DE2019462C2 - Stabiler Polyvinylidenchloridlatex und seine Verwendung zur Herstellung von Überzügen - Google Patents
Stabiler Polyvinylidenchloridlatex und seine Verwendung zur Herstellung von ÜberzügenInfo
- Publication number
- DE2019462C2 DE2019462C2 DE2019462A DE2019462A DE2019462C2 DE 2019462 C2 DE2019462 C2 DE 2019462C2 DE 2019462 A DE2019462 A DE 2019462A DE 2019462 A DE2019462 A DE 2019462A DE 2019462 C2 DE2019462 C2 DE 2019462C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- weight
- polyvinylidene chloride
- latex
- parts
- monomers
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- C08F214/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
- C08F214/02—Monomers containing chlorine
- C08F214/04—Monomers containing two carbon atoms
- C08F214/08—Vinylidene chloride
-
- 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
- C08F259/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of halogen containing monomers as defined in group C08F14/00
- C08F259/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of halogen containing monomers as defined in group C08F14/00 on to polymers containing chlorine
- C08F259/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of halogen containing monomers as defined in group C08F14/00 on to polymers containing chlorine on to polymers of vinylidene chloride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/048—Forming gas barrier coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/052—Forming heat-sealable coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C09D127/04—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
- C09D127/08—Homopolymers or copolymers of vinylidene chloride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2427/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
A) 70 bis 95 Gew.-% Vinylidenchloridstruktureinheiten,
B) 0,5 bis 30 Gew.-% Struktureinheiten eines Hydroxyalkylesters einer ajS-äthylenisch ungesättigten
Carbonsäure,
C) 0,1 bis 3 Gew.-% Struktureinheiten eines üblichen Sulfoalkylesters einer a^-äthylenisch
ungesättigten Säure,
D) 0 bis 5 Gew.-% Struktureinheiten einer äthylenisch ungesättigten Verbindung aus der
Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Monobutylitaconat und Itaconsäureanhydrid
und
E) 0 bis zu 29,5 Gew.-% Struktureinheiten eines keine freien Säure- oder Hydroxyalkylgruppen
enthaltenden bekannten äthylenisch ungesättigten Monomeren, das von (A), (B), (C) und (D)
verschieden ist, wobei der Gesamtgehalt an den einpolymerisierten Monomeren (B) und (E)
mindestens 2 Gew.-°/o beträgt, besteht.
2. Verwendung des Polyvinylidenchloridlatex nach Anspruch 1 zur Herstellung von Überzügen auf
nicht-grundierten Polyolefinfolien, insbesondere Polyäthylen- bzw. Polypropylenfolien.
Polyvinylidenchloridpolymere haben sich als geeignet
zum Beschichten von Papier, Metallen, Kunststoffen und dergleichen erwiesen, da diese Polymere schützende
Überzüge bilden, die zäh sind, zahlreichen Chemikalien, wie Wasser, Säuren, ölen und Fetten gegenüber
inert sind und relativ undurchlässig für zahlreiche Gase sind. Im aligemeinen wird bevorzugt, das Polyvinylidenchlorid
auf das Substrat in Form eines Latex, statt aus einer Lösung in organischem Lösungsmittel, aufzutragen.
Auf diese Weise kann die Verwendung von teuren organischen Lösungsmitteln vermieden werden, die
häufig brennbar oder toxisch sind.
