DE2601200A1 - Waessrige dispersion eines eine epoxidkomponente enthaltenden vinylacetat-aethylen-copolymerisats - Google Patents

Waessrige dispersion eines eine epoxidkomponente enthaltenden vinylacetat-aethylen-copolymerisats

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DE2601200A1 DE19762601200 DE2601200A DE2601200A1 DE 2601200 A1 DE2601200 A1 DE 2601200A1 DE 19762601200 DE19762601200 DE 19762601200 DE 2601200 A DE2601200 A DE 2601200A DE 2601200 A1 DE2601200 A1 DE 2601200A1
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Description

SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED
Osaka, Japan
" Wäßrige Dispersion eines eine Epoxidkomponente enthaltenden Vinylacetat-Äthylen-rCopolymerisats K
Priorität: 14. Januar 1975, Japan, Nr. 6599 /1975 16. Juli 1975, Japan, Nr. 87528/1975
Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Wäßrige Emulsionen von Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisaten, nachstehend als VAE-Emulsionen bezeichnet, wurden bisher in einem breiten Umfang als Klebstoffe für verschiedene Materialien, beispielsweise Papiere, Stoffe, Holz, Aluminium oder hydrophobe Polymerisate, z. B. Polyvinylchlorid oder Polystyrol, verwendet. Der Grund hierfür ist ihr breiter Anwendungsbereich bei Klebstoffen. Darüber hinaus wurden die vorstehenden Emulsionen vielfach in Klebstoffen, Beschichtungsmitteln und Textilpapierbeschichtungen verwendet, da die wäßrigen Dispersionen der* Copolymerisate
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ORIGINAL INSPECTED
Γ ~l
gute Pilmbildungseigenschaften bei niedrigen Temperaturen aufweisen und die gebildeten Filme eine sehr gute Wasser-, Alkali- und Wärmefestigkeit, Weichheit und Wetterbeständigkeit haben. Diese Eigenschaften lassen sich in einem breiten Bereich durch Kontrolle der Zugabemenge des zu pol yme irisierende η Äthylens variieren» Darüber hinaus lassen sich die wäßrigen Dispersionen auch sehr gut verarbeiten, da kein organisches Lösungsmittel eingesetzt wird«
Andererseits erfüllen die VAE-Emulsionen nicht alle für die verschiedenen Anwendungszwecke erforderlichen Eigenschaften, sondern weisen noch manche Nachteile auf. Beispielsweise weisen die Emulsionen bei Verwendung als Klebstoffe für Polyolefinpolymerisate eine ungenügende Klebefähigkeit auf. Weiterhin weisen die Emulsionen bei der Verwendung als Beschichtungsmittel infolge ihrer hohen Klebrigkeit eine geringe Beständigkeit gegen Verfärbungen auf.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde versucht, die VAE-Emulsionen durch Zugabe verschiedener Vernetzungsmittel zu vernetzen. Spezielle Beispiele für hierfür verwendbare Vernetzungsmittel sind Allylester polyfunktlonelier Säuren, z. B. Triallylcyanurat, Diallylfumarat oder Diallylraelamin, Divinyläther, Diallylather, Vinylester mehrbasischer Säuren, z. B. Divinyladipat, oder N-Methylolverbindungen, wie N-Methylolacrylamid oder N-Methylolmethacrylamid. Die Vernetzungsmittel können während oder nach der Copolymerisationsreaktion des Vlnylacetats mit dem Äthylen zugesetzt werden. Dieses Verfahren dient der Verbesserung der
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Eigenschaften des Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisats, beispielsweise der mechanischen Festigkeit und der Lösungsmittelbeständigkeit. Es dient jedoch nicht zur Verbesserung der Klebefähigkeit gegenüber Polyolefinpolymerisaten und verbessert nicht die hohe Klebrigkeit der Beschichtungsmassen aus den vorstehenden Copolymerisaten. Das vorstehende Verfahren verschlechtert im Gegenteil die besonderen Eigenschaften der VAE-Emulsion·
Aufgabe der Erfindung ist es, eine wäßrige Dispersion eines Vinylacetat-Ä'thylen-Copolymerisats zu schaffen, die ausgezeichnete Eigenschaften aufweist und die vorstehend beschriebenen Nachtelle vermeidet.
Die Lösung der Aufgabe beruht auf dem überraschenden Befund, daß man eine solche erwünschte wäßrige Dispersion eines Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisats dadurch erhalten kann, daß man eine Epoxidkomponente enthaltendes Vinylacetat und Äthylen mit der Maßgabe der Emulsionspolymerisation unterwirft, daß das Vinylacetat und das Äthylen im entstandenen Copolymerisat in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, und daß das Copolymerisat einen bestimmten Epoxidgehalt aufweist. Die auf diese Weise erhaltene, wäßrige Dispersion weist bei der Verwendung in Beschichtungsmitteln keine hohe Klebrigkeit, der Beschichtung auf und hat darüberhinaus eine sehr gute Klebefähigkeit gegenüber Polyolefinpolymerisaten, die durch Verwendung der bekannten VAE-Emulsionen nicht in ausreichendem Maße erreicht wird.
