FI62845C - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VINYLPOLYMERLATEX - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VINYLPOLYMERLATEX Download PDF

Info

Publication number
FI62845C
FI62845C FI770522A FI770522A FI62845C FI 62845 C FI62845 C FI 62845C FI 770522 A FI770522 A FI 770522A FI 770522 A FI770522 A FI 770522A FI 62845 C FI62845 C FI 62845C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
water
monomer
substance
insoluble
homogenization
Prior art date
Application number
FI770522A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI62845B (en
FI770522A (en
Inventor
John Ugelstad
Original Assignee
Sintef
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sintef filed Critical Sintef
Publication of FI770522A publication Critical patent/FI770522A/fi
Publication of FI62845B publication Critical patent/FI62845B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI62845C publication Critical patent/FI62845C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

|·.*ϊ*···| FBI «(.KUUj-UTUSJULKAISU <5 2 8 4 5 L J { ' utlAccninosskrift /511 Kvik.3/iot.a.3 C08 F 2/24, 14/06, (51, Kv.ik. /iM.o. 12/08i 220/13 $UOM I --FI N LAN D (21) Pfnttiiwknwit—ptumuMmim 770522 (22) HtkmniipUvt — Aneöknlnpdtg 17.02.77 ^ (23) AUmpllv·—GlMghtcadtf 17 · 02.77 (41) Tullut (ulklMluI — Bltvlt offancllg 20.08.77 (44) NlhUv*k*lp«noo ji kuuLjulktliun pvm. — . Qo ***·"*· ech reglsterstyrelsen AmMcmi utlagd och utl-ikriften publleend 30.11.82 (32)(33)(31) pyylmy «uotkvn-togtri prlorlut 19 02.76 Norja-Norge(NO) 76055^ (71) Sintef, Gl^shaugen, N-7000 Trondheim, Norja-Norge(NO) (72) John Ugelstad, Trondheim, Norja-Norge(NO) (7*0 Berggren Oy Ab (5*0 Vinyylipolymeerilateksin valmistusmenetelmä - Förfarande för framställning av vinylpolymerlatex Tämän keksinnön kohteena on emulsiopolymeroinnin avulla tapahtuva lateksin valmistusmenetelmä.|. · * · · · * Ϊ | FBI «(.KUUj-UUSUS PUBLICATION <5 2 8 4 5 LJ {'utlAccninosskrift / 511 Kvik.3 / iot.a.3 C08 F 2/24, 14/06, (51, Kv.ik. /iM.o. 12 / 08i 220/13 $ UOM I --FI N LAN D (21) Pfnttiiwknwit — ptumuMmim 770522 (22) HtkmniipUvt - Aneöknlnpdtg 17.02.77 ^ (23) AUmpllv · —GlMghtcadtf 17 · 02.77 (41) Tullut (foreign) offancllg 20.08.77 (44) NlhUv * k * lp «noo ji kuLjulktliun pvm. - Qo *** ·" * · ech reglsterstyrelsen AmMcmi utlagd och utl-ikriften publleend 30.11.82 (32) (33) (31) pyylmy «Uotkvn-togtri prlorlut 19 02.76 Norway-Norway (NO) 76055 ^ (71) Sintef, Gl ^ shaugen, N-7000 Trondheim, Norway-Norway (NO) (72) John Ugelstad, Trondheim, Norway-NO (NO) ( The present invention relates to a process for the production of latex by emulsion polymerization.

Tavallisessa emulsiopolymeroinnin avulla tapahtuvassa lateksin valmistusmenetelmässä sekoitetaan vettä, monomeeria, emulgaattoria ja vesiliukoista initiaattoria tavallisilla sekoituslaitteilla. Monomeeri-pisarat esiintyvät pisaroina, joiden koko on n. 10 ^um. Emulgaattori esiintyy monomeerin paksuntamina miselleinä. Ainoastaan hyvin pieni osa emulgaattoria on adsorboituneena monomeeripisaroiden pinnalle, koska pisaroiden kokonaispinta on hyvin pieni niiden suhteellisen suuresta koosta johtuen. Polymerointi alkaa siten, että vesiliukoisesta initiaattorista muodostuneet radikaalit diffundoituvat miselleihin, joiden kokonaispinta on paljon suurempi kuin monomeeripisaroiden. Radikaalien reagoidessa monomeerin kanssa miselleissä muodostuu polymeeriä, ja misellit muuttuvat monomeerin paksuntamiseksi polymeerihiuk-kasiksi. Yksittäisissä tapauksissa, joissa monomeeri on hieman vesiliukoista, vesifaasissa muodostuneet radikaalit reagoivat monomeerin kanssa, ja tällöin muodostuu myös polymeerihiukkasia suoraan vesifaasissa polymeerimolekyylien saostuessa, kun ne ovat saavuttaneet riittävän ketjun pituuden. Itse hiukkasten muodostus on tavallisesti ohi 2 62845 jo parin prosentin reaktion jälkeen. Tällöin järjestelmässä on läsnä monomeerin paksuntamia polymeerihiukkasia + monomeeripisaroita. Poly-merointi jatkuu polymeerihiukkasissa siten,että vesifaasista tulevat radikaalit absorboituvat tähän ja reagoivat tässä monomeerin kanssa. Monomeeripisarat toimivat ainoastaan monomeerin säiliönä, joka mono-meeri diffundoituu näistä vesifaasin kautta, aluksi miselleihin, myöhemmin polymeerihiukkasiin ja pitää monomeerin pitoisuuden vakiona, jota monomeeria vähitellen käytetään monomeerina polymeroinnissa.In a conventional process for the preparation of latex by emulsion polymerization, water, monomer, emulsifier and water-soluble initiator are mixed with conventional mixing equipment. The monomer droplets occur as droplets with a size of about 10 .mu.m. The emulsifier is present as monomer-thickened micelles. Only a very small portion of the emulsifier is adsorbed on the surface of the monomer droplets because the total surface area of the droplets is very small due to their relatively large size. The polymerization begins with the radicals formed by the water-soluble initiator diffusing into micelles with a much larger total surface area than the monomer droplets. As the radicals react with the monomer, a polymer is formed in the micelles, and the micelles are converted to polymer particles to thicken the monomer. In individual cases where the monomer is slightly water-soluble, the radicals formed in the aqueous phase react with the monomer, in which case polymer particles are also formed directly in the aqueous phase as the polymer molecules precipitate when they have reached a sufficient chain length. The formation of the particles themselves is usually over 2,62845 even after a couple of percent reaction. In this case, monomer-thickened polymer particles + monomer droplets are present in the system. The polymerization continues in the polymer particles so that the radicals from the aqueous phase are absorbed therein and react here with the monomer. The monomer droplets only act as a reservoir for the monomer, which monomer diffuses from these through the aqueous phase, initially to the micelles, later to the polymer particles and keeps the concentration of the monomer constant, which is gradually used as the monomer in the polymerization.

Tärkein seikka tavallisessa emulsiopolymeroinnissa on siis se, että hiukkasten muodostus tapahtuu vesifaasissa joko absorboimalla radikaalit miselleihin tai saostamalla polymeeriä, joka on muodostunut vesifaasissa liuenneista monomeerista ja initiaattorin radikaaleista. Monomeeripisaroissa ei tapahdu hiukkasten muodostusta eikä polymeroin-tia.Thus, the most important point in conventional emulsion polymerization is that the formation of particles takes place in the aqueous phase, either by absorbing the radicals in the micelles or by precipitating the polymer formed by the monomer and the initiator radicals dissolved in the aqueous phase. No particle formation or polymerization occurs in the monomer droplets.

Polymeroinnissa muodostuvan lateksin korkean stabiliteetin ylläpitämiseksi on käytettävä suhteellisen suurta emulgaattoripitoisuutta. Tästä johtuen tavallisissa menetelmissä muodostuu hyvin suuri määrä miselle-jä ja tällöin myös suuri määrä pieniä hiukkasia eikä hiukkaskokoa voida valvoa paitsi erikoismenetelmissä, joissa emulgaattoria lisätään vähitellen, tai oksastuspolymeroinnissa.In order to maintain the high stability of the latex formed in the polymerization, a relatively high emulsifier content must be used. As a result, a very large number of micelles and then a large number of small particles are formed in conventional processes, and the particle size cannot be controlled except in special processes in which the emulsifier is gradually added or in graft polymerization.

