DE2364364B2 - Vernetzbare wäßrige Vinylestercopolymerisatdispersionen - Google Patents

Vernetzbare wäßrige Vinylestercopolymerisatdispersionen

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Description

Die Erfindung betrifft vernetzbare wäßrige Copolymerisatdispersionen aus Vinylestern, Monochloressig- so säurevinylester und gegebenenfalls 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 Diallylverbindungen, Diacrylaten oder Dimethacrylaten oder nachträgliche Vernetzung von einpolymerisierten reaktiven Monomeren wie Hydroxy-, Epoxy-, Halogenhydrin- oder aktivierten Halogenverbindungen. Bei der ersteren 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 eineeba
itiven Monomeren bietet den Vorteil, daß man iien Vernetzungsgrad in kontrollierter Weise einstellen kann. Als Beispiele seien die Vernetzung von N-M.ethylolgruppen-halligen 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 DE-PS 12 04 407, der FR-PS 20 07 881 und der DE-OS
21 10 190. In allen diesen Fällen wurde jedoch das Copolymerisat zunächst isoliert und nach Zusatz von Vernetzungsmitteln, Katalysatoren oder Beschleunigern, Füllstoffen und weiteren Zusätzen bei höherer Temperatur vernetzt, wobei elastomere Formmassen erhalten wurden. Alkalisch vernetzbare Acrylester-Copolymerisatdispersionen mit eingebauten Halogenalkancarbonsäurevinylestergruppen sind in der DE-OS
22 23 630 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 Copolymerisate, die über 50 Mol-% Halogenalkancarbonsäurevinylester-Einheiten enthalten, sind in den deutschen Offenlegungsschriften 14 72 797, 15 97 513, 19 14 057 und 19 14 558 beschrieben. Diese Polymerisate wurden z. T. durch nachträgliche Umsetzung von hydroxylgruppenhaltigen Polymeren mit Halogencarbonsäuren, zum Teil durch Copolymerisation mit Halogenalkancarbonsäurevinylestem hergestellt Nachteilig bei der Copolymerisation von Halogenalkancarbonsäurevinylestern in größerer Menge ist die molekulargewichtsreduzierende Wirkung der Halogenkomponente (vgl. Vergleichsbeispiel 3).
Die vorliegende Erfindung betrifft nun die in den Patentansprüchen beschriebenen Gegenstände.
Die in den Copolymerisatdispersionen enthaltenen Polymeren 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 Copolymerisatfilme 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 erfindungsgemäßen wäßrigen Copolymerisatdispersionen enthalten Copolymerisate aus 50—99,9 Gew.-% mindestens eines Vinylesters einer gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mit 1 — 18 C-Atomen, beispielsweise Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylisobutyrat, Vinyllaurat oder Vinylstearat oder Vinylester einer verzweigten gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mit 9—11 C-Atomen; vorzugsweise wird Vinylacetat verwendet. Als reaktives Monomeres werden 0,1 — 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,5—10 Gew.-%, Monochloressigsäurevinylester eingesetzt. Die Copolymerisate können weiterhin mindestens ein weiteres äthylenisch ungesättigtes Monomeres einpolymerisiert enthalten, nämlich (1) Äthylen, (2) ein Λ-Monoolefin mit 3—18 C-Atomen wie Isobutylen, Hexen-(l) oder Octen-(l), (3) einen Acryl-, Methacryl-, Malein- oder Fumarsäureester eines gesättigten einwertigen aliphatischen Alkohols mit 1 —8 C-Alomen wie n-Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Methylmethacrylat oder Di-n-butylmaleinat, (4) einen äthylenisch ungesättigten Halogenkohlenwasserstoff wie Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid, (5) Acrylamid oder (6) Acrylnitril. Die Menge dieser weiteren Monomeren beträgt 0,0—49,9
Gew.-% bezogen auf die Ausgangsmonomerenmischung. Geringe Mengen stabilisierend wirkender Monomerer wie Äthensulfonate, Acryl- oder Methacrylsäure können in bekannter Weise ebenfalls mitverwendet werden.
