DE3038643C2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
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- C08F2/20—Aqueous medium with the aid of macromolecular dispersing agents
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Description
Die Erfindung betrifft eines die Verwendung modifizierten Polyvinylalkohols,
Stabilisator oder Dispergiermittel
bei der Suspensionspolymerisation,
insbesondere bei der
Suspensionspolymerisation einer Vinylverbindung.
In dem Verfahren zum Suspendieren von Vinylchloridmonomeren
in Wasser und anschließenden Polymerisieren desselben
in Gegenwart eines Katalysators, der in den Monomeren löslich
ist, wurde bisher der Reaktionsmischung ein Suspendiermittel
oder ein Stabilisator zugesetzt, um die öligen Tröpfchen
des Monomeren stabil in Wasser zu dispergieren und
um zu verhindern, daß die gebildeten Polyvinylchloridteilchen
aneinander haften. Zu diesem Zweck werden üblicherweise
Polyvinylalkohol, Cellulosederivate und oberflächenaktive
Mittel verwendet.
Es ist bekannt, daß zu diesem Zweck am häufigsten Polyvinylalkohol
verwendet wird, da er eine ausgezeichnete Wirksamkeit
aufweist bei Verwendung als Suspendiermittel oder
Stabilisator dieses Typs. Das unter Verwendung eines unmodifizierten
Polyvinylalkohols hergestellte Polyvinylchlorid
weist jedoch eine schlechte Porosität auf, was zu einer
Abnahme der Absorptionsgeschwindigkeit und -menge
eines Weichmachers führt, die zu einer unbefriedigenden
Verarbeitbarkeit in den späteren Verarbeitungsstufen führt,
so daß beispielsweise die Gelierung in einer späteren Verarbeitungsstufe
verzögert wird. Ein weiterer Nachteil des
unter Verwendung eines unmodifizierten Polyvinylalkohols
hergestellten Polyvinylchlorids besteht darin, daß es
schwierig ist, die in den gebildeten Polyvinylchloridteilchen
enthaltenen restlichen Monomeren zu verdampfen wegen
der geringen Porosität derselben, was zu einer Zunahme des
Gehaltes an Monomeren führt, die in den Polyvinylchloridteilchen
verbleiben.
Um die obengenannten Nachteile zu beseitigen, wurde bereits
vorgeschlagen, eine andere Art oder Kombination von Dispergiermitteln
zu verwenden, um die Grenzflächenspannung
und/oder die Viskosität des Polymerisationssystems zu ändern,
um so die Dispergierbarkeit und damit die Gestalt
oder Größe der gebildeten Teilchen zu ändern, um poröse
Teilchen zu erhalten. Beispiele für bereits vorgeschlagene
Dispergiermittel sind Polyvinylalkohol mit einem Hydrolysegrad
von 60 bis 90 Mol-%, ein modifizierter Polyvinylalkohol,
der Carbonylgruppen enthält und einen Hydrolysegrad
von 60 bis 90 Mol-% aufweist (vgl. die vorläufige
japanische Patentpublikation 31 090/1979), und ein modifizierter
Polyvinylalkohol, der durch partielle Hydrolyse
eines aus Vinylacetat und einer ungesättigten Monocarbonsäure
hergestellten Copolymeren hergestellt wurde (vgl. die
japanische Patentpublikation 13 966/1972). Außerdem wurde auch eine Kombination eines Polyvinylalkohols (mit
einem Verseifungsgrad von 60-90 Mol-%) mit 0,1 bis 25 Mol-% eines mit
Sulfonsäuregruppen modifizierten Polyvinylalkohols vorgeschlagen; JP-A
54/0 24 989). Diese bekannten
Dispergiermittel oder Stabilisatoren sind jedoch insofern
nicht zufriedenstellend, als wegen der schlechten Dispergierbarkeit
des Agens grobe Polyvinylchloridteilchen mit
einer geringen Porosität gebildet werden, wegen der übermäßig
starken Dispergierbarkeit des Agens sehr kleine Polyvinylchloridteilchen
mit einer zu niedrigen scheinbaren
spezifischen Dichte gebildet werden oder sehr kleine Polyvinylchloridteilchen
mit einer geringen Porosität gebildet
werden.
Gemäß einem weiteren Vorschlag in der japanischen Patentpublikation
7540/1956 wird als Stabilisator für die Suspension
ein teilweise hydrolysiertes Produkt eines Vinylacetat/
Maleinsäureanhydrid-Copolymeren verwendet. Dieser
Stabilisator enthält mehr als 40 Mol-% Maleinsäureanhydrid
und weist einen Hydrolysegrad von 1 bis 15 Mol-% auf. Da
das Dispergiervermögen dieses Stabilisators jedoch nicht
sehr stark verbessert ist, sind die gebildeten Polyvinylchloridteilchen
immer noch grob und weisen eine geringe
Porosität und damit ein geringes Absorptionsvermögen für
einen Weichmacher auf.
Die Monomeren, die in Polyvinylchloridteilchen enthalten
sind, werden üblicherweise entfernt durch Erhitzen einer
Aufschlämmung nach Beendigung der Polymerisation, um die
Monomeren unter vermindertem Druck abzutrennen (zurückzugewinnen),
oder durch Kontrolle der Bedingungen bei Durchführung
der Trocknungsstufe. Diese konventionellen Verfahren
wurden vorgeschlagen aufgrund der Tatsache, daß die
Monomeren durch Erhitzen leicht aus den Polymerteilchen
entfernt werden können. Da jedoch Polyvinylchlorid die
Neigung hat, sich durch thermische Hysteresis zu zersetzen,
sind die Erhitzungstemperatur und die Erhitzungszeit
beschränkt. Als Folge davon tritt ein Widerspruch bei der
Entfernung der Monomeren auf. Wenn die Monomeren bei einer
tiefen Temperatur entfernt werden, nimmt der Produktionswirkungsgrad
ab. Wenn dagegen die Monomeren bei einer
hohen Temperatur entfernt werden, um den Produktionswirkungsgrad
zu verbessern, wird das Polyvinylchlorid zersetzt
und verfärbt.
Es ist auch bekannt, daß Polyvinylalkohol und eine Alkylcellulose
in Kombination als Dispergiermittel oder Stabilisator
verwendet werden können. Ein zufriedenstellender
Dispergiereffekt kann aber auch dann nicht erzielt
werden, wenn sie vor der Polymerisation zugegeben werden,
da ihre Wirkungsmechanismen bei der Durchführung der Polymerisation
voneinander verschieden sind (vgl. die vorläufigen
japanischen Patentpublikationen 47 991/1976 und
5886/1977).
