-
persion wurden nach Einstellen mit Ammoniak auf einen pH-Wert von 7 mit Io Gewichtsteilen einer Io %igen wäßrigen Lösung
von Hexamethylendiamin versetzt. Der Film aus der Dispersion war nach Trocknung und Temperung bei 8o C während 4 Stdn. vernetzt
und unlöslich in organischen Lösungsmitteln, z.B. Aceton und Dimethylsulfoxid, der J2-I 6 -Wert lag unterhalb o.l g/lo
Min. ..
In ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 wurde unter Einsatz von 2.55 kg Vinylacetat, o.3 kg Vinylchlorid und o. 15 kg Monochloressigsäurevinylester
bei 2o Atm. Äthylendruck eine wäßrige Vinylaceta t/Vinylchlorid/Monochlor ess igsäurevinylest er/Äthylen-Dispersion
hergestellt. Die Dispersion hatte einen Feststoffgehalt von ca. 5o. Gew.%, der Äthylengehalt des Polymerisats
betrug ca. 9 %. Der Film aus der Dispersion war unvernetzt. Durch Zusatz von Io Gewichtsteilen einer Io %igen wäßrigen Lösung
von Hexamethylentetramin zu loo Gewichtsteilen Dispersion und
Aufgießen der Mischung auf eine Glasplatte in o,5 mm Schichtdecke wurde nach dem Trocknen ein vernetzter Polymerisatfilm
mit einem Schmelzindex JI, 6 von unter o.l g/lo Min. erhalten.
loo Gewichtsteile einer nach Beispiel 1 hergestellten Vinylacetat/Monochloressigsäurevinylester/Äthylen-Copolymerisatdispersion
wurden mit Io Gewichtsteilen einer 4o proz. .wäßrigen
FormaIdehydlösung und anschließend mit der äquivalenten Menge
wäßriger, 25 %iger Ammoniaklösung versetzt. Der getrocknete
farblose Polymerisatfilm aus dieser Mischung war nicht mehr
in Aceton löslich, der Schmelzindex <?21°6 ^~a% unterhalb
o.l g/lo Min.
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Es wurde eine 5o gewichtsprozentige wäßrige Copolymerisatdis—
persion aus Vinylacetat und Monochloressigsäurevinylester mit einem Monomeren-Gewichtsverhältnis von 97:3 hergestellt. Der
getrocknete Polymerisatfilm aus der Dispersion war löslich in
Aceton, der Schmelzindex jt, fi lag bei 5o g/lo Min. Nach
Zugabe von 2o g einer Io %igen wäßrigen Hexamethylentetraminlösung
zu loo g der auf pH 7 eingestellten Dispersion war der dann erhaltene Film vernetzt, eine Löslichkeit in Aceton war nicht
mehr gegeben, der J21°6 "Wert lag unterhalb o.l g/lo Min.
Eine 5o gewichtsprozentige wäßrige Vinylacetat/Monochloressigsäurevinylester/Di-n-butylmaleinat-Copolymerisatdispersion
mit einem Monomeren-Gewichtsverhältnis von 59:2:39, deren Film in Aceton löslich war, wurde durch Zusatz von Io g einer Io %igen
wäßrigen Hexamethylentetraminlösung zu loo g der Dispersion vernetzt. Der farblose Film aus der Diφ ersion ließ sich nicht
mehr in Aceton lösen, der J~-, ,- ~Wert lag unterhalb o.l g/lo
Min. ■ .
loo g einer 5o gewichtsprozentigen wäßrigen Vinylacetat/Monochloressigsäurevinylester/Acrylsäure-n-butylester-Copolymerisatdispersion
mit einem Monomeren-Gewichtsverhältnis von 65:5:3o wurden durch Zusatz von 5 g einer Io %igen wäßrigen Kexamethylentetraminlösung
vernetzt. Der vorher' in Aceton lösliche Film aus der Dispersion war nach der Amin-Zugabe in Aceton nicht mehr
3 2o°C löslich* der J^1 6 -Wert lag unterhalb o.l g/lo Min.