Somit' betrifft die Erfindung den in den Ansprüchen gekennzeich-
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neten Gegenstand.
Im erfindungsgemäßeη Verfahren zur Herstellung der wäßrigen Dispersion sind die Epoxidkomponente sowie das Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisat homogen in den Teilchen der wäßrigen Dispersion enthalten· Die Umsetzung kann bei dem angegebenen spezifischen pH-Wertbereich ohne Ringöffnung der Epoxidgruppe erfolgen. Dadurch besitzt die erhaltene erfindungsgemäße wäßrige Dispersion in ausreichendem Maße vorteilhafte Eigenschaften bei Klebstoffen für Polyolefinpolymerisate und in Beschiehtungsmitteln.
" Die erfindungsgemäß als Vernetzungsmittel eingesetzte Epoxidkomponente wird in monomerem Vinylacetat gelöst. Sofern die Epoxidkomponente dem Polymerisationsgemisch von Vinylacetat und Äthylen zugesetzt wird, ohne zuvor in Vinylacetat gelöst zu werden, d. h. in Form einer unabhängigen Emulsion, entsteht ein heterogenes Gemisch von Epoxidkomponententeilchen, Teilchen des Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisats und von Teilchen des die Epoxidkomponente enthaltenden Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisatst Hierdurch wird die einheitliche Vernetzung des Copolymerisate mit dem Härter verhindert, wodurch die entstandene wäßrige Dispersion eine verschlechterte Klebefähigkeit und die daraus hergestellten Beschichtungen verschlechterte Eigenschaften auf-
' weisen.
Der Gehalt an Epoxidkomponente in der erfindungsgemäßen wäßrigen Dispersion beträgt 0,5 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisat, Bei einem ge-
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ringeren Gehalt an Epoxidkomponente als 0,5 Gewichtsprozent weist die erhaltene wäßrige Dispersion nicht die erwünschten Eigenschaften auf. Andererseits sind bei einem Gehalt von über 60 Gewichtsprozent wichtige Eigenschaften des Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisats, beispielsweise die sonst sehr gute Klebefähigkeit gegenüber Polyvinylchlorid, Weichheit und Wetterbeständigkeit, verschlechtert.
Die verfahrensgemäß verwendbaren Epoxidverbindungen sind im monomeren Vinylacetat löslich. Beispiele für verfahrensgemäß bevorzugt verwendbare Epoxide sind Bisphenol-A-Epichlorhydrin-• Epoxide, Polyalkylenäther-Epoxide, Se i te nice tte η -enthaltende Epoxide, alicyclische Epoxide, PoIy-
fettsäureester-Epoxide, Glyceryltriepoxide, Alkylphenol-Epoxide oder Novolak-Epoxide. Spezielle Beispiele für bevorzugt verwendbare Epoxidverbindungen sind Glycidylepoxide, hergestellt durch Kondensation von Epichlorhydrin mit einem Phenol, z. B. Hydrochinon, Resorcin, Catechin, Phloroglucin, Dihydroxydiphenyl, Bisphenol A (2,2-Bis-(4-hydroxyphenol)-propan), Bisphenol P, p-Hydroxyphenyläthan oder ein Phenol- oder Kresol-Novolak, Glycidylepoxide, hergestellt durch Umsetzung von Epichlorhydrin mit einem aliphatischen Polyol, z. B, Äthylenglykol, Butandiol, Hexandiol, Polypropylenglykol, Glycerin, Erythrit oder 4,V-Dihydroxydicyclohexylpropan, Glycidylesterepoxide, hergestellt durch Umsetzung einer aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen Polycarbonsäure mit Epichlorhydrin, z. B. Diglycidyladipat, Diglycidylphthalat, Diglycidylisophthalat, Diglycidylterephthalat, Dlglycidylhexahydrophthalat oder Glycidyl-p-
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hydroxybenzoat, alicyclische Epoxide, ζ. B. Vinylcyclohexandioxid, Dicyclopentadiendioxid oder Bis-(3,1»-epoxy-6-methylcyclohexyl)-adipat oder Polyallylglycidyläther, hergestellt durch Polymerisation von Allylglycidyläther.