Es wird allgemein angenommen, daß ein Polyvinylidenchloridlatex mit hohem Gesamtfeststoffgehalt auf
ein Substrat aufzutragen sein sollte, um die Wassermenge, die von dem Substrat entfernt werden muß und die
Trockendauer möglichst gering zu halten. Dies ist beispielsweise aus der GB 10 07 050, 10 11 500 und der
US-PS 28 94 927 ersichtlich. Da für die meisten Hochgeschwindigkeits-Beschichtungsverfahren die
Verwendung von niedrig-viskosen Überzugsmassen erforderlich ist, sollte der Polyvinylchloridlatex unter
den angezeigten Bedingungen eine relativ niedrige Viskosität aufweisen. Dadurch sind mehrere voneinander
unabhängige Faktoren zu beachten, was erfordert, daß der Polyvinylidenchloridlatex unter sorgfältig
geregelten Bedingungen hergestellt wird. Mit dem Ansteigen des Gehalts an Polyvinylidenchloridpolymer-Feststo/fen
erhöht sich die Viskosität des Latex und es wird die Stabilität des Latex vermindert (das heißt, die
Koagulationsneigung des Latex erhöht sich). Die Stabilität der Emulsion kann verbessert werden, indem
die Konzentration an Emulgator, insbesondere ionischem Emulgator, der zur Herstellung des Polymerlatex
verwendet wurde, erhöht wird. Je höher jedoch die Konzentration an zur Herstellung des Polyvinylidenchloridlatex
verwendetem Emulgator ist, umso höher ist die Konzentration an Polyvinylidenchloridteilchen
in der Emulsion und umso geringer ist die Teilchengröße (CA 7 23 207).
Bei hohem Feststoffgehalt erhöht sich die Viskosität eines Polyvinylidenchloridlatex in dem Maß, in dem sich
die Anzahl von Polymerteilchen erhöht und/oder deren Größe abnimmt. Mit der Erhöhung der Emulgatorkonzentration
vermindert sich außerdem die Wasserbeständigkeit und die Widerstandsfähigkeit des abgelagerten
Latexfilms gegen das Durchdringen von Wasserdampf. Es wird außerdem allgemein angenommen, daß ein
Polyvinylidenchloridlatex eine relativ kleine Teilchengröße von weniger als etwa 0,3 μπι, vorzugsweise nicht
mehr als etwa 0,2 μπι aufweisen sollte, damit er nach
r> dem Auftragen auf ein Substrat gut verschmilzt. Um zu vermeiden, daß Polyvinylidenchloridlatex einen trüben
Überzug ausbildet, wird in den erwähnten britischen Patentschriften als wünschenswert angegeben, Polyvinylidenchloridlatex
mit einem breiteren Bereich der
in Teilchengrößenverteilung zu verwenden, als er durch
den in GB 10 11 500 beschriebenen Polymerisationsprozeß
erhalten werden kann. In diesen Patentschriften wird festgestellt, daß nach dem in GB 10 11500
beschriebenen Verfahren nur Emulsionen mit einem
π Teilchengrößenbereich von etwa 0,04 μπι erhalten
werden und daß dieser Nachteil umgangen werden kann, indem zwei Anteile des Polyvinylidenchloridlatex
mit unterschiedlichen Teilchengrößen miteinander vermischt werden. Es wird angenommen, daß ein
polydisperses System dieses Typs besser verläuft und leichter verschmilzt, nachdem es auf ein Substrat
aufgetragen wurde.
Während der letzten zwei Jahrzehnte wurde mit Polyäthylen-Verpackungsfolien ein großer wirtschaftli-
4r, eher Erfolg erzielt. Diese Folien sind zäh, halbtransparent,
thermisch schweißbar, widerstandsfähig gegenüber zahlreichen Chemikalien, preiswert und zeigen
einen hohen Grad an Wasserdampf-Undurchlässigkeit, in jüngerer Zeit wurden Polypropylenfolien wegen
,o ihrer hohen Zugfestigkeit trotz der höheren Hitze-Verschweißtemperatur
für im wesentlichen denselben Zweck angewendet. Diese Polyolefinfolien sind jedoch
außerordentlich durchlässig für Fett (Fette und öle). Werden Polyolefinfolien zum Verpacken von Fleisch,
<s<i Nußkernen, Kartoffelchips und anderen Materialien
verwendet, die fetthaltig sind oder zum Abgeben einer Fettsubstanz neigen, so wird den Polyolefinverpackungen
eine fettige, ästhetisch unerwünschte Beschaffenheit verliehen, welche die Verkäuflichkeit der Packung
bo verschlechtert Ferner ist die Sauerstoffdurchlässigkeit
von Polyolefinfolien, insbesondere Polyäthylen, häufig unerwünscht, da sie die Lagerdauer verderblicher Güter
vermindert.