Die erfindungsgemäßen wäßrigen Copolymerisatdispersionen können weiterhin G,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Copolymerisat, mindestens eines Emulgators und/oder Schutzkolloids enthalten. Geeignete bekannte Emulgatoren sind nichtionogene Emulga- toren, z. B. Oxäthylierungsprodukte von Alkylphenolen, aliphatischen Alkoholen oder aliphatischen Carbonsäuren oder Blockcopolymerisate von Äthylenoxid und Propylenoxid, ferner ionogene Emulgatoren wie Alkylarylsulfonate Alkylsulfate oder -sulfonate oder Sulfo- 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 durch Verwendung höherer Mengen an Alkalipersulfaten als Initiatoren hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen können weiterhin Weichmacher wie Dibutylphthalat oder Benzylbutylphthalat in üblichen Mengen, beispielsweise von 0—20 Gew.-%, bezogen auf das Copolymerisat, enthalten. Ferner können Lösungsmittel, Filmbildehilfsmittel, Entschäumer, Konservierungsmittel und andere Hilfsstoffe in geringen Mengen anwesend sein.
Als Vernetzungsmittel werden den erfindungsgemäßen wäßrigen Copolymerisatdispersionen Aminoplast- harze wie plastifizierte 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, PoIyamidoamine oder Gemische aus Formaldehyd und Ammoniak und/oder Aminen in Mengen von 0,05-10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5—5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung zugesetzt. Vorzugsweise wird Hexamethylentetramin verwendet. Der Zusatz kann unmittelbar nach der Herstellung der wäßrigen Copolymerisatdispersion oder kurz vor der Verarbeitung der Dispersion erfolgen.
Das Vernetzungsmittel wird dabei der wäßrigen Copolymerisatdispersion als solches oder in Form einer 1 —10%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 Copolymerisatfilme bei höheren Temperaturen beschleunigt werden. Die vernetzten Filme sind je nach dem verwendeten Vernetzungsmittel und der Vernet-Zungstemperatur farblos bis schwach gefärbt. Insbesondere bei Verwendung von Hexamethylentetramin werden farblose vernetzte Polymerisatfilme erhalten. Die Vernetzung der Filme läßt sich leicht durch Schmelzindex-Messung gemäß DIN 53 735 sowie durch die Unlöslichkeit in verschiedenen Lösungsmitteln feststellen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen wäßrigen
vernetzbaren Copolymerisatdispersionen erfolgt in an sich bekannter Weise durch Polymerisation der Monomeren in wäßriger Emulsion in Gegenwart von radikalischen Initiatoren. Dabei kann nach einem »Ansatz«-, einem »Monomerenzulauf«- und einem »Emulsionszulauf-Verfahren« vorgegangen werden. Beim »Ansatz-Verfahren« werden alle Ingredientien im Reaktionsgefäß vorgelegt, und die Polymerisation wird durch Wärme oder Zugabe eines Katalysators gestartet; beim »Monomerenzulauf-Verfahren« wird die Hauptmenge des Monomeren über eine bestimmte Zeit der Polymerisationsflotte zugesetzt, und beim »Emulsionszulauf-Verfahren« erfolgt die Zudosierung des Monomeren in wäßriger Emulsion. Bei Herstellung der Vinylester/Äthylen-Copolymerisatdispersionen kann ebenfalls nach den erwähnten Verfahren gearbeitet werden; die Polymerisation kann bei konstantem, steigendem oder fallendem Äthylendruck im Bereich von 5 bis 150 Atmosphären erfolgen.
Die wäßrigen Copolymerisatdispersionen haben einen Polymerisatgehalt von 30—70 Gew.-%, bezogen auf die Dispersion. Sie eignen sich besonders zur Herstellung von Überzügen auf Metallen, Papier, Holz, Kunststoffen und Mauerwerk, als Pigmentbindemittel in Anstrichstoffen und im Bauwesen, als Bindemittel für gewebte oder nichtgewebte Fasermaterialien sowie für Spezialklebstoffe, z. B. Möbelfolienklebstoffe oder Beflockungskleber.
Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen näher erläutert (die Viskositätsbestimmungen erfolgten jeweils bei 200C):
Beispiel 1
In einen 30-1-Druckautoklav aus rostfreiem Stahl mit Ankerrührer wurde eine Polymerisationsflotte aus folgenden Bestandteilen eingegeben:
144 g oxäthyliertes Nonylphenol mit 30 Mol Äthylenoxid pro Mol Nonylphenol 21,6 g Natriumäthensulfonatlösung(25°/oig) 15 g Natriumacetat
54 g Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88 MoI-% und einer Viskosität der 4%igen wäßrigen Lösung bei 20° C von 18 cP und 2500 g Wasser
Nachdem die Lösung auf 70° C erwärmt worden war, wurden 10% einer Monomerenmischung aus 2,7 kg Vinylacetat und 0,3 kg Monochloressigsäurevinylester schnell zugegeben und ein Äthylendruck von 20 at eingestellt. Dann pumpte man die Restmenge des Monomerengemisches und eine Katalysatorlösung von 18 g Ammoniumpersulfat in 0,8 kg Wasser gleichmäßig zu und ließ bei 80° C zwei Stunden nachreagieren, während man den Druck auf 20 at hielt. Als Reaktionsprodukt wurde eine homogene stabile wäßrige, 50gew.-%ige Vinylacetat/Monochloressigsäurevinylester-ZÄthylen-Copolymerisat-Dispersion mit einem Äthylengehalt des Polymerisats von ca. 10 Gew.-°/o erhalten. Die Dispersion wurde in einer Schichtdicke von ca. 0,5 mm Naßfilmdicke auf Glasplatten aufgegossen und bei Raumtemperatur 1 —2 Tage getrocknet. Ein getrockneter Polymerisatfilm aus der Dispersion war nach Lagerung bei Raumtemperatur und nach Temperung bei 100° C in organischen Lösungsmitteln, wie Dimethylsulfoxid, Trichloräthylen und Aceton löslich. Der Schmelzindex des Filmes J 2^c-Wert lag bei 100 g/10 Min. Wurde der Originaldispersion mit einem DH-Wert von etwa 5 oder der mit Ammoniak oder
Natronlauge auf einen pH-Wert von 7 eingestellten Dispersion Hexamethylentetramin in einer Menge von 10 g einer lOproz. wäßrigen Lösung zu 100 g Dispersion zugesetzt, so wurden nach Trocknung bei Raumtemperatur vernetzte, farblose Filme erhalten. Die Filme waren unlöslich in den erwähnten organischen Lösungsmitteln, der J ^°6°c- Wert lag unterhalb 0,1 g/l 0 Min.
Beispiel 2
100 Gewichtsteile einer wie in Beispiel 1 hergestellten Vinyl&cetat/Monochloressigsäurevinylester/Athylen-Copolymerisatdispersion wurden nach Einstellen mit Ammoniak auf einen pH-Wert von 7 mit 10 Gewichtsteilen einer 10%igen wäßrigen Lösung von Hexamethylendiamin versetzt Der Film aus der Dispersion war nach Trocknung und Temperung bei 80° C während 4 Stdn. vernetzt und unlöslich in organischen Lösungsmitteln, z. B. Aceton und Dimethylsulfoxid, der J >^C-Wert lag unterhalb 0,1 g/10 Min.
Beispiel 3
In ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 wurde unter Einsatz von 2,55 kg Vinylacetat, 0,3 kg Vinylchlorid und 0,15 kg Monochloressigsäurevinylester bei 20 Atm. Äthylendruck eine wäßrige Vinylacetat/Vinylchlorid/
Monochloressigsäurevinylester/Äihylen-Dispersion
hergestellt Die Dispersion hatte einen Feststoffgehalt von 50 Gew.-%, der Äthylengehalt des Polymerisats betrug 9%. Der Film aus der Dispersion war unvernetzt Durch Zusatz von 10 Gewichtsteilen einer 10%igen wäßrigen Lösung von Hexamethylentetramin zu 100 Gewichtsteilen Dispersion und Aufgießen der Mischung auf eine Glasplatte in 0,5 mm Schichtdecke wurde nach dem Trocknen ein vernetzter Polymerisatfilm mit einem Schmelzindex Jjf£c von unter 0,1 g/10 Min. erhalten.
Beispiel 4
100 Gewichtsteile einer nach Beispiel 1 hergestellten Vinylacetat/Monochloressigsäurevinylester/Äthylen-Copolymerisatdispersion wurden mit 10 Gewichtsteilen einer 40proz. wäßrigen Formaldehydlösung 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 Jjf6°c lag unterhalb 0,1 g/10 Min.
Beispiel 5
Es wurde eine 50gewichtsprozentige wäßrige Copolymerisatdispersion aus Vinylacetat und Monochloressigsäurevinylester mit einem Monomeren-Gewichtsverhältnis von 97 :3 hergestellt. Der getrocknete Polymerisatfilm aus der Dispersion war löslich in Aceton, der Schmelzindex J^; lag bei 50 g/10 Min. Nach Zugabe von 20 g einer 1Ö°/oigen wäßrigen Hexamethylentetraminlösung zu 100 g der auf pH 7 eingestellten Dispersion war der dann erhaltene Film vernetzt, eine Löslichkeit in Aceton war nicht mehr gegeben, der J^°6°c-Wert lag unterhalb 0,1 g/10 Min.