Die erfindungsgemäße wäßrige Dispersion kommt gemeinsam mit einem Härter zur Anwendung· Als Härter kommen vorzugsweise Amine in Frage* Spezielle Beispiele für bevorzugt verwendbare Amine sind aliphatische Polyamine oder deren Addukte, z. B, Äthylendiamin, Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin, Diäthylaminopropylamin oder deren Mono- oder Di-Epoxidaddukte, heterocyclische Amine oder deren Addukte, z, B. N-Aminoäthylpiperazin, aliphatische Polyamine dimerer Säuren oder deren Addukte, Polyamide dimerer Säuren mit aliphatischen Aminen, aromatische Polyamine oder deren Addukte, z« B. m-Phenylendiamln, Diphenyldiaminomethan oder deren Mono- oder Di-Epoxidaddukte, tertiäre Amine, z. B. Benzyldimethylamin oder Amine aus Melamin-Formaldehyd-Vorkondensaten. weiterhin bevorzugt verwendbar sind Polysulfide und Phenol-Formaldehyd-Vorkondensate.
Im erfindungsgemäßen Verfahren ist es wesentlich, den pH-Wert im Emulsions-Polymerisationsgemisch in einem Bereich von 3 bis 7 zu belassen, damit sowohl die Ringöffnung der Epoxidgruppe als auch die Hydrolyse des Vinylacetats vermieden werden. Hierzu kann eine geeignete, zur Einstellung des pH-Werts verwendbare Verbindung in der erforderlichen Menge eingesetzt werden, um den pH-Wert des Reaktionsgemisches in dem erwünschten Bereich einzustellen. Spezielle Beispiele für bevorzugt verwendbare Ver-
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bindungen zum Einstellen des pH-Wertes sind Ammoniumhydrogencarbonat,. Natriumhydrogencarbonat, Dinatriumphosphat, Natriumacetat, Ammoniak in Wasser, Essigsäure oder Salzsäure. Die vorstehenden Verbindungen können alleine oder in einem Gemisch aus mindestens zwei Verbindungen eingesetzt werden.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Emulsioniäpolymerisationsgemisch unter Verwendung verschiedener Dispergiermittel dispergiert, beispielsweise unter Verwendung verschiedener wasserlöslicher hochmolekularer Verbindungen als Schutzkolloide und/oder verschiedener nichtionischer oder anionischer Tenside als Emulgatoren. Diese Schutzkolloide und Emulgatoren können alleine oder kombiniert eingesetzt werden. Spezielle Beispiele für bevorzugt verwendbare Schutzkolloide sind Polyvinylalkohol, partiell hydrolysierte Polyvinylalkohole oder Cellulosederivate, z, B. Methylcellulose oder Hydroxyäthylcellulose» Sofern das Schutzkolloid allein eingesetzt wird, d. h. ohne Verwendung eines Emulgators, wird vorzugsweise ein partiell hydrolysierter Polyvinylalkohol mit einem mittleren Molekulargewicht von 310 bis 2 700 und einem durchschnittlichen Hydrolysegrad von 70 bis 97 Molprozent in einer Zugabemenge von 2 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Epoxidkomponente, Vinylacetat und Äthylen, eingesetzt.
Spezielle Beispiele für bevorzugt verwendbare nichtionische Tenside sind Polyoxyäthylenalkyläther, wie Polyoxyäthylenlauryläther, Polyoxyäthylenalkylphenoläther, wie Polyoxyäthylenoctylphenoläther oder Polyoxyäthylennonylphenoläther, Polyoxyäthylen-
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sorbitanfensäureester (Sorbitan = Sorbitanhydrid), wie PoIyoxyäthylensorbitanraonolaurat oder Polyoxyäthylensorbitanmonooleat oder Polyoxyäthylen-Polyoxypropylen-Blockcopolymerisate (Äthylenoxid Zugabemenge: 10 bis 80 Molprozent), Spezielle Beispiele für bevorzugt verwendbare anionische Tenside sind höhere Alkoholsulfate, wie Natriumlaurylsulfat, Polyoxyäthylensulfate, wie Natriumpolyoxyäthylenalkylsulfat oder Natriumpolyoxyäthylenalkylphenylsulfat, Dialkylsulfosuccinate, wie Natriumdialkylsulfosuccinat^ oder Alkylbenzolsulfonsäuresalze. Diese Emulgatoren werden vorzugsweise in einer Zugabemenge von 0,5 bis 8 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Epoxidkomponente, Vinylacetat und Äthylen, eingesetzt.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt gewöhnlich wie nachstehend beschrieben. Eine Dispersion aus Dispergiermittel (d. h, Schutzkolloid und/oder Emulgator) und der vorstehend beschriebenen, den pH-Wert regulierenden Verbindung in Wasser sowie die Gesamtmenge oder ein Teil des eine Epoxidkomponente gelöst enthaltenden Vinylacetats werden in einen Reaktor eingebracht. Das Gemisch wird unter Rühren dispergiert und mit Äthylen versetzt. Das entstandene Gemisch wird sodann unter einem bestimmten Äthylendruck mit einem ,radikalbildenden Polymerisationskatalysator sowie gegebenenfalls mit der verbliebenen Lösung der Epoxidkomponente in Vinylacetat versetzt,
mit
sobald das vorgelegte Vinylacetat/Äthylen gesättigt ist. Anschließend wird das Gemisch der Emulsionspolymerisation unterworfen, gegebenenfalls unter Zugabe von Äthylen und der den pH-Wert regulierenden Verbindung.