Polyvinylidenchloridlatices wurden zun. Beschichten
bs verschiedener Substrate empfohlen, um diesen Beständigkeit
gegen Fett und Sauerstoffundurchlässigkeit zu verleihen. Polyvinylidenchloridlatices zeigen jedoch
keine Neigung, synthetische Polymerfolien, insbesonde-
re Polyäthylen und Polypropylen in geeigneter Weise zu benetzen und daraus aufgetragene Oberzüge zeigen
Ungleichmäßigkeiten und schlechte Haftung und sind im allgemeinen zur technischen Verwendung iinzufriedenstellend.
Nach anerkannten Grundästzen für die Benetzung hat Polyvinylidenchloridlatex mit einer Oberflächenspannung
von weniger als etwa 29 - 10-5 N/cm die Fähigkeit, unbehandeltes Polypropylen zu benetzen und
Polyvinylidenchloridlatex mit einer Oberflächenspannung von unter etwa 43 · 10-5N/cm benetzt durch
Glimmentladung behandeltes Polypropylen. Die maximal annehmnbaie Oberflächenspannung zum Beschichten
von durch Glimmentladung behandeltem Polypropylen ist in großem Ausmaß von dem Alter und der
Behandlung des Polypropylens abhängig. In manchen Fällen verbessert die Behandlung durch Glimmentladung
nicht merklich die Benetzungseigenschaften des Polypropylens und es muß zum Benetzen des durch
Glimmentladung behandelten Polypropylens Polyvinylidenchloridlatex
mit einer Oberflächenspannung von weniger als 43 · 10-5N/cm verwendet werden. Oberflächenaktive
Mittel verbessern zwar durch Vermindern der Oberflächenspannung die Benetzung; die zur
Herstellung von Polyvinylidenlatices verwendeten anionischen Emulgatoren scheinen jedoch als Trennmittel
zu wirken, welche die Haftung des aufgetragenen Films verringern. Schlechte Haftung kann in gewissem
Ausmaß verbessert werden, indem die Substrate mit einer Grundierschicht aus einem Material bestrichen
werden, welches die Haftung des Substrats an dem aus wäßriger Lösung aufgetragenen Polyvinylidenchloridfilm
verbessert Wenn jedoch eine zusätzliche Grundierstufe angewendet wird, werden die offensichtlichen
wirtschaftlichen und technischen Vorteile des Beschichtens mit Hilfe wäßriger Emulsionen vermindert oder
sogar völlig beseitigt Für die meisten Verwendungszwecke sollte ein hitzeverschweißtes Polyvinylidenchlorid-Polyolefin-Laminat
eine dynamische Schälfestigkeit von mindestens 75 g/2,54 cm (vorzugsweise 100 g/
2,54 cm) unter Umgebungsbedingungen und nach Altern bei 100% relativer Feuchtigkeit während 16
Stunden aufweisen.
In der GB 10 07 050 und der GB 10 11 500 wird das
Beschichten von Substraten, einschließlich von nicht grundiertem Polyäthylen und Polypropylen, mit Polyvinylidenchloridlatices
beschrieben, die durch einen emulgatorfreien Polymerisationsprozeß hergestellt
wurden. Diese Polyvinylidenchloridlatices haben jedoch eine verminderte Stabilität. So wird beispielsweise in
der GB 1011 500 angegeben, daß emulgatorfreie
Latices bei hohem Feststoffgehalt instabil sind und begrenzte Lagerzeit besitzen, was auf die Sedimentation
von relativ großen Copolymerteilchen zurückzuführen ist. In GB 1011500 wird festgestellt, daß
Polyvinylidenchloridpolymere mit vorbestimmtem Monomerengehalt in kleiner Teilchengröße (von weniger
als etwa 03 μίτι, vorzugsweise nicht mehr als etwa
0,2 μπι), die zum Beschichten verschiedener ungrundierter
Substrate geeignet sind, mit einem speziellen Redox-Katalysatorsystem hergestellt werden können.
