FI67866B - Foerfarande foer framstaellning av en karboxylerad latex - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av en karboxylerad latex Download PDF

Info

Publication number
FI67866B
FI67866B FI800562A FI800562A FI67866B FI 67866 B FI67866 B FI 67866B FI 800562 A FI800562 A FI 800562A FI 800562 A FI800562 A FI 800562A FI 67866 B FI67866 B FI 67866B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
latex
added
process according
weight
monomer
Prior art date
Application number
FI800562A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI800562A (fi
FI67866C (fi
Inventor
Alan Arthur John Feast
Original Assignee
Int Synthetic Rubber
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=10503677&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI67866(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Int Synthetic Rubber filed Critical Int Synthetic Rubber
Publication of FI800562A publication Critical patent/FI800562A/fi
Publication of FI67866B publication Critical patent/FI67866B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI67866C publication Critical patent/FI67866C/fi

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/56—Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/58—Polymers or oligomers of diolefins, aromatic vinyl monomers or unsaturated acids or derivatives thereof
    • 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
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16—Aqueous medium
    • C08F2/22—Emulsion polymerisation
    • C08F2/24—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
    • 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
    • C08F236/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/693—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with natural or synthetic rubber, or derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

le .«MsJiTl rn, KUULUTUSJULKAISU
6 ^ UTLÄGGNINGSSKRIFT 6 7866 (45) r , Α,.^ι. , ,1 .. , ., --J (51) Kv Ik‘/IntCI* C 08 F 2/24, 236/06, D 21 H 1/28 // C 08 F 236/06, 212/08, 220/58 SUOMI — FINLAND (2.1) Patenttihakemus — Patentansökning 800562 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 26 02 80 (Fi) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 26.02.80 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentiig gg gg gg
Patentti- ja rekisterihallitus Näf,täVäksipanon j3 kuul.julkaisun pvm. -- _o «j-
Patent- oeh registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd ooh ucl.skriften publicerad ZÖ.UZ.Öp (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 07.03-79
Iso-Bri tannia-Storbri tannien(GB) 7907999 Toteennäytetty-Styrkt (71) The International Synthetic Rubber Company, Limited, Brunswick House, Brunswick Place, Southampton, Iso-Britannia-Storbritannien(GB) (72) Alan Arthur John Feast, Eastleigh, Hampshire, Iso-Britannia-Storbri tannien(GB) (7*+) Berggren Oy Ab (5*0 Menetelmä karboksyloidun lateksin valmistamiseksi -Förfarande för framstä11 ning av en karboxylerad latex
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää karboksyloidun lateksin valmistamiseksi, joka käsittää kopolymeerin, joka sisältää (a) ainakin yhtä konjugoitua dieeniä, (b) 30-85 paino-% ainakin yhtä mono-vinyyli-komonomeeriä, joka. ei ole karboksyylihappoa, (c) 0,25-5 paino-% ainakin yhtä etyleenisesti tyydyttämätöntä karboksyylihappoa ja (d) 0,5-5 paino-% ainakin yhtä alfa-beta-etyleenisesti tyydyttämättömän karboksyylihapon N-alkyloliamidia, jolloin kaikki prosenttiluvut on laskettu monomeerien yhteenlasketusta painosta. Tällaisia latekseja nimitetään tässä yhteydessä "karboksyloiduiksi latekseiksi".
Sellaisten kopolymeerien valmistus, jotka sisältävät karboksyyli-ryhmiä, polymeroimalla monomeerejä, jotka sisältävät ainakin yhden konjugoidun dieenin, on ollut tunnettu jo useita vuosikymmeniä. Esimerkiksi ranskalaisessa patentissa FR 842 186 kuvataan butadiee-ni/alfa-beta-tyydyttämättömien happokopolymeerien valmistus.
Myöhemmin on B.F. Goodrich Chemical Co julkaissut sarjan patentteja ja kirjoituksia, joissa kuvataan hyvin erilaisia kopolymeerejä, jotka sisältävät karboksyyliryhmiä, katso esim. GB-patenttia 707 425. Suunnilleen samanaikaisesti alettiin karboksyloituja latekseja pitää 6 7 8 6 6 kaupan. Esimerkkejä tällaisista kaupallisista latekseista on esitetty aikakausjulkaisussa Rubber World, toukokuu 1963, sivut 38-45. Polymeroimisreaktiossa käytettäviä monomeerejä on valmistettu hyvin erilaisia määriä ja erilaisia laatuja erilaisten lateksien valmistamiseksi karboksyloitujen lateksien erilaisia käyttötarkoituksia varten. Sellaisia funktionaalisten monomeerien lajeja, joita on käytetty, ovat ne, jotka sisältävät hydroksyyli-, esteri-, amiini-, amidi-, metyloli-amidi-, nitriili-, sulfonaatti-, aldehydi- ja epoksiryhmiä. Esimerkkejä tällaisista monomeereista ovat akrylonitriili ja alfa-alkyylisubstituoidut akrylonitri il it, akryyli- ja alfa-substituoitujen akryy1ihappojen esterit, kuten metyy1imetakry-laatti, etyy1iakry1aatti, butyyliakrylaatti, heksyy1iakry-laatti, 2-etyy1iheksyy1iakrylaatt i, beta-hydroks ipropyy1i(met)-akrylaatti, hydroksietyy1iakrylaatti, alfa, beta-etyleenisesti tyydyttämättömien polykarboksyylihappojen esterit, kuten di-etyylimaleaatti ja dibutyylifumaraatti, alfa-beta-etyleenises-ti tyydyttämättömien happojen amidit ja substituoidut amidit, kuten akryy1iamidi, metakryyliamidi, N-metyyli(met)akryyli-amidi ja N-metyloii(met)akryyliamidi. Vaihteluja on myös esiintynyt käytettyjen tyydyttämättömien happojen laadussa. Niinpä muutamissa käyttötarkoituksissa on esitetty aikaansaatavan etuja käytettäessä di- tai polykarboksyy1ihappoa mono-karboksyylihapon sijasta tai sen lisäksi (katso esim. GB-pa-tentti 935 420 ja US-patentti 2 868 754).