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen modifizierten Polyvinylalkohol für die Verwendung als einen Stabilisator
oder Dispergiermittel
bei der Suspensionspolymerisation einer Vinylverbindung
zu entwickeln, der ein ausgezeichnetes Dispergiervermögen
besitzt, um die Teilchengrößenverteilung der
aus der Vinylverbindung gebildeten Polymerteilchen enger
zu machen.
Ziel der Erfindung ist es ferner einen modifizierten Polyvinylalkohol für die Verwendung als Stabilisator
oder Dispergiermittel beim Suspensionspolymerisieren
einer Vinylverbindung zur Herstellung
von Polymerteilchen aus der Vinylverbindung zu finden,
der eine geeignete scheinbare spezifische Dichte
aufweist.
Ziel der Erfindung ist es außerdem, einen modifizierten Polyvinylalkohol für die Verwendung als
Stabilisator oder Dispergiermittel
beim Suspensionspolymerisieren einer Vinylverbindung zur
Herstellung von porösen Polymerteilchen aus der Vinylverbindung
mit einer erhöhten Porosität, mit einer erhöhten
Absorptionsrate zum Absorbieren eines Weichmachers, mit
einer hohen Gelierungsgeschwindigkeit und einer geringeren
Neigung zur sogenannten Fischaugenbildung in der späteren
Formgebungsstufe zu finden.
Ziel der Erfindung ist
es außerdem, einen modifizierten Polyvinylalkohol für die Verwendung als Stabilisator oder Dispergiermittel
beim Suspensionspolymerisieren einer
Vinylverbindung zur Herstellung von porösen Polymerteilchen
aus der Vinylverbindung, aus denen die in den Polymerteilchen
enthaltenen Monomeren leicht entfernt werden
können, zu finden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht
darin, einen modifizierten Polyvinylalkohol für die Verwendung als Stabilisator oder Dispergiermittel
beim Suspensionspolymerisieren einer Vinylverbindung
zur Herstellung eines Polymeren der Vinylverbindung
mit einem hohen elektrischen Widerstand zu finden.
Ziel der Erfindung ist es schließlich, einen modifizierten Polyvinylalkohol für die Verwendung als Stabilisator
oder Dispergiermittel beim
Suspensionspolymerisieren einer Vinylverbindung zur Herstellung
eines hochtransparenten Polymeren zu finden.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hervor.
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines modifizierten,
einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 200 bis
3000 aufweisenden Polyvinylalkohols, welcher erhalten
worden ist durch Copolymerisation von Vinylacetat mit einem
Comonomeren aus der Gruppe Dimethylmaleat, Monomethylmaleat,
Diethylmaleat, Monoethylmaleat oder Maleinsäureanhydrid
und anschließende alkalische teilweise Hydrolyse
unter üblichen Bedingungen, wobei der modifizierte
Polyvinylalkohol nach der teilweisen Hydrolyse einen
durchschnittlichen Hydrolysegrad von 60 bis 90 Mol-%
aufweist und die Comonomereinheiten in einer Menge von 0,02
bis 10 Mol-% Carbonsäuregruppen und/oder deren Salze
pro Mol der bei der Hydrolyse entstandenen Polyvinylalkohol-
Einheiten vorliegen, als Stabilisator oder
Dispergiermittel bei der Suspensionspolymerisation von
Vinylchlorid oder Vinylchlorid und einem damit copolymerisierbaren
Monomeren.
Obgleich die Faktoren, welche die Teilchengröße, die Teilchengrößenverteilung
und die Porosität von Polyvinylchlorid
oder ähnlichen Polymeren von Vinylverbindungen, die durch
Suspensionspolymerisation hergestellt worden sind, im einzelnen
noch nicht bekannt sind, wird angenommen, daß das
Dispergiervermögen des als Dispergiermittel verwendeten modifizierten Polyvinylalkohols und
die Schutzwirkung des Mittels zur Herstellung von Schutzkolloiden
wichtige Faktoren darstellen. Das Dispergiervermögen
des als Dispergiermittel verwendeten modifizierten Polyvinylalkohols beeinflußt die
Teilchengröße und die Stabilität der öligen Monomertröpfchen
und bestimmt im wesentlichen die Teilchengröße und
die Teilchengrößenverteilung. Die Schutzwirkung des als Dispergiermittel verwendeten
modifizierten Polyvinylalkohols zur Bildung von Schutzkolloiden
beeinflußt die Stabilität der dispergierten Polymerteilchen
aus Polyvinylchlorid oder dgl. und bestimmt somit
die Bindungseigenschaften (Haftungseigenschaften) der
gebildeten Teilchen aus Polyvinylchlorid oder dgl. und
die Teilchengröße, die Teilchengrößenverteilung und die
Porosität des Produkts.
Zur Herstellung von hochporösen Polyvinylchloridteilchen
ist es wesentlich, daß die öligen Tröpfchen des Vinylchloridmonomeren
fein (klein) sind zur Bildung von feinen (kleinen)
primären Polyvinylchloridteilchen in der Anfangsstufe
der Polymerisation und daß diese feinen (kleinen) primären
Polyvinylchloridteilchen koaguliert werden unter Bildung
von sekundären Teilchen, welche geeignete Porositäten
und Teilchengrößen aufweisen. Es ist auch erforderlich, daß
das Dispergiermittel eine ausreichende Schutzwirkung hat
für die Bildung von Schutzkolloiden, so daß die Teilchengrößenverteilung
der resultierenden Teilchen verengt wird
oder innerhalb eines engeren Bereiches liegt.
Der erfindungsgemäß als Stabilisator oder
Dispergiermittel verwendete modifizierte Polyvinylalkohol, der in die Seitenketten desselben
eingeführte hydrophile Anionengruppen (anionische hydrophile
Gruppen) in einer Menge enthält, die dem in den
Ansprüchen angegebenen Gehalt entspricht, und einen durchschnittlichen
Hydrolysegrad aufweist, wie er in den Ansprüchen
angegeben ist, weist ein verbessertes Dispergiervermögen
und eine ausreichende Schutzwirkung für die Bildung
von Schutzkolloiden mit zufriedenstellenden Eigenschaften
auf. Wenn der Polymerisationsgrad, der Hydrolysegrad
und/oder der Gehalt an modifizierenden Gruppen außerhalb
der in den Ansprüchen angegebenen Bereiche liegt
(liegen), kann kein Polymeres einer Vinylverbindung, wie
z. B. Polyvinylchlorid, das in bezug auf verschiedene Eigenschaften
gut ausgewogen ist, erhalten werden.
Der durchschnittliche Polymerisationsgrad des erfindungsgemäß
verwendeten modifizierten und teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohols liegt im Hinblick auf das Gleichgewicht (die Ausgewogenheit)
zwischen den Wasserlöslichkeitseigenschaften
und der Schutzwirkung innerhalb des Bereiches von 200
bis 3000, vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 600 bis
1500. Der durchschnittliche Hydrolysegrad
des modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols
liegt innerhalb des Bereiches von 60 bis 90 Mol-%,
vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 60 bis 80 Mol-%.