Es wurde eine 5o gewichtsprozentige wäßrige Dispersion aus Vinylacetat f Monochloressigsäurevinylester und dem Vinylester
einer verzweigten gesättigten Monocarbonsäure mit ca. Io C-Atomen
mit einem Monomeren-Gewichtsverhältnis von 62:5:34 verwendet. Ein getrockneter Polymerisatfilm aus dieser Dispersion
war löslich in Aceton, der Sehmelzindex J„, , des Filmes lag bei
5o g/lo Min. Nach Zusatz von 2o g einer Io %igen wäßrigen Hexamethylentetraaminlösung
zu loo g Dispersion war eine Löslichkeit des dann erhaltenen Filmes nicht mehr gegeben, der Schmelz-
509828/0725 n
/Io
- Io -
index j:,o 6 des farblosen Filmes lag unterhalb o.l g/lo Min
Beispiel 9
einem hÖheren_Äthy_lenanteil
- In ein 3o l-Druckreaktionsgefäß mit Temperaturregeleinrich- '
tung und Rührwerk wurde eine auf pH=5 eingestellte Polymerisationsflotte,
bestehend aus 57oo g Wasser, 44 g des Oxäthylierungsproduktes aus 1 Mol Ötearylalkohol und 2o Mol
Äthylenoxid, 115 g Polyvinylalkohol mit einer Viskosität der 4 %igen wäßrigen Lösung von 18 cP und einem Verseifungsgrad
von 88 Mol %, 15 g wasserfreiem Natriumacetat und 12.5 g
Natriumdisulfit eingebracht. Der Reaktor wurde mit Stickstoff
und Äthylen gespült, um weitgehend allen Sauerstoff zu entfernen.
Anschließend wurde das Rührwerk auf 15o U/Min, eingestellt,
79o g einer Mischung aus 24 g Monochloressigsäürevinylester
und 766 g Vinylacetat zugegeben, der Kesselinhalt auf 6o C erwärmt und eine Lösung von 6 g Ammoniumpersulfat in
175 g Wasser zugegeben. Während des Aufheizvorganges wurde Äthylen bis zu einem Druck von 45 Atmosphären zugegeben. Nach
Einsetzen der Polymerisation wurde bei einer Innentemperatur
von 6o c und einem Äthylendruck von 45 Atmosphären mit der
sechsstündigen Dosierung einer Mischung aus 2o5 g Monochloressigsäurevinylester und '688ö g Vinylacetat, einer Lösung
aus 19o g Polyvinylalkohol mit einer Viskosität der 4 %igen
wäßrigen Lösung von 18 cP und einem Verseifungsgrad von 88 Mol % in 2ooo g Wasser und einer Lösung von 14.4 g AmmoniuEipersulfat
in 42o g Wasser begonnen. Nach beendeter Zudosierung wurde der Ansatz mit einer Lösung von 3.6g
Ammoniumpersulfat in Io5 g Wasser versetzt und 1.5 Stdn. bei
einer Innentemperatur von 75 C nachgeheizt. Anschließend wurde die Äthylenzufuhr abgestellt. Nach dem Abkühlen wurde
eine 55 gewichtsprozentige Vinylacetet/Monochloressigsäurevinylester/Äthyien-Copolymerisatdispersion
mit einer Latexviskosität von 12 Poise,einer durchschnittlichen Teilchengröße
der Latexpartikel von ca. o,9 u und einem Äthylenge-,
halt des Polymerisates, von ca. 2o Gew.% erhalten. Die Eigenschaften
des Dispersionsfilms sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
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Äthvlen-CogolYinerisatdisgersion_init__vernetzend wirkenden
Substanzen
Der Copolymerisatdispersion wurden verschiedene vernetzend
wirkende Substanzen in reiner Form oder in Form ihrer wäßrigen Lösungen zugesetzt. Von diesen Kombinationen wurden
Filme gegossen und deren Eigenschaften* z.B. der Schmelzindex J2I°6 nach Temperung bei Raumtemperatur und bei löo°C
