RU2315062C1 - Method for preparing acrylic copolymer aqueous dispersion for pressure-sensitive glues - Google Patents

Method for preparing acrylic copolymer aqueous dispersion for pressure-sensitive glues Download PDF

Info

Publication number
RU2315062C1
RU2315062C1 RU2006133401/04A RU2006133401A RU2315062C1 RU 2315062 C1 RU2315062 C1 RU 2315062C1 RU 2006133401/04 A RU2006133401/04 A RU 2006133401/04A RU 2006133401 A RU2006133401 A RU 2006133401A RU 2315062 C1 RU2315062 C1 RU 2315062C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
dispersion
ammonium
emulsion
acrylic
Prior art date
Application number
RU2006133401/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Сидорович Клюжин
Ольга Ивановна Ермилова
Валентина Васильевна Колесова
Ирина Сергеевна Тюлькина
Евгения Николаевна Мильченко
Разия Хаковна Шалимова
Евгений Николаевич Еремин
Евгений Федорович Князев
Валентин Васильевич Гузеев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени акад. В.А. Каргина с опытным заводом" (ФГУП "НИИ полимеров")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени акад. В.А. Каргина с опытным заводом" (ФГУП "НИИ полимеров") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени акад. В.А. Каргина с опытным заводом" (ФГУП "НИИ полимеров")
Priority to RU2006133401/04A priority Critical patent/RU2315062C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2315062C1 publication Critical patent/RU2315062C1/en

Links

Landscapes

  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry of polymers.
SUBSTANCE: invention relates to emulsion method for co-polymerization of acrylic monomers. Invention proposes a method involving preliminary emulsification of mixture of butyl acrylate with (meth)acrylic and/or vinyl monomer in water in the following mass ratio co-monomer : water = 1:(0.2-0.3) in the presence of 3.4-4.0 wt.-% of sulfooxyethylated alkylphenol ammonium salt wherein (C8-C10)-alkyl has the alkylation degree 18-26 wt.-%, the following emulsion co-polymerization at temperature 78-82°C for 3-10 h at continuous dosing of preliminary prepared co-monomers emulsion and 0.3-0.6 wt.-% of ammonium or potassium persulfate in the total ratio to the reaction mass co-monomer : water = 1:(0.4-0.5) followed by additional polymerization of the reaction mixture in addition of 0.1 wt.-% of ammonium or potassium persulfate after keeping the reaction mixture for 0.5 and 1.5 h and its final temperature keeping for 2 h. Invention provides increasing concentration of acrylic copolymer aqueous dispersion at low content of coagulum and improving its adhesion properties. Invention provides the development of a method for preparing highly concentrated aqueous dispersion with the content of acrylic copolymer 60 wt.-%, not less, for glues showing sensitivity to pressure.
EFFECT: improved preparing method, improved and valuable properties of dispersion.
2 cl, 1 tbl, 13 ex

Description

Изобретение относится к химии полимеров, а именно к эмульсионному способу полимеризации акриловых мономеров, позволяющему получать высококонцентрированные водные дисперсии для клеев, чувствительных к давлению, используемых в производстве самоклеящихся материалов.The invention relates to the chemistry of polymers, in particular to an emulsion method for the polymerization of acrylic monomers, which allows to obtain highly concentrated aqueous dispersions for pressure sensitive adhesives used in the manufacture of self-adhesive materials.

Понятие самоклеящиеся материалы включает в себя различного рода полимерные пленки, текстильные, вспененные полимерные материалы, бумажные изделия, на одну или две стороны которых нанесен клеевой слой, защищенный адгезионным покрытием. Они используются как отделочные покрытия, этикетки и маркирующие знаки, тепло-, шумо-, виброизоляционные материалы, упаковочные скотчи, медицинские пластыри и т.д.The concept of self-adhesive materials includes various kinds of polymer films, textile, foamed polymeric materials, paper products, on one or two sides of which an adhesive layer is protected, protected by an adhesive coating. They are used as finishing coatings, labels and markings, heat-, noise-, vibration-proofing materials, packing tape, medical plasters, etc.

Применение таких материалов основано на предварительном удалении защитного антиадгезионного материала, если такой имеется, и приклеивании к поверхности за счет легкого кратковременного прижатия или прикатывания, в результате чего образуется прочная связь между материалом и поверхностью. Такие условия «мгновенного склеивания» обеспечиваются специальной группой клеев, которые называются клеями с постоянной липкостью или клеями, чувствительными к давлению. Они не обеспечивают конструкционную прочность, однако, склеивают практически все материалы, в том числе, имеющие низкоэнергетическую поверхность - полиэтилен, полипропилен, фторполимеры.The use of such materials is based on the preliminary removal of the protective release material, if any, and gluing to the surface due to light short-term pressing or rolling, resulting in a strong bond between the material and the surface. Such conditions of “instant bonding” are provided by a special group of adhesives called adhesives with constant stickiness or pressure sensitive adhesives. They do not provide structural strength, however, they glue almost all materials, including those having a low-energy surface - polyethylene, polypropylene, fluoropolymers.

Значительные преимущества клеевых составов на основе водных дисперсий определяются отсутствием токсичных, горючих и дорогих органических растворителей. Однако использование клеев с содержанием воды около 50% увеличивает энергозатраты при их переработке, снижает производительность оборудования, что не всегда компенсирует их меньшую стоимость. Снижение этих затрат становится возможным с производством высококонцентрированных водных дисперсий. В этом случае снижаются также затраты на транспортировку клеев и их хранение.Significant advantages of adhesives based on aqueous dispersions are determined by the absence of toxic, combustible and expensive organic solvents. However, the use of adhesives with a water content of about 50% increases energy costs during their processing, reduces the productivity of equipment, which does not always compensate for their lower cost. Reducing these costs becomes possible with the production of highly concentrated aqueous dispersions. In this case, the cost of transportation and storage of adhesives is also reduced.

Перед авторами изобретения стояла задача получения высококонцентрированной водной дисперсии акрилового сополимера (содержание сополимера не менее 60 мас.%) для клея, чувствительного к давлению, с низким содержанием коагулюма и улучшенными адгезионными свойствами.The inventors were faced with the task of obtaining a highly concentrated aqueous dispersion of an acrylic copolymer (copolymer content of at least 60 wt.%) For a pressure sensitive adhesive with a low coagulum content and improved adhesive properties.

Известен способ получения акрилового сополимера для липких пленок медицинского назначения (авторское свидетельство СССР №1171470, C08F 220/18, 1985 г.), включающий радикальную эмульсионную сополимеризацию бутилакрилата с акриловой кислотой и обработку реакционной смеси водным раствором аммиака. Способ включает раздельное дозирование в реактор мономеров, водного раствора сульфатированного оксиэтилированного нонилфенола, персульфата аммония, затем нагревание до 65-70°С и, при достижении 4-10% конверсии мономеров, добавление водного раствора аммиака в количестве 0,5-1,0 эквивалента по отношению к акриловой кислоте. По окончании дозирования мономеров полимеризацию продолжают в течение 4 часов при непрерывном перемешивании и продувке азотом. Готовая дисперсия имеет содержание сухого вещества 59-60 мас.%, вязкость 4,0-8,7 Па·с. Содержание коагулюма в описании отсутствует. Воспроизведение этого авторского свидетельства показывает, что дисперсия имеет содержание коагулюма от 5 до 8 мас.%. Кроме того, клей на основе дисперсии, полученной таким способом, не обеспечивает достаточные адгезионные свойства.A known method of producing an acrylic copolymer for medical adhesive films (USSR author's certificate No. 1171470, C08F 220/18, 1985), comprising radical emulsion copolymerization of butyl acrylate with acrylic acid and processing the reaction mixture with aqueous ammonia. The method includes dosing into the reactor monomers, an aqueous solution of sulfated hydroxyethylated nonylphenol, ammonium persulfate, then heating to 65-70 ° С and, when 4-10% conversion of monomers is achieved, adding aqueous ammonia in an amount of 0.5-1.0 equivalent in relation to acrylic acid. At the end of the dosing of the monomers, the polymerization is continued for 4 hours with continuous stirring and purging with nitrogen. The finished dispersion has a dry matter content of 59-60 wt.%, A viscosity of 4.0-8.7 Pa · s. The content of coagulum in the description is missing. Reproduction of this copyright certificate shows that the dispersion has a coagulum content of 5 to 8 wt.%. In addition, the adhesive based on the dispersion obtained in this way does not provide sufficient adhesion properties.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения водных дисперсий (со)полимеров по патенту РФ №2076109, C08F 2/24, 1997 г. - прототип. Способ получения водных дисперсий (мет)акриловых или (мет)акрилвиниловых полимеров по прототипу включает радикальную эмульсионную полимеризацию предварительно эмульгированных (мет)акриловых мономеров или их смесей с виниловыми мономерами. На стадии предварительного эмульгирования готовят эмульсию при массовом соотношении мономер:вода, равном 1:(0,1-0,7), в качестве эмульгатора используют ионогенное соединение формулы R-O(CH2CH2O)n-XO3Me (1), где Х-S, P, Me=Na, К, NH4, при R - алкил n=1-13, при R - алкилфенил, диалкилфенил n=6-30 или его смесь с неионогенным соединением общей формулы: R-O(СН2СН2O)n-Н (2), где R - алкилфенил, диалкилфенил n=6-100, содержащая не менее 0,4% от массы мономеров соединения формулы (1) при общем содержании эмульгатора не менее 0,5% от массы мономеров. Приготовленную эмульсию мономеров дозируют в реактор в течение 1,5-2,0 часов и одновременно осуществляют дозирование всего количества инициатора полимеризации. В качестве инициатора полимеризации используют персульфат калия или аммония. Температура полимеризации 75-80°С. После окончания дозировки мономеров реакционную массу выдерживают в течение 30 мин при температуре 80±2°С и захолаживают. В качестве акриловых мономеров используют метилметакрилат, этилакрилат, бутилакрилат, 2-этилгексилакрилат, акриловую кислоту, в качестве метакриловых мономеров: метилметакрилат, метакриловую кислоту. В качестве виниловых мономеров: стирол, винилацетат.The closest in technical essence to the present invention is a method for producing aqueous dispersions of (co) polymers according to the patent of the Russian Federation No. 2076109, C08F 2/24, 1997 - prototype. The method for producing aqueous dispersions of (meth) acrylic or (meth) acryl vinyl polymers according to the prototype includes radical emulsion polymerization of pre-emulsified (meth) acrylic monomers or mixtures thereof with vinyl monomers. At the stage of preliminary emulsification, an emulsion is prepared at a mass ratio of monomer: water equal to 1: (0.1-0.7), an ionic compound of the formula RO (CH 2 CH 2 O) n -XO 3 Me (1) is used as an emulsifier, where X-S, P, Me = Na, K, NH 4 , when R is alkyl n = 1-13, when R is alkyl phenyl, dialkyl phenyl n = 6-30 or a mixture thereof with a nonionic compound of the general formula: RO (CH 2 CH 2 O) n -H (2), where R is alkylphenyl, dialkylphenyl n = 6-100, containing at least 0.4% by weight of the monomers of the compounds of formula (1) with a total emulsifier content of at least 0.5% by weight monomers. The prepared emulsion of monomers is metered into the reactor for 1.5-2.0 hours and at the same time, the entire amount of the polymerization initiator is dosed. As the polymerization initiator, potassium or ammonium persulfate is used. The polymerization temperature of 75-80 ° C. After the dosage of the monomers is completed, the reaction mass is maintained for 30 minutes at a temperature of 80 ± 2 ° C and cooled. As acrylic monomers, methyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid are used, and methacrylic monomers are methyl methacrylate, methacrylic acid. As vinyl monomers: styrene, vinyl acetate.

Основным недостатком полученной по прототипу водной дисперсии (мет)акриловых сополимеров является низкая концентрация сополимера. Концентрация сополимера в патенте не приведена. Она получена расчетным путем из приведенных в описании примеров и составляет 50-55 мас.%. В описании не приводятся также данные по содержанию коагулюма в дисперсии и ее адгезионные характеристики. Был воспроизведен способ по примеру 10 описания прототипа, который является самым близким по составу полимеризующейся смеси к заявляемому, и получены необходимые данные для сравнения. Содержание коагулюма при получении дисперсии составило 0,1 мас.%, а прочность при отслаивании клея на ее основе по ГОСТ 289666.2-91 - 0,51 кН/м.The main disadvantage of the prototype aqueous dispersion of (meth) acrylic copolymers is the low concentration of the copolymer. The concentration of the copolymer in the patent is not shown. It is obtained by calculation from the examples described in the description and is 50-55 wt.%. The description also does not provide data on the content of coagulum in the dispersion and its adhesive characteristics. The method of example 10 of the description of the prototype was reproduced, which is the closest in composition of the polymerizable mixture to the claimed one, and the necessary data were obtained for comparison. The content of coagulum upon receipt of the dispersion was 0.1 wt.%, And the strength when peeling glue on its basis in accordance with GOST 289666.2-91 - 0.51 kN / m.

Целью предлагаемого изобретения является повышение концентрации водной дисперсии акрилового сополимера при низком содержании коагулюма и улучшение ее адгезионных свойств.The aim of the invention is to increase the concentration of an aqueous dispersion of an acrylic copolymer with a low content of coagulum and to improve its adhesive properties.

Для достижения поставленной цели предлагается следующий способ получения водной дисперсии акрилового сополимера.To achieve this goal, the following method is proposed for producing an aqueous dispersion of an acrylic copolymer.

Предварительно готовят эмульсию сомономеров в воде при массовом соотношении сомономер:вода, равном 1:(0,2-0,3), в присутствии 3,4-4,0 мас.% аммонийной соли сульфооксиэтилированного алкилфенола, где алкил C8-C10, co степенью сульфатирования 17-26 мас.%. В качестве сомономеров используют бутилакрилат, винилацетат, акриловую и метакриловую кислоты.An emulsion of comonomers in water is preliminarily prepared at a mass ratio of comonomer: water equal to 1: (0.2-0.3), in the presence of 3.4-4.0 wt.% Ammonium salt of sulfooxyethylated alkyl phenol, where C 8 -C 10 alkyl , with a degree of sulfation of 17-26 wt.%. Butyl acrylate, vinyl acetate, acrylic and methacrylic acids are used as comonomers.

Готовую эмульсию мономеров дозируют в реактор в течение 3-10 часов и параллельно осуществляют подачу 0,3-0,6 мас.% персульфата аммония или калия при общем массовом соотношении в реакционной массе сомономер: вода, равном 1:(0,4-0,5). Полимеризация протекает при температуре 78-82°С.The finished emulsion of monomers is metered into the reactor for 3-10 hours and, in parallel, 0.3-0.6 wt.% Of ammonium or potassium persulfate is supplied at a total weight ratio in the reaction mass of comonomer: water equal to 1: (0.4-0 ,5). The polymerization proceeds at a temperature of 78-82 ° C.

После завершения дозирования эмульсии и инициатора полимеризации осуществляют дополимеризацию остаточных мономеров путем подачи 0,1 мас.% персульфата калия или аммония после выдержки реакционной массы в течение 0,5 и 1,5 часов при температуре 78-82°С. Далее выдерживают реакционную массу при температуре 78-80°С в течение 2 часов и охлаждают.After completion of dosing of the emulsion and the polymerization initiator, the residual monomers are additionally polymerized by feeding 0.1 wt.% Potassium or ammonium persulfate after holding the reaction mass for 0.5 and 1.5 hours at a temperature of 78-82 ° C. Next, the reaction mass is kept at a temperature of 78-80 ° C for 2 hours and cooled.

В результате получают дисперсию акрилового сополимера с содержанием сополимера 69,5-70,2 мас.%.The result is a dispersion of acrylic copolymer with a copolymer content of 69.5-70.2 wt.%.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется ниже приведенными примерами.The essence of the invention is illustrated by the following examples.

Пример 1Example 1

В реактор, снабженный обратным холодильником, мешалкой и воронкой для дозирования компонентов, загружают 30 г воды и поднимают температуру до 80±2°С. Предварительно готовят эмульсию мономеров с водой и эмульгатором следующим образом: в стакан помещают 114 г воды, 31 г 79% аммонийной соли сульфооксиэтилированного нонилфенола со степенью сульфатирования 26 мас.% (3,4 мас.%) и всю мономерную смесь - 465,5 г (64,0%) бутилакрилата (ТУ 2435-002-52460063-2003) и 24,5 г (3,4 мас.%) метакриловой кислоты (ТУ 6-02-59-89). После перемешивания в течение 30 минут образовывалась белая вязкая масса. Далее готовят раствор инициатора - в 60 г воды растворяют 2,94 г персульфата аммония (ГОСТ 20478) (0,4 мас.%). На дозирование использовали 50 г раствора инициатора.In a reactor equipped with a reflux condenser, a stirrer and a funnel for dosing the components, 30 g of water are charged and the temperature is raised to 80 ± 2 ° C. Preliminarily, an emulsion of monomers with water and an emulsifier is prepared as follows: 114 g of water, 31 g of 79% ammonium salt of sulfooxyethylated nonylphenol with a degree of sulfation of 26 wt.% (3.4 wt.%) And the whole monomer mixture - 465.5 g are placed in a glass (64.0%) butyl acrylate (TU 2435-002-52460063-2003) and 24.5 g (3.4 wt.%) Methacrylic acid (TU 6-02-59-89). After stirring for 30 minutes, a white viscous mass formed. Next, a initiator solution is prepared - 2.94 g of ammonium persulfate (GOST 20478) (0.4 wt.%) Is dissolved in 60 g of water. 50 g of initiator solution was used for dosing.

Общее содержание воды в реакторе составляет 28,8 мас.%.The total water content in the reactor is 28.8 wt.%.

При достижении температуры 80±2°С в реактор начинают дозирование эмульсии и раствора инициатора в течение трех часов. По окончании дозировки эмульсии дают выдержку 0,5 часа, после чего добавляют раствор инициатора - 5 г, через полтора часа выдержки добавляют оставшийся раствор инициатора - еще 5 г. Выдерживают реакционную массу при 78-80°С два часа и охлаждают до 20-30°С, фильтруют через капроновое сито и сливают в сухую чистую тару.Upon reaching a temperature of 80 ± 2 ° C, dosing of the emulsion and initiator solution within three hours begins in the reactor. At the end of the dosage, the emulsions are allowed to stand for 0.5 hours, after which the initiator solution is added - 5 g, after one and a half hours the remaining initiator solution is added - another 5 g. The reaction mixture is kept at 78-80 ° С for two hours and cooled to 20-30 ° C, filtered through a nylon sieve and poured into a dry clean container.

Далее определяют свойства полученной дисперсии.Next, determine the properties of the resulting dispersion.

Концентрацию сополимера определяют через массовую долю нелетучих веществ по ГОСТ 17537. Для этого берут навеску дисперсии массой 0,5-1,0 г.The concentration of the copolymer is determined through the mass fraction of non-volatiles according to GOST 17537. To do this, take a portion of the dispersion weighing 0.5-1.0 g.

Высушивание навески производят в течение 3 ч при температуре (110±2)°С в сушильном шкафу до постоянного веса.Drying of the sample is carried out for 3 hours at a temperature of (110 ± 2) ° С in an oven to a constant weight.

Содержание коагулюма, полученное в процессе полимеризации, определяют в сухом виде от общего количества коагулюма, оставшегося на фильтре, стенках реактора и мешалке.The coagulum content obtained during the polymerization is determined in dry form from the total amount of coagulum remaining on the filter, the walls of the reactor and the stirrer.

Зернистость дисперсии определяют визуально. Для этого дисперсию наносят тонким слоем (~20-30 мкм по сухому) на стеклянную пластину или полимерную пленку и на свету определяют зернистость по шкале от 0 (очень хорошая, нет микрокоагулюма) до 10 (очень плохая, многочисленные микрокоагулюмы).The granularity of the dispersion is determined visually. To do this, the dispersion is applied in a thin layer (~ 20-30 μm dry) on a glass plate or polymer film and in the light the granularity is determined on a scale from 0 (very good, no microcoagulum) to 10 (very poor, numerous microcoagulums).

Нейтрализацию полученной дисперсии осуществляют путем введения аммиачной воды до рН 6,5-7,5. Получают однородную клеевую композицию, которую используют для оценки адгезионных свойств.The neutralization of the resulting dispersion is carried out by introducing ammonia water to a pH of 6.5-7.5. A uniform adhesive composition is obtained, which is used to evaluate the adhesive properties.

Адгезионные свойства характеризуют показателем прочности при отслаивании ПЭТФ-нерж. сталь, которую определяют по ГОСТ 28966.2-91. Толщина клеевого слоя составляла 60 мкм.Adhesive properties are characterized by an indicator of strength when peeling PET-stainless. steel, which is determined according to GOST 28966.2-91. The thickness of the adhesive layer was 60 μm.

Степень сульфатирования оксиэтилированного алкилфенола (ОП-10) (массовую долю аммонийной соли сульфатированного вещества) определяли титриметрическим методом в среде ацетона с индикатором тимоловым синим по методике, разработанной ФГУП «НИИ полимеров».The degree of sulfation of hydroxyethylated alkyl phenol (OP-10) (mass fraction of the ammonium salt of the sulfated substance) was determined by the titrimetric method in acetone with the thymol blue indicator according to the method developed by the Federal State Unitary Research Institute of Polymers.

Результаты испытаний полученной дисперсии приведены в таблице.The test results of the obtained dispersion are shown in the table.

Примеры №№2-4Examples No. 2-4

Полимеризацию проводят аналогично примеру №1, только используют аммонийную соль сульфооксиэтилированного нонилфенола с разной степенью сульфатирования: пример №2 - 17 мас.%; пример №3 - 19 мас.%; пример №4 - 21 мас.%. Свойства полученных дисперсий приведены в таблице.The polymerization is carried out analogously to example No. 1, only use the ammonium salt of sulfooxyethylated nonylphenol with varying degrees of sulfation: example No. 2 - 17 wt.%; example No. 3 - 19 wt.%; example No. 4 - 21 wt.%. The properties of the obtained dispersions are shown in the table.

Пример №5Example No. 5

Полимеризацию проводят аналогично примеру №1 с отличием, что в качестве мономерной смеси используют 420,4 г (57,4 мас.%) бутилакрилата, 70,0 г (9,6 мас.%) винилацетата, 9,8 г (1,3 мас.%) метакриловой кислоты, а в качестве эмульгатора - 32,9 г 82% аммонийной соли сульфооксиэтилированного нонилфенола со степенью сульфатирования 19 мас.% (3,7 мас.%). Количество инициатора составляло 4,9 г персульфата аммония (0,7 мас.%). Свойства полученной дисперсии приведены в таблице.The polymerization is carried out analogously to example No. 1, with the difference that 420.4 g (57.4 wt.%) Butyl acrylate, 70.0 g (9.6 wt.%) Vinyl acetate, 9.8 g (1, 3 wt.%) Of methacrylic acid, and as an emulsifier, 32.9 g of 82% of the ammonium salt of sulfooxyethylated nonylphenol with a degree of sulfation of 19 wt.% (3.7 wt.%). The amount of initiator was 4.9 g of ammonium persulfate (0.7 wt.%). The properties of the resulting dispersion are shown in the table.

Пример №6Example No. 6

Полимеризацию проводят аналогично примеру №1 с отличием, что в качестве мономерной смеси используют 445,0 г (60,7 мас.%) бутилакрилата, 11,5 г (1,6 мас.%) акриловой кислоты и 11,5 г (1,6 мас.%) метакриловой кислоты, 35,3 г 79% аммонийной соли сульфооксиэтилированного нонилфенола со степенью сульфатирования 17 мас.% (3,8 мас.%). Свойства полученной дисперсии приведены в таблице.The polymerization is carried out analogously to example No. 1, with the difference that 445.0 g (60.7 wt.%) Butyl acrylate, 11.5 g (1.6 wt.%) Acrylic acid and 11.5 g (1 , 6 wt.%) Methacrylic acid, 35.3 g of 79% ammonium salt of sulfooxyethylated nonylphenol with a degree of sulfation of 17 wt.% (3.8 wt.%). The properties of the resulting dispersion are shown in the table.

Пример №7 (по прототипу)Example No. 7 (prototype)

Смешивают 168 г (40,7 мас.%) бутилакрилата, 28 г (6,8 мас.%) винилацетата, 4 г (1,0 мас.%) метакриловой кислоты, 80 г воды, 10 г (2,6 мас.%) аммонийной соли сульфооксиэтилированного нонилфенола. Поскольку степень сульфатирования не была указана, мы использовали эмульгатор со степенью сульфатирования 17 мас.%. Перемешивают до образования стабильной однородной эмульсии. Полученную эмульсию дозируют в реактор, содержащий 100 г воды, в течение 1,5 ч при 75°С, одновременно осуществляют подачу персульфата аммония в количестве 2,0 г (0,5 мас.%), растворенного в 20 г воды. По окончании дозировки смесь выдерживают в течение 30 мин при 80±2°С и захолаживают. Свойства полученной дисперсии приведены в таблице.168 g (40.7 wt.%) Of butyl acrylate, 28 g (6.8 wt.%) Of vinyl acetate, 4 g (1.0 wt.%) Of methacrylic acid, 80 g of water, 10 g (2.6 wt. %) ammonium salt of sulfooxyethylated nonylphenol. Since the degree of sulfation was not indicated, we used an emulsifier with a degree of sulfation of 17 wt.%. Stir until a stable, uniform emulsion is formed. The resulting emulsion is metered into a reactor containing 100 g of water for 1.5 hours at 75 ° C. At the same time, ammonium persulfate is supplied in an amount of 2.0 g (0.5 wt.%) Dissolved in 20 g of water. At the end of the dosage, the mixture was incubated for 30 minutes at 80 ± 2 ° C and chilled. The properties of the resulting dispersion are shown in the table.

Общее содержание воды в реакторе 48,4 мас.%.The total water content in the reactor is 48.4 wt.%.

Примеры №№8-13 (для сравнения) Examples No. 8-13 (for comparison)

Условия получения и свойства дисперсий приведены в таблице.The production conditions and properties of the dispersions are shown in the table.

ТаблицаTable Условия получения и свойства дисперсий, используемых в качестве клеев, чувствительных к давлениюProduction conditions and properties of dispersions used as pressure sensitive adhesives № ппNo pp Состав реакционной смеси, мас.%The composition of the reaction mixture, wt.% Условия получения дисперсииDispersion Conditions Свойства дисперсии и клея на ее основеProperties of dispersion and adhesive based on it Мономерная смесьMonomer mixture ВодаWater Эмульгатор - аммонийная соль сульфо-оксиэтилированного алкилфенола (степень сульфатирования)Emulsifier - ammonium salt of sulfo-hydroxyethylated alkyl phenol (degree of sulfation) ИнициаторInitiator Соотношение фаз мономер/водаMonomer / Water Phase Ratio Время дозирования эмульсии, часEmulsion dosing time, hour Время температурной выдержки, часThe temperature exposure time, hour Массовая доля нелетучих веществ, мас.%Mass fraction of non-volatiles, wt.% Содержание коагулюма, мас.%The content of coagulum, wt.% Зернистость, баллыGrain, points Прочность при отслаивании, кН/мPeeling strength, kN / m 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 1.one. БА 64,0 МАК 3,4BA 64.0 IAC 3.4 28,828.8 3,4 (26)3.4 (26) персульфат аммония 0,4ammonium persulfate 0.4 1:0,431: 0.43 33 0,5, 1,5 и 2,00.5, 1.5 and 2.0 69,569.5 0,10.1 0-20-2 0,700.70 2.2. БА 63,7 МАК 3,4BA 63.7 MAK 3.4 28,828.8 3,7 (17)3.7 (17) персульфат аммония 0,4ammonium persulfate 0.4 1:0,431: 0.43 33 0.5, 1,5 и 2,00.5, 1.5 and 2.0 69,869.8 00 4four 0,740.74 3.3. БА 63,7 МАК 3,4BA 63.7 MAK 3.4 28.828.8 3,7 (19)3.7 (19) персульфат аммония 0,4ammonium persulfate 0.4 1:0,431: 0.43 33 0,5, 1,5 и 2,00.5, 1.5 and 2.0 70,270,2 00 33 0,700.70 4.four. БА 63,7 МАК 3,4BA 63.7 MAK 3.4 28,828.8 3,7 (21)3.7 (21) персульфат калия 0,4potassium persulfate 0.4 1:0,431: 0.43 1010 0,5, 1,5 и 2,00.5, 1.5 and 2.0 70,070.0 00 0-20-2 0,670.67 5.5. БА 57,4 ВАЦ 9,6 МАК 1,3BA 57.4 VAC 9.6 MAK 1.3 27,327.3 3,7 (19)3.7 (19) персульфат аммония 0,7ammonium persulfate 0.7 1:0,41: 0.4 33 0,5, 1,5 и 2,00.5, 1.5 and 2.0 69,569.5 0,40.4 33 0,670.67 6.6. БА 60,7 МАК 1,6 АК 1,6BA 60.7 MAK 1.6 AK 1.6 31,731.7 4,0 (17)4.0 (17) персульфат аммония 0,4ammonium persulfate 0.4 1:0,51: 0.5 55 0,5, 1,5 и 2,00.5, 1.5 and 2.0 69,669.6 1,31.3 4four 0,600.60 Для сравненияFor comparison ПрототипPrototype персульфатpersulfate 7.7. БА 40,7BA 40.7 48,448,4 2,62.6 аммонияammonium 1:0,431: 0.43 1,51,5 0,50.5 50,050,0 0,10.1 66 0,510.51 ВАЦ 6,8VAC 6.8 (17)(17) 0,50.5 МАК 1,0MAK 1.0 8.8. БА 63,7BA 63.7 28,828.8 3,73,7 персульфатpersulfate 1:0,431: 0.43 33 0,5, 1,50.5, 1.5 63,563.5 28,628.6 88 0,430.43 МАК 3,4IAC 3.4 (15)(fifteen) аммонияammonium и 2,0and 2.0 0,40.4 9.9. БА 63.7BA 63.7 28,828.8 3.73.7 персульфатpersulfate 1:0,431: 0.43 33 0,5, 1,50.5, 1.5 70,370.3 2,32,3 4four 0,520.52 МАК 3.4MAK 3.4 (28)(28) аммонияammonium и 2,0and 2.0 0.40.4 10.10. БА 64.4BA 64.4 29,129.1 2,72.7 персульфатpersulfate 1:0,431: 0.43 33 0,5, 1.50.5, 1.5 100% коагулюм100% coagulum МАК 3.4MAK 3.4 (17)(17) аммонияammonium и 2,0and 2.0 0,40.4 11.eleven. БА 63.1BA 63.1 28,528.5 4,74.7 персульфатpersulfate 1:0,431: 0.43 33 0,5, 1,50.5, 1.5 71,071.0 1,11,1 4four 0,550.55 МАК 3.3MAK 3.3 (17)(17) аммонияammonium и 2,0and 2.0 0,40.4 12.12. БА 69.8BA 69.8 22,022.0 4,14.1 персульфатpersulfate 1:0,31: 0.3 33 0,5, 1,50.5, 1.5 73,173.1 12,112.1 55 0,540.54 МАК 3.7MAK 3.7 (17)(17) аммонияammonium и 2,0and 2.0 0.40.4 13.13. БА 63.7BA 63.7 39,839.8 3,13,1 персульфатpersulfate 1:0,71: 0.7 33 0,5 и 2,00.5 and 2.0 41,241.2 00 00 0,340.34 МАК 3.4MAK 3.4 (17)(17) аммонияammonium 0.40.4

Из приведенных в таблице данных следует, что предлагаемый способ получения водной дисперсии акрилового сополимера позволяет получать дисперсию, имеющую концентрацию сополимера 69,5-70,2 мас.%, с содержанием коагулюма 0-1,3 мас.% и прочностью при отслаивании клея на ее основе 0,60-0,74 кН/м (см. примеры №№1-6). Эти показатели значительно выше прототипа, который имеет концентрацию сополимера 50-55 мас.% и прочность при отслаивании ~0,51 кН/м. Содержание коагулюма в прототипе составляет ~0,1 мас.% (см. пример №7).From the data in the table it follows that the proposed method for producing an aqueous dispersion of an acrylic copolymer allows one to obtain a dispersion having a copolymer concentration of 69.5-70.2 wt.%, With a coagulum content of 0-1.3 wt.% And strength when peeling glue on its basis of 0.60-0.74 kN / m (see examples No. 1-6). These figures are significantly higher than the prototype, which has a copolymer concentration of 50-55 wt.% And a peeling strength of ~ 0.51 kN / m. The content of coagulum in the prototype is ~ 0.1 wt.% (See example No. 7).

Изменение условий заявляемого способа получения дисперсии приводит к ухудшению качества дисперсии.Changing the conditions of the proposed method for producing dispersion leads to a deterioration in the quality of the dispersion.

Приведенные в таблице данные показывают, что только использование аммонийной соли сульфооксиэтилированного алкилфенола, где алкил C810, со степенью сульфатирования 17-26 мас.% позволяет получать дисперсию с улучшенными свойствами. Использование сульфооксиэтилированного алкилфенола со степенью сульфатирования за пределами заявляемой, например 15 мас.% и 28 мас.% приводит к получению дисперсии с высоким содержанием коагулюма (28,6 мас.%) и низкими адгезионными свойствами (0,43-0,52 кН/м) (см. примеры №№8-9).The data in the table show that only the use of the ammonium salt of sulfooxyethylated alkyl phenol, where C 8 -C 10 alkyl, with a degree of sulfation of 17-26 wt.% Allows to obtain a dispersion with improved properties. The use of sulfooxyethylated alkyl phenol with a degree of sulfation outside the claimed, for example 15 wt.% And 28 wt.%, Results in a dispersion with a high coagulum content (28.6 wt.%) And low adhesive properties (0.43-0.52 kN / m) (see examples No. 8-9).

Использование аммонийной соли сульфооксиэтилированного алкилфенола со степенью сульфатирования 17-26 мас.% в количестве за пределами заявляемых приводит к повышению содержания коагулюма и к уменьшению адгезионных свойств (см. примеры №№10-11).The use of the ammonium salt of sulfooxyethylated alkyl phenol with a degree of sulfation of 17-26 wt.% In an amount outside the claimed leads to an increase in the coagulum content and to a decrease in adhesive properties (see examples No. 10-11).

Полимеризацию мономеров в заявляемом способе осуществляют при непрерывном дозировании эмульсии мономеров и инициатора в течение 3-10 часов. Уменьшение времени дозирования, например, до 2 часов приводит к повышению содержания коагулюма до ~2-3% и снижению адгезионных свойств до 0,4-0,5 кН/м. Повышение времени дозирования также снижает адгезионные свойства дисперсии до ~0,5 кН/м.The polymerization of monomers in the present method is carried out with continuous dosing of the emulsion of monomers and initiator for 3-10 hours. Reducing the dosing time, for example, to 2 hours leads to an increase in the coagulum content to ~ 2-3% and a decrease in adhesive properties to 0.4-0.5 kN / m. Increasing the dosing time also reduces the adhesion properties of the dispersion to ~ 0.5 kN / m.

По заявляемому способу предварительное эмульгирование осуществляется при массовом соотношении сомономер:вода, равном 1: (0,2-0,3). Выход за пределы указанных соотношений ухудшает качество водной дисперсии.According to the claimed method, preliminary emulsification is carried out with a mass ratio of comonomer: water, equal to 1: (0.2-0.3). Going beyond the specified ratios affects the quality of the aqueous dispersion.

Осуществление полимеризации при массовом соотношении в реакционной массе сомономер: вода, равном 1:(0,4-0,5), также является существенным признаком заявляемого способа. Выход за пределы заявляемых соотношений, например 1:0,3 или 1:0,7, повышает содержание коагулюма в дисперсии и снижает ее адгезионные свойства (см. примеры №№12-13).The implementation of the polymerization with a mass ratio in the reaction mass of comonomer: water, equal to 1: (0.4-0.5), is also an essential sign of the proposed method. Going beyond the limits of the claimed ratios, for example 1: 0.3 or 1: 0.7, increases the content of coagulum in the dispersion and reduces its adhesive properties (see examples No. 12-13).

Увеличение времени выдержки на стадии дополимеризации по сравнению с прототипом является необходимым для полного исчерпания остаточных мономеров при получении высококонцентрированного сополимера.The increase in exposure time at the stage of prepolymerization compared with the prototype is necessary for the complete exhaustion of residual monomers in obtaining a highly concentrated copolymer.

Таким образом, только сочетание всех вышеприведенных существенных признаков заявляемого способа позволяет получать водную дисперсию акрилового сополимера для клея, чувствительного к давлению, с высокой концентрацией полимера, с низким содержанием коагулюма и высокими адгезионными свойствами. Исключение какого-либо из вышеприведенных признаков заявляемого способа значительно ухудшает качество водной дисперсии и ограничивает ее использование в качестве клея, чувствительного к давлению.Thus, only a combination of all the above essential features of the proposed method allows to obtain an aqueous dispersion of an acrylic copolymer for pressure sensitive adhesives, with a high polymer concentration, with a low coagulum content and high adhesive properties. The exclusion of any of the above signs of the proposed method significantly degrades the quality of the aqueous dispersion and limits its use as a pressure sensitive adhesive.

Claims (2)

1. Способ получения водной дисперсии акрилового сополимера для клеев, чувствительных к давлению, путем предварительного эмульгирования смеси бутилакрилата с (мет)акриловым и/или виниловым мономером с водой и эмульгатором - аммонийной солью сульфооксиэтилированного алкилфенола, последующей ее эмульсионной сополимеризацией при температуре 78-82°С в присутствии радикального инициатора и температурной выдержкой дисперсии, отличающийся тем, что предварительное эмульгирование сомономеров в воде проводят при массовом соотношении сомономер: вода, равном 1:(0,2-0,3), в присутствии 3,4-4,0 мас.% аммонийной соли сульфооксиэтилированного алкилфенола, где алкил C8-C10, со степенью сульфатирования 17-26 мас.%, а эмульсионную полимеризацию осуществляют в течение 3-10 ч при непрерывном дозировании предварительно полученной эмульсии сомономеров и 0,3-0,6 мас.% персульфата аммония или калия при общем массовом соотношении в реакционной массе сомономер:вода, равном 1:(0,4-0,5), с последующей деполимеризацией реакционной смеси при введении 0,1 мас.% персульфата аммония или калия через 0,5 и 1,5 ч выдержки реакционной смеси и окончательной ее температурной выдержкой в течение 2 ч.1. A method of obtaining an aqueous dispersion of an acrylic copolymer for pressure-sensitive adhesives by pre-emulsifying a mixture of butyl acrylate with a (meth) acrylic and / or vinyl monomer with water and an emulsifier — an ammonium salt of sulfoxylated alkyl phenol, followed by its emulsion copolymerization at a temperature of 78-82 ° C in the presence of a radical initiator and temperature exposure of the dispersion, characterized in that the preliminary emulsification of the comonomers in water is carried out in a mass ratio of comonomer : water, equal to 1: (0.2-0.3), in the presence of 3.4-4.0 wt.% the ammonium salt of sulfooxyethylated alkyl phenol, where alkyl is C 8 -C 10 , with a degree of sulfation of 17-26 wt.% and emulsion polymerization is carried out for 3-10 hours with continuous dosing of the previously obtained emulsion of comonomers and 0.3-0.6 wt.% ammonium or potassium persulfate with a total mass ratio in the reaction mass of comonomer: water equal to 1: (0, 4-0.5), followed by depolymerization of the reaction mixture with the introduction of 0.1 wt.% Ammonium or potassium persulfate after 0.5 and 1.5 hours of exposure of the reaction This mixture and its final temperature exposure for 2 hours 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что деполимеризацию реакционной смеси и окончательную выдержку полученной дисперсии проводят при температуре 78-82°С.2. The method according to claim 1, characterized in that the depolymerization of the reaction mixture and the final exposure of the resulting dispersion is carried out at a temperature of 78-82 ° C.
RU2006133401/04A 2006-09-18 2006-09-18 Method for preparing acrylic copolymer aqueous dispersion for pressure-sensitive glues RU2315062C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006133401/04A RU2315062C1 (en) 2006-09-18 2006-09-18 Method for preparing acrylic copolymer aqueous dispersion for pressure-sensitive glues

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006133401/04A RU2315062C1 (en) 2006-09-18 2006-09-18 Method for preparing acrylic copolymer aqueous dispersion for pressure-sensitive glues

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2315062C1 true RU2315062C1 (en) 2008-01-20

Family

ID=39108633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006133401/04A RU2315062C1 (en) 2006-09-18 2006-09-18 Method for preparing acrylic copolymer aqueous dispersion for pressure-sensitive glues

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2315062C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754556C2 (en) * 2015-12-08 2021-09-03 Дау Глоубл Текнолоджиз Ллк Aqueous polymer emulsion and aqueous adhesive composition obtained from it

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754556C2 (en) * 2015-12-08 2021-09-03 Дау Глоубл Текнолоджиз Ллк Aqueous polymer emulsion and aqueous adhesive composition obtained from it

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7714076B2 (en) Acrylic pressure-sensitive adhesives with aziridine crosslinking agents
JP2873482B2 (en) Photocrosslinkable resin composition
US10351649B2 (en) Compositions comprising cleavable crosslinker and methods
US20060142519A1 (en) Fluoroacrylate-multifunctional acrylate copolymer compositions
US8871827B2 (en) Hotmelt adhesive comprising radiation-crosslinkable poly(meth)acrylate and oligo(meth)acrylate with nonacrylic C-C double bonds
JPS62241965A (en) Emulsion composition
RU2315062C1 (en) Method for preparing acrylic copolymer aqueous dispersion for pressure-sensitive glues
KR20160025584A (en) Use of a 2-octyl acrylate polymer as a binding agent in a coating composition
CN110536946B (en) Aqueous dispersions with high stability for adhesives and sealants
JP3216262B2 (en) Heat-curable anti-fog composition for vehicle lighting and vehicle lighting
CN113004839B (en) Acrylate pressure-sensitive adhesive and application thereof
JPS62241901A (en) Production of self-dispersed water-based resin
CN1063455C (en) Dispersing liquid used in pressure sensitive adhesive
JPH05125342A (en) Adhesive composition
KR20210148722A (en) Acrylic emulsion pressure snsitive adhesive composition
KR20210031321A (en) Acrylic emulsion pressure snsitive adhesive composition
US20170009112A1 (en) Aqueous adhesive composition
US10711165B2 (en) Aqueous adhesive composition
JPS623190B2 (en)
CN117700604A (en) Single-component acrylic resin resistant to 84 disinfectant soaking and preparation method thereof
JP3086053B2 (en) Resin for crosslinkable paint
JPH02279705A (en) Silicon-containing polymer
WO2023052125A1 (en) Preparation raft-mediated seed in aqueous phase and emulsion polymerization by using raft-mediated seed
SU1141102A1 (en) Method of obtaining graft copolymer
JPH02242811A (en) Production of curable resin

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150919