Wenn der durchschnittliche Polymerisationsgrad weniger
als 200 beträgt, wird die Schutzwirkung zu schwach. Wenn
dagegen der durchschnittliche Polymerisationsgrad 3000
übersteigt, nimmt die Löslichkeit in Wasser in nachteiliger
Weise ab. Wenn der durchschnittliche Hydrolysegrad
weniger als 60 Mol-% beträgt, wird die Löslichkeit in Wasser
unzureichend, so daß das Suspensionssystem in der späteren
Polymerisationsstufe nicht in einem zufriedenstellend
stabilen Zustand gehalten werden kann. Wenn der durchschnittliche
Hydrolyse 90 Mol-% übersteigt, nimmt die Oberflächenaktivität
des Polyvinylalkohols ab, was zu einer
Zunahme der Durchmesser der öligen Monomertröpfchen des Vinylchlorids
oder einer ähnlichen Vinylverbindung führt, so
daß es unmöglich ist, daraus poröse Produktpolymerteilchen
herzustellen.
Hydrophile Anionengruppe bzw. anionische hydrophile Gruppen
werden in die Seitenketten des Polyvinylalkohols eingeführt,
nämlich Dicarboxylgruppen und/oder
Ester davon und/oder Salze davon.
Die hydrophilen Anionengruppen werden nach folgendem
Verfahren eingeführt:
Nach dem Carboxylierungsverfahren werden
Vinylacetat und ein ungesättigtes Comonomeres aus der Gruppe Dimethylmaleat, Monomethylmaleat,
Diethylmaleat, Monoethylmaleat oder Maleinsäureanhydrid
zuerst copolymerisiert
und dann das Copolymere teilweise alkalisch hydrolysiert. Als
Ergebnis der Hydrolyse werden notwendigerweise Salze von
Dicarboxylgruppen, wie Natrium- oder Kaliumsalze, zum
Teil eingeführt.
Maleinsäureester sind im Hinblick auf
ihre Copolymerisationseigenschaften stärker bevorzugt
als Maleinsäureanhydrid.
Der Gehalt an hydrophilen Anionengruppen beträgt 0,02 bis
10 Mol-%, vorzugsweise 0,02 bis 5 Mol-%, pro Mol
der Polyvinylalkohol-Einheiten. Wenn der Gehalt weniger als
0,02 Mol-% beträgt, können keine hochporösen Produkte, beispielsweise
kein poröses Polyvinylchlorid, gebildet werden.
Wenn dagegen der Gehalt an hydrophilen Anionengruppen
10 Mol-% übersteigt, wird die Oberflächenaktivität
des Dispergiermittels übermäßig stark, so daß kein geeignetes
Suspensionssystem der Vinylverbindungsmonomeren
gebildet werden kann, sondern ein Emulsionssystem der Monomeren
gebildet wird. Ein solcher modifizierter Polyvinylalkohol als Dispergiermittel mit
einer übermäßig starken Oberflächenaktivität ist für die
Verwendung als Dispergiermittel oder als Stabilisator in
einem Suspensionspolymerisationssystem nicht geeignet.
Der obengenannte modifizierte und teilweise hydrolysierte
Polyvinylalkohol kann erfindungsgemäß einzeln als Stabilisator
oder Dispergiermittel verwendet werden. Um die
Schutzfähigkeit weiter zu verbessern, kann der erfindungsgemäß
verwendete modifizierte und teilweise hydrolysierte
Polyvinylalkohol außerdem einen unmodifizierten, jedoch
teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohol mit einem durchschnittlichen
Polymerisationsgrad von 200 bis 3000 und einem
durchschnittlichen Hydrolysegrad von 60 bis 90 Mol-%
enthalten. Der durchschnittliche Polymerisationsgrad und
der durchschnittliche Hydrolysegrad des zusätzlichen, teilweise
hydrolysierten Polyvinylalkohols sind auf die oben
angegebenen Bereiche beschränkt aus den gleichen Gründen
wie sie oben in bezug auf den modifizierten und teilweise
hydrolysierten Polyvinylalkohol angegeben worden sind. Das
Mischungsverhältnis zwischen dem modifizierten, teilweise
hydrolysierten Polyvinylalkohol und dem zusätzlichen unmodifizierten,
teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohol
liegt innerhalb des Bereiches von 20 bis 80 Gew.-% zu 80
bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 50 bis 80 Gew.-% zu 50
bis 20 Gew.-%.
Der erfindungsgemäß als Stabilisator oder
Dispergiermittel verwendete modifizierte Polyvinylalkohol kann außer mit dem obengenannten modifizierten
und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohol noch mit einem
oder mehreren Cellulosederivaten und/oder einem Propylenoxid/
Äthylenoxid-Blockcopolymeren verwendet werden. Die Viskosität
einer 2 gew.-%igen wäßrigen Lösung des Cellulosederivats
bei 20°C sollte weniger als 1000 cP betragen.
Zu den obengenannten Cellulosederivaten gehören die Veresterungs-
und Verätherungsprodukte von Cellulose, in denen
eine oder mehrere der 3 OH-Gruppen der Glukoseeinheit verestert
oder veräthert sind. Beispiele für solche Cellulosederivate
sind Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose,
Methylhydroxyäthylcellulose, Hydroxypropylcellulose und
Hydroxypropylmethylcellulose. Es ist wesentlich, daß die
Viskosität der 2 gew.-%igen wäßrigen Lösung irgendeines
dieser Cellulosederivate bei 20°C weniger als 1000 cP beträgt.