Die Überzugsmasse muß weniger als 0,1 Gew.-% eines ionischen (anionischen oder kationischen) Emulgators
und weniger als 2 Gew.-% eines nicht-ionischen Emulgators enthalten. Vorzugsweise wird die Polymerisation
in Abwesenheit sämtlicher Emulgatoren durchgeführt. In dieser Patentschrift wird festgestellt, daß
Emulgatoren die Lagerbeständigkeit des Latex vermindern und daß nicht-ionische Netzmittel dazu neigen,
während der Polymerisation übermäßige Koagulation hervorzurufen. Da bis zu 2 Gew.-% nicht-ionisches
oberflächenaktives Mittel die Netzeigenschaften des Latex verbessert wird in dieser Patentschrift der Zusatz
von nicht-ionischem Emulgator zu dem Latex kurz vor dem Beschichtungsprozeß empfohlen. Wenn mehr als
0,1 Gew.-°/o eines ionischen Emulgators (eines anionischen oder kationischen Emulgators) verwendet wird,
ίο um den Polyvinylidenchloridlatex herzustellen, so wird
die Haftung des Überzugs an dem Substrat beeinträchtigt das heißt das anionische oberflächenaktive Mittel
scheint als Trennmittel zu wirken.
In einer weiteren am gleichen Anmeldetage wie
In einer weiteren am gleichen Anmeldetage wie
ii vorliegende Anmeldung eingereichten Anmeldung der
Anmelderin werden Polyvinylidenchloridlatices beschrieben, die aus einem Copolymeren von (A) 70 bis 95
Gew.-% Vinylidenchlorid, (B) 0,1 bis 3 Gew.-% eines üblichen Sulfoalkylesters einer ajj-äthylenisch ungesättigten
Säure, (C) 0,2 bis 2 Gew.-% einer äthylenisch ungesättigten Verbindung aus der Gruppe Acrylsäure,
Methacrylsäure, Itaconsäure, Monobutylitaconat und Itaconsäureanhydrid und (D) 2 bis 29,9 Gew.-% eines
von (A), (B) und (C) verschiedenen bekannten
:ϊ äthylenisch ungesättigten Monomeren, das keine freien
Säuregruppen aufweist, hergestellt worden sind. Diese Latices zeigen ausgezeichnete Stabilität bsi hohem
Gesamtfeststoffgehalt und führen zum Ablagern von Filmen mit ausgezeichneter Haftung an nicht-grundier-
iii ten Polyolefinsubstraten. Wie dort ausgeführt wird,
wirkt der Sulfoalkylester in gleicher Weise, wie konventionelle, nicht polymerisierbare anionische
Emulgatoren während der Polymerisation und fördert die Bildung von stabilen Polyvinylidenchloridlatices mit
r> geringer Teilchengröße und hohem Feststoff gehalt.
Während jedoch die konventionellen nicht polymerisierbaren anionischen Emulgatoren, die offenbar in die
Grenzfläche zwischen dem Polyolefinsubstrat und dem darauf abgelagerten Film wandern, als Trennmittel
w wirken, scheinen die Schwefelsäuregruppen in dem
Polyvinylidenpolymeren den abgelagerten Film an das Polyolefinsubstrat zu binden. Wie in dieser Patentanmeldung
festgestellt wird, vermindert man die Oberflächenspannung von Latices zum Beschichten von
4", nicht-grundierten Polyolefinen vorzugsweise durch
Zugabe von nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln und/oder flüchtigen Alkoholen, wie Butanol, um die
Benetzung zu verbessern. Mit dem Ansteigen der Emulgatorkonzentration vermindert sich jedoch die
V) Wasserbeständigkeit und die Widerstandsfähigkeit des
abgelagerten Latexfilrns gegen das Durchdringen von Wasserdampf. Andererseits hat Butanol, der als
Netzmittel wirksame flüchtige Alkohol, einen unangenehmen Geruch.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Polyvinylidenchloridlatex, der ein inneres Netzmittel
enthält und eine ausgezeichnete Haftung auf Polyolefin-Substraten, wie nicht grundiertem Polyäthylen
und Polypropylen, aufweist.