GB-patentissa 888 503 on kuvattu sellainen seos, joka sisältää sekapolymeeriä, jossa on 50-99,8 paino-% konjugoi-tua dieeniä, 0-49,8 paino-% mono-alkenyy1imonomeeriä, joka voidaan kopolymeroida tämän dieenin kanssa, 0,1-10 paino-% alfa-beta-olefiinisesti tyydyttämättömän karboksyylihapon N-alkyloliamidia ja 0,1-10 paino-% alfa-beta-olefiinisesti tyydyttämätöntä karboksyylihappoa. Tämän U.K. patentin selityksessä on esitetty menetelmä sekapolymeerien valmistamiseksi polymeroimalla monomeerien vesidispersio ja erikoisesti yksivaiheista jaksottaista reaktiota käyttäen polymeerilateksien valmistamiseksi erilaisista edellä mainittujen monomeerien yhdistelmistä.
GB-patentissa 1 473 851 on esitetty jatkuva menetelmä 3 67866 karboksyloitujen lateksien valmistamiseksi käyttäen useita reaktoreita, edullisesti kahta, jossa kaikki reaktioon osaaottavat aineosat johdetaan ensimmäiseen reaktoriin jatkuvana virtana. On nyt todettu, että voidaan valmistaa karboksyloituja latekseja, jotka käytössä aikaansaavat tuotteita, joilla on parantuneet fysikaaliset ominaisuudet, tätä jatkuvaa menetelmää käyttäen, ja myös jaksottaisena menetelmänä lisäämällä N-alkyloliamidi-monomeeria käyttäen sellaista muunnettua reak-tiomenetelmää, jossa ainakin osa N-alkyloliamidi-monomeeriä lisätään polymeroimiskäsittelyn välivaiheessa.
Edellä olevan keksinnön mukainen menetelmä alussa esitetyn kar-boksyloidun lateksin valmistamiseksi on tunnettu siitä, että polymerointireaktio suoritetaan kahdessa tai useammassa vaiheessa emulgointiaineen läsnäollessa, jolloin kaikki monomeerikomponen-tit (a), (b) ja (c), kaikki emulgointiaine ja initiaattori ja enintään 50 paino-% tai ei lainkaan monomeerikomponenttia (d) lisätään ensimmäiseen vaiheeseen, jossa suoritetaan polymerointi 50-80 % konversioasteeseen, monomeerikomponentin (d) jäljellä oleva osa tai kaikki tämä komponentti lisätään toiseen vaiheeseen, ja karboksyloitu lateksi otetaan talteen viimeisestä vaiheesta.
Sen lisäksi, että saadaan sellaista karboksyloitua lateksia, jolla käytössä on parantuneet fysikaaliset ominaisuudet, aikaansaa tämä menetelmä helpommin säädettävän polymeroimisrektion. Lisäksi lateksituote on puhtaampaa, so. oleellisesti geeli-ja kokkarevapaata mikä on erittäin tärkeätä käytettäessä lateksia paperinpaällystysseoksissa.
Polymeroimisreaktio voidaan toteuttaa jaksottaisesti. Se toteutetaan kuitenkin edullisesti jatkuvana polymeroimiskäsittelynä, joka käsittää (1) monomeerien jatkuvan syöttämisen ensimmäiseen reaktoriin, joka pidetään lämpötilassa 70-85°C ja niiden polymeroimisen keskimäärin 3-5 tunnin pituisen ajan, (2) reaktioseoksen jatkuvan poistamisen ensimmäisestä reaktorista ainakin yhteen seuraavaan reaktoriin, jota pidetään 4 6 7 8 6 6 lämpötilassa 85-100°C, jossa polymerointia jatketaan, ja (3) karboksyloidun lateksin jatkuvan poistamisen viimeisestä reaktorista, jolloin ainakin osa N-alkyloiiamidikomonomeeriä lisätään toiseen reaktoriin. Kolmea tai useampaa reaktoria voidaan käyttää. Keksinnön tämän erikoisen toteuttamismuodon mukaisesti toteutetaan jatkuva menetelmä kuitenkin edullisesti kahdessa sekoitetussa säiliöreaktorissa kokonaisviipymisajan ollessa 6-10 tuntia. Ainoastaan kahden reaktorin käyttö aikaansaa sen lisäksi, että se yksinkertaistaa käsittelyä, sen, että pääomakustannukset pysyvät mahdollisimman pieninä.