Wenn ein Cellulosederivat mit einer Viskosität außerhalb
des obengenannten Bereiches zugegeben wird, wird
die Teilchengröße der Produktharze, wie z. B. des Polyvinylchloridharzes,
gröber oder die Menge an Kesselstein,
die an dem Polymerisationsgefäß, beispielsweise einem
Autoklaven, haftet, nimmt zu und die Qualität des Produktes
wird schlechter. Eine Hydroxypropylmethylcellulose
mit einer Viskosität der 2 gew.-%igen wäßrigen Lösung bei
20°C von weniger als 1000 cP ist besonders geeignet als
Zusatz, der zusammen mit dem erfindungsgemäß als Stabilisator oder
Dispergiermittel verwendeten modifizierten Polyvinylalkohol eingesetzt wird. Ein besonders bevorzugter
Stabilisator oder Dispergiermittel kann auch hergestellt
werden durch Zugabe einer Hydroxypropylcellulose mit einer
Viskosität der 2 gew.-%igen wäßrigen Lösung bei 20°C von
weniger als 500 cP und einer Hydroxypropylmethylcellulose
mit einer Viskosität der 2 gew.-%igen wäßrigen Lösung
bei 20°C von weniger als 1000 cP. Die Hydroxypropylcellulose
dient der Bildung von sehr kleinen Primärteilchen
des Produktpolymeren, wie z. B. Polyvinylchlorid, in der
Anfangsstufe der Polymerisation und hat somit einen bedeutenden
Einfluß auf die Porosität des resultierenden
Produktes. Wenn die Viskosität der Hydroxypropylcellulose
zu hoch ist, werden keine sehr kleinen Primärteilchen
gebildet, so daß die Porosität des Produktes nicht
verbessert wird, und die Gelierungseigenschaften des Produktes
werden schlechter. Eine Hydroxypropylcellulose
mit einer zu niedrigen Viskosität hat jedoch eine schlechtere
Schutzwirkung, so daß einige Teilchen des Produktpolymeren
in der späteren Polymerisationsstufe koagulieren,
und manchmal entstehen zu große Teilchen.
Die Hydroxypropylmethylcellulose hat einen bedeutenden
Einfluß auf die Schutzwirkung, wenn sie erfindungsgemäß
zusammen mit dem modifzierten und teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohol verwendet wird. Die Teilchengröße
des Produktpolymeren nimmt ab, wenn der Anteil der Hydroxypropylmethylcellulose
in der Mischung zunimmt. Wenn
jedoch der Anteil in der Mischung (das Mischungsverhältnis)
einen bestimmten Wert übersteigt, wird die Teilchengröße
des Produktpolymeren eher grob, und seine Gelierungseigenschaften
werden ebenfalls schlechter. Die Schutzwirkung
wird verbessert, wenn die Viskosität der Hydroxypropylmethylcellulose
erhöht wird, so daß feinere Produktpolymerteilchen
gebildet werden. Wenn jedoch die Viskosität
zu hoch wird, so daß sie jenseits eines bestimmten Grenzwertes
liegt, wird die Teilchengröße des gebildeten Produktpolymeren
gröber und die Teilchengrößenverteilung variiert
stark.
Bei den bevorzugten Propylenoxid/Äthylenoxid-Blockcopolymeren
handelt es sich um solche, die 40 bis 80 Gew.-%
Äthylenoxid enthalten, und das durchschnittliche Molekulargewicht
von Polypropylenglykol in dem Copolymeren
beträgt 1700 bis 2000.
Wenn ein oder mehrere der obengenannten Cellulosederivate
und/oder ein Propylenoxid/Äthylenoxid-Blockcopolymeres
verwendet werden, werden 100 Gew.-Teile des obengenannten
modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols
mit 5 bis 150 Gew.-Teilen, vorzugsweise 5 bis 70 Gew.-Teilen,
insbesondere 10 bis 50 Gew.-Teilen des (der)
Cellulosederivats (Cellulosederivate) und/oder des Blockcopolymeren
gemischt. Wenn sowohl Hydroxypropylcellulose
als auch Hydroxypropylmethylcellulose gemeinsam zugegeben
werden, ist es bevorzugt, daß das Verhältnis von Hydroxypropylcellulose
zu Hydroxypropylmethylcellulose 5 bis 40 Gew.-Teile
zu 95 bis 60 Gew.-Teilen beträgt.
Durch Zugabe eines oder mehrerer der Cellulosederivate und/
oder des Propylenoxid-Äthylenoxid-Blockcopolymeren mit der
geeigneten Zusammensetzung und der geeigneten Viskosität,
wie sie oben angegeben ist, beim Auflösen in Wasser, wird
die Suspension weiter stabilisiert und das Produktpolymere
der Vinylverbindung wird in bezug auf seine Porosität weiter
verbessert, wodurch die Entfernung der Monomeren erleichtert
wird.
Der erfindungsgemäß als Stabilisator oder
Dispergiermittel verwendete modifizierte und teilweise hydrolysierte Polyvinylalkohol
eignet sich gut für die Herstellung
von weichen Polyvinylchloridharzen, da die unter Verwendung
des Dispergiermittels gebildeten Polymerteilchen bessere
Absorptionseigenschaften zum Absorbieren eines Weichmachers
besitzen. Der Stabilisator oder das Dispergiermittel gemäß
der Erfindung kann auch für die Herstellung von starren
(harten) Polyvinylchloridharzen verwendet werden, da
die unter Verwendung des Dispergiermittels gebildeten Polymerteilchen
eine verbesserte Teilchengrößenverteilung
aufweisen und von den nicht-umgesetzten Monomeren leicht
befreit werden können. Der als Stabilisator oder Dispergiermittel
gemäß der Erfindung verwendete modifizierte und teilweise hydrolysierte Polyvinylalkohol
kann in einem Suspensionspolymerisationsverfahren
verwendet werden, indem eine wäßrige
Suspension von Vinylchlorid oder eines Gemisches aus
Vinylchlorid und einem anderen Monomeren, das Vinylchlorid
copolymerisierbar ist, verwendet werden.
Vorzugsweise werden die Monomeren des Vinylsystems unter
Verwendung des als Stabilisator oder Dispergiermittel gemäß der
Erfindung verwendeten modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols
unter Anwendung der folgenden Suspensionspolymerisationsverfahren
polymerisiert.
So kann beispielsweise ein Polyvinylchlorid hergestellt
werden durch Zugabe von 0,01 bis 0,3 Gew.-%, vorzugsweise
0,02 bis 0,1 Gew.-% des als Stabilisator oder Dispergiermittel
verwendeten modifizierten und teilweise hydrolisierten Polyvinylalkohols
mit der oben angegebenen Zusammensetzung zu den Vinylchloridmonomeren.
Das Mischungsverhältnis von Vinylchloridmonomeren
zu Wasser, bezogen auf das Gewicht, beträgt
1 : 1 bis 1 : 3, vorzugsweise 1 : 1,3 bis 1 : 2. Beispiele
für Polymerisationsinitiatoren, die zum Initiieren der
Suspensionspolymerisation verwendet werden können, sind
organische Peroxide, wie Benzoylperoxid, Lauroylperoxid,
Perester, Dialkylperoxydicarbonate,
wie Di-2-äthylhexyl-peroxydicarbonat, Azoverbindungen,
wie Azobisdimethylvaleronitril und Azobisisobutyronitril,
und organische Sulfonylperoxide, wie Acetylcyclohexylsulfonylperoxid.