Toinen lateksin valmistusmenetelmä on ns. dispersiopolymerointi. Tässä menetelmässä monomeeria, vettä, emulgointiainetta ja öljyliukoista initiaattoria dispergoidaan tehokkaasti homogenisaattorissa niin, että monomeeri esiintyy hienoina pisaroina. Pisaroiden koon määrää homoge-noinnin tehokkuus. Koska käytetään öljyliukoista initiaattoria, tapahtuu polymerointi suureksi osaksi homogenoinnissa muodostuneissa monomeeripisaroissa ja valmiiden lateksihiukkasten Keko vastaa alkuperäistä pisarakokoa. Tämä menetelmä, joka on tunnettu kirjallisuudesta, esim. norjalaisesta patentista 112 092, merkitsee hyvin aikaa vievää ja kallista homogenointiprosessia.Another method of making latex is the so-called dispersion polymerization. In this method, the monomer, water, emulsifier, and oil-soluble initiator are effectively dispersed in the homogenizer so that the monomer is present as fine droplets. The size of the droplets is determined by the efficiency of the homogenization. Because an oil-soluble initiator is used, the polymerization occurs largely in the monomer droplets formed in the homogenization, and the Keko of the finished latex particles corresponds to the original droplet size. This method, which is known from the literature, e.g. from Norwegian patent 112,092, represents a very time-consuming and expensive homogenization process.

Menetelmää voidaan tosin jonkin verran yksinkertaistaa siten, ettei koko polymerointiseokselle suoriteta homogenointia, esim. kuten saksalaisessa hakemusjulkaisussa 2 501 630 on esitetty, mutta tämäkään ei anna täysin tyydyttävää tulosta.Although the process can be somewhat simplified by not homogenizing the entire polymerization mixture, e.g. as described in German application 2,501,630, this too does not give a completely satisfactory result.

3 628453,62845

Toisena vaikeutena on se, että polymeroinnin aikana helposti tapahtuu kasvua ja kokkaroitumista, minkä voidaan katsoa johtuvan suurehkojen pisaroiden läsnäolosta tai muodostumisesta polymeroinnissa, ja lisäksi se, että lateksi jossain määrin koaguloituu.Another difficulty is that growth and agglomeration easily occur during polymerization, which can be attributed to the presence or formation of larger droplets in the polymerization, and in addition to the fact that the latex coagulates to some extent.

Nyt on yllättäen havaittu, että homogenoinnin käsittävässä menetelmässä voidaan käyttää vesiliukoista initiaattoria. Tässä menetelmässä vältytään tunnettujen menetelmien haitoilta, mutta edut säilytetään. Oli odotettavissa, että vesiliukoista initiaattoria käytettäessä tapahtuu hiukkasten muodostus vesifaasissa, kuten on tavallista vesiliukoisilla initiaattoreilla tapahtuvassa emulsiopolymeroinnissa, ja ettei sen tähden voitaisi saavuttaa niitä etuja, jotka liittyvät monomeeripisarois-sa tapahtuvaan initiointiin ja jotka voidaan saavuttaa öljyliukoisella initiaattorilla tapahtuvassa dispersiopolymeroinnissa.It has now surprisingly been found that a water-soluble initiator can be used in a method comprising homogenization. This method avoids the disadvantages of the known methods, but retains the advantages. It was expected that when a water-soluble initiator was used, particle formation would occur in the aqueous phase, as is common in emulsion polymerization with water-soluble initiators, and therefore the advantages associated with monomer droplet initiation in an oil-soluble initiator could not be obtained.

Keksinnön tunnusomaiset piirteet annetaan oheisissa patenttivaatimuksissa .The characteristic features of the invention are set out in the appended claims.

Keksinnön mukaisesti saadaan aikaan lateksin valmistusmenetelmä homogenoimalla vettä + emulgaattoria + veteen liukenematonta, monomeeria liuottavaa ainetta (josta seuraavassa käytetään käytännön syistä myös nimitystä "aine I"), jolloin saadaan muodostetuksi hyvin stabiili esi-emulsio.According to the invention, there is provided a process for preparing a latex by homogenizing a water + emulsifier + a water-insoluble monomer solubilizer (hereinafter also referred to as "substance I" for practical reasons) to form a very stable pre-emulsion.

Homogenoinnissa muodostuneeseen emulsioon lisätään tavallisesti sekoittaen jäljellä oleva vesi + monomeeri tai monomeeriseos + vesiliukoinen initiaattori. Polymerointi suoritetaan tavalliseen tapaan korkeammassa lämpötilassa 50-70°C. Järjestelmän tutkimukset eri vaiheissa ovat osoittaneet että muodostuneessa emulsiossa on homogenoinnin jälkeen hyvin pieniä pisaroita, mutta kun aineen I määrä on hyvin pieni, on suurin osa emulgaattoria edelleen vesifaasissa. Kun monomeeria lisätään homogenoituun seokseen, monomeeri diffundoituu homogenoinnissa muodostuneisiin pisaroihin ja monomeerista muodostuu stabiili emulsio. Kun monomeeri diffundoituu homogenoinnissa muodostuneisiin pisaroihin ja aiheuttaa näiden paisumisen, pisaroiden kokonaispinta kasvaa ja emulgaattorin pääosa adsorboituu pisaroihin. Keksinnölle on oleellista, että tällä tavoin saadaan aikaan monomeerista niin hienojakoinen ja stabiili emulsio, että suurin osa emulgaattoria adsorboituu mono-meerin paisuttamiin pisaroihin. Monomeerin paisuttamien pisaroiden suuri pinta yhdessä sen seikan kanssa, että tällä tavoin ainoastaan pieni osa emulgaattoria on jäljellä vesifaasissa, varmistaa sen, että radikaalit, vaikka ne vesiliukoisessa initiaattorissa muodostuvatkin vesifaasissa, takertuvat niin tehokkaasti monomeerin paisuttamiin 62845 pisaroihin, että polymerointi pääasiassa tapahtuu pisaroissa, jolloin vesifaasissa tapahtuu vain vähän tai ei lainkaan hiukkasten muodostusta.The remaining water + monomer or monomer mixture + water-soluble initiator is usually added to the emulsion formed in the homogenization with stirring. The polymerization is carried out in the usual manner at a higher temperature of 50-70 ° C. Studies of the system at various stages have shown that the emulsion formed has very small droplets after homogenization, but when the amount of substance I is very small, most of the emulsifier is still in the aqueous phase. When the monomer is added to the homogenized mixture, the monomer diffuses into the droplets formed during homogenization and the monomer forms a stable emulsion. As the monomer diffuses into the droplets formed during homogenization and causes these to swell, the total surface area of the droplets increases and the bulk of the emulsifier is adsorbed to the droplets. It is essential to the invention that in this way an emulsion of the monomer is obtained so fine and stable that most of the emulsifier is adsorbed on the droplets swollen by the monomer. The large surface area of the monomer-expanded droplets, together with the fact that in this way only a small part of the emulsifier remains in the aqueous phase, ensures that radicals, although formed in the water-soluble initiator in the aqueous phase, adhere so efficiently to little or no particle formation occurs.

Homogenoinnin aikana voidaan mahdollisesti käyttää ainoastaan osa tarvittavasta vedestä ja jäljellä oleva vesi lisätään monomeerin ja vesiliukoisen initiaattorin kanssa homogenoinnin jälkeen.During the homogenization, only a part of the required water may be used and the remaining water is added with the monomer and the water-soluble initiator after the homogenization.

Homogenoitavan aineen I vaatimuksena on, että sen vesiliukoisuuden on oltava 25°C:ssa < 10 ^ g/1 H2O. Tällaisia aineita ovat esimerkiksi alkaanit, suoraketjuiset ja haarautuneet, jotka voivat mahdollisesti olla osaksi halogenoituja ja jotka sisältävät vähintään 10 hiiliatomia.The substance to be homogenized I is required to have a water solubility of <10 .mu.g / l H2O at 25 ° C. Such substances include, for example, alkanes, straight-chain and branched, which may optionally be partially halogenated and contain at least 10 carbon atoms.