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Die Polymerisationstemperatur beträgt gewöhnlich 30 bis 9O°C. Der Polymerisationsdruck wird entsprechend dem erwünschten Äthylengehalt eingestellt. Bei einem erwünschten Äthylengehalt im Polymerisat von 5 bis 1IO Gewichtsprozent beträgt der Polymerisations-
druck vorzugsweise 3 bis 100 kg/cm .
Beispiele für im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare Polymerisationskatalysatoren sind sämtliche freie Radikale bildende Katalysatoren, beispielsweise Peroxide, die gewöhnlich bei der Emulsionspolymerisation verwendet werden. Vorzugsweise werden Redox-Katalysatoren, d. h. eine Kombination eines Reduktions- und Oxidationsmittels, eingesetzt. Spezielle Beispiele für dafür bevorzugt verwendbare Oxidationsmittel sind organische Peroxide, wie Wasserstoffperoxid, Laurylperoxid. oder tert.-Butylhydroperoxid oder anorganische Peroxosäuren, z. B, Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat, Natriumpersulfat oder Perborsäure, Als Reduktionsmittel können sämtliche Reduktionsmittel eingesetzt werden, beispielsweise Bisulfite, Sulfoxylate oder Eisen(II)-Salze. Vorzugsweise wird das Oxidationsmittel in einer Menge von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das eingesetzte Vinylacetat und das Reduktionsmittel, in einer Menge von 25 bis 100 Gewichtsprozent, bezogen auf das Oxidationsmittel, eingesetzt.
Der Feststoffgehalt der erfindungsgemäßen wäßrigen Dispersionen hängt von der Menge des zugesetzten Wassers ab. Er beträgt vorzugsweise kO .bis 60 Gewichtsprozent.
Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen wäßrigen Dispersionen
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in Klebstoffen für Sperrholz zu Dekorationszwecken, das aus einem Olefinpolymerisat und einem Sperrholz besteht, ist es besonders bevorzugt, einen partiell hydrolysierten Polyvinylalkohol als hauptsächlich eingesetztes Dispergiermittel und eine Epoxidverbindung mit einem Epoxidäquivalent von höchstens 250 einzusetzen. In diesem Fall enthält die erhaltene wäßrige Dispersion 0,5 bis höchstens 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis höchstens 5 Gewichtsprozent der Epoxidkomponente und weist eine ebenso hervorragende Klebefähigkeit auf wie eine vergleichbare Dispersion mit einem Gehalt an Epoxidkomponente von mindestens 5 Gewichtsprozent»
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist. ,
Beispiell
3,5 Teile eines partiell hydrolysierten Polyvinylalkohols (mittleres Molekulargewicht: 500, Hydrolysegrad: 90 Molprozent), 1,5 Teile eines partiell hydrolysierten Polyvinylalkohols (mittleres Molekulargewicht: 1 700, Hydrolysegrad: 86 Molprozent) sowie 0,01 Teile Natriumacetat werden in 90 Teilen Wasser dispergiert. Die entstandene Dispersion wird mit einer Lösung von 3 Teilen Epichlorhydrin-Bisphenol Α-Polymerisat (Epoxidäquivalent: 186) in 97 Teilen monomerem Vinylacetat versetzt. Das entstandene Gemisch wird in einen Autoklaven eingebracht. Es wird unter Rühren dispergiert und auf 60°C erwärmt. In das Gemisch wird anschließend Äthylen eingespritzt, bis der Druck 45 kg/cm L _l
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beträgt,
Das entstandene Gemisch wird anschließend kontinuierlich mit einer lOprozentigen Lösung von Rongalit (Formaldehyd-Natrlumsulfoxylat-Dihydrat) in Wasser und einer 0,5% Natriumacetat enthaltenden Lösung von 6% Ammoniumpersulfat in Wasser, als Polymerisationsinitiator, versetzt. Das Polymerisationsgemisch wird bei einem pH-Wert von 5 bis 6 belassen. Nach 5stündiger Umsetzung und Prüfung, ob weniger als 0,5 Gewichtsprozent Monomere verblieben sind, wird das Reaktionsgemisch zur Beendung der Polymerisationsreaktion abgekühlt. Die entstandene wäßrige Dispersion weist
• einen Peststoffgehalt von 55 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 0,90 u und eine Viskosität von 1 980 cps (EL-60 Upm ., 25°C) auf. Sie enthält I1I ppm Grobteilchen, die von einem Sieb der lichten Maschenweite 0,15 mm aufgehalten werden« Der Epoxidgehalt der Feststoffkomponenten .^beträgt 2,5 Gewichtsprozent und der Äthylengehalt des Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisats 17 Gewichtsprozent .
