DE2364364A1 - Vernetzbare waessrige vinylestercopolymerisatdispersionen - Google Patents

Vernetzbare waessrige vinylestercopolymerisatdispersionen

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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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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.
Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen näher erläutert?
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Beispiel 1
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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Beispiel 2
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. ..
Beispiel 3
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.
Beispiel 4
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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Beispiel 5
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.
Beispiel 6
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. ■ .
Beispiel 7
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.
Beispiel 8
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.
Beispiel Io
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
Beispiel 12
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)

  1. - .. 2384364
    Patentansprüche i
    Vernetzbare 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. 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. 3. Versetzbare wäßrige Copolymerisatdispersion nach Anspruch 1
    ' oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weiteren Bestandteil o-2o Gew.%, mindestens eines .Weichmachers enthält.
  4. 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. 5. Vernetzbare wäßrige Copolymerisatdispersion nach Anspruch 4, .dadurch gekennzeichnet, daß sie o,l-lo. Gew.% Hexamethylentetramin, bezogen auf die Gesamtmischung, enthält.
    509828/0725
  6. 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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