• untersucht. Die Ergebnisse mit den Dispersionen aus den Beispielen 9 bis 12 und den beiden Vergleichsbeispielen 1
und .2 werden in Tabelle. 1 wiedergegeben. Bei Messung der
Schmelzindices der Zusatz-freien Polymerisate aus den Beispielen 9 bis 12 und der Vernetzungsmittel enthaltenden
Polymerisate aus den Vergleichsbeispielen 1 und 2 fließen die Polymerisate gleichmäßig aus dem Gerätekessel, eine
Vernetzung ist nicht erkennbar. Ein .völlig anderes Verhalten
- weisen die Copolymerisate der erfindungsgemäßen Dispersionen
nach Kombination mit den vernetzend wirkenden Substanzen auf. Bei der Messung fließen die Copolymerisate nicht mehr
gleichmäßig aus dem Gerätekanal, sie verlassen das Gerät in der Form bröckeliger Produkte, wie es von vernetzten Produkten bekannt ist. Beim Zusatz von Melaminharzen
erfolgt ein Teil der Vernetzung offenbar während der Messung, es verlassen den Kanal während der Messung zunehmend kleinere
Mengen. Besonders vorteilhaft ist die Vernetzung durch
Hexamethylentetramin. Die Vernetzung wird nicht nur deutlich durch die Schmelzindexmessung, sondern auch durch LosIichkeitsprüfungen.
Während Copolymeresätfilme aus den erfindungs*
gemäßen Dispersionen ohne Zusatz in Dimethylformamid löslich
sind; werden nach Zusatz der vernetzenden Substanzen zu den
Dispersionen ' unlösliche. Filme erhalten.
c) He:tstellung_yon_PVC—Folien^Buchenholz-Verklebun^en
Die Copolymsrisatdispersion und Kombinationen der Copolymerisatdispersion
mit verschiedenen vernetzend wirkenden Substanzen wurden zur Herstellung von Verklebungen von PVC-Möbelfolien
auf Buchenholz eingesetzt. Dabei wurde einmal
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unkonfektionierte und einmal die konfektionierte Dis-. persion als Kleber verwendet. Die Konfektionierung wurde
nach folgender Rezeptur durchgeführt: loo Gewichtsteile der 5p gewichtsprozentigen Dispersion wurden in die vorher
angeteigte Mischung aus 45 Gewichtsteilen Leichtspat und 15 Gewichtsteilen Wasser eingerührt. Nach 5 Min. kräftigem
Rühren wurde in diese Mischung eine Lösung aus 5 Gewichtsteilen Kolophonium in 5 Gewichtsteilen Toluol langsam eingeführt
. Nach 24-stündigem Stehen wurde die Verklebung der
2.5 cm breiten Hart-PVC-Folien auf Buchenholz durchgeführt. Nach viertägiger Konditionierung der Vesk lebungen bei 23 G
und 5o % rel. Luftfeuchte wurde die Schälfestigkeit der Verklebungen
bei verschiedenen Temperaturen und verschiedenen Abzugsgeschwindigkeiten mit einer Zugprüfmaschine gemessen.
{Tabelle 2). Die Schälfestigkeiten der Verk3_ebungen unter
Verwendung der erfindungsgemäßen Dispersionen ohne Zusatz und der Vergleichsdispersionen mit und ohne - Zusatz lagen
bei Einsatz der unkonfektionierten Dispersion bei o.7 kp/ 2.5 cm, bei Einsatz der konfektionierten Dispersion als
Kleber bei o.4 kp/2.5 cm. Diese Werte konnten durch Zusatz der Vernetzungsmittel zu den erfindungsgemäßen Dispersionen,
insbesondere durch Zusatz von Hexamethylentetramin, um z.T. mehr als 3oo % gesteigert werden.