Erityisen mielenkiintoista on se, että aineena I voidaan käyttää aineita, joilla on haluttu tehtävä valmiissa polymeerissä. Aineena I voidaan edullisesti käyttää esim. fosfaatteja, adipaatteja ja ftalaatteja, jotka sisältävät sellaisia orgaanisia ryhmiä, joilla on haluttu veteen liukenemattomuus. Mainitut kolme yhdistetyyppiä toimivat pehmittimenä, kun päämonomeerina on vinyylikloridi. Edelleen voidaan aineena I käyttää epoksoitua soijaöljyä, joka monomeerin ollessa vinyylikloridia toimii stabilisaattorina. Lisäksi voidaan yleensä aineena I käyttää veteen liukenemattomia monomeereja, jotka myöhemmin seuraavassa pölyme-roinnissa kopolymeroituvat päämonomeerin kanssa. Tällaisia monomee-reja ovat esim. akrylaatit, CH2=CHC00R, metakrylaatit, j 3 ,Of particular interest is the fact that substances which have the desired function in the finished polymer can be used as substance I. As substance I, e.g. phosphates, adipates and phthalates containing organic groups having the desired water insolubility can be advantageously used. These three types of compounds act as plasticizers when the main monomer is vinyl chloride. Furthermore, epoxidized soybean oil can be used as substance I, which, when the monomer is vinyl chloride, acts as a stabilizer. In addition, water-insoluble monomers can generally be used as substance I, which subsequently copolymerize with the main monomer in the subsequent dust polymerization. Such monomers include, for example, acrylates, CH 2 = CHCl 3, methacrylates, j 3,

CH2=C- COORCH2 = C-COOR

vinyylieetterit CH2=CHOR, vinyyliesterit CH2=CH00CR ja substituoidut vinyylibenseenit CH=CH2, joissa kaikissa tapauksissa R on orgaaninenvinyl ethers CH2 = CHOR, vinyl esters CH2 = CH00CR and substituted vinylbenzenes CH = CH2, in each case R is organic

Cu joka antaa halutun veteen liukenemattomuuden.Cu which gives the desired water insolubility.

Edellytyksenä on, että aine I on monomeerin liuotin ja pystyy annetuissa olosuhteissa, ts. emulsiossa, liuottamaan monomeeria (monomeereja) suhteessa >100:1, ts. 1 paino-osan ainetta I täytyy voida liuottaa vähintään 100 paino-osaa monomeeria. Tämä edellyttää, ettei aineen I moolipaino ole liian korkea, jolloin ei esim. ole mahdollista käyttää polymeeriä. Edullisesti ei aineen I moolipainon suhde monomeerin moo-lipainoon saa olla yli 20.It is a condition that substance I is a solvent for the monomer and is capable of dissolving the monomer (s) in a ratio of> 100: 1 under given conditions, i.e. in emulsion, i.e. at least 100 parts by weight of monomer must be dissolved in 1 part by weight of substance. This presupposes that the molecular weight of substance I is not too high, in which case, for example, it is not possible to use a polymer. Preferably, the ratio of the molecular weight of substance I to the molar weight of the monomer should not exceed 20.

5 628455,62845

Esillä olevan menetelmän avulla saavutetaan joukko etuja verrattuna aiemmin tunnettuihin menetelmiin, joissa initiointi tapahtuu pisaroissa ja jotka kaikki ovat öljyliukoista initiaattoria käyttäviä disper-siomenetelmiä.The present method provides a number of advantages over previously known methods in which the initiation takes place in droplets and which are all dispersion methods using an oil-soluble initiator.

Koska initiaattoria ei ole läsnä homogenoinnissa, voidaan tämä suorittaa missä tahansa lämpötilassa, jopa monomeerien tai komonomeerien tai läsnäollessa, mikä helpottaa homogenointia. Muodostunut homogenoitu emulsio, joka sisältää veteen liukenematonta aineosaa, pysyy stabiilina useita viikkoja huoneen lämpötilassa. Koska initiaattoria ei ole läsnä, ei ole olemassa initiaattorin hajaantumisen vaaraa, ja jos monomeeria on läsnä, ei esiemulsiossa ole olemassa polymeroinnin vaaraa.Since the initiator is not present in the homogenization, this can be performed at any temperature, even in the presence of monomers or comonomers, which facilitates homogenization. The resulting homogenized emulsion containing a water-insoluble component remains stable for several weeks at room temperature. Since no initiator is present, there is no risk of decomposition of the initiator, and if monomer is present, there is no risk of polymerization in the pre-emulsion.

Käytettäessä vesiliukoista initiaattoria, jota lisätään vasta polymeroinnin yhteydessä, ei koko aineen hienojakaantumisesta ennen poly-merointia olla kovin riippuvaisia. Käytettäessä vesiliukoista initiaattoria homogenoinnissa muodostuneet pisarat, jotka sen jälkeen ovat paisuneet monomeerilla, edullisesti absorboivat initiaattorista vesi-faasissa muodostuneet radikaalit. Vaikka jokin osa monomeeria esiin-tyisikin suurina pisaroina, ei näissä pisaroissa tapahdu polymerointia, koska suurin osa pieniä pisaroita adsorboi kaikki vapaat radikaalit vesi faasista.When using a water-soluble initiator which is added only during the polymerization, the fine distribution of the whole substance before the polymerization is not very dependent. When a water-soluble initiator is used, the droplets formed in the homogenization, which are then swollen with the monomer, preferably absorb the radicals formed from the initiator in the water phase. Even if some of the monomer appears as large droplets, no polymerization occurs in these droplets because most of the small droplets adsorb all free radicals from the aqueous phase.

Käytettäessä öljyliukoista initiaattoria on suurien pisaroiden läsnäolo kuitenkin hyvin haitallista menetelmän suorittamiselle ja johtaa kasvuun ja kokkaroitumiseen. Lisäksi tällaisten öljyliukoisten initi-aattorien käyttö vaatii, että käytetään suhteellisen suuria määriä suhteellisen polaarista liuotinta initiaattorin liuottamiseen. Tämä ei ole tarpeen esillä olevassa menetelmässä, jossa ainoastaan tarvitaan aineen I läsnäoloa, joka on monomeeri(e)n liuotin.However, when using an oil-soluble initiator, the presence of large droplets is very detrimental to the performance of the process and leads to growth and agglomeration. In addition, the use of such oil-soluble initiators requires the use of relatively large amounts of relatively polar solvent to dissolve the initiator. This is not necessary in the present process, where only the presence of substance I, which is the solvent of the monomer (s), is required.

Tietty menetelmän muunnelma on mahdollinen yksittäisissä tapauksissa, kun ainetta I halutaan käyttää mahdollisimman vähän. Näin on asianlaita erityisesti silloin, kun aineella I ei ole mitään tehtävää tai se ei ole toivottava valmiissa polymeerissä, kuten tavallisesti on asianlaita alkaanien kohdalla. Myös käytettäessä mainittujen pehmitti-mien ja komonomeerien tapaisia aineita näitä usein halutaan käyttää suhteellisen pieniä määriä taloudellisista syistä johtuen.A certain variation of the method is possible in individual cases where it is desired to use substance I as little as possible. This is especially the case when substance I has no function or is undesirable in the finished polymer, as is usually the case for alkanes. Also when using substances such as said plasticizers and comonomers, it is often desired to use these in relatively small amounts for economic reasons.

6 628456 62845

Vaikkakin menetelmän kannalta olisikin ehdottoman välttämätöntä, että homogenoinnissa on läsnä jonkin verran ainetta I, on havaittu, että huomattava osa tätä ainetta voidaan korvata toisella aineella (josta seuraavassa käytetään myös nimitystä "aine II"), jolle ei aseteta samoja veteen liukenemattomuuden vaatimuksia, vaan jolla on samaa suuruusluokkaa oleva vesiliukoisuus kuin polymeroitavalla monomeerilla.Although it is absolutely essential for the process that some substance I is present in the homogenisation, it has been found that a significant part of this substance can be replaced by another substance (hereinafter also referred to as "substance II") which does not have the same water insolubility requirements but has the same water solubility as the polymerizable monomer.