bo Es wurde nun gefunden, daß I lydroxyalkylester von
a,j9-äthylenisch ungesättigten Carbonsäuren in Polyvinylidenchloridlatices
als innere Netzmittel wirken. In einigen Fällen vermindert die Hydroxyalkylestergruppe
die Oberflächenspannung des Polyvinylidenchloridlatex
b5 in ähnlicher Weise, wie konventionelle Netzmittel. In
anderen Fällen benetzt der erfindungsgemäße Polyvinylidenchloridlatex Polyolefin-Substrate, zu deren Benetzung
sie nach konventionellen Theorien der Benetzunr
nicht fähig sein sollten. So benetzt beispielsweise ein
Polyvinylidenchloridlatex gemäß der Erfindung mit einer Oberflächenspannung von 50 - 10~5 bis
60 · 10-5N/cm durch Glimmentladung behandeltes
Polypropylen. Wie bereits angegeben, wird durch
Glimmentladung behandeltes Polypropylen normalerweise durch Polyvinylidenchijridlatices mit einer
Oberflächenspannung von weniger als etwa 43 · 10-5N/cm benetzt
Den Gegenstand der Erfindung bildet demnach der
im Patentanspruch 1 beschriebene stabile Polyvinylidenchloridlatex.
Die Hydroxylalkylester von ixß-äthylenisch ungesättigten
Carboasäuren der Komponente B liegen als Struktureinheiten in einer Konzentration von 0,5 bis 30
Gew.-% des Copolymeren vor, wobei die besten Ergebnisse mit 0,5 bis 18,0 Gew.-°/o erzielt werden.
Die optimale Konzentration des Hydroxyalkylesters ist von den Netzeigenschaften des Polypropylens
abhängig. Wenn die Oberfläche durch eine Lösung mit einer Oberflächenspannung von 43 · 10-5N/cm benetzt
werden kann, so können 0,5 bis 5,0 Gew.-% Hydroxyalkylester eingesetzt werden. Kann die Oberfläche durch
eine Lösung mit einer Oberflächenspannung von etwa 29 · 10-5N/cm benetzt werden, so wird eine höhere 2ί
Konzentration an Hydroxyalkylester bevorzugt.
Geeignete Hydroxyalkylester von Λ,/3-äthylenisch
ungesättigten Carbonsäuren umfassen beispielsweise Hydroxyäthylacrylat, 2-HydroxypropyIacrylat, 4-Hydroxybutyl-1-acrylat,
Hydroxyäthylmethacrylat, 2,3-Di- in hydroxypropylmethacrylat, Di-(hydroxyäthy!)-itaconat,
Äthylhydroxyäthylmaleat, Di-(2,3-dihydroxypropyl)-fumarat,
Hydroxyäthylcrotonat und Hydroxyäthoxyäthylmethacrylat. Die genannten Verbindungen sind typische
Beispiele für Hydroxyalkylester, die 2 bis 4 Kohlenstoff- r. atome in der Alkylgruppe aufweisen.
Die im erfindungsgemäßen Latex enthaltenen Polyvinylidenchloridpolymeren
sind Copolymere aus 70 bis 95 Gew.-% Vinylidenchlorid, vorzugsweise 80 bis 94 Gew.-% Vinylidenchlorid als Komponente A. Der ίο
Mindest- und der Maximalgehalt an Vinylidenchlorid in den Copolymeren ist von dem endgültigen Verwendungszweck
des Polyvinylidenchloridlatex und den zu dessen Herstellung verwendeten Comonomeren abhängig.