Beispiel '6
Eine 50gewichtsprozentige 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 10 g einer 10%igen wäßrigen Hexamethylentetraminlösung zu 100 g der Dispersion vernetzt. Der farblose Film aus der
Dispersion ließ sich nich» mehr in Aceton lösen, der J^o°c-Wert lag unterhalb 0,1 g/10 Min.
Beispiel 7
100 g einer 50gewichtsproi;entigen wäßrigen Vinyl-
acetat/Monochloressigsäurevinylester/Acrylsäure-nbutylester-Copolymerisatdispersion mit einem Monomeren-Gewichtsverhältnis von 65 :5 :30 wurden durch Zusatz von 5 g einer 10%igen wäßrigen Hexamethylentetraminlösung vernetzt Der vorher in Aceton lösliche Film aus der Dispersion war nach der Amin-Zugabe in Aceton nicht mehr löslich, der J^c-Wert lag unterhalb 0,1 g/10 Min.
Beispiel 8
Es wurde eine 50gewichtsprozentige wäßrige Dispersion aus Vinylacetat, Monochloressigsäurevinylester und einem handelsüblichen Gemisch von Vinylestern verzweigter gesättigter Monocarbonsäuren mit ca. 10 C-Atomen mit einem Monomeren-Gewichtsverhältnis von 62 :5 :34 verwendet Ein getrockneter Polymerisatfilm aus dieser Dispersion war löslich in Aceton, der Schmelzindex J^°6°c des Filmes lag bei 50 g/10 Min. Nach Zusatz von 20 g einer 10%igen wäßrigen Hexamethylentetraaminlösung zu 100 g Dispersion war eine Löslichkeit des dann erhaltenen Filmes nicht mehr gegeben, der Schmelzindex Jjfj0 des farblosen Filmes lag unterhalb 0,1 g/10 Min.
B e ϊ s ρ i e 1 9
a) Herstellung ejner Vinylacetat/Monochloressig-
säurevinylester/Äthylen-Cogolymerisatdispersion
mit einem höheren Äthylenanteil
In ein 30-1-Druckreaktionsgefäß mit Temperaturregeleinrichtung und Rührwerk wurde eine auf pH = 5 eingestellte Polymerisationsflotte, bestehend aus 5700 g Wasser, 44 g des Oxäthylierungsproduktes aus 1 Mol Stearylalkoho! und 20 Mol Äthylenoxid, 115 g Polyvinylalkohol mit einer Viskosität der 4%igen wäßrigen Lösung von I8cP 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 150 U/Min, eingestellt 790 g einer Mischung aus 24 g Monochloressigsäurevinylester und 766 g Vinylacetat zugegeben, der Kesselinhalt auf 60° 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 Innentemperaiur von 6O0C und einem Äthylendruck von 45 Atmosphären mit der sechsstündigen Dosierung einer Mischung aus 205 g Monochloressigsäurevinylester und 6880 g Vinylacetat, einer Lösung aus 190 g Polyvinylalkohol mit einer Viskosität der 4%ige'n wäßrigen Lösung von 18 cP und einem Verseifungsgrad von 88 Mol-% in 2000 g Wasser und einer Lösung von 14,4 g Ammoniumpersulfat in 420 g Wasser begonnen. Nach beendeter Zudosierung wurde der Ansatz mit einer Lösung von 3,6 g Ammoniumpersulfat in 105 g Wasser versetzt und 1,5 Stdn. bei einer Innentemperatur von 75° C nachge-
heizt. Anschließend wurde die Äthylenzufuhr abgestellt. Nach dem Abkühlen wurde eine 55gewichtsprozentige
Vinylacetat/Monochloressigsäurevinylester/Äthylen-Copolymerisatdispersion mit einer Latexviskosität von
12 Poise, einer durchschnittlichen Teilchengröße der Latexpartikel von ca. 0,9 μ und einem Äthylehgehalt des Polymerisates von 20Gew.-% erhalten. Die Eigenschaften des Dispersionsfilms sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
b) Kombination der Vinylacetat/Monochloressig-
säurevinylester/Äthylen-Copolymerisatdispersion
mit vernetzend wirkenden Substanzen
c) Herstellung von PVC-Folien/Buchenholz-Verklebungen