Beispiel 2
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch werden 94 Teile monomeres Vinylacetat und 6 Teile Epoxidkomponente eingesetzt und der Äthy-
• lendruck beträgt k2 kg/cm . Der Epoxidgehalt der festen Polymerisatbestandteile in der entstandenen wäßrigen Dispersion beträgt 4,8 Gewichtsprozent und der Äthylengehalt des Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisats beträgt 17»2 Gewichtsprozent.
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Beispiel 3
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch wird eine Dispersion von 3,0 Teilen eines partiell hydrolysierten Polyvinylalkohole (mittleres Molekulargewicht: 1 700, Hydrolysegrad: 89 Molprozent) 1,5 Teilen Polyoxyäthylennonylphenoläther (HLBH: 18,5) und 1,5 Teile Polyoxyäthylennonylphenoläther (HLB: 14,3) in 90 Teilen V/asser eingesetzt, Es werden weiterhin 95 Teile monomeres Vinylacetat und 5 Teile Epoxidkomponente eingesetzt. Der Peststoffgehalt der entstandenen wäßrigen Dispersion beträgt 56,1 Gewichtsprozent, die Teilchengröße 0,77 U und die Viskosität 1 200 cps (BL-60 Upm, 25°C). Die Dispersion enthält 10 ppm Grobteilchen, die von einem Sieb der lichten Maschenweite 0,15 mm aufgehalten werden. Der Epoxidgehalt der festen Polymerisatbestandteile beträgt 4,1 Gewichtsprozent und der Äthylengehalt des Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisats beträgt 17,5 Gewichtsprozent.
+ HLB = Hydrophil-lipophil-Verhältnis
Beispiel 4
3,5 Teile eines partiell hydrolysierten Polyvinylalkohols (mittleres Molekulargewicht: 500, Hydrolysegrad: 92 Molprozent), 1,5 Teile eines partiell hydrolysierten Polyvinylalkohols (mittleres Molekulargewicht: 1 700, Hydrolysegrad: 84 Molprozent) und 0,01 Teile Natriumacetat werden in 90 Teilen Wasser dispergiert. Die entstandene Dispersion wird mit einer Lösung aus 20 Teilen einer flüssigen Epoxidverbindung (Epichlorhydrin-BisphenolrÄ-Polymerisat, Epoxidäquivalentgewicht: 186) in 80 Teilen monomerein Vinylacetat versetzt. Das entstandene Gemisch wird in einen Autoklaven eingebracht und unter Rühren auf 6O0C erwärmt. In das
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Gemisch wird anschließend Äthylen eingespritzt, bis der Druck 40 kg/cm2 beträgt.
Das entstandene Gemisch wird kontinuierlich mit einer lOprozentigen Lösung von Rongalit in Wasser und einer °'5 % Natriumacetat enthaltenden Lösung von 6% Ammoniumpersulfat in Wasser, als Polymerisationsinitiator, versetzt« Das Polymerisationsgemisch wird bei einem pH-Wert von 5 bis 6 belassen. Anschließend wird 5 Stunden umgesetzt. Nachdem festgestellt wird, daß die verbliebene Monomerenmenge weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt, wird das Reaktionsgemisch zur Beendigung der Polymerisation abgekühlt. Die entstandene wäßrige Dispersion weist einen Peststoffgehalt von 55,2 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 0,8 u und eine Viskosität von 1 860 cps (BL-.6O Upm, 25°C) auf und enthält 16 ppm Grobteilchen, die von einem Sieb der lichten Mascheinweite 0,15 mm aufgehalten werden. Der Epoxidgehalt der festen Polymerisatbestandteile beträgt 16,4 Gewichtsprozent und der Äthylengehalt des Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisats beträgt 16 Gewichtsprozent.