Konjugoidussa dieenissä on edullisesti 4-10 hiiliatomia, tavallisesti 4-6 hiiliatomia. Butadieeni, isopreeni ja 2,3-di-metyylibutadieeni ovat esimerkkejä, joista butadieeni on edullisin. Ei-karboksyylihappokomonomeeri voi olla vinyyli-aro-maattinen yhdiste, kuten styreeni, joka on edullisin, tai ali-faattinen monomeeri, kuten tyydyttämätön nitriili, esimerkiksi akrylonitriili tai metakrylonitriili, tai tyydyttämättömän karboksyylihapon esteri sellaisen alkoholin kanssa, jossa on 1-10 hiiliatomia. Esimerkkejä sopivista estereistä ovat me-tyyliakrylaatti, etyyliakrylaatti, metyylimetakrylaatti, hek-syy1iakrylaatti ja 2-etyyli-heksyyliakrylaatti.Tyydyttämätöntä nitriiliä käytettäessä on sitä edullista käyttää ainoastaan aina 50 % seoksesta jonkin toisen edellä mainitun ei-karbok-syylihappomonomeerin, erikoisesti styreenin, kanssa. Ei-karbok-syy1ihappokomonomeerien seoksia (muita kuin tyydyttämättömien nitrii1imonomeerien kanssa) voidaan haluttaessa käyttää. Käytetyn ei-karboksyylihappokomonomeerin määrä on edullisesti 30-85 paino-%, vielä edullisemmin 40-60 paino-%, monomeerien kokonaismäärästä laskettuna.
Käytetty alfa-beta-etyleenisesti tyydyttämätön karboksyyli-happo voi olla monokarboksyylihappo, polykarboksyylihappo tai tällaisten happojen seos. Näiden happojen ketjussa on edullisesti 2-10 hiiliatomia. Aktyylihappo, metakryylihappo, etakryyli-happo, krotonihappo ja sorbiinihappo ovat esimerkkejä käyttökelpoisista monokarboksyylihapoista, joista akryyLihappo ja metakryy1ihappo ovat edullisimpia. Maleiinihappo, fumaarihappo, itakonihappo ja sitrakonihappo ovat esimerkkejä polykarboksyy-lihapoista, joita voidaan käyttää, ja näistä ovat edullisimpia 67866 maleiinihappo, fumaarihappo ja erikoisesti itakonihappo. Haluttaessa voidaan myös käyttää substituoituja monokarbok-syylihappoja ja substituoituja polykarboksyy1ihappoja. Käytetyn karboksyylihapon määrä on edullisesti 0,25-5,0 S monomee-rien kokonaispainosta, vielä edullisemmin 1-2,5 %. Ensimmäiseen vaiheeseen johdettu karboksyylihappo on edullisesti vapaan hapon muodossa. Osa haposta voidaan kuitenkin esisekoittaa elektrolyytin kanssa ja johtaa reaktoriin täten saatuna suolana. Polykarboksyylihapon kysymyksessä ollessa voi suola olla sellainen, joka on saatu osittaisen tai täydellisen neutraloi-misen avulla, tapauksesta riippuen.
Käytetyn alfa-beta-etyleenisesti tyydyttämättömän karboksyylihapon N-a1kyloiiamidi voi olla esimerkiksi joko sellainen, joka on mainittu GB-patentissa 888 503, jossa esiintyvään luetteloon tässä yhteydessä viitataan. Niissä on yleensä 4-10 hiiliatomia ja edullisimpia ovat N-metyloliakryyliamidi ja N-metylolimetakryyliamidi. Käytetyn N-alkyloliamidi-monomeerin määrä on edullisesti 0,5-5 % monomeerien kokonaispainosta laskettuna, vielä edullisemmin 1-2 %.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä johdetaan monomeerikomponentti (d) joko kokonaisuudessaan toiseen vaiheeseen tai johtaminen tapahtuu sekä ensimmäiseen että toiseen vaiheeseen. Mikäli johtaminen suoritetaan molempiin vaiheisiin, ei ensimmäiseen vaiheeseen johdetun komponentin (d) määrä saa ylittää 50 paino-% laskettuna johdetun komponentin (d) kokonaispainosta eikä se edullisesti saa ylittää 30 %. Täten pääosa komponenttia (d) (tai se kaikki) johdetaan toiseen vaiheeseen. Mahdollinen jakaminen kumpaankin vaiheeseen riippuu käytetyistä reaktio-olosuhteista. Mikäli nämä ovat sellaiset, että mainittua muuttumisastetta (50-80 %) ei voida aikaansaada ensimmäisessä vaiheessa kohtuullisen ajan kuluessa, on edullista jakaa lisäys molempiin vaiheisiin kuvatulla tavalla. Mikäli muuttuminen esitetyllä alueella aikaansaadaan kuitenkin vaikeuksitta, on edullisempaa johtaa komponentti (d) kokonaisuudessaan toiseen vaiheeseen.
Vaikkakaan ei haluta sitoutua mihinkään määrättyyn teoriaan niin oletetaan, että lisättäessä N-alkyloiiamidi-monomeeri 67866 /komponentti (dj_/ 50-80 %:sen konversion suorittamisen jälkeen ensimmäisessä vaiheessa, kopolymeroituu suuri prosenttimäärä N-alkyloliamidimonomeeriä kasvavien lateksiosasten pinnalla. Tällöin saadaan osasia, joissa on pääasialliset funktionaaliset aineosat (karboksyyli- ja N-alkyloliamidi) niiden pinnalla, mikä aikaansaa ylivoimaiset ominaisuudet niissä käyttötarkoituksissa, joissa näitä latekseja käytetään. N-alkyloliamidi-komonomeerin lisäys tällä tavoin aikaansaa tämän johdosta tämän monomeerin käyttökelpoisen liittymisen ja täten tehokkaamman monomeerin käytön ja käsittelyn paremman taloudellisuuden.