Diese Polymerisationsinitiatoren
können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Zur Kontrolle (Steuerung) des Polymerisationsgrades von
Polyvinylchlorid kann ein Kettenübertragungsmittel verwendet
werden. Beispiele für geeignete Kettenübertragungsmittel
sind gesättigte Kohlenwasserstoffe, wie n-Pentan
und n-Hexan, chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Tetrachlorkohlenstoff,
Trichloräthylen und Perchloräthylen,
Aldehyde, wie Propionaldehyd und n-Butylaldehyd, und
Thioverbindungen, wie Thioglykolsäureester und Mercaptoalkohole.
Gewünschtenfalls kann auch eine geringe Menge
eines oberflächenaktiven Mittels zugegeben werden.
Die Suspensionspolymerisation wird bei einer Temperatur
von 30 bis 75°C, vorzugsweise von 50 bis 70°C, 5 bis 17
Stunden, vorzugsweise 7 bis 15 Stunden lang durchgeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Beispiele
näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Alle vorstehend und nachstehend angegebenen Teile und
Prozentsätze beziehen sich, wenn nicht anderes angegeben
ist, auf das Gewicht, d. h. bedeuten Gewichtsteile bzw.
Gew.-%.
Die in den Beispielen angegebenen Daten wurden unter Anwendung
der folgenden Testverfahren bestimmt:
- (1) Schüttdichte: JIS-K 6721;
- (2) Porosität: Unter Verwendung des Porosimeters Modell Nr. 65 der Firma Carlo Erba S.p.A., bei dem es sich um ein Porosimeter vom Quecksilbereinpreßtyp handelt, mit dem das Gesamtvolumen der Poren mit Radien von 75 bis 75 000 nm bestimmt wurde;
- (3) Teilchengrößenverteilung: JIS-Z 8801;
- (4) Anzahl der ungelierten Teilchen: 100 Teile Polyvinylchlorid, 50 Teile Di-2-äthylhexylphthalat, 2 Teile Cadmiumstearat, 0,5 Teile Titanweiß und 0,025 Teile eines Kohlenstoffpulvers wurden miteinander gemischt, in eine bei 155°C gehaltene 20,3 cm (8 inch) Walzenpresse eingeführt und zwischen den Walzen 5 Minuten lang durchgeknetet zur Herstellung einer 0,25 mm dicken Folie (Platte). Die in einem 10 cm×10 cm großen Quadrat enthaltene Anzahl von ungelierten Teilchen wurde gezählt;
- (5) Gelierungsgeschwindigkeit: 100 Teile Polyvinylchlorid, 50 Teile Di- 2-äthylhexyladipat, 5 Teile eines epoxylierten Sojabohnenöls (0-130P, hergestellt von der Firma Adeka-Argus Chemical Co., Ltd.), 3 Teile eines Ca-Zn- System-Stabilisators (Mark 37, hergestellt von der Firma Adeka-Argus Chemical Co., Ltd.), 0,5 Teile eines Schmiermittels (Calochol Nr. 86, hergestellt von der Firma Kao Soap Co., Ltd.), 0,8 Teile Bariumstearat, 0,5 Teile Titanweiß und 0,05 Teile eines Kohlenstoffpulvers wurden miteinander gemischt, in eine bei 145°C gehaltene 20,3 cm (8 inch)- Walzenpresse eingeführt und eine vorgegebene Zeitspanne lang durchgeknetet zur Herstellung einer 0,25 mm dicken Folie (Platte). Dann wurde die Anzahl der in einem 10 cm×10 cm großen Quadrat enthaltenen ungelierten Teilchen gezählt;
- (6) Absorptionseigenschaften zum Absorbieren eines Weichmachers, bestimmt unter Verwendung eines Planetenmischers: 400 g Polyvinylchlorid wurden in einen Planetenmischer (Modell P-600, hergestellt von der Firma Brabender OHG Duisburg), der 6 Minuten lang auf 90°C vorerwärmt worden war, eingeführt, es wurden 320 g Di-2-äthylhexylphthalat zugegeben und dann bei 90°C gemischt. Es wurde die Änderung des Drehmomentes aufgezeichnet. Das Drehmoment stieg abrupt an, wenn der Weichmacher zugegeben wurde, bis es einen Spitzenwert erreichte. Das Drehmoment blieb eine Zeitlang bei diesem Spitzenwert und fiel dann abrupt ab. Der Weichmacher wurde von den Polyvinylchloridteilchen in dem Moment, in dem das Drehmoment abrupt abnahm, vollständig absorbiert (dies wird als "Austrocknungspunkt" bezeichnet) und dann behielt das Drehmoment einen konstanten Wert bei. Die Absorptionsgeschwindigkeit zum Absorbieren des Weichmachers wird repräsentiert durch die Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, bei dem der Weichmacher zugegeben wurde, bis zu dem "Austrocknungspunkt".
- (7) Restmonomeres: Jedes der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Vinylchloridpolymeren wurde entwässert und getrocknet (100 g Polyvinylchloridpulver wurden in einen Geer-Ofen eingeführt und 12 Stunden lang bei 60°C getrocknet). Dann wurde das getrocknete Pulver in einen handelsüblichen Heizofen eingeführt und auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Polymere nicht thermisch zersetzt wurde, wobei die Vinylchloridmonomeren verdampften. Die verdampften Vinylchloridmonomeren wurden zusammen mit einem Trägergas in einen handelsüblichen Gaschromatographen eingeführt und analysiert;
- (8) Spezifischer Widerstand (Volumenwiderstand): 100 Teile Polyvinylchlorid, 50 Teile Dioctylphthalat, 3 Teile Bleitristearat und 1 Teil Bariumstearat wurden in eine auf 165°C gehaltene 20,3 cm (8 inch)- Walzenpresse eingeführt und 10 Minuten lang durchgeknetet unter Bildung einer 1,2 mm dicken Folie (Platte). Die Folie (Platte) wurde in eine 1 mm dicke Form mit den Dimensionen 130 mm×160 mm gelegt und mit einer bei 165°C gehaltenen Druckplatte unter einem Druck von 200 bar gepreßt zur Herstellung einer Testprobe. Unter Verwendung des High Resistance Meter, Modell 4329 A, hergestellt von der Firma Yokokawa Huret Packer Co., wurde nach dem JIS-K- 6723-Verfahren der spezifische Widerstand (Volumenwiderstand) der Testprobe bestimmt;
- (9) Transparenz: 100 Teile Polyvinylchlorid, 2 Teile Mercapto- Sn und 0,5 Teile Stearinsäure wurden in eine bei 160°C gehaltene 20,3 cm (8 inch)-Walzenpresse eingeführt und 5 Minuten lang durchgeknetet unter Bildung einer 0,40 mm dicken Folie (Platte). Drei Lagen dieser Folie wurden mittels einer Druckplatte 5 Minuten lang bei 180°C unter einem Druck von 50 bar gepreßt unter Bildung einer integralen Folie (Platte) einer Dicke von 1 mm. Der Prozentsatz der Transmission aller Lichtstrahlen, welche die zuletztgenannte Folie (Platte) hindurchließ, wurde unter Verwendung einer Vorrichtung vom integrierenden Kugeltyp, hergestellt nach dem JIS-6717-Verfahren, gemessen zur Bestimmung des Prozentsatzes der Transmission für Lichtstrahlung.