Tämä aineosa voi esim. vinyylikloridia käytettäessä olla tavallinen pehmitin, kuten dioktyyliftalaatti tai trikresyylifosfaatti. Se voi lisäksi olla osa päämonomeeria tai jokin päämonomeereistä tai toinen monomeeri, joka myöhemmin seuraavassa polymeroinnissa päämonomeerin lisäyksen jälkeen kopolymeroituu tämän kanssa. Esimerkkeinä voidaan mainita, että vinyylikloridin ollessa päämonomeerina voidaan homogenoinnissa aineen I lisäksi lisätä aineena II akrylaatteja, kuten metyyli-akrylaattia tai butyyliakrylaattia. Styreenin ollessa päämonomeerina voidaan aineen I lisäksi lisätä butyyliakrylaattia aineena II homogenoinnissa.For example, when vinyl chloride is used, this ingredient may be a common plasticizer, such as dioctyl phthalate or tricresyl phosphate. It may furthermore be part of the main monomer or one of the main monomers or another monomer which, in a subsequent polymerization after the addition of the main monomer, copolymerizes with it. By way of example, when vinyl chloride is the main monomer, acrylates such as methyl acrylate or butyl acrylate can be added as substance II in addition to substance I in the homogenization. With styrene as the main monomer, in addition to substance I, butyl acrylate can be added as substance II in the homogenization.

Valmistettaessa styreeni-butadieenikopolymeeria voidaan aineen I lisäksi lisätä osa styreeniä.In the preparation of the styrene-butadiene copolymer, in addition to substance I, part of the styrene can be added.

Keksinnölle on oleellista, ettei kuivausprosessin aikana haihtuvaa liuotinta ole läsnä, mikä varmistetaan lisättyjen aineiden riittävän korkealla kiehumispisteellä tai siten, että ne kopolymeroituvat päämonomeerin kanssa.It is essential for the invention that no volatile solvent is present during the drying process, which is ensured by a sufficiently high boiling point of the added substances or by copolymerization with the main monomer.

Homogenoinnissa homogenointipaine määrää homogenoidun emulsion pisaroiden koon, kun taas homogenoitavien aineiden (aineen I + mahdollisesti aineen II) määrää vaihtelemalla voidaan emulsion pisaroiden lukumäärää muuttaa määrätyssä homogenointipaineessa. Lisättäessä monomeeria homogenoituun emulsioon monomeeri jakautuu suunnilleen tasaisesti pisaroiden kesken (jos nämä ovat samankokoisia), ja monomeerin paisuttamien pisaroiden ja siten valmiiden lateksihiukkasten koko tulee olemaan verrannollinen monomeerimäärään ja kääntäen verrannollinen homogenoitujen aineiden määrään määrätyssä homogenointipaineessa. Nostettu homogenointipaine tuottaa pienempiä, mutta useampia pisaroita homogenoidussa emulsiossa (ja valmiissa lateksissa).In homogenization, the homogenization pressure determines the droplet size of the homogenized emulsion, while by varying the amount of substances to be homogenized (substance I + possibly substance II), the number of emulsion droplets can be changed at a given homogenization pressure. When the monomer is added to the homogenized emulsion, the monomer is approximately evenly distributed among the droplets (if these are the same size), and the size of the monomer expanded droplets and thus finished latex particles will be proportional to the amount of monomer and inversely proportional to homogenized pressure. The increased homogenization pressure produces smaller but more droplets in the homogenized emulsion (and finished latex).

Jos ainoastaan ainetta I käytetään hyvin pieni määrä, tämä voi johtaa siihen*, että homogenoinnissa muodostuu liian pieni määrä pisaroita.If only a very small amount of substance I is used, this can lead to * too few droplets being formed during homogenization.

Tämä johtaa taas siihen, että pisaroista monomeerin sekoittamisen 7 62845 jälkeen tulee liian suuria, koska suuria määriä monomeeria on diffun-doitunut kuhunkin pisaraan, mikä voi johtaa lateksihiukkasten ei toivottuun suureen kokoon. Samoin se seikka, että monomeerin diffuusion jälkeen on pieni määrä suuria pisaroita, voi aiheuttaa sen, ettei läheskään kaikki emulgaattori riittävästi adsorboidu pisaroihin, jolloin vesifaasissa muodostuu hiukkasia ja saadaan ei toivottu suuri lukumäärä hyvin pieniä hiukkasia.This again results in the droplets becoming too large after mixing the monomer 7 62845 because large amounts of monomer have diffused into each droplet, which can lead to an undesirably large size of latex particles. Similarly, the fact that there is a small number of large droplets after diffusion of the monomer can cause almost all of the emulsifier to be sufficiently adsorbed on the droplets, forming particles in the aqueous phase and obtaining an undesirably large number of very small particles.

Kun homogenoinnissa lisätään enemmän ainetta II aineen I mainitun pienen määrän lisäksi lisätään määrätyssä homogenointipaineessa pisaroiden lukumäärää. Monomeerin lisäyksen jälkeen on sen tähden tässä tapauksessa suurempi määrä pisaroita, jolloin varmistetaan emulgaatto-rin tehokkaampi adsorptio pisaroihin ja estetään hiukkasten muodostuminen vesifaasissa. On myös selvää, että käyttämällä määrättyä homo-genointipainetta ja määrättyä määrää ainetta I voidaan valmiin lateksin hiukkasten kokoa vaihdella vaihtelemalla vesiliukoisemman aineen II määrää homogenoinnissa.When more substance II is added in the homogenization, in addition to said small amount of substance I, the number of droplets is increased at a given homogenization pressure. Therefore, after the addition of the monomer, there is a larger number of droplets in this case, thus ensuring a more efficient adsorption of the emulsifier on the droplets and preventing the formation of particles in the aqueous phase. It is also clear that by using a certain homogenization pressure and a certain amount of substance I, the particle size of the finished latex can be varied by varying the amount of more water-soluble substance II in the homogenization.

Aine I yhdessä aineen II kanssa muodostaa homogenoinnissa samankokoisia pisaroita kilin aine I yksinään, mutta suuremman määrän niitä. Mono-meeri saa tällöin useampia pisaroita, joihin se voi diffundoitua, ja valmiin lateksin hiukkaskoko pienenee verrattuna siihen, kun määrättyä määrää ainetta I käytetään yksinään homogenoinnissa.Substance I, together with substance II, forms droplets of the same size in homogenization on the substance I alone, but in a larger number. The monomer then obtains more droplets into which it can diffuse, and the particle size of the finished latex is reduced compared to the use of a certain amount of substance I alone in the homogenization.

Esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää voidaan toteuttaa veteen liukenemattoman aineen I hyvin pienillä määrillä, esim. 5-10 g ainetta 1/1000 g vettä. Tämän ansiosta myös homogenointi voidaan suorittaa huomattavasti pienemmällä vesimäärällä, esim. 25 ml/5 g ainetta I.The process according to the present invention can be carried out with very small amounts of water-insoluble substance I, e.g. 5-10 g of substance per 1/1000 g of water. This also allows the homogenization to be carried out with a much smaller amount of water, e.g. 25 ml / 5 g of substance I.

Jos ainetta I halutaan käyttää mahdollisimman pieniä määriä, voidaan, kuten mainittiin, osa tästä korvata osaksi vesiliukoisella aineella II. Jos esim. halutaan homogenoida 10 g ensimmäisessä vaiheessa halutun hiukkaskoon saamiseksi, voidaan ainetta I käyttää 1 g ja ainetta II 9 g.If it is desired to use the smallest possible amount of substance I, as mentioned, some of this can be replaced by partially water-soluble substance II. For example, if it is desired to homogenize 10 g in the first step to obtain the desired particle size, 1 g of substance I and 9 g of substance II can be used.