Wenn weniger als 5 Gew.-% der Comonomeren ·π vorliegen, neigt das Polymere zur vorzeitigen Kristallisation
(es sollten daher mindestens etwa 6 Gew.-°/o der Comonomeren anwesend sein). Wenn jedoch der
Gehalt des Copolymeren an Vinylidenchlorid abnimmt, so vermindert sich der Isolier- bzw. Hemmwiderstand w
der aufgetragenen Überzugsschicht. Die Comonomeren sollten daher in einem Anteil von 5 bis 30 Gew.-%,
vorzugsweise 6 bis 20 Gew.-% des Copolymeren vorliegen, damit eine wohl ausgewogene Überzugsmasse
erzielt wird.
Die Sulfoalkylester einer at^-äthylenisch ungesättigten
Säure liegen in der Komponente C als Struktureinheiten vorzugsweise in einem Anteil von 0,3 bis 3
Gew.-% des Copolymeren vor, von 0,3 bis 1,5 Gew.-°/o, wenn der Latex zum Beschichten von nichtgrundierten
Polyolefinen verwendet werden soll. Es handelt sich dabei um Verbindungen mit 6wertigem Schwefel im
Molekül. Dieses Monomere ist erforderlich, damit stabile Polyvinylidenchloridlatices mit kleiner Teilchengröße
und hohem Feststoffgehalt gebildet werden, die t>'> ein geeignete«. Haftvermögen an nichtgrundierten
Polyolefinsubstraten zeigen. Der Sulfoalkylester wirkt in gleicher Weise wie konventionelle, nicht polymerisierbare
anionische Emulgatoren während der Polymerisation, indem sie die Bildung von stabilen Polyvinylidenchloridlatices
mit kleiner Teilchengröße von hohem Feststoff gehalt fördert Während jedoch die konventionellen,
nicht polymerisierbaren anionischen Emulgatoren, die zur Grenzfläche zwischen einem Polyolefinsubstrat
und dem aufgetragenen Film zu wandern scheinen, als Trennmittel wirken, scheinen die Gruppen des
Sulfoalkylesters in dem Vinylidenchloridpolymeren den abgelagerten Film an das Polyolefinsubstrat zu binden.
Unter sonst gleichen Voraussetzungen vermindert sich die Teilchengröße des Polyvinylidenchloridlatex mit
zunehmender Konzentration des Sulfoalkylesters.
Zu geeigneten copolymerisierbaren Sulfoalkylestem
gehören beliebige Sulfoalkylester von ot^-äthylenisch
ungesättigten Säuren, wie sie in US 31 47 301,30 33 833, 29 14 499, 29 33 734 und 30 24 221 beschrieben werden,
wie Sulfoäthylacrylat, Natriumsulfoäthylmethacrylat,
Sulfoäthylmethacrylat, 3-Sulfo-2-hydroxypropyImethacrylat, Di-(sulfoäthyl)-itaconat, Äthylsulfoäthylmaleat
und Di-(sulfoäihyl)-fumarat
Die äthylenisch ungesättigte Verbindung als Struktureinheit der Komponente D gemäß Patentanspruch 1
kann 0 bis 5 Gew.-% betragen. Dieses Monomere erhöht die Stabilität des Latex, verbessert das Verlaufen
und das Benetzen des Substrats. Wenn der Hydroxyalkylester der Komponente B in einem Anteil von 0,5 bis 5
Gew.-% verwendet wird, so wird die Verbindung der Komponente D vorzugsweise in einem Anteil von etwa
0,2 bis 2 Gew.-% eingesetzt. Bei Verwendung von mehr als 5 Gew.-% des Hydroxyalkylesters kann die
Komponente D vollständig weggelassen werden.
Das Copolymere kann als Komponente E 0 bis 29,5 Gew.-% Struktureinheiten eines bekannten äthylenisch
ungesättigten Monomeren enthalten, das keine freien Säuregruppen oder Hydroxyalkyleinheiten aufweist.