Die Copolymerisatdispersion und Kombinationen der Copolymerisatdispersion mit verschiedenen vernetzend wirkenden Substanzen wurden zur Herstellung von Verkiebungen von PVC-Möbelfolien auf Buchenholz eingesetzt. Dabei wurde einmal die unkonfektionierte und einmal die konfektionierte Dispersion als Kleber verwendet Die Konfektionierung wurde nach folgender Rezeptur durchgeführt: 100 Gewichtsteile der 50gewichtsprozentigen 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 eingerührt Nach 24stündigem Stehen wurde die Verklebung der 2,5 cm breiten Hart-PVC-Folien auf Buchenholz durchgeführt Nach viertägiger Konditionierung der Verklebungen bei 23° C und 50% rel. Luftfeuchte wurde die Schälfestigkeit der Verklebungen bei verschiedenen Temperaturen und verschiedenen Abzugsgeschwindigkeiten mit einer Zugprüfmaschine gemessen (Tabelle 2). Die Schälfestigkeiten der Verklebungen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Dispersionen ohne Zusatz und der Vergleichsdispersionen mit und ohne Zusatz lagen bei Einsatz der unkonfektionierten Dispersion bei 0,7 kp/2,5 cm. bei Einsatz der konfektionierten Dispersion als Kleber bei 0,4 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 300% gesteigert werden.
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, 7, B, der Schmelzändex j]?^°c nach is Temperung bei Raumtemperatur und bei 1000C untersucht. Die Ergebnisse mit den Dispersionen aus den Beispielen 9 bis 12 und den beiden Vergleichsbeispielen 1 und 2 (vgl. Sp. 8,9und 10)werden in Tabelle 1 wiedergegeben. Bei Messung der Schmelzindices der zusalzfreien 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 Löslichkeitsprüfungen. Während Copolymerisatfilme aus den erfindungsgemäßen Dispersionen ohne Zusatz in Dimethylformamid löslich sind, werden nach Zusatz der vernetzenden Substanzen zu den Dispersionen unlösliche Filme erhalten.
Beispiel 10
Die Herstellung der wäßrigen Copolymerisatdispersion erfolgte wie in Beispie! 9a beschrieben, jedoch wurde eine andere Monomerenmischung eingesetzt und bei einem Äthylendruck von 10 Atm. polymerisiert. Bei Raumtemperatur wurde der wäßrigen Polymerisationsflotte eine Mischung aus 764 g Vinylacetat und 38 g Monochloressigsäurevinylester zugesetzt, nach Einsetzen der Polymerisation wurde während 6 Stdn. eine Mischung aus 6880 g Vinylacetat und 344 g Monochloressigsäurevinylester zugepumpt. Es wurde eine stabile 55gewichtsprozentige Dispersion mit einer Latexviskosität von 19 Poise und einem Äthylengehalt des Polymerisats von 5 Gewichtsprozent erhalten.
Vergleichsbeispiel 1
Die Herstellung der Dispersion erfolgte wie in Beispiel 9a beschrieben, jedoch wurde kein Monochloressigsäurevinylester verwendet. Bei Raumtemperatur wurden der wäßrigen Polymerisationsflotte 764 g Vinylacetat zugesetzt, während der sechsstündigen Dosierphase wurden 6880 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 9200 g Wasser, 247 g Polyvinylalkohol mit einer Viskosität der 4proz. wäßrigen Lösung von 8 cP und einem Verseifungsgrad von 88 Mol-%, 247 g Polyvinylalkohol mit einer Viskosität der 4proz.
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, anschließend wurde das Rührwerk auf 150 U/Min, eingestellt 790 g einer Mischung aus 8 g Monochloressigsäurevinylester und 764 g Vinylacetat zugegeben, der Kesselinhalt auf 6O0C erwärmt und eine Lösung von 6 g Ammoniumpersulfat in 250 g Wasser zugesetzt Während des Aufheizvorganges wurde Äthylen bis zu einem Druck von 45 Atmosphären zugegeben, nach Einsetzen der Polymerisation wurde bei einer Innentemperatur von 6O0C und einem Äthylendruck von 45 Atmosphären mit der sechsstündigen Dosierung einer Mischung aus 68 g Monochloressigsäurevinylester und 6880 g Vinylacetat und einer Lösung aus 14,4 g Ammoniumpersulfat in 600 g Wasser begonnen. Nach beendeter Zudosierung wurde der Ansatz mit einer Lösung von 3,6 g Ammoniumpersulfat in 150 g Wasser versetzt und 1,5
Stdn. bei einer Innentemperatur von 750C nachgeheizt.