Beispiel 5
1,5 Teile Hydroxyäthylcellulose (Äthylenoxid Zugabemenge: 2,5 Mol % ), 2,5 Teile Polyoxyäthylennonylphenoläther (HLB: 18,5), 1,0 Teile Polyoxyäthylennonylphenoläther (HLB: 14,3) und 0,01 Teile Natriumacetat werden in 80 Teilen Wasser dispergiert. Die entstandene Dispersion wird mit 40 Teilen einer Lösung von 40 Teilen einer festen Epoxidverbindung (Epichlorhydrin-Bisphenol Α-Polymerisat, Epoxidäquivalent: 480) in 60 Teilen mono-
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merem Vinylacetat versetzt. Das entstandene Gemisch wird in einen Autoklaven eingespeist, Das Gemisch wird unter Rühren auf 5O°C erwärmt. In das Gemisch wird anschließend Äthylen ein-
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gespritzt, bis der Druck 50 kg/cm beträgt. Anschließend wird das
Gemisch unter einem Äthylendruck von 50 kg/cm kontinuierlich gerührt, bis das Vinylacetat mit Äthylen gesättigt ist. Das entstandene Gemisch wird sodann kontinuierlich mit einer lOprozentigen Lösung von Rongalit in Wasser und einer 0,5% Natriumacetat ent haltenden 4%igen Kaliumpersulfatlösung in Wasser, als Polymerisationsinitiator, versetzt. Gleichzeitig wird das Gemisch kontinuierlich innerhalb von H Stunden mit 60 Teilen der verbliebenen Lösung des Epoxids in dem monomeren Vinylacetat versetzt. Das Polymerisationsgemisch wird sodann bei einem pH-Wert von 5»5 bis 6,5 belassen. Anschließend wird 6 Stunden reagiert. Nachdem festgestellt wird, daß die verbliebene Monomerenmenge weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt, wird das Reaktionsgemisch zur Beendigung der Polymerisationsreaktion abgekühlt. Die erhaltene wäßrige Dispersion weist einen Peststoffgehalt von 5^,8 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 0,7 u und eine Viskosität von 86Ο cps (BL-60 Upm, 250C) auf. Sie enthält 20 ppm Grobteilchen, die von einem Sieb der lichten Maschenweite 0,15 mm aufgehalten werden. Der Epoxidgehalt der festen Polymerisatsbestandteile beträgt 33 Gewichtsprozent und der Äthylengehalt des Vinylacetat-Äthylen-Gopolymerisats beträgt 15 Gewichtsprozent.
Beispiel 6
2 Teile Polyoxyäthylennonylphenoläther (Äthylenoxid Zugabemenge: 20 Mol % ), 2 !eile Polyoxyäthylennonylphenoläther (Äthylenoxid
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γ -ι
Zugabemenge: 10 Mol % ) und 0,4 Teile Natriumvinylsulfonat werden in 100. Teilen Wasser dispergiert. Das Gemisch wird mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 5 eingestellt. Die entstandene Dispersion wird mit 3P Teilen einer Lösung aus 30 Teilen einer festen Epoxidverbindung (Epichlorhydrin-Bisphenol Α-Polymerisat, Epoxidäquivalent: 920) in 70 Teilen monomerem Vinylacetat versetzt. Anschließend wird das entstandene Gemisch in einen Autoklaven eingebracht. Das Gemisch wird unter Rühren auf 5O0C erwärmt. In das Gemisch wird sodann Äthylen eingespritzt, bis der Druck 60 kg/cm beträgt. Nachdem das Vinylacetat mit Äthylen gesättigt ist, wird das Gemisch kontinuierlich mit einer lOprozentigen Lösung von
. Rongalit in Wasser und einer öprozentigen Lösung von Ammoniumper-
in Wasser
- sulfat mit einem Zusatz von Ammoniak/ zur Einleitung der Polymerisation versetzt. Gleichzeitig wird das Reaktionsgemisch während 4 Stunden mit 70 Teilen der restlichen Lösung der Epoxidverbindung im monomeren Vinylacetat versetzt. Das Polymerisationsgemisch wird bei einen pH-Wert von 6 belassen. Anschließend wird 6 Stunden umgesetzt. Nachdem festgestellt wird, daß die verbliebene Monomerenmenge weniger als 0,5 Gewichtsprozent beträgt, wird das Reaktionsgemisch zur Beendigung der Polymerisationsreaktion
• abgekühlt. Die entstandene wäßrige Dispersion hat einen Peststoffgehalt von 55 Gewichtsprozent, eine Teilchengröße von 0,2 u und eine Viskosität von 300 cps (BL-60 Upm, 25°C) und enthält 10 ppm Grobteilchen, die von einem Sieb der lichten Mascheinweite 0,15 mm aufgehalten werden. Der Epoxidgehalt der festen Polymerisatbestandteile beträgt 21,5 Gewichtsprozent und der Äthylengehalt des Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisats beträgt 28,5 Gewichtsprozent.
L J
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Die Messung des Epoxidäquivalents der festen Bestandteile der gemäß den vorstehenden Beispielen 1 bis-6 erhaltenen wäßrigen Dispersionen erfolgt mit Hilfe der Salzsäure-Dioxan-Methode, wie sie in "High Polymer Compounds Analytical Handbook", Asakura Shoten, 4. Auflage, 1970, S. 856, beschrieben ist. Aus den Ergebnissen der Messungen geht hervor, daß das Epoxidäquivalent den berechneten Werten der eingespeisten Ausgangsverbindungen entsprichst. Dies bedeutet, daß im Verlauf der Polymerisationsreaktion keine Ringöffnung der Epoxidverbindungen auftritt«
Beispiel 7
100 Teile der gemäß den Beispielen 1 bis 3 hergestellten wäßrigen Dispersion werden mit 5 Teilen Xylylendiamin (Härter) versetzt. Man erhält einen Klebstoff. In ähnlicher Weise werden 100 Teile der gemäß den Beispielen 4 bis 6 erhaltenen wäßrigen Dispersionen mit 30 Teilen Benzyldiinetliylamin (Härter) versetzt, um ebenfalls Klebstoffe zu erhalten.