Die Herstellung der wäßrigeil Copolymerisefcdispersion erfolgte
wie in Beispiel 9 a beschrieben, jedoch wurde eine andere
Monomerenmischung eingesetzt und bei einem Äthylendruck von
Io Atm. polymerisiert. Bei Raumtemperatur wurde der wäßrigen Polymerisationsflotte eine Mischung aus 764 g Vinylacetat
und 38 g Monochloressigsäureviriylester zugesetzt, nach Einsetzen
der Polymerisation wurde während 6 Stdn. eine Mischung aus 688o g Vinylacetat und 344 g Monochloressigsäurevinylester
zugepumpt. Es wurde eine stabile 55 gewichtsprozentige Dispersion mit einer Latexviskosität von 19 Poise und einem
Äthylengehalt des Polymerisats von ca. 5 Gewichtsprozent erhalten.
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Verqleichsbeispiel 1 ,
Die Herstellung der Dispersion erfolgte wie in Beispiel 9 a) beschrieben, jedoch wurde kein Monochloressigsäurevinylester
verwendet. Bei Raumtemperatur wurden der wäßrigen Polymerisationsflotte
764 g Vinylacetat zugesetzt, während der sechsstündigen Dosierphase wurden 688o g Vinylacetat der
Polymerisationsmischung zudosiert. Es wurde eine 55 gewichtsprozentige
wäßrige Vinylacetat/Äthylen-Copolymerisatdispersion mit einer Latexviskosität von 28 Poise erhalten.
Beispiel 11 ·
In das in Beispiel 1 beschriebene Reaktionsgefäß wurde eine
auf pH 5 eingestellte Polymerisationsflotte, bestehend aus 92oo g Wasser, 247 g Polyvinylalkohol mit einer Viskosität
der 4 proz. wäßrigen Lösung von "8 cP und einem Verseifungsgrad
von 88 Mol.%, 247 g Polyvinylalkohol mit einer Viskosität
der 4 proz. wäßrigen Lösung von 18 cP'und einem Verseif ungsgrad von 88 Mol.%, 15 g wasserfreiem Natriumacetat
und 12.5 g Natriumdisulfit eingebracht. Der Reaktor wurde
mit Stickstoff und Äthylen gespült, anschließend wurde das Rührwerk auf 15o U/Min, eingestellt, 79o g einer Mischung
aus 8 g Monochloressigsäurevinylester und 764 g Vinylacetat
zugegeben,; der Kesselinhalt auf 6o C erwärmt and eine Lösung
von 6 g Ammoniumpersulfat in 25o g Wasser zugesetzt. Während
des Aufheizvorganges wurde Äthylen bis zu einem Druck von
45 Atmosphären zugegeben, nach Einsetzen der Polymerisation
wurde bei einer Innentemperätur von 6o°C und einem Äthylendruck
von 45 Atmosphären mit der sechsstündigen Dosierung einer Mischung aus 68 g Monochloressigsäurevinylester und
688o g Vinylacetat und einer Lösung aus 14,4 g Ammoniurapersulfat
in 6oo g Wasser begonnen . Nach beendeter Zudosierung wurde der Anffifcz mit einer Lösung von 3,6g Ammoniumpersulfat
in 15.O g Wasser versetzt und 1.5 Stdn. bei einer Inn en temperatur von 75°C nachgeheizt. Anschließend wurde die Äthylenzufuhr
abgestellt, und nach dem Abkühlen wurde eine 5o gewichtsprozentige Vinylacetat/ülonochloressigsäurevinylester/
Äthylen-Copolymerisatdispersion mit einer Latexviskosität von 15 Poise, einer durchschnittlichen Teilchengröße von