Anschließend wurde die Äthylenzufuhr abgestellt, und nach dein Abkühlen wurde eine 50gewichtsprozentige Vinylacvtat/Monochloressigsäurevinylester/Äthylen-
10
Copolymerisatdispersion mil einer Latexviskosität von 15 Poise, einer durchschnittlichen Teilchengröße von ca. 1 μ und einem Äthylengehalt des Polymerisats von 21 Gew.-% erhalten.
Beispiel
Die Herstellung der wäßrigen Copolymerisatdispersion erfolgte wie in Beispiel U, jedoch wurde mit einer abgeänderten Monomerenmischung bei einem Äthylendruck von 5 Atm. polymerisiert. Bei Raumtemperatur wurde der wäßrigen Polymerisationsflotte eine Mischung aus 764 g Vinylacetat und 76 g Monochloressigsäurevinylester zugesetzt, nach Einsetzen der Polymerisation wurde während 6 Stdn. eine Mischung aus 6880 g Vinylacetat und 688 g Monochloressigsäurevinylester zugepumpt. Die erhaltene Vinylacetat/Monochloressigsäürevinylester/Äthylen/Copolymerisatdispersion hatte einen Festgehalt von 51 Gew.-% und eine Latexviskosität von 23 Poise.
Vergleichsbeispiel 2
Die Herstellung der Dispersion erfolgte wie in Beispiel 11 beschrieben, jedoch wurde kein Monochloressigsäurevinylester verwendet. Bei Raumtemperatur wurde: der wäßrigen Polymerisationsflotte 764 g Vinylacetiit zugesetzt und während der sechsstündigen Dosierphase wurden 6880 g Vinylacetat der Polymerisationsmischung zudosiert. Es wurde eine 50gewichtsprozentige wäßrige Vinylacetat/Äthylen-Copolymerisatdispersion mit einer Latexviskosität von 19 Poise erhalten.
Tabelle 1
Schmelzindices von Copolymerisatfilmen
Dispersion aus Beispiel Vernetzend
Zusatz
wirkender Schmelzindex J -^6 c (g/10Min.)
Art*) Menge (g)
bez. auf 100 g
Dispersions-
feststofT
Temperung
bei 20'C
Temperung
bei lrxrc
während
12 Stdn.
9 _ _ 44 25
9 A 2,7 0,02 0,01
9 A 5,4 0,01 0,01
9 B 0,5 0,12/0,04/0,01
9 C 0,5 2,9/1,2/0,6 0,04
9 D 0,5 1,2/0,6/0,3 0,08
10 A 2,7 0,01 0,01
Vergleichsbeispiel 1 - - 3,5 2,3
Vergleichsbeispiel 1 A 2,7 4,2 2,7
Vergleichsbeispiel 1 B 0,5 3,2 1,2
11 - - 2 8,8
11 A 2,7 0,01 0,1
11 B 0,5 0,2/0,1/0,03 0,03
12 - - 30 25
12 A 5,4 0,3 0,1
Vergleichsbeispiel 2 - - 2,5 2,3
Vergleichsbeispiel 2 D 1,5 3,6 1,9
*) A = Hexamethylentetramin.
B = Teilveräthertes Tetramet
hvlolmelamir !-Kondensation snrodukt mit 2_5 Meth vläther-GruDDen
pro Mol Melamin.
C = Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukt aus 1 Mol Melamin und 2,6 Mol Formaldehyd. D = Pentamethylolmelamintetramethyläther.
Tabelle 2
Schälfestigkeiten von PVC-Folienverklebungen auf Buchenholz
Dispersion aus Beispiel Vernetzend
Zusatz
wirkender Schälfestigkeit bei 70°C u.
0,1 cm/Min.
Abzugsgeschwindigkeit/
kp/2,5 cm
Konfekt.