Tavallisesti valmiissa emulsiossa on lisäveden ja monomeerin lisäyksen jälkeen 1000 g vettä ja 600-1000 g monomeeria. Homogenoinnissa ennen lisäveden ja monomeerin lisäystä käytetään tavallisesti ainetta IUsually, the finished emulsion contains 1000 g of water and 600-1000 g of monomer after the addition of additional water and monomer. In the homogenization, substance I is usually used before the addition of additional water and monomer

1-30 g. Ainetta II käytetään mahdollisesti 5-200 g. Vettä käytetään normaalisti 25-500 ml homogenoinnin aikana. Emulgaattorin määrä riippuu käytetystä emulgaattorityypistä, ja Na-lauryylisulfaattia käytettäessä sitä käytetään normaalisti 2-20 g.1-30 g. Optionally, 5-200 g of substance II are used. 25-500 ml of water is normally used during homogenization. The amount of emulsifier depends on the type of emulsifier used, and when Na-lauryl sulfate is used, 2-20 g is normally used.

8 628458 62845

Kuten edellä on esitetty, lisätään jäljellä oleva vesi, monomeeri ja vesiliukoinen initiaattori, esim. K2^2°8# *loino9eno;‘-tuun emulsioon, ja polymerointi tapahtuu tavalliseen tapaan. Homogenoitua esiemulsiota voidaan tietysti valmistaa suurempia määriä kuin mitä välittömästi käytetään, ja esiemulsion loppumäärä voidaan varastoida ja käyttää lisäämällä siihen myöhemmin monomeeria, vettä ja initiaattoria. Vesi ja monomeeri voidaan myös lisätä homogenoituun esiemulsioon tavallisesti sekoittaen, jolloin monomeeri diffundoituu pisaroihin, niin että saadaan stabiili emulsio, joka säilyy muuttumattomana useita päiviä jopa 50°C:ssa. Vesiliukoinen initiaattori voidaan sen jälkeen lisätä, jolloin tapahtuu polymerointi.As indicated above, the remaining water, monomer and water-soluble initiator, e.g., K2 ^ 2 ° 8 # * loino9eno; '- are added to the emulsion, and the polymerization is carried out in the usual manner. The homogenized pre-emulsion can, of course, be prepared in larger amounts than those immediately used, and the final amount of pre-emulsion can be stored and used by the subsequent addition of monomer, water and initiator. Water and monomer can also be added to the homogenized pre-emulsion, usually with stirring, whereby the monomer diffuses into the droplets, so that a stable emulsion is obtained which remains unchanged for several days at up to 50 ° C. The water-soluble initiator can then be added to effect polymerization.

Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksintöä.The following examples illustrate the invention.

Esimerkit 1-6 esittävät aineen I eri tyyppien käyttöä, kun taas esimerkit 7-10 esittävät tapauksia, joissa osa ainetta I on korvattu aineella II. Vertailuesimerkit A-C havainnollistavat lateksin valmistusta tavallisen emulsiopolymeroinnin avulla.Examples 1-6 show the use of different types of substance I, while Examples 7-10 show cases where part of substance I has been replaced by substance II. Comparative Examples A-C illustrate the preparation of latex by conventional emulsion polymerization.

Esimerkki la 10 g heksadekaania + 200 ml H2O + 4 g Na-lauryylisulfaattia sekoitet-’ tiin tavalliseen tapaan ja homogenoitiin käyttämällä välineenä 2 vaiheen Laboratory Homogenizer Model 15 M Gaulin Corporation, USA, n. 2,5 2 minuutin ajan. (Työpaine 1. vaihe: 150 kg/cm , työpaine 2. vaihe: 2 50 kg/cm ). Homogenoinnin jälkeen lisättiin 800 ml ^0 + 800 g vinyy-likloridia ja sekoitettiin 30 minuuttia 50°C:ssa. Sen jälkeen lisättiin 1,6 g K2S20g ja polymeroitiin 50°C:ssa. Muodostunut lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,3-0,8 ^um.Example 1a 10 g of hexadecane + 200 ml of H 2 O + 4 g of Na-lauryl sulfate were mixed in the usual manner and homogenized using a 2-stage Laboratory Homogenizer Model 15 M Gaulin Corporation, USA, for about 2 minutes. (Working pressure stage 1: 150 kg / cm, working pressure stage 2: 2 50 kg / cm). After homogenization, 800 ml of 00 + 800 g of vinyl chloride were added and stirred for 30 minutes at 50 ° C. 1.6 g of K 2 S 2 O 2 were then added and polymerized at 50 ° C. The latex formed contained particles with a size of 0.3-0.8 μm.

Esimerkki IbExample Ib

Homogenointi, jossa käytettiin 10 g heksadekaania, 200 ml H2O ja 4 g Na-lauryylisulfaattia, suoritettiin kuten esimerkissä la. Muodostunutta esiemulsiota varastoitiin viikon ajan huoneen lämpötilassa (n. 25°C), minkä jälkeen sille suoritettiin esimerkissä la selostettu lisäkäsittely samoin tuloksin.Homogenization using 10 g of hexadecane, 200 ml of H 2 O and 4 g of Na-lauryl sulfate was performed as in Example 1a. The resulting pre-emulsion was stored for one week at room temperature (about 25 ° C), after which it was subjected to the further treatment described in Example 1a with the same results.

Esimerkki leExample le

Esiemulsion valmistus suoritettiin kuten esimerkissä la, ja 800 ml H2O + 800 g vinyylikloridia lisättiin kuten esimerkissä la. Muodostunutta emulsiota säilytettiin 24 tuntia huoneen lämpötilassa, minkä 62845 jälkeen lisättiin 1,6 g K2S2°8 ja polymerointi suoritettiin kuten esimerkissä la samoin tuloksin.The preparation of the pre-emulsion was performed as in Example 1a, and 800 ml of H 2 O + 800 g of vinyl chloride were added as in Example 1a. The resulting emulsion was stored for 24 hours at room temperature, after which 1.6 g of K 2 S 2 O 8 was added and the polymerization was carried out as in Example 1a with the same results.

Esimerkki 2Example 2

Jotta voitaisiin osoittaa, mitä mahdollisuuksia on vaihdella loppula-teksin hiukkaskokoa, suoritettiin kokeita pienemmällä heksadekaani-määrällä kuin esimerkissä 1 käytettiin.In order to show the possibility of varying the particle size of the final latex, experiments were performed with a smaller amount of hexadecane than used in Example 1.

5 g heksadekaania + 100 ml 1^0 + 4 g Na-lauryylisulfaattia homogenoitiin, kuten yllä on esitetty. Homogenoinnin jälkeen lisättiin 900 ml H2O + 800 g vinyylikloridia + 1,6 g K2S20g. Lateksi sisälsi polyme-roinnin jälkeen hiukkasia, joiden koko oli 0,4-1 ^,um. Pienempi heksade-kaanimäärä antaa tulokseksi lateksin, jonka hiukkaset ovat suurempia, koska jokainen homogenoinnissa muodostunut pisara oli suuremman mono-meerimäärän paksuntama. Kasvu ja stabiliteetti kuten esimerkissä 1.5 g of hexadecane + 100 ml of 1 + 0 + 4 g of Na-lauryl sulfate were homogenized as described above. After homogenization, 900 ml of H2O + 800 g of vinyl chloride + 1.6 g of K2S20g were added. After polymerization, the latex contained particles with a size of 0.4-1. The lower amount of hexadecane results in a latex with larger particles because each drop formed in the homogenization was thickened by a larger amount of monomer. Growth and stability as in Example 1.

Esimerkki 3Example 3

Veteen liukenemattomana aineena voidaan käyttää vinyylikloridin komono-meeria. Käytettiin vinyylieetteriä, jolla oli niin pitkä ketju, että saatiin riittävä veteen liukenemattomuus aineelle I asetettavien vaatimusten täyttämiseksi.The Comonomer of vinyl chloride can be used as the water-insoluble substance. Vinyl ether with a chain long enough was used to obtain sufficient water insolubility to meet the requirements for substance I.

20 g kaavan CH2=CH0 (CI^) 21^3 roudista eetteriä lisättiin 300 ml:aan H20 + 4 g:aan Na-lauryylisulfaattia ja homogenoitiin kuten yllä. Tähän esiemulsioon lisättiin 700 ml K^O + 800 g vinyylikloridia + 1,6 g K2S2°8 ia Pölytettiin 50°C:ssa. Saatu lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,25-0,6 ^um.20 g of a rhodium ether of the formula CH 2 = CHO (Cl 2) 21 x 3 was added to 300 ml of H 2 O + 4 g of Na-lauryl sulfate and homogenized as above. To this pre-emulsion was added 700 ml of K 2 O + 800 g of vinyl chloride + 1.6 g of K 2 S 2 O 8 and dusted at 50 ° C. The resulting latex contained particles ranging in size from 0.25 to 0.6.