ca, 1 ρ. und einem Äthylengehalt des Polymerisats von etwa
21 Gew.% erhalten.
. A4
509828/0725
Die Herstellung der wäßrigen Copölymerisatdispersion erfolgte
■wie in Beispiel 11, jedoch wurde mit einer abgeänderten Monomerenmischung
bei einem Äthylendruck von 5 Atm. polymerisiert. Bei Raumtemperatur wurde der wäßrigen Polymerisations-■
flotte eine Mischung aus 764 g Vinylacetat und 76 "g Monochloressigsäurevinylester
zugesetzt, nach Einsetzen der Polymerisation wurde während 6 Stdn°. eine Mischung aus 688o g
Vinylacetat und 688 g Monochloressigsäurevinylester zugepurnpt. Die erhaltene VinylacetaiyMonochloressigsäurevinylester/
Äthylen/Copolymerisfcdispersion hatte einen Festgehalt von
51 Gew.% und eine Latexviskosität von 23 Poise.
Vercfleichsbeispiel 2 . ■
Die Herstellung der Dispersion erfolgte wie in Beispiel 11
beschrieben,· jedoch wurde kein Monochloressigsäurevinylester
verwendet. Bei Raumtempex"atur wurde der wäßrigen
Polymerisationsflotte 764 g Vinylacetat zugesetzt und während
der sechsstündigen Dosierphase wurden 688o g Vinylacetat der Polyiaerisationsmischung zudosiert. Es wurde eine 5o
gewichtsprozentige wäßrige Vinyla cet a t/Äthyl en-Copölymerisatdispersion
mit einer Latexviskosität von 1.9 Poise erhalten.
509828/072S /15-
Tabelle IT | Schmelzindices von Copolymerisatfilmen | Vernetzend ,wirkender Zusatz | Menge (g) bez. auf loo g Dispersions feststoff |
O | I^ | p (g/lo Min.) |
aus | Artx) | - | Schmelzindex J0-, | • D —_—_———_—__——_———_—._______________ ' Temperung bei loo°C während 12 Stdn. |
||
Dispersion | - | 2.7 | Temperung bei 2o°C |
25 | ||
Beispiel | A | 5.4 o ■ · | 44 | o.ol | ||
9 | A | o.5 | o.o2 | o.ol | ||
9 | B | o.5 | o.ol | |||
9 | C | o.5 | O.12/o.o4/o.ol | 0. o4 | ||
9 | D | 2.7 | 2.9Λ-2/Ο.6 | 0.08 | ||
9 | A | — | I.2/0.6/0.3 | o.ol | ||
9 | . — | 2.7 | 0. öl | |||
Io | A | • O.5' | 3.5 | 2.7· | ||
Vergleichs beispiel 1 |
B | - ■ | 4.2 | 1.2 | ||
Vergleichs beispiel 1 |
- | 2„7 | 3.2 | 8.8 | ||
Vergleichs beispiel 1 |
A | o,5 | 2 | o.l | ||
11 | B | - | 0. öl | o.o3 ■ | ||
Il | - | 5.4 | .2/o.l/o.o3 | 25 | ||
.11 | A | _ | 3o | o.l | ||
12 | — | 1.5 | O.3 | 2.3 | ||
12 | D | 2.5 | 1.9 | |||
Vergleichs— beispiel 2 |
3.6 | |||||
Vergleichs beispiel 2 |
||||||
s jv= He^amethylenfeetramin, B=Teilveräthertes Tetrameth^ädttsMiin-Kondensationsprodukt mit
2 5 M-Shyläther-Gruppen pro Mol Melamin, c=Melamin-Formaläehyd-Kondensatxonsprodufct aus 1 Mol
Melamin und 2.6 Mol Formaldehyd, D=Pentamethylolmelamintetramethyläther
fs> co
Tabelle 2: Scha! | Lfestigkeiten von PVC-Folienverklebungen auf Buchenholz ■ . , · · | Menge (g) bez. auf | Schälfestigkeit bei 7o°C u. o.l cm/Min. Abzugs3eschwindi5keitykp/2.5 cm |
konfekt. Dispersion |
- | Vernetzend wirkender Zusatz | loo g | ||
Dispers-ion aus Beispiel . |
ArtX' | Dispersionsfeststoff | reine Dispersion | o.4 |