75 Teile Vinylacetat, 25 Teile Methanol, 1,5 Teile Dimethylmaleat
und 0,08 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Vinylacetats,
Azobisisobuyronitril wurden in ein Polymerisationsgefäß
eingeführt, mit Stickstoff gespült und bis zum Siedepunkt
erhitzt, bei dem die Polymerisation fortgesetzt wurde,
bis der Polymerisationsgrad 80% erreicht hatte. Dann wurden
die nicht-umgesetzten Monomeren unter Anwendung eines
konventionellen Verfahrens entfernt, wobei man ein Copolymeres
erhielt, das unter Verwendung eines konventionellen
Verfahrens mit NaOH hydrolysiert wurde zur Herstellung eines
modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols
mit einem Polymerisationsgrad von 1100 und einem
Hydrolysegrad von 72 Mol-%, der 1,5 Mol-% Dicarboxylgruppen
enthielt.
6400 kg Wasser, 2,8 kg des obengenannten modifizierten Polyvinylalkohols,
0,6 kg Diäthylhexylperoxydicarbonat und
0,6 kg Azobisdimethylvaleronitril wurden in einen 15 m³-
Autoklaven eingeführt. Die zuletztgenannten beiden Verbindungen
wurden als Polymerisationsinitiatoren zugegeben.
Nachdem der Autoklav evakuiert worden war, wurden 5900 kg
Vinylchlorid-Monomeres zugegeben. Das Mischungsverhältnis
zwischen Polyvinylalkohol und Vinylchloridmonomeren betrug
0,047 Gew.-%. Die Reaktionsmischung wurde 10 Stunden
lang bei 57°C gerührt, um das Vinylchloridmonomere zu polymerisieren.
Nach Beendigung der Polymerisation wurden
die in dem Autoklaven enthaltenen nicht-umgesetzten gasförmigen
Komponenten aus dem System ausgetragen und die
gebildete Polyvinylchloridaufschlämmung wurde durch Zentrifugenabtrennung
entwässert und getrocknet, wobei man
5100 kg Polyvinylchlorid erhielt. Die Eigenschaften des
auf diese Weise erhaltenen Polyvinylchlorids sind in der
weiter unten folgenden Tabelle I angegeben.
Um die durch die vorliegende Erfindung erzielten Vorteile
zu demonstrieren, wurden Vergleichsversuche durchgeführt,
in denen Vinylchlorid ähnlich wie in Beispiel 1 durch Suspensionspolymerisation
polymerisiert wurde, wobei diesmal
jedoch die nachfolgend angegebenen drei Stabilisatoren
oder Dispergiermittel verwendet wurden:
- (1) Ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1170 und einem Hydrolysegrad von 71,3 Mol-%;
- (2) ein modifizierter Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 220 und einem Hydrolysegrad von 5,0 Mol-%, der 50,4 Mol-% Maleinsäureester enthielt;
- (3) ein modifizierter Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1050 und einem Hydrolysegrad von 56 Mol-%, der 4,0 Mol-% Crotonsäure enthielt.
Die Ergebnisse dieser Vergleichsversuche sind ebenfalls
in der Tabelle I angegeben.
75 Teile Vinylacetat und 2 Teile Dimethylmaleat wurden unter
Anwendung des konventionellen Lösungspolymerisationsverfahrens
copolymerisiert. Das dabei gebildete Vinylacetat/
Dimethylmaleat-Copolymere wurde unter Anwendung eines
konventionellen Verfahrens hydrolysiert, wobei man einen
modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohol
(A) erhielt (vgl. Tabelle II). Der dabei erhaltene modifizierte
und teilweise hydrolysierte Polyvinylalkohol
(A) wies einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad
von 1680 und einen Hydrolysegrad von 71,6 Mol-% auf und
er enthielt 2,0 Mol-% Dicarboxylgruppen.
6100 kg Wasser, 1,5 kg des modifizierten und teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohols (A), 1,5 kg eines teilweise
hydrolysierten Polyvinylalkohols (B), (vgl. Tabelle II)
mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 2430
und einem Hydrolysegrad von 79,5 Mol-%, 0,6 kg Di-2-äthylhexylperoxydicarbonat
und 0,6 kg 2,2′-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril)
wurden in einen 15 m³-Autoklaven aus rostfreiem
Stahl eingeführt. Die beiden zuletztgenannten Verbindungen
wurden als Polymerisationsinitiatoren zugegeben.
Nachdem der Autoklav evakuiert worden war, wurden 6100 kg
Vinylchloridmonomere zugegeben und dann wurde 10 Stunden
lang unter Rühren bei 57°C polymerisiert. Als der Druck
in dem Autoklaven 5,5 bar erreicht hatte, wurden die nicht-
umgesetzten gasförmigen Komponenten in dem Autoklaven aus
dem System ausgetragen und die dabei erhaltene Polyvinylchloridaufschlämmung
wurde durch Zentrifugenabtrennung entwässert
und getrocknet. Die Eigenschaften des dabei erhaltenen
Polyvinylchlorids sind in der folgenden Tabelle II
angegeben.
Ähnlich wie in Beispiel 2 wurde ein modifizierter Polyvinylalkohol,
der 1,0 Mol-% Dicarboxylgruppen enthielt, hergestellt.
Aus diesem modifizierten Polyvinylalkohol wurden
3 Arten von modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkoholen
(A) hergestellt, die jeweils einen anderen
Hydrolysegrad innerhalb von 60 bis 90 Mol-% enthielten. Jeder
dieser modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohole
(A) wurde mit dem teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohol (B) wie in Beispiel 2 angegeben gemischt
und in einer Suspensionspolymerisation von Vinylchlorid
ähnlich wie in Beispiel 2 verwendet. Die Eigenschaften der
dabei erhaltenen Polyvinylchloride sind in der folgenden Tabelle
II angegeben.
Um die durch die vorliegende Erfindung erzielten Vorteile
zu demonstrieren, wurden Vergleichsversuche durchgeführt,
in denen Vinylchlorid durch Suspensionspolymerisation ähnlich
wie in Beispiel 2 polymerisiert wurde, wobei diesmal
jedoch die folgenden beiden Stabilisatoren oder Dispergiermittel
verwendet wurden:
- (1) Ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 2430 und einem Hydrolysegrad von 79,5 Mol-%;
- (2) ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1170 und einem Hydrolysegrad von 71,3 Mol-%.