Tässä esimerkissä on veteen liukenemattoman aineen määrää lisätty verrattuna esimerkissä 1 käytettyyn määrään. Tulokseksi saadaan lateksi, jossa on pienempiä hiukkasia, koska jokainen homogenoinnissa muodostunut pisara on pienemmän monomeerimäärän paisuttama. Kasvu ja stabiliteetti kuten esimerkissä 1.In this example, the amount of water-insoluble matter is increased compared to the amount used in Example 1. The result is a latex with smaller particles because each drop formed in the homogenization is swollen with a smaller amount of monomer. Growth and stability as in Example 1.

Esimerkki 4Example 4

Veteen liukenemattomana komonomeerina voidaan myös käyttää pitkäketjuis-ta vinyyliesteriä.Long-chain vinyl ester can also be used as the water-insoluble comonomer.

20 g:aan esteriä CH2=CH00CR, jossa R oli CHg(CI^)n, jossa keski-n oli 18, lisättiin 300 ml I^O + 4 g Na-lauryylisulfaattia ja homoge- 62845 10 noitiin kuten yllä. Tähän esiemulsioon lisättiin 700 ml H20 + 800 g vinyylikloridia + 1,6 g K2S2°8 ja polymeroitiin 50°C:ssa. Valmis lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,25-0,6 ^-um. Homogenoin-nissa käytettiin sama määrä lisäainetta kuten esimerkissä 3, ja hiukkas-koot olivat suunnilleen samat kuin kahdessa esimerkissä. Kasvu oli jokseenkin olematonta, ja lateksin stabiliteetti oli erittäin hyvä verrattuna tunnettuihin latekseihin.To 20 g of ester CH 2 = CH 2 CR, where R was CH 2 (Cl 2) n, where the mean n was 18, was added 300 ml of 1 O 0 + 4 g of Na-lauryl sulfate and homogenized as above. To this pre-emulsion was added 700 ml H 2 O + 800 g vinyl chloride + 1.6 g K 2 S 2 O 8 and polymerized at 50 ° C. The finished latex contained particles ranging in size from 0.25 to 0.6 .mu.m. The same amount of additive was used in the homogenization as in Example 3, and the particle sizes were approximately the same as in the two examples. Growth was somewhat non-existent, and the stability of the latex was very good compared to known latexes.

Esimerkki 5Example 5

Veteen liukenematon aine voi olla PVC:n pehmitintä, jolla on riittävä veteen liukenemattomuus.The water-insoluble substance may be a plasticizer of PVC having sufficient water insolubility.

10 g disetyyliftalaattia+ 4 g Na-lauryylisulfaattia + 200 ml H20 homogenoitiin kuten yllä. Tähän esiemulsioon lisättiin 800 ml Η,,Ο + 800 g vinyylikloridia + 1,6 g K2S2°8 ja polymeroitiin 50°C:ssa. Lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,3-0,8 ^um. Kasvu ja stabiliteetti kuten esimerkissä 1.10 g of dimethyl phthalate + 4 g of Na-lauryl sulfate + 200 ml of H 2 O were homogenized as above. To this pre-emulsion was added 800 ml Η ,, Ο + 800 g vinyl chloride + 1.6 g K 2 S 2 ° 8 and polymerized at 50 ° C. The latex contained particles ranging in size from 0.3 to 0.8. Growth and stability as in Example 1.

Esimerkki 6Example 6

Esimerkissä 1 selostettua menetelmää käytettiin, mutta styreeniä mono-meerina. 10 g heksadekaania + 5 g Na lauryylisulfaattia + 200 ml H20 homogenoitiin, kuten yllä on kuvattu. Homogenoinnin jälkeen lisättiin 800 ml H20 + 600 g styreeniä + 3 g K2S20g ja polymeroitiin 60°C:ssa. Lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,20-0,7 ^um.The procedure described in Example 1 was used, but with styrene as the monomer. 10 g of hexadecane + 5 g of Na lauryl sulfate + 200 ml of H 2 O were homogenized as described above. After homogenization, 800 ml of H 2 O + 600 g of styrene + 3 g of K 2 S 2 O 2 were added and polymerized at 60 ° C. The latex contained particles ranging in size from 0.20 to 0.7.

Esimerkki 7Example 7

Osa veteen liukenematonta ainetta I voidaan korvata vesiliukoisemmalla aineella II. Tässä esimerkissä käytettiin PVC:n pehmitintä yhdessä pienen heksadekaanimäärän kanssa.Part of the water-insoluble substance I can be replaced by a more water-soluble substance II. In this example, a PVC plasticizer was used in combination with a small amount of hexadecane.

3 g heksadekaania + 6 g dioktyyliftalaattia + 200 ml H20 + 4 g Na-lauryylisulfaattia homogenoitiin, kuten yllä on mainittu. Tähän esiemulsioon lisättiin 800 ml H20 + 900 g vinyylikloridia + 1,6 g K2S20g ja polymeroitiin 50°C:ssa. Lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,3-0,8 yum. Hiukkaskoko on suunnilleen sama kuin esimerkissä 1. Tämä 011 odotettavissa, koska homogenoinnissa käytetty aineen I + aineen II kokonaismäärä oli suunnilleen sama kuin aineen I määrä esimerkissä 1. Kasvu ja stabiliteetti kuten esimerkissä 1.3 g of hexadecane + 6 g of dioctyl phthalate + 200 ml of H 2 O + 4 g of Na-lauryl sulfate were homogenized as mentioned above. To this premulsion was added 800 mL of H 2 O + 900 g of vinyl chloride + 1.6 g of K 2 S 2 O 2 and polymerized at 50 ° C. The latex contained particles ranging in size from 0.3 to 0.8 μm. The particle size is approximately the same as in Example 1. This 011 is expected because the total amount of substance I + substance II used in the homogenization was approximately the same as the amount of substance I in Example 1. Growth and stability as in Example 1.

11 6284511 62845

Esimerkki 8Example 8

Pienen aineen I määrän lisäksi voidaan käyttää ainetta II, joka on samalla vinyylikloridin komonomeeri. Tällaisia komonomeereja ovat esim. akrylaatit. 3 g heksadekaania + 10 g butyyliakrylaattia + 200 ml ί^Ο + 4 g Na-lauryylisulfaattia homogenoitiin, kuten edellä on esitetty. Tähän esiemulsioon lisättiin 800 ml 1^0 + 800 g vinyylikloridia +1,6 g KjSjOg ja polymeroitiin 50°C:ssa. Lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,2-0,7 ^um. Hiukkaskoko on hieman pienempi kuin esimerkissä 1, koska ainetta käytettiin hieman enemmän homogenoinnissa. Xasvu ja stabiliteetti kuten esimerkissä 1.In addition to a small amount of substance I, substance II, which is also a comonomer of vinyl chloride, can be used. Such comonomers are, for example, acrylates. 3 g of hexadecane + 10 g of butyl acrylate + 200 ml of ί ^ Ο + 4 g of Na-lauryl sulfate were homogenized as described above. To this pre-emulsion was added 800 ml of 1 + 0 + 800 g of vinyl chloride + 1.6 g of K 2 SO 4 and polymerized at 50 ° C. The latex contained particles with a size of 0.2-0.7 μm. The particle size is slightly smaller than in Example 1 because the substance was used slightly more in the homogenization. Xasvu and stability as in Example 1.

Esimerkki 9 Tämä esimerkki vastaa esimerkkiä 6, mutta jonkin verran ainetta I (heksadekaani) korvattiin samalla määrällä ainetta II päämonomeerin muodossa (styreeni) .Example 9 This example corresponds to Example 6, but some substance I (hexadecane) was replaced with the same amount of substance II in the form of the main monomer (styrene).