1.3 | ||||
2.7 · . | o.7 ■ | 1.6 . | ||
9 ' ■ | —. | 5.4 | 1.4 | ' 1.1 |
9 | A | 3.5 | 1.5 | o.9 |
9 | A | '2.O | 1.2 . ... | O.7 |
9 | E | o.5 · | 1.5 ' ' | 1.4 |
9 | F | 2.7 | o.9 | |
9 | B | 1.3 | o.3 | |
Io | A | - | ||
Vergleichs- · | Ο..65 | o.3 | ||
bsp. 1 | - | 2.7 | . 1.3 | |
Vergleichs- | 2,. 7 | Ό. 7 | 1.3 · | |
bsp. 1 | A | 1.8 | 1.6 | 0.25 ,' |
11 ' · | A | — . | 1.3 | 2.2 |
11 | G | 5.4. | o.6 | O.6 ' |
12 | -. | 1.5 · ' | 1.7 | |
12 | A | o. 9 | o.4 | |
12 | D | — | ||
Vergleichs-' | o. 7 | o. 35 | ||
bsp. 2 | - | 2.5 | ||
Vergleichs- | 0.65 | |||
bsp. 2 | A |
x) A = Hexamethylentetramin B == Teilveräthertes TetramethyiÄneiamin-Kondensationsprodukt mit 2,5 Methyläther-Gruppen pro Mol
Melamin
D = Pentamethylolmelamintetramethyläther
■ E = Diäthylentriarttin , ■ , .■/.'·
P= Gemisch aus einem mit einem aliphatischen Glycidyläther modifizierten Polyamidoamin und dem
Umsetzungsprodukt aus einem araliphatischen Diamin mit Formaldehyd und Phenol ■
G = Tetramethylendiamin· "
Claims (6)
- - .. 2384364Patentansprüche iVernetzbare wäßrige Copolymerisatdispersion aus 7o-3o Gew.% Wasser und 3o-7o Gew.% eines Copolymerisats aus. 5o-99,9 Gew.% mindestens eines Vinylesters einer gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mit 1-18 C-Atomen, o,l bis 15 Gew.% eines o^-Halogenalkancarbonsäurevinylesters der Formel (I)R7 ' ■ . .-COOCH=CH2 . (I)X .worin R-, Wasserstoff, ein Halogenatom oder einen Alkylrest mit 1-1.6 C-Atomen, R2 Wasserstoff, ein Halogenatom oder einen Alkylrest mit 1-3 C-Atomen und X ein Halogenatom bedeuten, und 0 bis 49,9 Gew.% mindestens .eines weiteren . äthylenisch ungesättigten Monomeres.
- 2. Vernetsbare wäßrige Copolymerisatdispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als v/eitere Bestandteile o„5~lo Gew.%, bezogen auf das Copolymerisat, mindestens eines -Ernulgators und/oder Schutzkolloids enthält.
- 3. Versetzbare wäßrige Copolymerisatdispersion nach Anspruch 1' oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weiteren Bestandteil o-2o Gew.%, mindestens eines .Weichmachers enthält.
- 4. Vernetzbare wäßrige Copolymerisatdispersion nach Anspruch 1 bis 3f dadurch gekennzeichmt, daß sie o,o5-lo Gew.%, bezogen auf die Gesamtmischung, eines Aminoplastharzes, eines· Polyamins, eines Polyamidoamins oder eines Gemisches aus Formaldehyd und Ammoniak und/oder Aminen enthält.
- 5. Vernetzbare wäßrige Copolymerisatdispersion nach Anspruch 4, .dadurch gekennzeichnet, daß sie o,l-lo. Gew.% Hexamethylentetramin, bezogen auf die Gesamtmischung, enthält.509828/0725
- 6. Verwendung von vernetzbaren wäßrigen Copolymerisatedispersionen nach Anspruch 1 bis 5 zur Herstellung von Überzugsmitteln„ Klebstoffen oder als Bindemittel für Fasermaterialien.509828/0725
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