Die erhaltenen Klebstoffe werden jeweils in einer Menge von 150 g/m2 auf Sperrholz (JAS, Klasse 1) aufgebracht, Danach er-
mit
folgt eine Beschichtung/einer Polyolefinfolie der Schichtdicke
70 Ji. Das entstandene Produkt wird 20 Stunden bei 25°C, einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 % und unter einem Druck von
50 kg/900 cm gehärtet. Anschließend wird der Druck auf Atmosphärendruck vermindert« Danach wird weitere 48 Stunden bei 250C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 % aushärten gelas sen. Man erhält einen Schichtstoff für dekorative Zwecke (Dekorationsplatten)»
L -J
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Die Haftfestigkeit zwischen dem Sperrholz und der Polyolefinfolie in den Dekorationsplatten und der Anteil an gebrochenem Holz werden wie nachstehend beschrieben gemessen ι Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt«
Weiterhin werden gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren ähnliche Dekorationsplatten unter Verwendung einer Polyvinylchlorid-Folie der gleichen Schichtdicke anstelle der Polyolefinfolie hergestellt. Die mit diesen Dekorationsplatten erzielten Testergebnisse sind ebenso in Tabelle I zusammengefaßt.
Vergleichsversuch 1
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch wird die Epoxidkomponente durch das monomere Vinylacetat ersetzt. Gemäß Beispiel 7 wird sodann die erhaltene wäßrige Dispersion des Vinylacetat-lthylen-Copolymerisats zur Herstellung von Dekorationsplatten verwendet. In den erhaltenen Dekorationsplatten wird die Haftfestigkeit zwischen dem Sperrholz und der Polyolefinfolie sowie der Anteil des gebrochenen Holzes gemessen. Die Messungen erfolgen ebenfalls wie nachstehend beschrieben. Die Testergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt.
Vergleichsversuch 2
Gemäß Vergleichsversuch 1 wird unter Zugabe von N-Methylolacrylamid zum Polymerisationsgemisch eine wäßrige Dispersion aus einem vernetzten Vinylacetat-Sthylen-Copolymerlsat erhalten, in dem 10 % N-Methylolacrylamid copolymerisiert sind. Gemäß Beispiel 7 werden sodann unter Verwendung der auf die vorstehende
L- _J
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Weise erhaltenen wäßrigen Dispersion Dekorationsplatten hergestellt. In einem Test wird bei den erhaltenen Dekorationsplatten die Haftfestigkeit zwischen dem Sperrholz und der Polyolefinfolie sowie der Anteil an gebrochenem Holz gemessen. Die Testdurchführung erfolgt wie nachfolgend beschrieben. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt.
Tabelle I
Wäßrige
Disper
Polyolefinfolie Anteil an
gebrochenem
Holz, (Si) *2
Polyvinylchloridfolie Anteil an
gebrochenem
Holz ,96 *2
sion Haftfestigkeit
(kg/cm) *1
100 Haftfestig
keit
(kg/cm) *1
100
Beispiel 1 1,77 100 1,77 100
Beispiel 2 1,81 100 1,69 100
Beispiel 3 1,81 100 1,73 100
Beispiel 4 1,97 100 1,77 100
Beispiel 5 1,97 100 1,81 100
Beispiel 6 1,89 10 1,85 100
Vergleichs-
versuch 1
0,71 30 1,73 HO
Vergleichs
versuch 2
0,87 1,10
Anmerkungen:
JKl) Messung der Haftfestigkeit
Die Messung der Haftfestigkeit jeder Testprobe erfolgt durch Schneiden der einzelnen Dekorationsplatten in einer
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Breite von 2,51I cm und wird unter Verwendung einer Reibungs-Zug-Testapparatur (Shimadzu Autograph, hergestellt durch Shimadzu Seisakusho Ltd., Japan) durchgeführt. Die Reibungs-Zuggeschwindigkeit beträgt 100 mm/min. Reibungs-Zugwinkel: l80°. Meßtemperatur: 25°C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 %,
#2) Messung des Anteils an gebrochenem Holz Der Anteil an gebrochenem Holz wird durch Messung des Anteils (bezogen auf die Fläche der Polyolefinfolie) des weiterhin an der Folie haftenden Holzes nach Beendigung des vorstehenden Reibungs-Zug-Testversuchs bestimmt.