Die Ergebnisse dieser Vergleichsversuche sind ebenfalls
in der folgenden Tabelle II angegeben.
75 Teile Vinylacetat, 25 Teile Methanol, 1,5 Mol-% Dimethylmaleat
pro Einheitsmol Vinylacetat und 0,08% Azobisisobutyronitril
wurden in ein mit Heizvorrichtung, einem
Rührer und einem Rückflußkühler ausgestattetes Polymerisationsgefäß
eingeführt. Nachdem das Polymerisationsgefäß
mit Stickstoff gespült worden war, wurde die Reaktionsmischung
bis zu dem Siedepunkt erhitzt, bei dem die Polymerisation
fortgesetzt wurde, bis der Polymerisationsgrad
80% erreicht hatte. Dann wurden die nicht-umgesetzten Monomeren
unter Anwendung eines konventionellen Verfahrens
entfernt, wobei man ein Copolymeres erhielt. 0,025 Moläquivalent
NaOH (10%ige Lösung in Methanol) pro Einheitsmol
des Copolymeren wurden zu dem Copolymeren zugegeben und
dann wurde eine Mischung, bestehend aus 35% des Copolymeren,
63% Methanol und 2% Wasser, hergestellt und bei
35°C einer Alkoholyse unterworfen. Dabei erhielt man einen
modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohol
mit einem Polymerisationsgrad von 1100 und einem
Hydrolysegrad von 72 Mol-%, der 1,5 Mol-% Dicarboxylgruppen
enthielt.
10 g Di-2-äthylhexylperoxydicarbonat und 10 g 2,2′-Azo-
bis(2,4-dimethylvaleronitril) und 120 kg reines Wasser wurden
in einen 300-l-Autoklaven aus rostfreiem Stahl eingeführt
und es wurde ein Stabilisator oder ein Dispergiermittel,
bestehend aus 40 g des obengenannten modifizierten
und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols, 10 g einer
Hydroxypropylmethylcellulose (Metholose 60SH-50, hergestellt
von der Firma Shin-etsu Chemical Co., Ltd.) mit
einer Viskosität der 2,0 gew.-%igen wäßrigen Lösung
bei 20°C von 50 cP und 4 g Hydroxypropylcellulose (HPC-
SL, hergestellt von der Firma Nippon Soda Co., Ltd.) mit
einer Viskosität der 2,0 gew.-%igen wäßrigen Lösung bei
20°C von 5,0 cP, zugegeben. Nachdem der Autoklav evakuiert
worden war, wurden 100 kg Vinylchlorid in den Autoklaven
eingeführt und unter Rühren bei 55°C polymerisiert.
Nachdem der Druck in dem Autoklaven auf 5 bar eingestellt
worden war, wurden die nicht-umgesetzten Vinylchloridmonomeren
entfernt und die gebildete Polyvinylchloridaufschlämmung
wurde unter Anwendung eines Zentrifugenabscheiders
entwässert und dann in einem Trockner getrocknet. Die Eigenschaften
des dabei erhaltenen Polymeren sind in der
Tabelle III angegeben.
Ähnlich wie in Beispiel 4 wurde ein Polyvinylchlorid hergestellt,
wobei diesmal jedoch ein Stabilisator oder Dispergiermittel,
bestehend aus 35 g des in Beispiel 4 angegebenen
modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols,
16 g Hydroxypropylmethylcellulose und 3 g
Hydroxypropylcellulose, verwendet wurde. Die Eigenschaften
des dabei erhaltenen Polymeren sind in der Tabelle III
angegeben.
Ähnlich wie in Beispiel 4 wurde ein Polyvinylchlorid hergestellt,
wobei diesmal ein Stabilisator oder Dispergiermittel,
bestehend aus 35 g des in Beispiel 4 angegebenen
modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols
und 19 g Hydroxypropylmethylcellulose, verwendet wurde.
Die Eigenschaften des dabei erhaltenen Polymeren sind
in der folgenden Tabelle III angegeben.
Ein modifizierter und teilweise hydrolysierter Polyvinylalkohol
wurde ähnlich wie in Beispiel 4 hergestellt.
5 g Di-2-äthylhexylperoxydicarbonat, 5 g 2,2′-Azobis(2,4-
dimethylvaleronitril), 180 kg reines Wasser, 35 g des obengenannten
modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols
und 15 g einer Hydroxypropylmethylcellulose
(Metholose 60SH-50, hergestellt von der Firma Shin-etsu
Chemical Industry Co., Ltd.) mit einer Viskosität der 2,0 gew.-%igen
wäßrigen Lösung bei 20°C von 50 cP wurden in
einen 300-l-Autoklaven aus rostfreiem Stahl eingeführt.
Nachdem der Autoklav evakuiert worden war, wurden 60 kg Vinylchloridmonomeres
in den Autoklaven eingeführt und unter
Rühren wurde bei 54°C polymerisiert. Nachdem der Druck
in dem Autoklaven auf 5,0 bar eingestellt worden war, wurden
die nicht-umgesetzten Monomeren aus dem System entfernt
und die gebildete Polyvinylchloridaufschlämmung wurde durch
Zentrifugenabscheidung entwässert und in einem Trockner getrocknet.
Die Konzentration des Restmonomeren wurde bestimmt.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV
angegeben.
Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wurde wiederholt,
wobei diesmal anstelle der Hydroxypropylcellulose 15 g eines
Propylenoxid/Äthylenoxid-Blockcopolymeren (Pronon, hergestellt
von der Firma Nippon Oil and Fats Company Limited,
das 80% Äthylenoxid enthielt und ein durchschnittliches
Molekulargewicht des Polypropylenglykols von 2000 aufwies)
verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV angegeben.
Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wurde wiederholt,
wobei diesmal 10 g der gleichen Hydroxypropylcellulose wie
in Beispiel 7 und 5 g des gleichen Propylenoxid/Äthylenoxid-
Blockcopolymeren wie in Beispiel 8 verwendet wurden.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV angegeben.
Das in Beispiel 9 beschriebene Verfahren wurde wiederholt,
wobei diesmal anstelle der Hydroxypropylcellulose 10 g einer
Hydroxyäthylcellulose (AH-15, hergestellt von der Firma
Fuji Chemical K.K.) mit einer Viskosität der 2 gew.-%igen
wäßrigen Lösung bei 20°C von 900 cP verwendet wurden.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV angegeben.
Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wurde wiederholt,
wobei diesmal anstelle des in Beispiel 4 verwendeten modifizierten
und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols
ein konventioneller, nicht-modifizierter, jedoch teilweise
hydrolysierter Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad
von 1250 und einen Hydrolysegrad von 73 Mol-%
verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV angegeben.
Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wurde wiederholt,
wobei diesmal 40 g eines konventionellen, nicht-modifizierten,
jedoch teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols mit
einem Polymerisationsgrad von 2400 und einem Hydrolysegrad
von 79 Mol-% und 8 g des in Beispiel 9 verwendeten Propylenoxid/
Äthylenoxid-Blockcopolymeren verwendet wurden. Die
Ergebnisse sind in der Tabelle IV angegeben.
Ein modifizierter und teilweise hydrolysierter Polyvinylalkohol
wurde ähnlich wie in Beispiel 4 hergestellt.
5 g Di-2-äthylhexyl-peroxydicarbonat, 5 g 2,2′-Azobis(2,4-
dimethylvaleronitril), 180 kg reines Wasser und 40 g des
obengenannten modifizierten und teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohols wurden in einen 300-l-Autoklaven aus rostfreiem
Stahl eingeführt. Nachdem der Autoklav auf konventionelle
Weise evakuiert worden war, wurden 60 kg Vinylchloridmonomeres
in den Autoklaven eingeführt und unter
Rühren wurde bei 57°C polymerisiert. Dann wurde der Druck
in dem Autoklaven auf 5,0 bar eingestellt und die nicht-
umgesetzten Monomeren wurden aus dem System entfernt. Die
gebildete Polyvinylchloridaufschlämmung wurde unter Verwendung
eines Abscheiders entwässert und dann in einem Trockner
getrocknet. Die Eigenschaften des dabei erhaltenen Polyvinylchlorids
sind in der folgenden Tabelle V angegeben.
Es wurde ein modifizierter Polyvinylalkohol hergestellt,
der 1,0 Mol-% Dicarboxylgruppen enthielt. Aus diesem modifizierten
Polyvinylalkohol wurden vier Arten von modifizierten
und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkoholen
hergestellt, die jeweils einen anderen Hydrolysegrad innnerhalb
von 60 bis 80 Mol-% aufwiesen, indem man den Grad
der Hydrolyse kontrollierte (regulierte). Unter Verwendung
jedes dieser modifizierten und teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohole wurde ähnlich wie in Beispiel 11
ein Vinylchloridmonomeres polymerisiert. Die Eigenschaften
der dabei erhaltenen Polymeren sind in der Tabelle V
angegeben.
Um die durch die vorliegende Erfindung erzielten Vorteile
zu demonstrieren, wurden Vergleichsversuche durchgeführt,
in denen Vinylchlorid ähnlich wie in Beispiel 11 polymerisiert
wurde, wobei diesmal jedoch die beiden folgenden
konventionellen Stabilisatoren oder Dispergiermittel verwendet
wurden:
- (1) Ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 2430 und einem Hydrolysegrad von 79,5 Mol-%;
- (2) ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1170 und einem Hydrolysegrad von 71,3 Mol-%.
Claims (7)
1. Verwendung eines modifizierten, einen durchschnittlichen
Polymerisationsgrad von 200 bis 3000 aufweisenden
Polyvinylalkohols, welcher erhalten worden ist durch Copolymerisation
von Vinylacetat mit einem Comonomeren aus
der Gruppe Dimethylmaleat, Monomethylmaleat, Diethylmaleat,
Monoethylmaleat oder Maleinsäureanhydrid und anschließende
alkalische teilweise Hydrolyse unter üblichen
Bedingungen, wobei der modifizierte Polyvinylalkohol nach
der teilweisen Hydrolyse einen durchschnittlichen Hydrolysegrad
von 60 bis 90 Mol-% aufweist und die Comonomereinheiten
in einer Menge von 0,02 bis 10 Mol-% Carbonsäuregruppen
und/oder deren Salze pro Mol
der bei der Hydrolyse entstandenen Polyvinylalkohol-Einheiten vorliegen, als
Stabilisator oder Dispergiermittel bei der Suspensionspolymerisation
von Vinylchlorid oder Vinylchlorid und einem
damit copolymerisierbaren Monomeren.
2. Verwendung des modifizierten und teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohols nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß 0,01 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf Vinylchlorid oder
Vinylchlorid und copolymerisierbares Monomeres, an Stabilisator
oder Dispergiermittel eingesetzt werden und daß in
der Suspension das Gewichtsverhältnis von Monomer(en) zu
Wasser 1 : 1 bis 1 : 3 beträgt.
3. Verwendung des modifizierten und teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohols nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zu dem modifizierten und teilweise
hydrolysierten Polyvinylalkohol noch ein ummodifizierter,
teilweise hydrolysierter Polyvinylalkohol mit einem durchschnittlichen
Polymerisationsgrad von 200 bis 3000 und
einem durchschnittlichen Hydrolysegrad von 60 bis 90 Mol-%
als Stabilisator oder Dispergiermittel eingesetzt wird und
das Verhältnis von dem modifizierten, teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohol zu dem zusätzlichen unmodifizierten,
teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohol von 20 : 80 Gew.-%
bis 80 : 20 Gew.-% beträgt.
4. Verwendung des modifizierten und teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohols nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zu dem modifizierten und teilweise
hydrolysierten Polyvinylalkohol ein oder mehrere
Cellulosederivate und/oder ein Propylenoxid-/Ethylenoxid-
Blockpolymeres als Stabilisator oder Dispergiermittel
eingesetzt wird (werden), wobei 100 Gew.-Teile des modifizierten
und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols
mit 5 bis 100 Gew.-Teilen des oder der Cellulosederivate(s)
und/oder des (der) Blockcopolymeren gemischt sind.
5. Verwendung des modifizierten und teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohols nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem Cellulosederivat um Hydroxypropylmethylcellulose
handelt, wobei die Viskosität einer
2 gew.-%igen Lösung dieser Hydroxypropylmethylcellulose
bei 20°C weniger als 1000 cP beträgt.
6. Verwendung des modifizierten und teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohols nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei den Cellulosederivaten um
Hydroxypropylcellulose und Hydroxypropylmethylcellulose
handelt, wobei die Viskosität einer 2 gew.-%igen wäßrigen
Lösung der Hydroxypropylcellulose bei 20°C weniger als
500 cP beträgt, die Viskosität einer 2 gew.-%igen wäßrigen
Lösung der Hydroxypropylmethylcellulose bei 20°C weniger
als 1000 cP beträgt.
7. Verwendung des modifizierten und teilweise hydrolysierten
Polyvinylalkohols nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mischungsverhältnis der Hydroxypropylcellulose
zu der Hydroxypropylmethylcellulose 5 bis 40 Gew.-Teile
zu 95 bis 60 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile
des modifizierten und teilweise hydrolysierten Polyvinylalkohols,
beträgt.
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |