1304818 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 聚乙烯縮醛類(由對應之聚乙烯醇類與藉對應之醛類實施聚 合物模擬反應而製得)之製造方法,自I924年公開以來,此後曾 用許多醛類製造對應之聚乙烯縮醛類。聚乙烯縮醛類係用三段法 製成(聚乙酸乙烯酯—聚乙烯醇—聚乙烯縮醛),所得產品中除乙 烯縮醛族群之外,亦包含乙烯醇及乙酸乙烯酯單元類。尤其聚乙 φ 烯縮甲醛、聚乙烯縮乙醛及聚乙烯縮丁醛(PVB)均已受到商場之 • 重視。 一 【先前技術】 聚乙烯縮醛類之最大用途係汽車製造業及建築業之製造安 全玻璃’使用塑化聚乙稀縮丁經·薄膜類作為大片玻璃之夾層。聚 乙烯縮丁醛類之另一用途係防腐蝕塗料類。其優良之顏料黏合力 係為何聚乙烯縮丁醛類亦用作塗料中及尤其印墨中黏合劑之諸理 •由之一。作此用途之必要條件是:聚乙烯縮丁醛類之有機溶液應 具有極低之溶液黏度,俾可使高含量之固體與極高比例之黏合劑 實施結合以製造油墨。其實例是:如德國專利DE_A 19641〇64 中所述溶液黏度低之修飾聚乙烯縮丁醛類,係由縮醛化一具有乙 烯醇及1-烷基-乙烯醇單元類之共聚物而製得。 所有既有技術聚乙烯縮醛類之共同缺點是無法與特定底材 黏著。因此在許多場合賴添加黏著促進_。歐洲專利
EP-B 0346^768中用胺(氨)基-官能矽烷類(例如:N_(2_胺乙基)_3_ 1304818 胺丙基三甲氧矽烷)塗裝薄膜或薄片,以改良其與其他聚合物類 (尤其與聚乙烯縮丁醛類)之黏合作用。 藉添加習知黏著促進劑類以改良聚乙婦縮盤類與重要底材 類間黏著作用之既有技術諸方法均具有顯著缺點。舉例言之,黏 著促進效果所維持之時間不夠長,或黏合作用隨時間而變弱。另 一問題係添加黏著促進劑本身。在配製期間常需要另一耗時步 驟。再者,適當黏著促進劑類之選擇及添加需要許多技術,蓋因 $將黏著促進劑加入一聚乙烯縮醛内(例如•在一有機溶劑中)會發 生不相谷、不均勻甚至可能相分離之現象。再者,隨後所加作為 ^ 黏著促進劑之反應性矽烷類之副反應(水解反應、縮合反應)無法 排除。另一缺點是:為獲得諸聚乙稀縮路類對重要底材類之黏著 作用具有顯著改良,通常必須添加大量黏著促進劑,因此,就諸 矽烷類之高償格而言,該方法可變得非常昂貴。 驚奇地業經發現:若干聚乙稀縮搭類[由聚乙烯醇類與若干 }醛類(其中至少一種可能呈水合、縮醛或半縮醛形式之醛含有胺基 或銨基)實施聚合物模擬反應而製得]對重要底材類之黏著作用獲 付顯著改良,甚至達到可省去黏著促進劑類之程度。再者,對玻 璃及金屬類之黏著作用亦獲得大幅改良。即使胺基及/或錄基含量 極低之修飾聚乙烯縮醛類亦產生黏著改良效果。 歐洲專利EP-A 617166 A1之内容係使用胺基-官能聚乙 烯醇以改良回收紙之性能。所述之替代製造方法是:聚乙烯醇與 1304818 胺基醛二烷基縮醛之反應。專利w0 〇2/〇·72361 A1中亦曾公開 一種此類產品’且曾述及若干胺基-官能聚乙烯醇類作為噴墨紙之 黏合劑類。歐洲專利EP 5527〇2 A1中曾述及:於製紙業使用乙 烯胺-乙烯醇共聚物類(也許業經縮醛化)。在該專利所述之產品 中’胺基係直接連接在聚合物鍵上。歐洲專利Ep 461399 A2中 亦曾述及同類之產品類,亦即乙烯胺_乙烯醇共聚物類(其中也許 另外攜有酯、醯胺及/或縮路基類)。 適當之全部或部分水解乙烯酯聚合物類係衍生自含有50至 100%莫耳比乙烯酯單元類之聚合物類。適當之乙烯酯類是:具有 1至15個碳原子、分支或非分支羧酸類之乙稀酯類。合適之乙稀 酯類疋·乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、八乙基己酸乙 稀S旨、月桂酸乙稀g旨、乙酸L甲基乙稀醋、三甲基乙酸乙稀醋及 具有5至15個碳原子、α_分枝一羧酸類之乙烯酯類,例如:
VeoVa9或veoValO (貝殼公司產品之商標名稱)。乙酸乙稀醋 特別合適。 除乙烯S旨單元類之外’也許選自一個族群之一種或多種單體 類亦可加以共聚合。該族群包括:具有1至1S個碳原子醇類之甲 基丙稀酸醋類及丙歸酸_類、烯類、二賴、乙稀芳烴類及幽乙 烯類。選自由丙烯酸自旨及甲基丙賊賴所碱族群之適當單體 類係具有1至is個碳原子、分支或非分支醇類之醋類。合適之甲 基丙烯酸自曰類或丙烯酸酯類是:丙烯酸曱酯、曱基丙烯酸曱酯、 7 1304818 丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙醋、 丙烯酸正-、異-及第三級丁酯、甲基丙烯酸正-、異-及第三級丁 酯、丙烯酸2-乙基己酯及丙烯酸去曱箔烷基酯。特別合適者是: 丙稀酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正-、異-及第三級丁酯、 丙烯酸八乙基己酯及丙烯睃去甲萡烷基酯。適當之二稀類是: 工,3-丁二婦及異戊二稀。可聚合稀類是:乙稀及丙婦。可共聚合 之乙烯芳烴類包含:苯乙烯及乙烯甲苯。選自4乙烯類族群者, 通常使用氣乙烯。二氣偏乙烯或氟乙烯,其中以氣乙烯較佳。該 等共聚單體類係採取適當比例,俾乙稀酯單體在乙婦酯聚合物内 之比例為>5〇%莫耳比。 也許亦可能最好含有0 · 01%至20%重量比(以乙烯酯聚合物 之總重量為基準)之其他共聚單體類。該等其他共聚單體類之實例 是:乙烯不飽和一羧酸及二羧酸,尤以巴豆酸、丙烯酸、甲基丙 烯酸、反獨二酸及順了稀二較佳;㈣不飽和娜胺類及猜 類,尤以N-乙烯曱醯胺、丙烯醯胺及丙烯腈更佳,此外,氮上載 有-不飽和基之環形_類,例如:N_乙烯轉咬酮;反丁稀二 酸及順丁稀二酸之—_及二轉,例如:二乙賴及二異丙醋 類;以及順谓二酐;及乙烯不姊俩類及其贿,尤以乙稀 續酸及2-丙埽酿胺基_2_甲基丙燒續酸更佳。其他適當辅助單體 類包括陽離子單_,例如:氣化二_基二甲基録(dadmac)、 氣化3-三甲基錄丙基(甲基丨丙歸酿胺⑽咖⑺及氣化(甲基) 1304818 丙烯酸2_三甲基錄乙酯。其他適當之辅助單體類包含乙烯醚類、 乙烯酮類及其他乙烯芳烴化合物類(其中亦可具有雜原子類)。 適當辅助單體類亦係可聚合之矽烷類及/或氫硫基梦烷類。 合適者是:γ-丙稀酿基氧基-及/或γ-甲基丙稀酿基氧基丙基三 (烷氧基)矽烷類、γ-甲基丙烯醯基氧基曱基三(烷氧基)矽烷類、 Υ-曱基丙烯醯基氧基丙基曱基三(烷氧基)矽烷類、乙烯烷基二 (烷氧基)矽烷類及乙烯三(烷氧基)矽烷類,舉例言之,可使用之 2 烧氧基是:甲氧基、乙氧基、曱氧基伸乙基、乙氧基伸乙基、甲 氧基伸丙基二醇醚及乙氧基伸丙基二醇醚基類。該等辅助單艎類 - 之諸實例包含:乙烯三曱氧基矽烷、乙烯三乙氧基矽烷、乙烯三 丙氧基矽烷、乙烯三異丙氧基發烷、乙烯叁(1-甲氧基)異丙氧基 矽烷,乙烯三丁氧基發烷、乙烯三乙醯氧基發烷、3_曱基丙稀醢 氧基丙基三曱氧基梦烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二曱氧基矽 烷、甲基丙烯醯氧基曱基三甲氧基矽烷、3-曱基丙烯醯氧基丙基 $叁(2_甲氧基乙氧基)矽烷、乙烯三氣矽烷、乙烯曱基二氯梦烷、 乙烯基叁U-甲氧基乙氧基)矽烷、叁乙醯氧基乙烯矽烷及3_(三 乙氧基發烷基)丙基琥珀酐·矽烷。其中以3-氫硫基丙基三乙氧基 矽烷、3-氫硫基丙基三甲氧基發烷及3-氫硫基丙基曱基二曱氧基 發燒為佳。 其他實例是:官能化之(曱基)丙烯酸酯類,尤其環氧基-官 能類,例如:丙烯酸縮水甘油基酯、甲基丙烯酸縮水甘油基醚、 9 1304818 :丙基縮細_及乙_細_,缝基齡官能類, 丙稀睃胺基坑基輯類。或業紐取代或未經取代之(甲基) 其他實例是:刪__,例如:紅烯不银和共聚 甲翼例為.己-酸二㈣基® H二酸二烯丙基輯、 m輯祕91、4細了二_,紅聚級三稀丙基 =或後-交聯共聚單艘,其實例為:丙稀酿胺基紅酸(AGA)、 二叫酿胺基經輯—、…基丙烯酿胺 、Ν·Μ甲基甲丙稀班胺 •罐心肖陶咖基甲酸醋及 ^類’例如:異丁氧基喊N__丙軸㈣n經甲 基甲基丙雜胺之®ΑΝ_料基柄基胺基甲_之睡。 n烯關合_可軸,妨叫知之枝触 用、想浮聚合作用或在有機謝之聚合作 财技)巾料。合把關類包 含.曱醇、乙醇、丙醇及異丙醇。 聚合作用係在回流及溫度40至翁C之情況下實施’且係 藉添加常用之引發劑類以自由基引發者。常用引發劑類之實例係 偶氮引發綱,或過雜_,例如··魏二魏環己醋,或過 醋類,例如:過新己酸第三級_丁8旨或過三f基⑽, 及過氧化物類’例如··過氧化氳第三級_丁基。以習知之方式,藉 10 1304818 添加調節劑、藉助於溶劑含量、藉改變引發劑濃度及藉改變溫度 可調節分子量。聚合作用終止時,將溶劑及(也許)多餘之單體及 調節劑蒸餾出去。 該等乙稀㈣合物_以習知方式、藉輸帶法魏料器法、 用添加酸或鹼,在鹼性或酸性範圍内加以水解。最好固體乙烯酯 吸收在醇(例如:甲醇)内至固體含量達10%至8〇%重量比。舉例 言之,最好藉添加NaOH、KOH或NaOCH3,使水解作用在鹼性範 |圍内實施。通常驗之使用量為每莫耳酯單元為1至5%莫耳比。水 解作用係在25 C至80 C溫度下實施。水解作用終止時將溶劑蒸 ' 餾出去,製得一聚乙烯醇粉末。另一種替代方式是,在將溶劑蒸 餾出去期間,連續添加水,可製得聚乙烯醇水溶液。 【發明内容】 本發明之内容係若干胺基-官能聚乙稀縮搭類、其製造方法 及其用途。 $ 本發明之目的係提供若干聚乙烯縮丁醛類,該等聚乙烯基縮 丁醛類本身對許多底材類,尤其對習知之重要底材類具有極優良 之黏著作用,因此,非常理想地,可完全省去黏著促進劑類之添 加工作。 本發明提供若干用胺基或銨基修飾之聚乙烯縮醛類,該等經 胺基或銨基修飾過之聚乙烯縮醛類係藉將含有250%莫耳比乙烯 醇單元類、全部或部分水解乙烯酯聚合物類與一種或多種、具有1 11 1304818 至15個碳原子之難_及其祕類及半_類(其中至少一種 搭含有胺基雜基Μ水合、祕辭_财)實施祕化而製 得。 【實施方式】 完全水解之乙稀醋聚合物類係水解度>96%莫耳比之聚合物 類。部分水解之聚乙歸醋類係水解度為如%莫耳比及加%莫耳比 者。元全或部分水解之乙烯酯聚合物類之水解度以5〇%莫耳比至 莫耳比為佳,但以70%莫耳比至99·9%莫耳比較佳,尤以 96%莫耳比至99·9%莫耳比更佳^該聚乙烯醇之黏度(德國工業標 準DIN 53015 ’賀普勒法,在水中之4%濃度溶液)係1至4〇毫 帕斯卡•秒,尤以1至6毫帕斯卡.秒更佳,且係用以量測該等 完全或部分水解乙烯酯聚合物類之聚合度。所用聚乙烯醇之聚合 度至少為130。 合適之醛類,及其水合物類、縮醛類及半縮醛類(含有胺基 或敍基者)可由下列結構公式I至IV表示之: I ) (R) 2N- (CH2) n-CH (OR) 2,一中性胺基醛之缩醛、半縮醛或 醛水合物; Π) (R) 2N-(CH2)n-CH=0,一自由、中性胺基搭; 羾)X-(R)3N+-(CH2)n-CH(OR)2,一陽離子敍醛之縮醛、半縮 醛或醛水合物; W) x' (R) 3N+- (CH2) n-CH=0,一自由、陽離子敍醛, R總是相同或不同,可具有氫原子之定義及可以是一具有1至12 1304818 個破原子、(也許)亦可由雜原子類N、〇及/或S間隔、分支或非 分支、飽和或不飽和、未經取代或業經取代之烷基。χ-係一陰離 子,其中X可以是一齒素,例如:F、C1、Br或工,或者是一有 機酸或無機酸之基,例如:鱗酸基、填酸氫基、鱗酸二氮基、亞 鱗酸基、氣酸基、硝酸基、亞硫酸基、硫酸基、硫酸氫基、亞硫 酸基、亞硫酸氫基、6酸基、碳酸基或碳酸氫基。n係一 0至40 之數,尤以1至10更佳。 | 具有結構公式I至IV之合適搭類、或其祕類及/或半縮經 類是:曱醯胺、胺基乙路二甲基縮醛、胺基乙路二乙基縮醛、胺 基丙搭二曱基縮酿、胺基丙藤二乙基縮藤、胺基丁搭二甲基縮路、 胺基丁路'一乙基縮搭及其陽離子錄鹽類。 特別合適者係胺基乙醛二甲基縮醛、胺基丙醛二甲基縮醛, 及胺基丁路二甲基縮搭,或其對應之陽離子錢鹽類。具有結構化 學通式I至IV、含有胺基及/或録基之賴、或其水合物類縮搭 $類及半祕賴與_種或多種未經取代之脂祕類(制是丁搭 或乙搭)呈混合物類使用,俾製成具有胺基及/或錄基之修飾聚乙 烯縮醛。 不含胺基或銨基之適當未經取代脂族醛類係選自由具有工至 15個碳原子之脂族醛類及其縮醛類及半縮醛類所組成之族群 者。合適者係甲搭、乙藤、秘及了路。更合適者係丁搭或丁搭 與乙醛之混合物。 13 1304818 經用胺基及/或錄修飾過之聚乙稀丁縮藤類,其氮含量(用 克耳達法測得)為0 〇〇1%至5%重量比,但以〇·〇〇的至於重量 匕為佳更以0 · 01%至1%較佳,尤以0 · 〇2%至0.9%重量比最佳 (以用胺基及/或錢基修飾過之聚乙稀縮搭之總重量為基準)。 用胺基及/或銨基修飾過之聚乙烯縮醛類之縮醛化程度係1% 莫耳比至8〇%莫耳比,合適之範圍是:1%莫耳比至25%莫耳比及 4。%莫耳比至莫耳比^胺基·及/或錄基'祕單元類之量相對 馨於縮藤單元類總量之。·。。1%至95%,但以。.。。5%至5。毫, 尤以0.01%至3〇%更佳(總是以縮搭類之%莫耳比總量為基準)。 該等修飾過聚乙婦縮路類之黏度(德國工業標準DIN 53015,贺 、曰勒法在乙醇中之1〇%濃度溶液)係4亳帕斯卡·秒至12〇〇亳 帕斯卡·秒’尤以4至120毫帕斯卡·秒更佳。 用胺基及/或銨基修飾過之聚乙烯縮醛之水性懸浮液可用陰 離子、離子、陽離子及非離子乳化劑_及保護膠體類加以 |安定化。贿用離子統離子乳化_佳(也許麟合物形 式)。非離子乳化劑類最好用於環氧乙烧或環氧丙烧與具有8至 18個碳原子之線性或分支賴、烧基_或具有8至18個碳原 子之線性齡找_之縮合生成物類,以及環氧乙餘環氧丙 烷之被段共聚物類。適當陰離子乳化劑類之實例包含:硫酸烧基 醋類、續麟基_、碰錄紐基及環氧乙烧與線性 或分支絲賴之縮合生成物類(具有2至Μ舰氧乙烧單元類) 14 1304818 及烧基紛類之硫酸酯類或碌酸酯類,及項基破珀酸之一酯類及二 酯類。適當兩性離子乳化劑之實例是包含烷基二甲基胺氧化物 類,其中燒基鏈具有6至16個碳原子。可使用之陽離子乳化劑類 之實例包含鹵化四烷基錄類,例如:溴化c6_Cl6•烷基三甲基錄。 亦可使用具有一個較長(乏5個碳原子)及兩個較短烴基類(<5個 碳原子)之二炫基胺類(在有強酸性條件下進行之縮搭化作用期 間,該等二烧基類可呈質子化之形式出現且可具有乳化劑之作 J用)。乳化劑之量係至20%重量比(以母液中修飾聚乙稀縮 醛之總重量為基準)。乳化劑之量以〇 〇1%至2%重量比為佳但 ' 以0.01%至1%重量比較佳(以修飾聚乙烯縮醛為基準)。 為實施縮醛化作用,最好將該等完全或部分水解聚乙烯酯類 吸收於一水性介質内。通常水溶液中之固體含量係定為5%至 30%。縮醛化作用係在有酸性催化劑類(例如:鹽酸、硫酸、硝酸 或磷酸)存在之情況下實施。最好藉添加2〇%濃度之鹽酸將溶液之 ^酸性值調節至<1。 繼添加催化劑之後,最好將溶液冷卻至-10°C至+30。(:。此 處之規則如下·所用修飾聚乙烯醇之分子量愈低,所選之沉澱溫 度愈低。縮醛化反應係藉添加醛(類)而引發者,除含有胺基及/ 或銨基之醛、其水合物、縮醛或半縮醛之外,係使用至少一種未 經取代之脂祕。添加量係由翻之祕化程度加峨制。蓋因 縮搭化作用進行至實質上完全轉化,添加量可藉助於簡單化學計 15 1304818 量計算加以測定。若採用由含有胺基及/或銨基之醛與無氮醛所形 成之混合物,其所佔比例係由目標氮含量、預期縮搭化程度及含 有胺基及/或銨基之醛分子量決定之。 若路之添加工作終止,將該批反應物加熱至2至60°C並 繼續攪拌許多小時(以1至6小時為佳)使縮醛化作用達到完成, 藉過渡作用將粉狀反應生成物分離出來,隨後加以清洗。為實施 安定化作用,另外可添加若干鹼類。乳化劑類可在沉澱及後處理 ^ 期間使用,俾安定含有胺基及/或銨基之聚乙婦縮搭水性懸浮液。 • 在一特別合適之方法中’於聚乙烯醇之水性溶液中,首先添 加一種或多種含有胺基及/或銨基醛類,及/或其水合物類、縮醛 類或半縮醛類(尤以在超過沉澱溫度之情況下為佳)。使用催化劑 (例如:鹽酸)將酸度值定在〇至5,俾含有胺基及/或銨基之醛類 可與聚乙烯醇實施預反應。隨後藉添加一種或多種無氮醛類,在 沉澱溫度下實施胺基修飾聚乙烯縮醛之沉澱作用。為達成沉澱作 |用(也許)可添加其他催化劑。隨後實施上述之精製程序。 本發明之程序容許使用胺基-修飾聚乙烯縮醛類(尤以胺基_ 修飾聚乙烯丁縮醛更佳)該等胺基-修飾聚乙烯縮醛類對重要底材 類之黏著作用遠較目前習知之聚乙烯縮醛類為佳,所以可省去添 加黏著促進劑類。 如開始時所述,尤其在油墨業需要對不同聚合物類柔勃薄膜 類具有極佳黏著作用之黏合劑類,俾使塗裝後之油墨與底材之連 16 1304818 接極為牢固’於是必須經過極大困難始能將油墨自印刷之底材上 分開。由於用胺基及/或銨基修飾過之聚乙烯縮醛類(尤其用胺基 及/或銨基修飾過之聚乙烯丁縮醛類)具有極優異之黏著作用,與 顏料類之適當交互作用以及有利之(油墨)流動性,所以特別適用 於油墨組成物類。 適當油墨配製品類乃精於此項技術者所習知者且通常包含 5%至2S%重量比之顏料(例如:由雙偶氮或酞青素顏料類組成), | 5%至2S%重量比之聚乙烯縮搭黏合劑,以及溶劑類、醇類(例如: *乙醇)及酯類(例如:乙酸乙酯)。(也許)亦可包含其他添加劑類 (例如:阻滞劑類、增塑劑類)及其他添加材料(例如:填料類或蠟 類)。黏著促進劑類則不再真正需要。 用胺基及/或銨基修飾之聚乙烯縮醛類(尤其用胺基及/或銨 基修飾之聚乙烯丁縮醛類)亦極適用於層壓玻璃及玻璃層成品 類、高功能玻璃或上轴薄膜類,蓋因不僅對玻璃之黏著作用具有 f進#之改良而且可提升其拉伸強度。在該等應用場合使用其他 聚合物薄膜類(例如:聚醋薄膜類)亦同樣適當,蓋因用胺基及/ 或録基修飾之聚乙稀丁縮搭類(以及由其所製薄膜類)不但對玻璃 表面而且對該等其他聚合物薄膜類表面之黏著作用均極為優異, 所以添加黏著促賴賊為多餘。 再者,水溶性、含有胺基及/或録基、部分縮醛化之聚乙烯 縮路類可用作保護膠體(例如:用以製造雜分散體類)、用以在 17 1304818 -水介質巾實施聚合作用及㈣製造水中可再分散之分散 類。 含有胺基及/或錢基、可溶於水(在標準狀況下在水中之溶解 度超過ίο公克/公升),及縮搭化度為1%莫耳比至4〇%莫耳比(尤 以3%莫耳比至25%莫耳比更佳)之聚乙烯丁縮醛類特別合適。 再者’用胺基及/或錄基修飾之聚乙埽縮路類(尤其用胺基及 /或銨基修飾之聚乙烯丁縮醛類)亦可用於以水為主要成分或以有 g機溶麟主要成分之塗料中由於胺基之官能化伽經由該等 基’本發明之聚乙稀縮_可與其所具適當品劑類(例如:環氧化 物基類)實施交聯作用。如此亦廣開其他諸應用場合,例如:粉末 塗料類。 用胺基及/或銨基修飾之聚乙浠縮醛類之其他應用場合是: 作防腐蝕組成物類之黏合劑類,其改良之黏著性乃一優點。此外, 經修飾過之聚乙烯縮醛類亦適用於陶瓷業之黏合劑類,尤其作為 f 陶瓷坯體之黏合劑類。另外值得一提的是,其在粉末注塑界用作 陶瓷粉末及金屬粉末之黏合劑類,以及用作罐類内部塗装之黏合 劑類。 在所有之狀況下,用胺基及/或銨基修飾之聚乙烯縮路類之 黏著性均遠較既有技術聚乙烯縮醛類者為佳。 茲利用下列諸實施例將本發明作進一步說明,但本發明之範 圍絕不僅局限於此。 18 1304818 實施例1 : 於一 6公升玻璃反應器内’裝入269〇毫升蒸餾水及1160 亳升、20·2%濃度之完全水解聚乙烯醇水溶液(黏度為2.5毫帕 斯卡•秒(德國工業標準DIN 53015 ;贺普勒法;4%濃度水溶液)。 所量測此初始進料之酸度值為5 ·4。添加1〇毫升、濃度之鹽 酸將酸度值調節至4 ·2。之後在不停攪拌之情況下將此初始進料 冷卻至10°C並在此溫度下添加2 ·5公克胺基乙醛二甲基縮醛。在 ^ 1〇°C溫度下該胺基乙醛二曱基縮醛與聚乙烯醇實施預反應,歷時 30分鐘’達成有效的連接作用》隨後將該混合物冷卻至2. 添加1104毫升、濃度為20%之鹽酸。添加該酸時經觀察到有烟 霧產生。内部溫度升至8°C。俟該混合物業經冷卻至-3· 8。〇時, 添加151.1公克之丁醛,歷時5分鐘。在此段時間内反應器中之 溫度升至_1.2°C。在極短暫時間内再將其冷卻至-2°C。業經添加 丁醛3分鐘之後,初始時澄清之該批反應物變為乳白色,僅5分 ^ 鐘之後,產品沉澱下來。在_2°c溫度下反應進行4〇分鐘之後, 將溫度升至25°c (歷時3.5小時)並將此溫度再維持另外2小 時。隨後藉過濾作用將該產品分離出來,並用蒸餾水加以清洗直 至濾液呈中性反應。初始時在22°C溫度下,之後在35°C及真空 之情況下,將濾液烘乾至固艎含量至少為98%。如此製得一用銨 基類修飾且含有I7·84%重量比乙烯醇單元類之聚乙烯丁縮醛。 乙酸乙烯酯含量為i·71%重量比。丁縮路含量為79.63%重量比 19 1304818 及含有銨基之縮醛含量為0.82%重量比。氮含量係用克耳達法測 得為0·084%。黏度(德國工業標準DIN 53015 ;賀普勒法,10% 濃度之乙醇溶液)為19.4毫帕斯卡·秒。 實施例2 : 於一 6公升玻璃反應器内,裝入2690毫升蒸館水,1114 毫升、濃度20%之HC1及1160毫升、2〇 · 2%濃度之完全水解聚 乙稀醇水溶液(黏度為2·5毫帕斯卡•秒(德國工業標準din g 53〇lS ;贺普勒法;4%濃度水溶液)。之後在不停攪拌之情況下將 此初始進料冷卻至10°C,並混以5公克胺基乙醛二甲基縮醛。添 加胺基乙醛縮醛造成產生烟霧。在10°c溫度下該胺基乙醛二甲基 縮醛與聚乙烯醇實施預反應,歷時30分鐘,達成有效連接作用。 該混合物冷卻至-4.2〇C之後’於5分鐘内添加148.6公克丁醛。 在此添加過程中反應器内溫度升至_ i · 7〇c。在極短時間内再將其 冷卻至-2°C。添加丁醛3分鐘之後,至此時刻原本澄清之反應物 J則變為混濁’恰巧5分鐘之後’產品沉澱下來。在_2。。溫度下反 應進行4〇分鐘之後,將溫度升至25〇c (歷時3 · 5小時)並將此溫 度再維持另外2小時。隨後藉過濾作用將該產品分離出來,並用 蒸餾水加以清洗直至濾液呈中性反應。初始時在22它溫度下,之 後在35〇c及真空之情況下,將濾液烘乾至固體含量至少為毛。 如此製得一用銨基類修飾且含有^^^兔重量比乙烯醇單元類之 聚乙烯丁縮醛。乙酸乙烯酯含量為重量比。丁縮醛人量為 20 1304818 78.14%重量比及含有銨基之縮醛含量為ι·64%重量比。氮含量 係用克耳達法測得為〇·171%。黏度(德國工業標準DIN53〇15 ; 賀普勒法,10%濃度之乙醇溶液)為19·7毫帕斯卡.秒。 實施例3 : 將實施例2之程序重複一遍,不同的是:實施縮醛化作用係 用W公克胺基乙醛二甲基縮醛及I43·6公克丁醛。如此所製銨 基修飾聚乙烯丁縮醛含有18·42%重量比之乙烯醇單元類。乙酸 j 乙烯醋含量為1··73%重量比。丁縮醛含量為76·52%重量比及含 有錄基之縮醛含量為3 ·33%重量比。氮含量係用克耳達法測得為 〇·350%。黏度(德國工業標準DIN53〇15 ;賀普勒法,1〇%濃度 之乙醇溶液)為19 · 1毫帕斯卡·秒。 實施例4 : 將實施例2之程序重複一遍,不同的是:實施縮醛化作用係 用2〇公克胺基乙醛二曱基縮醛及133.6公克丁醛。如此所製錄 $基修飾聚乙烯丁縮醛含有IS.33%重量比之乙烯醇單元類。乙酸 乙烯酯含量為1."73%重量比。丁縮藤含量為73.13%重量比及含 有銨基之縮搭含量為6.81%重量比。氮含量係用克耳達法測得為 〇·7〇4%。黏度(德國工業標準DINS3015 ;贺普勒法,1〇%渡度 之乙醇溶液)為18.6毫帕斯卡.秒。 實施例5 : 於一 6公升玻璃反應器内,裝入wry毫升蒸餾水,gw亳 21 1304818 升、濃度20%之HC1及1355毫升、2〇 · 〇%濃度之完全水解聚乙 稀醇水溶液(黏度為2·5毫帕斯卡•秒(德國工業標準DIN 53015 ;贺普勒法;4%濃度水溶液)^之後在不停攪拌之情況下將 此初始進料冷卻至10°C,並混以5公克胺基乙醛二甲基縮醛(產 生烟霧)。在10〇C溫度下該胺基乙醛二甲基縮醛與聚乙烯醇實施 預反應,歷時40分鐘,達成有效連接作用。 該混合物進一步冷卻至沉澱溫度5它之後,於5分鐘時段内 添加73 · 6公克乙醛。2〇分鐘之後,在反應器内部5〇c之情況下, 添加103.5公克丁醛。約15分鐘之後初始時澄清之反應物變成 乳白’ 20分鐘之後產品沉澱下來。此時之後繼續保持此溫度4〇 分鐘’之後於3 ·5小時時段内升至25〇c。將此溫度再保持2小 時。隨後藉過濾作用將該產品分離出來,並用蒸餾水加以清洗直 至濾液呈中性反應。初始時在22¾溫度下,之後在3St:及真空 之情況下,將濾液烘乾至固體含量至少為98%。 如此製得一用銨基類修飾且含有14.81%重量比乙烯醇單元 類之聚乙浠丁縮醛。乙酸乙烯酯含量為1·75%重量比。丁縮醛含 量為42·48%重量比’乙縮醛含量為39·68%重量比。氮含量係用 克耳達法測得為0.122%。黏度(德國工業標準DIN 53〇15 ;贺 普勒法,10%濃度之乙醇溶液)為20.5毫帕斯卡.秒。 實施例6 : 將實施例5之程序重複一遍,不同的是:實施縮醛化作用係 1304818 用10公克胺基乙醛二甲基縮醛、68.2公克乙搭及l〇3·5公克 丁搽。 如此所製銨基修飾聚乙烯丁縮醛含有17.34%重量比之6稀 賻單元類。乙酸乙烯酯含量為重量比。丁縮醛含量為 42.00%重量比,乙縮醛含量為36.32%及含有銨基之縮醛含量為 2.53%重量比。氮含量係用克耳達法測得為0.2S9%。黏度(德國 工業標準DIN 53〇15 ;贺普勒法,10%濃度之乙醇溶液)為20·4
豪帕斯卡·秒。 實施例7 : 合成作用依照實施例2之同樣方式實施》 在分離淨化之過程中,將由實施例2所得修飾粉狀聚乙烯丁 縮醛在水中再形成10%之懸浮液,用NaOH將懸浮液之酸度值調 節裘I2並在3〇°C溫度下攪拌10小時》隨後依照實施例2内之 方法作進一步分離淨化及烘乾。 如此所製胺基修飾聚乙烯丁縮醛含有1S.49%重量比之乙烯 醇單元類。乙酸乙烯酯含量為1··73%重量比。丁縮醛含量為 78·14%重量比及含有胺基之縮搭含量為1·64%重量比。氮含量 係用克耳達法測得為0.167%。黏度(德國工業標準DIN53015; 賀普勒法,10%濃度之乙醇溶液)為19·8毫帕斯卡·秒。 實施例8 : 合成作用依照實施例3之同樣方式實施。 23 1304818 在分離淨化之過程中,將由實施例3所得修飾粉狀聚乙烯丁 縮藤在水中再形成10%之懸浮液,用NaOH將懸浮液之酸度值調 節至12並在30°C溫度下攪拌24小時。隨後依照實施例2内之 方法作進一步分離分離淨化及烘乾。
如此所製胺基修飾聚乙烯丁縮醛含有H42%重量比之乙烯 醇單元類。乙酸乙烯酯含量為I·73%重量比。丁縮醛含量為 76·52%重量比及含有胺基之縮醛含量為3.33%重量比。氮含量 係用克耳達法測得為0.343%。黏度(德國工業標準DIN 53015 ; 賀普勒法,10%濃度之乙醇溶液)為I9· 2毫帕斯卡·秒。 比較例9 : 瓦克聚合物體系公司出品之一種標準商購聚乙烯丁縮醛(BN 18),其中含有:80.0%重量比之乙烯丁縮醛單元類、2.0%重量 比之乙酸乙烯酯單元類及18.0%重量比之乙烯醇單元類。 測定方法: 1. 聚乙烯丁縮醛類溶液動黏度(溶液黏度)之測定: 將稱得90·00±0·01公克乙醇及1〇·〇〇±0·01公克修飾聚 乙烯丁縮醛置入一 25〇毫升、附有磨砂玻璃瓶塞之圓錐燒瓶中, 並在一振盪器内,在50°C溫度下實施完全溶解作用。隨後將該溶 液冷卻至20°C,並利用適當之球(例如:3號球),在20°C溫度 下測定動黏度(德國工業標準DIN S3015 ;贺普勒法)。 2.乙烯醇含量之測定: 24 1304818 測定修飾聚乙烯丁縮醛内乙烯醇類之含量-將聚合物中胺 基(先用方法3測定)之量納入考量-在有吡啶及4_二甲基胺基 吡啶存在之情況下,用已酐將羥基類加以乙醯化。
為達成此目的,在25°C溫度下,於2小時時段内,將1公 克±0.001公克聚乙烯縮醛溶解在24毫升吡淀及〇.〇4公克4-二曱基胺基吡啶中。冷卻至25°C之後,將該溶液混以1〇毫升、 由吡啶及乙酐(8·7/13份體積比)所形成之混合物,並將所得混合 物密集攪拌1小時。隨後添加30毫升吡啶/水(5/1份體積比) 混合物,並再振動該混合物1小時。隨後用〇·5當量濃度Κ0Η在 曱醇中之溶液滴定至酸度值為7。 計算: %重量比乙烯醇=[(100 X Μ„)/2〇〇〇] X (毫升空白值毫 升試樣)。=聚合物每個重複單元之平均分子量。 3. 氮含量之測定: 利用習知克耳達法實施測定。氮含量係以%重量比表示之。 4· 聚乙烯醇溶液類黏度之測定: 用作反類、部分或完全水解_樹_之減係依照聚 乙婦丁祕類動黏度之同樣方式測定者;惟所用者係料濃度水溶 液0 5·黏著作用之功能測定: Tesa試驗: 25 1304818 待測試之無泡薄膜(例如:修飾之聚乙烯丁縮醛)係展鋪在一 薄片(也許業經電暈_預處理且(必要時)事先用異丙醇加以清洗) 並加以烘乾。 為達成此目的,將聚乙烯丁縮醛溶解在乙醇中,其濃度總是 由溶液之黏度引導。作試驗時’係使用貝爾斯道福公司出品、寬 度1S公厘之Tesa fiim 41〇5膠帶。為測試黏合強度,將一約口 公分長之窄條覆在該業已在室溫下儲存至少丄6小時之洪乾薄片 上。用手指、以標準化、均勾、用力之方式摩擦以固定所覆之窄 條’ Tesa fiim之一端係經固定’以便作為易開罐拉環。在此試 驗期間’制試之薄片應置於一硬底材上。之後,利用該易開罐 拉環’沿45°角,將Tesa film快速拉下。隨後將測試之區域加 以檢查以測定薄膜是否及(若然)多少紅自印底材脫離並雜在 Tesa film上。該試驗係在相同情況下,在許多區域實施。所得 結果應依照1至4之標準加崎比,其中:係最佳,4係最差評分。 詳細評估: 1=極佳黏著作用(無分離區域) 2=在各自獨立區域塗層業已分離 3=在許多區域塗層業已分離 4=塗層不黏著(完全分離) 功能結果:
為測定黏著性,實施Tesa試驗係使用opp薄片Mobil MB 26 » B04818 400(聚丙烯薄膜片,以600瓦功率之電暈作預處理),該薄片乃習 知有關聚乙烯丁縮醛黏著性之重要底材。 諸實施例及該比較例之產品黏著性量測結果詳如表1所示。 表1 :
實施例 氮含量 (%) 修飾 對電暈處理過OPP MB 400薄片之 Tesa試驗 1 0.084 銨基 2 2 0.171 錢基 1 3 0.350 銨基 1 4 0.704 銨基 1 5 0.122 錢基 1 6 0.259 銨基 1 7 0.167 胺基 1 8 0.343 胺基 1 比較例9 0.000 無 4 如表1顯示,傳統式、未修佛之聚乙烯丁縮醛類對此底材(該 底材對黏著性極為重要)僅具有不良之黏著性(比較例9)。即使用 錄基及/或胺基將聚乙稀丁縮路稿加修獅,即可成功地大幅改良其 黏著性’且可獲致極優異之價值(實施例1至8)。 27