Edullisia monomeeriyhdistelmiä esillä olevan keksinnön käyttötarkoituksissa ovat butadieeni/styreeni/tyydyttämätön happo/N-metyliloakryyliamidi ja samankaltainen seos, jossa aina 50 % styreeniä on korvattu akrylonitriilillä. Ne monomeerit, jotka johdetaan ensimmäiseen vaiheeseen, voidaan lisätä erillisinä virtoina, mutta lisätään edullisesti seoksena. Hapan komponentti lisätään edullisesti laimeana vesiliuoksena.
Keksinnön edullisessa toteuttamismuodossa, jossa kummankin vaiheen reaktio toteutetaan jatkuvana menetelmänä kahdessa sekoitetussa säiliöreaktorissa kokonaisviipymisajän ollessa 6-10 tuntia, pidetään ensimmäinen reaktori lämpötilassa 70-85°C, edullisesti 75-80°C, ja toinen ja mahdollisesti seuraavat reaktorit lämpötilassa 85-100°C, edullisesti 90-95°C. Samankaltaisia lämpötiloja käytetään yleensä silloin, kun menetelmä toteutetaan kaksivaiheisena jaksottaisena reaktiona. Alhaisempia lämpötiloja, esimerkiksi 50-60°C, voidaan käyttää, mutta reaktioaika on tällöin vastaavasti pidempi. Käytetty reaktori tai käytetyt reaktorit ovat tavallisesti varustetut vaipoilla lämpötilan säätämiseksi mainittuihin rajoihin ja polymerointi tapahtuu oleellisesti vakiolämpötilassa kussakin vaiheessa. On kuitenkin edullista säätää reaktio-olosuhteet niin, että suurin osa polymeroimislämpöä absorboituu reaktio-seokseen. Tätä voidaan auttaa esijäähdyttämällä ensimmäiseen vaiheeseen johdettu monomeeriseos. Käytettäessä kahta tai useampaa reaktoria ei näiden tarvitse olla tilavuudeltaan yhtä suuria.
Monomeerit johdetaan ensimmäiseen vaiheeseen yhdessä emul-goimisaineen tai emulgoimisaineiden,elektrolyytin, molekyyli- 67866 painon modifioimisaineen, kuten merkaptaanin (mikäli käytetään) , ja muiden sellaisten aineosien kanssa, jotka ovat hyvin tunnettuja emulsiopolymerointitekniikasta. Nämä kaikki voidaan johtaa ensimmäiseen vaiheeseen erikseen, mutta on edullisempaa valmistaa ensin erilliset vesiliuokset, jotka sisältävät (1) emulgoimisainetta ja elektrolyyttiä, (2) karboksyy-lihappoa, (3) N-alkyloliamidimonomeeriä ja sekoittaa nämä modifioimisaineen ja muiden monomeerien kanssa mittaus- ja syöttöyksikössä. Initiaattori, joka on edullisesti peroksidi-sulfaatti-ionin lähdeaine, injektoidaan tähän seokseen real-torin syöttölinjalla. Käytetty emulgoimisaine on edullisesti alkalimetalli- tai ammoniumalkyyliaryylisulfonaatti, jossa on aina 20 hiiliatomia, kuten natriumdodekyylibentseenisulfonaat-ti tai natriumdibutyylinaftaliinisulfonaatti. Natriumtolueeni-sulfonaatti, joka ei ole emulgoimisaine, on käyttökelpoinen apuaine. Käytetyn emulgoimisaineen määrä on edullisesti 1,0- 3,0 paino-osaa 100 osaa kohden monomeeriä, vielä edullisemmin 1,2-2,0 paino-osaa. Reaktoriin lisätyn veden kokonaismäärä on edullisesti sellainen, että ensimmäisen vaiheen väkevyys on 50-58 paino-% (muita aineita kuin vettä). N-alkyloliamidi-ko-monomeeri lisätään toiseen vaiheeseen edullisesti vesiliuoksena, esimerkiksi 40-80 %:n väkevyydessä.
Polymeroimisreaktion pääosa tapahtuu ensimmäisessä vaiheessa. Toisin sanoen ensimmäinen vaihe ei ole polymerointimenetelmä, jossa ainoastaan tapahtuu vähäinen monomeerin muuttuminen polymeeriksi (esim. 1-15 %), so. reaktio ei sisällä lateksin ydinosasten valmistusta. Kuten alan aasiantuntijalle on ilmeistä, tulee käytetyn reaktorin tai reaktoreiden olla paineen kestäviä, koska butadieeni kopolymeroidaan korotetuissa lämpötiloissa. Reaktion aikana muodostuneen paineen lisäksi mitään ulkonaista painetta ei tarvitse käyttää. Polymerointi toteutetaan happamassa pH-arvossa, jolloin pH säädetään halutulle tasolle kun lateksi on otettu talteen.
Keksinnön mukaisen menetelmän avulla valmistetun lateksin ylivoimaiset ominaisuudet käytössä ilmenevät erittäin selvästi paperin päällystyksessä, jolloin saadaan sellaista paperia, jolla on parantuneet kuiva- ja märkätarttumisominaisuu-det ja erittäin hyvä märkälujuus. Näitä ominaisuuksia tarvi- 67 8 6 6 taan erikoisesti silloin, kun päällystettyä paperia käytetään offset-painannassa. Monomeerisuhteiden säätö mahdollistaa myös sellaisten lateksien valmistamisen, joilla on vaadittu pehmeys ja sileys syväpainatusta varten.
Keksintö käsittää myös vesipitoiset seokset paperin ja pahvin päällystämiseksi, jotka käsittävät karboksyloitua lateksia, joka on valmistettu keksinnön avulla, ja pigmenttiä sekä mahdollisesti myös muita aineosia, kuten yhtä tai useampaa dis-pergoimisainetta, vaahtoamisenestoainetta ja sakeuttamisainet-ta. Esimerkkejä käyttökelpoisista pigmenteistä ovat savet (esim. kaoliini), kalsiumkarbonaatti, talkki, titaanidioksidi, alumiinioksidi, piioksidi, satiinivalkoinen (satiinisäl-pä). Savet ja satiinivalkoinen ovat edullisimpia.
Keksinnön mukaisen menetelmän avulla valmistetut lateksit eivät kuitenkaan ole rajoitetut ainoastaan paperinpäällystys-tarkoituksiin. Vaihtelemalla käsittelyparametrejä voidaan helposti valmistaa latekseja, jotka ovat sopivia hyvin erilaisiin käyttötarkoituksiin, jolloin eräs erittäin tärkeä käyttötarkoitus on toisen taustakerroksen lisääminen nukkamattoja valmistettaessa. Tässä toisessa päällystyskäsittelyssä lisätään toinen taustakerros, joka voi olla esim. juuttikangasta, maton takaosaan ja kiinnitetään siihen lateksiyhdistettä käyttäen. Tällainen lateksiyhdiste levitetään maton taustapuo-lelle ja toinen päällystyskerros lisätään sitten. Yhdistelmä johdetaan tämän jälkeen puristustelan kautta kiinnittymisen edistämiseksi ja sen seikan takaamiseksi, että riittävästi yhdistettä tunkeutuu maton nukkaosaan. Tällaisessa taustan lisäyskäsittelyssä tulee lateksilla olla hyvät tarttumisomi-naisuudet, sen tulee kuivua nopeasti, kiinnittää hyvin nukka ja tarttua hyvin toiseen taustakerrokseen. Eräs tyypillinen seos sisältää 100 osaa lateksia (kuivapainosta), 200-400 osaa täyteainetta, kuten hienojakoista liitua, kalkkikiveä tai dolomiittia, ja sakeutusainetta, kuten polyakrylaattia. Sa-keutusaineen määrä tulee pitää mahdollisimman pienenä hyvien tarttumisominaisuuksien takaamiseksi.
Muita keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettujen latek sien käyttöesimerkkejä ovat tekstiilien ja kuitupitoisten 9 67866 materiaalien käsittely kyllästämällä (impregnoimalla) ja käsittelemällä niiden taustaosia tältä alalta hyvin tunnetulla tekniikalla.
Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetulla lateksilla on voimakkaasti geeliintyneet osaset osasten suuruuden ollessa 1700-1300 Ä mikä on tyypillistä kuumana polymeroiduille karb-oksyloiduille latekseille.
Seuraavat esimerkit kuvaavat keksintöä. (Kaikki esitetyt osat ovat paino-osia) .
Esimerkki 1
Karboksyloitu lateksi valmistettiin butadieenistä, styreenistä, itakonihaposta ja N-metyloliakryyliamidista (jäljempänä NMA) käyttäen seuraavaa koostumusta: butadieeniä 46,0 styreeniä 50,0 itakonihappoa 2,0 χΝΜΑ 2,0 natriumdodekyylibentseenisulfonaattia 1,8 natriumtolueenisulfonaattia 0,45 t-dodekyylimerkaptaania (TOM) 0,7 xxkaliumkarbonaattia 0,5 gelatoimisainetta 0,2 ammoniumpersulfaattia 0,85 demineralisoitua vettä 55 %:n kiinteäainepi- toisuuteen (muut aineet kuin vesi)
Esimerkiksi "ARYLAN SC 30" - Diamond Shamrock Europe Ltd.
UV
"DETAREX F" - W.R. Grace ("Detarex" on rekisteröity tavaramerkki) .
Polymerointi suoritettiin jatkuvasti kahdessa reaktorissa.
Toista reaktoria pidettiin lämpötilassa 75°C ja toista lämpötilassa 85°C. Kaikki NMA lisättiin toiseen reaktoriin. Keskimääräinen viipymisaika ensimmäisessä reaktorissa oli 4,5 tuntia ja monomeerin konversio kopolymeeriksi ensimmäisessä reaktorissa oli 80 %:nen. Kokonaiskonversio oli 96-98 %. Reaktiota oli helppo valvoa ja se aikaansai erittäin puhdasta (so. paakutonta) lateksia.
Tämän lateksin näytteitä yhdistettiin tavanomaisen paperin-päällystysseoksen kanssa, joka sisälsi: 10 67866 kaoliinia 100,0 lateksia 11,0 karboksimetyyliselluloosaa 1,5 MF hartsia 1,0 jolloin aikaansaatiin päällystysväri pH-arvossa 8 ja kokonais-kiinteäainepitoisuus oli 60 % ja Brookfield-viskositeetti (kara 4; 20 kierr/min; 25°C) 4000 cP. Tämä päällystettiin 100 %:sesti valkaistulle paperille, jonka paino oli 60 g/m , niin että päällysteen paino oli 11 g/m , käyttäen paikoillaan olevaa laboratorio-teräpäällystyslaitetta, ja päällystetty paperi kuivattiin ilmavirrassa 2 min kuluessa lämpötilassa 110°C. Paperit kalanteroitiin noin 60 %:n kipitävyyteen ennen koetta (paperi A).
Vertailun vuoksi valmistettiin samanlaisia paperinäytteitä käyttäen korkealaatuista kaupallista lateksia, jossa oli samankaltainen sidotun styreenin pitoisuus (paperi B), ja samoin karboksylöitua lateksia, joka oli valmistettu edellä kuvatulla tavalla korvaamalla ainoastaan NMA tyydyttämättömän monokarbok-syylihapon ja tyydyttämättömän karboksyylihapon substituoidun esterin seoksella.
Nämä paperit kokeiltiin ja saatiin seuraavat tulokset:
Vertailu
Paperi A Paperi B Paperi C
(1) heijastuskyky (%) 87,0 87,0 87,0 (2) 7 5°: n kiilto (%) 57,6 53,1 59,7 (3) K & N musteen imemiskyky (%) 26,0 23,0 25,0 (4) IGT-kuivatarttuminen (cm/sek) 195,0 179,0 168,0 (5) märkätarttuminen* 2,0 2,5 4,5 0 = ei tarttumista 5 = täydellinen tarttuminen Käytetyt koemenetelmät olivat standardimenetelmiä, joita käytetään paperinpäällystysteollisuudessa.
Voidaan todeta, että karboksyloitu lateksi, joka on valmistettu keksinnön mukaisesti, aikaansai huomattavasti paremman kui- 11 67866 vatarttumisen ja parantuneen märkätarttumisen säilyttäen muiden ominaisuuksien hyvän tasapainon.
Esimerkki 2
Lateksi valmistettiin esimerkin 1 mukaisesta seoksesta (lukuunottamatta sitä, että merkaptaanimäärä oli 0,5 osaa) käyttäen kaksivaiheista jaksottaista reaktiota, jotka suoritettiin suljetussa pullossa, jossa oli sekoituslaite, 24 tunnin kuluessa lämpötilassa 60°C. N-metyloliakryyliamidi lisättiin 16 tunnin kuluttua ja monomeerin muuttuminen polymeeriksi tässä vaiheessa oli 80 %:nen. Lopullinen muuttuminen oli 96-98 %.
Paperin päällystysseoksia valmistettiin ja kokeiltiin edellä esitetyllä tavalla käyttäen tämän lateksin (paperi D) näytteitä sekä esimerkin 1 mukaisen vertailulateksin (paperi E) näytteitä sekä käyttäen lateksia, joka oli valmistettu jaksottaisesti edellä kuvatulla tavalla korvaamalla ainoastaan NMA tyydyttämättömän karboksyylihapon ja esterin seoksella samalla tavoin kuin esimerkissä 1 (paperi F) tulosten tarkan vertailukelpoisuuden takaamiseksi. Kunkin tuotteen ominaisuudet olivat seuraavat:
Vertailu
Paperi D Paperi E Paperi F
(1) heijastuskyky (%) 88,0 88,0 88,0 (2) 75°:n kiilto (%) 66,0 68,0 69,5 (3) K & N nesteen imemiskyky (%) 24,0 27,0 24,0 (4) IGT-kuivatarttuminen (cm/sek) 215,0 211,0 177,0 (5) märkätarttuminen 0,5 0,5 2,0
Esimerkki 3
Esimerkki 2 toistettiin käyttäen eri määriä butadieeniä 39, styreeniä 58, itakonihappoa 2 ja NMA 1. (Paperit D' ja F').
Paperi D1 Paperi F' (1) heijastuskyky (%) 88,0 88,0 (2) 75°:n kiilto (%) 73,0 75,0 (3) K & N nesteen imemiskyky (%). 28,0 2 5,0 (4) IGT-kuivatarttuminen (cm/sek) 201,0 176,0 (5) märkätarttuminen 1,0 2,5 12 67866
Esimerkki 4 Näytteitä, jotka oli otettu esimerkin 2 mukaisesti valmistetusta lateksista (lateksi D), korkealaatuisesta kilpailevasta sekundäärisestä päällystyslateksista, jolla oli samanlainen sidottu styreenipitoisuus (lateksi G) ja vertailulateksista (lateksi F), kokeiltiin käyttäen sekundääristä taustanpäällys-tysseoksta:
Osat (kuivana)
Lateksi 100 Täyteaine 300
Sakeuttaja Brookfield-viskositeettiin 8000 - 10 000 cp saakka (kara 4; 20 kierr/min; 20°C)
Vesi 70 %:n kiinteäainepitoisuuteen
Maton päällystysnäytteitä valmistettiin kustakin seoksesta ja kokeiltiin seuraavin tuloksin:
Vertailu
Lateksi D Lateksi G Lateksi F
Tarttumisnopeus (g/5 cm) 1700 1600 1200
Lopullinen tarttumiskyky ς 0 _ Q
(kg/5 cm) (3'/110°C) b,° 4,0 (5'/150°C) 7,3 6,9 6,4

Claims (11)

67866
1. Menetelmä karboksyloidun lateksin valmistamiseksi, joka käsittää kopolymeerin, joka sisältää (a) ainakin yhtä konjugoi-tua dieeniä, (b) 30-85 paino-% ainakin yhtä mono-vinyylikomono-meeriä, joka ei ole karboksyylihappoa, (c) 0,25-5 paino-% ainakin yhtä etyleenisesti tyydyttämätöntä karboksyylihappoa ja (d) 0,5-5 paino-% ainakin yhtä alfa-beta-etyleenisesti tyydyttämättömän karboksyylihapon N-alkyloliamidia, jolloin kaikki prosenttiluvut on laskettu monomeerien yhteenlasketusta painosta, tunnet-t u siitä, että polymerointireaktio suoritetaan kahdessa tai useammassa vaiheessa emulgointiaineen läsnäollessa, jolloin kaikki monomeerikomponentit (a), (b) ja (c), kaikki emulgointi-aine ja initiaattori ja enintään 50 paino-% tai ei lainkaan monomeerikomponenttia (d) lisätään ensimmäiseen vaiheeseen, jossa suoritetaan polymerointi 50-80 % konversioasteeseen, mono-meerikomponentin (d) jäljellä oleva osa tai kaikki tämä komponentti lisätään toiseen vaiheeseen, ja karboksyloitu lateksi otetaan talteen viimeisestä vaiheesta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään ainoastaan kahta reaktiovaihetta.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että reaktio on jatkuva polymerointi.
4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymerointireaktioon johdetun mono-meerikomponentin (d) kokonaismäärä on 0,5-5,0 % laskettuna mono-meerikomponenttien (a), (b), (c) ja (d) kokonaispainosta.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että monomeerikomponentin (d) kokonaismäärä on 1-2 % samalla perusteella laskettuna.
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että monomeerikomponentti (d) johdetaan toiseen vaiheeseen. 14 67866
7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäiseen vaiheeseen johdetun monomeerikomponentin (d) määrä ei ylitä 30 % polymeroimisreak-tioon johdetun monomeerikomponentin (d) kokonaispainosta.
8. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktio toteutetaan jatkuvana menetelmänä kahdessa sekoitetussa säiliöreaktorissa, jolloin ensimmäinen reaktori pidetään lämpötilassa 75-85°C ja toinen reaktori lämpötilassa 85-100°C, ja jolloin keskimääräinen viipymisaika ensimmäisessä reaktorissa on 3-5 tuntia.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kokonaisviipymisaika on 6-10 tuntia.
10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5, 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäiseen vaiheeseen johdetun monomeerikomponentin (d) määrä ei ylitä 50 % polymeroimisreaktioon johdetun monomeerikomponentin (d) kokonaispainosta.
11. Jollakin patenttivaatimuksista 1-10 mukaisella menetelmällä valmistetun karboksyloidun lateksin ja pigmentin käyttäminen vesiseoksena paperin ja pahvin päällystämiseen.
FI800562A 1979-03-07 1980-02-26 Foerfarande foer framstaellning av en karboxylerad latex FI67866C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7907999 1979-03-07
GB7907999 1979-03-07

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI800562A FI800562A (fi) 1980-09-08
FI67866B true FI67866B (fi) 1985-02-28
FI67866C FI67866C (fi) 1985-06-10

Family

ID=10503677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI800562A FI67866C (fi) 1979-03-07 1980-02-26 Foerfarande foer framstaellning av en karboxylerad latex

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4272426A (fi)
EP (1) EP0015748B2 (fi)
JP (1) JPS55137115A (fi)
AR (1) AR226304A1 (fi)
AT (1) ATE2960T1 (fi)
AU (1) AU531991B2 (fi)
BR (1) BR8001337A (fi)
CA (1) CA1149533A (fi)
DE (1) DE3062576D1 (fi)
DK (1) DK78280A (fi)
ES (1) ES8103115A1 (fi)
FI (1) FI67866C (fi)
GB (1) GB2045780B (fi)
NO (1) NO156568C (fi)
ZA (1) ZA801142B (fi)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO149108C (no) * 1981-10-21 1984-02-15 Sintef Fremgangsmaate for fremstilling av vandige dispersjoner av organisk materiale og eventuelt videre omdannelse til en polymerdispersjon naar det organiske materiale er en polymeriserbar monomer
CA1195038A (en) * 1983-04-25 1985-10-08 Polysar Limited Carboxylated latex
JPS60115670A (ja) * 1983-11-29 1985-06-22 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 焼付塗料組成物の製造方法
US4740319A (en) * 1984-04-04 1988-04-26 Patel Arvind D Oil base drilling fluid composition
US4647611A (en) * 1986-03-12 1987-03-03 Air Products And Chemicals, Inc. Trail addition of acrylamidobutyraldehyde dialkyl acetal-type monomers during the polymerization of vinyl acetate copolymer binders
JPS6399395A (ja) * 1986-03-29 1988-04-30 ジェイエスアール株式会社 紙塗被組成物
US5039764A (en) * 1989-03-31 1991-08-13 Union Oil Company Of California Process for preparing carboxylated copolymers
US5171768A (en) * 1991-10-21 1992-12-15 The Goodyear Tire & Rubber Company Process for the production of carboxylated latexes by the selective monomer addition and polymerization
US6184287B1 (en) * 1999-01-26 2001-02-06 Omnova Solutions Inc. Polymeric latexes prepared in the presence of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate
US6610769B1 (en) * 2000-06-30 2003-08-26 Basf Corporation Carpet backing adhesive and its use in recycling carpet
BRPI0402695B1 (pt) 2003-07-24 2011-11-16 rotor para uma colheitadeira agrìcola.
US7059960B2 (en) 2003-07-24 2006-06-13 Deere & Company Composite threshing element for a combine rotor
DE102008011448A1 (de) 2008-02-27 2009-09-03 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Anordnung zur Erfassung eines Drehwinkels

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR842186A (fr) 1938-08-16 1939-06-07 Ig Farbenindustrie Ag Procédé pour produire des polymérisats mixtes
GB707425A (en) 1950-11-01 1954-04-14 Goodrich Co B F Improvements in or relating to synthetic rubber compositions
NL99606C (fi) * 1955-06-29
NL129802C (fi) 1958-08-01
BE594773A (fi) 1959-09-14
NL133104C (fi) * 1961-09-22
US3344103A (en) * 1965-03-08 1967-09-26 Goodrich Co B F Self curing synthetic latices
US3770680A (en) * 1971-05-03 1973-11-06 Air Prod & Chem Aqueous emulsion of interpolymer of vinyl acetate n methylol acrylamide and acrylic acid
US3970629A (en) * 1972-08-07 1976-07-20 Sumitomo Naugatuck Co., Ltd. Composition for paper coating
US3793244A (en) * 1972-08-17 1974-02-19 J Megee Water-retaining latexes of styrene-butadiene-itaconic acid terpolymers
US4082714A (en) * 1972-11-30 1978-04-04 Societa' Italiana Resine S.I.R. S.P.A. Process for the emulsion polymerization of conjugated dienes
US3882070A (en) * 1973-05-23 1975-05-06 Arco Polymers Inc Persulfate stabilized latices
GB1473851A (en) 1973-08-03 1977-05-18 Int Synthetic Rubber Preparation of lattices
DE2418419B2 (de) * 1974-04-17 1979-09-27 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung carboxylgruppenhaltige Latices

Also Published As

Publication number Publication date
EP0015748A3 (en) 1980-10-01
NO156568B (no) 1987-07-06
JPH0239528B2 (fi) 1990-09-06
AU531991B2 (en) 1983-09-15
NO156568C (no) 1987-10-14
BR8001337A (pt) 1980-11-04
CA1149533A (en) 1983-07-05
FI800562A (fi) 1980-09-08
AU5613980A (en) 1980-09-11
GB2045780A (en) 1980-11-05
EP0015748A2 (en) 1980-09-17
US4272426A (en) 1981-06-09
ATE2960T1 (de) 1983-04-15
FI67866C (fi) 1985-06-10
JPS55137115A (en) 1980-10-25
NO800627L (no) 1980-09-08
ZA801142B (en) 1981-09-30
DK78280A (da) 1980-09-08
ES489183A0 (es) 1981-02-16
EP0015748B1 (en) 1983-04-06
EP0015748B2 (en) 1986-05-07
AR226304A1 (es) 1982-06-30
GB2045780B (en) 1983-01-26
ES8103115A1 (es) 1981-02-16
DE3062576D1 (en) 1983-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI67866B (fi) Foerfarande foer framstaellning av en karboxylerad latex
EP0019716B1 (en) Aqueous polymeric dispersions and paper coating compositions
US5726259A (en) Bimodal latex binder
JP2792165B2 (ja) 共重合体ラテックスの製造方法
NO149268B (no) Fremgangsmaate og apparat for aa skille blodplater fra roede blodceller.
FI63427B (fi) Stabil latex bildad av en kopolymer av en monomerblandning ochdess anvaendning som bindemedel i pappersbelaeggningsblan dnngar
US5302655A (en) Monovinylidene aromatic and conjugated diene copolymer coating compositions comprising sulfoalkyl monomeric emulsifier
WO1983003839A1 (en) Polymeric compositions useful as binders in coating colors and coating colors prepared therefrom
US3255130A (en) Ethylene propylene copolymer latices containing polar groups
CA1169175A (en) Interpolymer latex and process for the preparation thereof
US4448924A (en) Aqueous interpolymer emulsions, process for their preparation and use of the emulsions as binders for coating paper
US5274027A (en) Monovinylidene aromatic and conjugated diene copolymer coating compositions comprising sulfoalkyl monomeric emulsifier
NO160717B (no) Kopolymerlateks for anvendelse som bindemiddel, saerlig for belegning av papir, samt fremstilling av lateksen.
JPH10298208A (ja) 共重合体ラテックスの製造方法ならびに該共重合体ラテックスを含有してなる紙塗工用組成物。
JP2001248098A (ja) 紙被覆用共重合体ラテックスおよびその用途
US3714298A (en) Polyblend of ethylene/vinyl chloride/acrylamide interpolymer and polyacrylamide
JP2745634B2 (ja) 紙塗被用共重合体ラテックスおよび紙塗被用組成物
JP2605345B2 (ja) 紙塗被用共重合体ラテックス
JP2879121B2 (ja) 共重合体ラテックスの製造法
JPH05279406A (ja) 共重合体ラテックスの製造方法ならびに該共重合体ラテックスを含有してなる組成物
GB1563236A (en) Copolymer latices and their use in paper coating compositions having pick resistance
JP3030610B2 (ja) 紙塗工用ラテックスの製造方法
KR830002139B1 (ko) 공중합체 라텍스의 제조방법
US4631312A (en) Polymeric compositions useful as binders in coating colors and coating colors prepared therefrom
JPH11293594A (ja) 共重合体ラテックスの製造方法及び該共重合体ラテックスを含有する紙被覆用組成物

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: THE INTERNATIONAL SYNTHETIC RUBBER