Dispersion
Art*) Menge (g)
bez. auf 100 g
Dispersions
feststoff
Reine Disper
sion
0,4
9 _ _ 0,7 1,3
9 Λ
rv
2,7 1,4 1,6
9 A 5,4 1,5 1,1
9 E 3,5 1,2 0,9
9 F 2,0 1,5 0,7
9 B 0,5 0,9 1,4
10 A 2,7 1,3 0,3
Vergleichsbeispiel 1 - - 0,65 0,3
Vergleichsbeispiel 1 A 2,7 0,7 1,3
11 A 2,7 1,6 1,3
11 G 1,8 1,3 0,25
12 - - 0,6 2,2
12 A 5,4 1,7 0,6
12 D 1,5 0,9 0,4
Vergleichsbeispiel 2 - - 0,7 0,35
Vergleichsbeispiel 2 A 2,5 0,65
*) A = Hexamethylentetramin.
B = Teilveräthertes Tetramethylolmelamin-Kondensationsprodukt mit 2,5 Methyläther-Gruppen
pro Mol Melamin.
D = Pentamethylolmelamintetramethyläther. E = Diäthylentriamin.
F = Gemisch aus einem mit einem aliphatischen Glycidyläther modifizierten Polyamidoamin und dem Umsetzungsprodukt aus einem araliphatischen Diamin mit Formaldehyd und Phenol. G = Tetramethylendiamin.
Vergleichsbeispiel 3
Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Abweichung, dcfi ein Monomerengemisch aus 2,4 kg Vinylacetat und 0,6 kg ( = 20 Gew.-%) Monochloressigsäurevinylester eingesetzt wurde. Als Reaktionsprodukt wurde eine stabile, wäßrige, 50gewichtsprozentige Vinylacetat/Mo-
nochloressigsäurevinylester/Äthylen-Copolymerisat-Dispersion erhalten; der Äthylengehalt des Copolymerisats betrug 10 Gew.-%.
Der aus der Dispersion hergestellte, getrocknete Polymerisatfilm war nach Lagerung bei Raumtempera-
tür und nach Temperung bei 10O0C in Dimethylsulfoxid, Trichlorethylen und Aceton löslich. Der Schmelzindex des Films(12?°6°C-Wert) laSbei 280 S/10 Min-
Nach Zugabe von 10 g einer lOprozentigen wäßrigen Lösung von Hexamethylentetramin zu 100 g der Dispersion und anschließender Trocknung wurde ein Film erhalten, dessen Schmelzindex (I ^0-Wert) 38 g/10 Min. betrug. Auch durch Zugabe größerer Mengen von Hexamethylentetramin gelang es nicht, den Polymerisatfilm so vollständig zu vernetzen, daß der Schmelzindex-Wert weniger als 1 g/10 Min. betrug.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Wäßrige Dispersion eines vernetzbaren Copolymerisats aus einem Vinylester und einem α-Halogenalkancarbonsäurevinylester sowie gegebenenfalls weiteren ungesättigten Monomeren, die gegebenenfalls noch einen Weichmacher, 0,5 bis 10 Gewichtsprozent (bezogen auf das Copolymerisate eines Emulgators und/oder eines Schutzkolloids und ι ο ein Vernetzungsmittel sowie andere übliche Zusätze enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat nach üblichen Polymerisationsverfahren in wäßriger Emulsion aus (a) 50 bis 99,9 Gewichtsprozent mindestens eines Vinylesters einer gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, (b) 0,1 bis 15 Gewichtsprozent Monochloressigsäurevinylester und (c) 0 bis 49,9 Gewichtsprozent Äthylen, eines «-Monoolefins mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, eines Acryl-, Methacryl-, Malein- oder Fumarsäureesters eines gesättigten einwertigen aliphatischen Alkohols mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, eines äthylenisch ungesättigten Halogenkohlenwasserstoffs, Acrylamid oder Acrylnitril sowie gegebenenfalls (d) einer geringen Menge stabilisierend wirkender Monomerer erhalten wird und die Dispersion einen Copolymerisatgehalt von 30 bis 70 Gewichtsprozent aufweist.
2. Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel ein Aminoplastharz, ein Polyamin, ein Polyamidoamin oder ein Gemisch aus Formaldehyd und Ammoniak und/oder einem Amin ist und in einer Menge von 0,05 bis 10 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gesamtgemisch) vorliegt.
3. Dispersion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel Hexamethylentetramin ist, das in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent (bezogen auf das Gesamtgemisch) vorliegt.
4. Verwendung der Dispersion gemäß Anspruch 1, 2 oder 3 zur Herstellung von Überzugsmitteln oder Klebstoffen oder als Bindemittel für Fasermaterialien.
45
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