3 g heksadekaania + 5 g Na-lauryylisulfaattia + 7 g styreeniä + 250 ml H2O homogenoitiin, kuten yllä on esitetty. Tähän esiemulsioon lisättiin 750 ml H2O + 600 g styreeniä + 3 g K2S2°8 ja polymeroitiin 60°C:ssa. Lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,20-0,7 ^um.3 g of hexadecane + 5 g of Na-lauryl sulfate + 7 g of styrene + 250 ml of H2O were homogenized as described above. To this pre-emulsion was added 750 ml H2O + 600 g styrene + 3 g K2S2 ° 8 and polymerized at 60 ° C. The latex contained particles ranging in size from 0.20 to 0.7.

Hiukkaskoko on sama kuin esimerkissä 6. Tämä oli odotettavissa, koska homogenoinnissa käytetyn aineen määrä on suunnilleen sama.The particle size is the same as in Example 6. This was to be expected because the amount of material used in the homogenization is approximately the same.

Esimerkki 10Example 10

Kuten esimerkissä 8 on esitetty vinyylikloridin kohdalla, voidaan sty-reenipolymerointiin myös käyttää aineen II tapaista komonomeeria aineen I lisäksi homogenoinnissa. 10 g heksadekaania + 5 g Na—lauryyli-sulfaattia + 50 g butyyliakrylaattia + 250 ml H2O homogenoitiin, kuten edellä on selostettu.As shown in Example 8 for vinyl chloride, a substance-like comonomer can also be used for styrene polymerization in addition to substance I in homogenization. 10 g of hexadecane + 5 g of Na-lauryl sulfate + 50 g of butyl acrylate + 250 ml of H2O were homogenized as described above.

Tähän esiemulsioon lisättiin 750 ml HjO + 600 g styreeniä + 3 g K2S2°8 Polymeroitiin 60°C:ssa. Lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,08-0,25 ^,um. Tässä esimerkissä käytettiin homogenoinnissa enemmän ainetta kuin edellisissä esimerkeissä. Odotetusti saatiin tällöin lateksia, jonka hiukkaset olivat hyvin pieniä.To this pre-emulsion was added 750 ml H 2 O + 600 g styrene + 3 g K 2 S 2 ° 8 Polymerized at 60 ° C. The latex contained particles ranging in size from 0.08 to 0.25. In this example, more material was used in the homogenization than in the previous examples. As expected, a latex with very small particles was obtained.

1212

Vertailuesimerkit 6 2 8 4 5 A. Esimerkkinä tavallisesta vinyylikloridin emulsiopolymerointi-menetelmästä sekoitettiin tavalliseen tapaan seos, jossa oli 1000 ml H2O + 800 g vinyylikloridia + 4 g Na-lauryylisulfaattia, minkä jälkeen lisättiin 1,6 g Κ2^2°8 ja polymeroitiin 50°C:ssa. Lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,03-0,08 yum, ja suuri määrä n. 10 % saostunutta polymeeriä muodostui polymerointiastian putkiin ja seiniin (kasvu). Tässä tapauksessa tapahtui hiukkasten muodostus pelkästään vesifaasissa, josta johtuu hyvin pieni hiukkaskoko.Comparative Examples 6 2 8 4 5 A. As an example of a conventional vinyl chloride emulsion polymerization method, a mixture of 1000 ml of H 2 O + 800 g of vinyl chloride + 4 g of Na-lauryl sulfate was mixed in the usual manner, followed by the addition of 1.6 g of Κ2 ^ 2 ° 8 and polymerization. ° C. The latex contained particles ranging in size from 0.03 to 0.08 μm, and a large amount of about 10% of the precipitated polymer formed in the tubes and walls of the polymerization vessel (growth). In this case, the formation of particles took place only in the aqueous phase, which results in a very small particle size.

B. Esimerkkinä tavallisesta polystyreenin valmistusmenetelmästä emulsiopolymeroinnin avulla sekoitettiin tavalliseen tapaan 5 g Na-lauryylisulfaattia + 1000 ml H2O + 600 g styreeniä, minkä jälkeen lisättiin 3 g K2S2®8 P°lymer<:>iti;*-n 60°C:ssa. Lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,06-0,1 ^um. Hiukkasten muodostus tapahtui tässä yksinomaan vesifaasissa, mistä on seurauksena hyvin pieni hiukkaskoko .B. As an example of a conventional polystyrene preparation method by emulsion polymerization, 5 g of Na-lauryl sulfate + 1000 ml of H2O + 600 g of styrene were mixed in the usual manner, followed by the addition of 3 g of K2S2®8 P ° lymer at 60 ° C. The latex contained particles ranging in size from 0.06 to 0.1. Particle formation occurred here exclusively in the aqueous phase, resulting in a very small particle size.

C. Suoritettiin myös koe, jossa 5 g Na-lauryylisulfaattia + lOOO ml H2O + 600 g styreeniä homogenoitiin 1,5 minuutin ajan. Sen jälkeen lisättiin 3 g K2S2®8 P°lymer°it3-in 60°C:ssa. Lateksi sisälsi hiukkasia, joiden koko oli 0,06-0,1 ^um, ja tässäkin tapauksessa hiukkasten muodostus tapahtui yksinomaan vesifaasissa, mistä on seurauksena hyvin pieni hiukkaskoko. Syynä on se, että emulsio on homogenoinnin jälkeen veteen liukenemattoman aineen puuttuessa hyvin kestämätön. Pisarat yhtyvät hyvin nopeasti, niiden pinta pienenee, emulgaattori siirtyy vesifaasiin. Molemmat seikat johtavat selvästi initiointiin vesifaasissa.C. An experiment was also performed in which 5 g of Na-lauryl sulfate + 100 ml of H2O + 600 g of styrene were homogenized for 1.5 minutes. Then 3 g of K2S2®8 P ° lymer ° it3 was added at 60 ° C. The latex contained particles with a size of 0.06-0.1 μm, and again in this case the formation of particles took place exclusively in the aqueous phase, resulting in a very small particle size. This is because the emulsion is very unstable after homogenization in the absence of a water-insoluble substance. The droplets coalesce very quickly, their surface area decreases, the emulsifier enters the aqueous phase. Both factors clearly lead to initiation in the aqueous phase.

Esillä olevaa menetelmää on myös yritetty toteuttaa käyttämällä syklo-heksaania, heksaania, etyleenidikloridia, kloroformia tai ksyleeniä, jotka on mainittu initiaattorin liuottimina DE-hakemusjulkaisussa 2 501 630 tässä mainitun veteen liukenemattoman liuottimen (aineen I) asemesta. Homogenointi vedellä ja emulgaattorilla antoi tällöin tulokseksi kestämättömiä emulsioita, ja lisäveden, vinyylikloridin ja vesiliukoisen initiaattorin lisäys johti hiukkasten muodostukseen pelkästään vesifaasissa, mistä oli tuloksena latekseja, joiden hiukkaset olivat epäedullisen pieniä.Attempts have also been made to carry out the present process using cyclohexane, hexane, ethylene dichloride, chloroform or xylene, which are mentioned as initiator solvents in DE-A-2 501 630 instead of the water-insoluble solvent (substance I) mentioned here. Homogenization with water and emulsifier then resulted in unsustainable emulsions, and the addition of additional water, vinyl chloride, and water-soluble initiator resulted in the formation of particles in the aqueous phase alone, resulting in latexes with unfavorably small particles.