Beispiel 8
100 Teile der gemäß Beispiel 1 bis 3 erhaltenen wäßrigen Dispersion werden mit 5 Teilen Xylylendiamin (Härter) vermischt. Man erhält ein Beschichtungsmittel, In ähnlicher Weise werden 100 Teile der gemäß den Beispielen 1I bis 6 erhaltenen wäßrigen Dispersionen jeweils mit 30 Teilen Benzyldimethylamin (Härter) versetzt. Man erhält ebenfalls Beschichtungsmittel.
Die erhaltenen Beschichtungsmittel werden jeweils auf Glasplatten aufgebracht, so daß 0,2 mm dicke Beschichtungen entstehen. Die auf diese Weise erhaltenen BeSchichtungen haben keine kleb rigen Eigenschaften und weisen eine ausgezeichnete Weichheit auf.
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Claims (1)

P.atentansp rüche
1. Wäßrige Dispersion eines eine Epoxidkomponente enthaltenden Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisats, dadurch gekennzeichnet , daß im Polymerisat das Gewichtsverhältnis von Vinylacetat zu Äthylen 60 : kO bis 95 : 5 beträgt und das Polymerisat einen Epoxidanteil von 0,5 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der festen Polymerisatbestandteile, aufweist,
2. Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Epoxidanteil im Polymerisat 5 bis 60 Gewichtsprozeht beträgt.
3. Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Epoxidkomponente ein Epoxidäquivalent von höchstens 250 aufweist und in einem Anteil von 0,5 bis höchstens 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der festen Polymerisatbestandteile, enthalten ist.
1W Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Vinylacetat, in dem mindestens eine Epoxidverbindung gelöst ist, und Äthylen bei einem pH-Wert von 3 bis 7 der Emulsionspolymerisation unterwirft, mit der Maßgabe, daß das Gewichtsverhältnis von Vinylacetat zu Äthylen im entstandenen, eine Epoxidkomponente enthaltenden Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisat 60 : 40 bis 95 : 5 beträgt und der Epoxidanteil im Polymerisat 0,5 bis .60 Gewichts-
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Γ Π
Prozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der festen Polymerisatbestandteile, beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation derart durchführt, daß im Polymerisat der
Epoxidanteil 5 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der festen Polymerisatbestandteile, beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch Ί und 5» dadurch gekennzeichnet, daß man als Epoxidkomponente Bisphenol A-Epichlorhydrid-Epoxide, Polyalkylenäther-Epoxide, Seitenketten-enthaltende Epoxide
Glyceryltriepoxide, Alkylphenolepoxide • oder Novolak-Epoxide einsetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
einzige
man eine/Spoxidverbindung im monomeren Vinylacetat auflöst.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus. mindestens zwei Epoxidverbindungen in monomerem Vinylacetat auflöst.
9» Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das eine Epoxidkomponente enthaltende Vinylacetat mit einem hauptsächlich aus partiell hydrolysiertem Polyvinylalkohol mit einem mittleren Molekulargewicht von 310 bis 2 700 und einem durchschnittlichen Hydrolysegrad von 70 bis 97 Molprozent bestehenden Dispergiermittel dispergiert,
10. Verfahren nach Anspruch 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, L J
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daß man den pH-Wert des Polymerisationsgemisches mit Ammoniumhydrogencarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Dinatriumphosphat, Natriumacetat, Ammoniak in Wasser, Essigsäure und/oder Salzsäure auf einen Wert von 3 bis 7 einstellt.
11. Verfahren zur Aushärtung des Copolymerisats der wäßrigen Dispersion nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aushärtung in an sich bekannter Weise unter Verwendung eines Härters vornimmt»
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als Härter ein Amin einsetzt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als Amin ein aliphatisches Polyamin, heterocyclisches Amin, aliphatisches Polyamin einer dimeren Säure , ein Polyamid einer dimeren Säure mit' einem aliphatischen Amin, ein aromatisches Polyamin, die Addukte der vorstehenden Verbindungen, ein tertiä-
ein
res Amin oder/Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat einsetzt.
14. Zweikomponentenklebstoffe, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer wäßrigen Dispersion nach Anspruch 1 bis 3 und einem Härter.
15. Zweikomponentenklebstoffe nach Anspruch I2I, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter ein Amin ist.
16. Zweikomponentenklebstoffe nach Anspruch 15, dadurch ge-
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kennzeichnet, daß das Amin ein in Anspruch 13 beschriebenes Amin ist«
17» Zweikoraponentenbeschichtungsmittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer wäßrigen Dispersion nach Anspruch 1 bis und einem Härter.
1.8· Zweikomponentenbeschichtungsmittel nach Anspruch 174 dadurch gekennzeichnet, daß der Härter ein Amin ist.
19» Zweikomponentenbeschichtungsmittel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin ein in Anspruch 13 beschriebenes Amin ist.
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