Claims (7)

13 62845 Kaliumperoksidisulfaatin I^SjOg sijasta, jota on käytetty esimerkeissä, voidaan myös käyttää muita vesiliukoisia initiaatto-reita, esim. vetyperoksidia (H202) ja ammoniumperoksidisulfaat-tia f (NH4)2S2Og _?.13 62845 Instead of the potassium peroxide sulphate I ^ SjOg used in the examples, other water-soluble initiators can also be used, e.g. hydrogen peroxide (H 2 O 2) and ammonium peroxide sulphate f (NH 4) 2 S 2 O 9 -. 1. Lateksin valmistusmenetelmä, jossa tehokkaasti homogenoidaan emulgaattoria sisältävä vesipitoinen seos, mink-ä jälkeen homogenoituun seokseen lisätään polymeroitavaa vinyylimonomee-ria tai vin limonomeerien seosta, tunnettu siitä, että homogenoitava vesipitoinen seos sisältää veteen liukenematonta _3 liuotinta, jonka vesiliukoisuus on ^10 g/1 H20 ja joka pystyy liuottamaan vähintään 100 kertaa oman painonsa suuruisen määrän monomeeria (monomeereja) annetuissa olosuhteissa,osan tarvittavasta vedestä ja mahdollisesti toista osittain vesiliukoista ainetta, jolle ei ole asetettu samoja veteen liukenemattomuutta koskevia vaatimuksia, kuin asetetaan mainitulle veteen liukenemattomalle aineelle, jolloin veteen liukenemattoman ja osittain veteen liukenevan aineen seos muodostaa monomeerin liuottimen ja että samanaikaisesti monomeerin ja loppuveden lisäyksen kanssa homogenoituun seokseen tai sen jälkeen lisätään vesiliukoista polymerointi-initiaattoria.A process for preparing a latex, in which an aqueous mixture containing an emulsifier is effectively homogenized, followed by adding a polymerizable vinyl monomer or a mixture of vin monomers to the homogenized mixture, characterized in that the aqueous mixture to be homogenized contains a water-insoluble solvent having a water solubility of H 2 O and capable of dissolving at least 100 times its own weight of the monomer (s) under the conditions given, part of the required water and possibly another partially water-soluble substance not subject to the same water-insolubility requirements as said water-insoluble substance, in which case the water-insoluble and the mixture of the partially water-soluble substance forms the solvent of the monomer and that a water-soluble polymerization initiator is added simultaneously with or after the addition of the monomer and the final water to the homogenized mixture. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että veteenliukenemattomana aineena homogenoinnissa käytetään mahdollisesti halogenoitua alkaania, jossa on vähintään 10 hiiliatomia.Process according to Claim 1, characterized in that a halogenated alkane having at least 10 carbon atoms is optionally used as the water-insoluble substance in the homogenization. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että monomeeri(e)n veteen liukenemattomana liuottimena käytetään ainetta, joka on valmiin lateksin toivottu aineosa.Process according to Claim 1, characterized in that a substance which is the desired component of the finished latex is used as the water-insoluble solvent of the monomer (s). 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, jossa monomeeri on vinyylikloridi, tunnettu siitä, että veteen liukenemattomana liuottimena käytetään polyvinyylikloridin pehmitintä tai stabilointiainetta.Process according to Claim 3, in which the monomer is vinyl chloride, characterized in that a plasticizer or stabilizer of polyvinyl chloride is used as the water-insoluble solvent. 5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että veteen liukenemattomana liuottimena käytetään veteen liukene- 62845 14 matonta vinyyliyhdistettä, joka kopolymeroituu päämonomeerin kanssa polymeroinnissa.Process according to Claim 3, characterized in that a water-insoluble vinyl compound which copolymerizes with the main monomer in the polymerization is used as the water-insoluble solvent. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vinyyliyhdisteenä käytetään vinyylieetteriä, vinyy-liesteriä, vinyyliakrylaattia tai substituoitua styreeniä, jonka vesiliukoisuus on <10 g/1 i^O.Process according to Claim 5, characterized in that the vinyl compound used is vinyl ether, vinyl ester, vinyl acrylate or substituted styrene having a water solubility of <10 g / l. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisena aineena käytetään ainetta, joka on valmiin polymeerin toivottu aineosa. 15 62845A method according to claim 1, characterized in that a substance which is a desired component of the finished polymer is used as the second substance. 15 62845
FI770522A 1976-02-19 1977-02-17 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VINYLPOLYMERLATEX FI62845C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO760554A NO139410C (en) 1976-02-19 1976-02-19 PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF LATEX
NO760554 1976-02-19

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI770522A FI770522A (en) 1977-08-20
FI62845B FI62845B (en) 1982-11-30
FI62845C true FI62845C (en) 1986-08-26

Family

ID=19882728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI770522A FI62845C (en) 1976-02-19 1977-02-17 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VINYLPOLYMERLATEX

Country Status (8)

Country Link
BE (1) BE851556A (en)
DE (1) DE2707070A1 (en)
FI (1) FI62845C (en)
FR (1) FR2341596A1 (en)
GB (1) GB1527312A (en)
IT (1) IT1074864B (en)
NO (1) NO139410C (en)
SE (1) SE432770C (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU530410B2 (en) * 1978-02-21 1983-07-14 Sintef Preparing aqueous emulsions
NO145164C (en) 1978-11-06 1982-01-27 Sintef PROCEDURE FOR PREPARING POLYMER LATEKS.
SE430896B (en) * 1979-12-06 1983-12-19 Kema Nord Ab PROCEDURE FOR POLYMERIZATION OF VINYL CHLORIDE IN THE PRESENT OF A STABILIZING POLYMER LATEX
GB2084585B (en) * 1980-09-25 1983-11-30 Dearborn Chemicals Ltd The preparation of high molecular weight hydrophilic polymer gels

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1493356A (en) * 1973-12-13 1977-11-30 Ici Ltd Water-extended polymeric materials
CA1045271A (en) * 1974-04-01 1978-12-26 B.F. Goodrich Company (The) Process for making emulsion polymerized preplasticized vinyl resins

Also Published As

Publication number Publication date
NO760554L (en) 1977-08-22
DE2707070C2 (en) 1987-05-27
FI62845B (en) 1982-11-30
GB1527312A (en) 1978-10-04
DE2707070A1 (en) 1977-08-25
NO139410C (en) 1979-03-07
FR2341596A1 (en) 1977-09-16
SE432770B (en) 1984-04-16
SE432770C (en) 1985-06-11
FI770522A (en) 1977-08-20
NO139410B (en) 1978-11-27
IT1074864B (en) 1985-04-20
BE851556A (en) 1977-06-16
SE7701839L (en) 1977-08-20
FR2341596B1 (en) 1982-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI68845C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV POLYMERLATEX
US4113687A (en) Process for preparing latex
FI68408C (en) FOERFARANDE Før FRAMSTAELLNING of a dispersion of the OR VATTENEMULSION AV ETT partially MATERIAL VATTENLOESLIGT and possibly further on image analyzing dispersion FRAMSTAELLDA the OR EMULSIONEN to a POLYMERDISPERSION DAO DET partially VATTENLOESLIGA Materialna AER A polymerizable MONOMER SAMT ANVAENDNING AV SAO FRAMSTAELLDA of monodisperse POLYMERPARTIKLAR SOM TOING I xerography
DE3405378A1 (en) MEDICINE COVER
DE2751867A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF FINE PARTICULAR STABLE Aqueous EMULSIONS
DE60208843T2 (en) Coagulation of PTFE latex
CA1186834A (en) Vinyl acetate/olefin copolymer latex and process for preparing the same
FI62845C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV VINYLPOLYMERLATEX
DE1595847A1 (en) Process for the preparation of vinyl chloride polymers
EP0090142B1 (en) Process to produce mouldable vinyl chloride polymers
DE3102770C2 (en) Process for the polymerization of ethylenically unsaturated monomers and aqueous dispersion of a solid, monomer-soluble, free radical initiator
US20080021171A1 (en) Storage Stable Polymer-Oligomer Particles And Their Use In Seed Polymerisation
CA1169988A (en) Aqueous dispersions of plastics in which the average diameter of the dispersion particles is in the range from about 50 to 500 nm, and a process for their preparation
KR970706312A (en) Copolymer latex and process for its production (COPOLYMER LATEX AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME)
KR20180121351A (en) Polyvinyl chloride resin latex composition and method for preparing the same
DE60009448T2 (en) AQUEOUS PEROXIDE EMULSION
DE2301116A1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF SUBSTANCE POLYMERS AND COPOLYMERS BASED ON VINYL CHLORIDE
DE2840894C2 (en)
FI68249B (en) FOERFARANDE FOER POLYMERISATION AV VINYLKLORID
DE2111152A1 (en) Vinyl chloride polymerization process
DE4124817A1 (en) AQUEOUS POLYMER DISPERSIONS
DE4124819A1 (en) AQUEOUS POLYMER DISPERSIONS
DE4021961A1 (en) METHOD FOR REMOVING FLUID COMPONENTS FROM EMULSION POLYMERISES
EP0469397A1 (en) Aqueous polymer dispersions
AT226436B (en) Process for the production of heterogeneously structured copolymers

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired
MA Patent expired

Owner name: SINTEF