Das copolymcrisicrbarc äthylenisch ungesättigte Monomere ohne freie Säuregruppen oder Hydroxyalkyleinheiten
und die anderen Monomeren sind erforderlich, um vorzeitige Kristallisation des Polymeren vor dem
Auftragen zu verhindern und dem getrockneten Überzug die erforderliche Flexibilität und Heißsiegeleigenschaftcn
zu verleihen. Das Hydroxyalkylester-Monomere
und das äthylenisch ungesättigte Monomere ohne freie Säuregruppen der Hydroxyalkyleinheiten
müssen mindestens 2 Gewichtsprozent des Copolymeren ausmachen, damit eine vorzeitige Kristallisation
verhindert wird (vorzugsweise sollten mindestens etwa 4 Gewichtsprozent dieser Comonomeren vorliegen).
Zu geeigneten monoäthylenisch ungesättigten Monomeren die keine freien Säure- oder Hydroxyalkylgruppen
enthalten und die sich zur Verwendung für die Zwecke der Erfindung eignen, gehören Alkylester vcn
Λ,/J-äthylenisch ungesättigten Monocarbonsäuren, die 1
bis 18 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe aufweisen, wie Methylacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat,
Äthoxyäthylacrylat, Methylmethacrylat und Äthyl-ot-cyanoacrylat, «^3-äthylerdsch ungesättigte
Nitrile, wie Acrylnitril, Methacrylnitril und Äthacrylnitril und «,0-äthylenisch ungesättigte Amide, wie
Methacrylamid und Acrylamid, Monovinylaromaten, wie Styrol und Vinyltoluol, Vinylhalogenide, wie
Vinylchlorid und Vinylbromid, Diester von a$-äthylenisch
ungesättigten Dicarbonsäuren, wie Dimethylitaconat, Diäthylfumarat und Dimethylmaleat, Alkylvinyläther,
wie Methylvinyläther und Äthylvinyläther, Alkylvinylketone,
wie Methylvinylketon. Gewünschtenfalls können bis zu etwa 2 Gewichtsprozent der zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Polyvinylidenchloridlatices
verwendeten Monomeren copolymerisierbare, diäthylenisch ungesättigte Comonomere sein, wie
Allylcrotonat, Allylacrylat, Ester mehrwertiger Alkohole mit «, 0-äthylenisch ungesättigten Monocarbonsäuren.wiel.S-Butylendimethacrylal.Glykol-,
Diäthylenglykol- und Triäthylenglykoldiacrylat oder -dimethacrylat.
Der erfindungsgemäße Polyvinylidenchloridlatex
wird hergestellt, indem eine wäßrige Emulsion gebildet, die zu polymerisierenden Monomeren und die Katalysatoren
der Emulsion zugesetzt und darauf diese Monomeren auf die übliche Weise polymerisiert
werden.
Die für die Zwecke der Erfindung verwendeten Dispergiermittel oder Emulgatoren sind sogenannte
anionische und nicht-ionische oberflächenaktive Mittel.
Zu geeigneten arionischen oberflächenaktiven Mitteln
gehören Alkalimetallsalze von Alkylarylsulfonaten, wie Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumdiamyinaphthalinsulfonat
und Dinatrium-4-dodecyloxydi-(benzolsulfonat); Alkalimetallsalze von Alkylsulfaten, wie
Natriumlaurylsulfat und Natriummyristylsulfat. Geeignete,
nicht-ionische oberflächenaktive Mittel umfassen Alkylarylpolyoxyäthylenglykole und Alkylpolyoxyäthylenglykole,
die 4 bis 18 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe aufweisen und etwa 2 bis 120 Oxyäthyleneinheiten
enthalten. Diese anionischen und nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel können in einer
Konzentration von etwa 0,1 bis 6 Gewichtsprozent des Gewichts der Gesamtmonomeren eingesetzt werden,
Die vorteilhafteste Konzentration ist, wie in allen Emulsionspolymerisationen, zum Teil von dem verwendeten
Emulgator oder den verwendeten Emulgatoren, den zu polymerisierenden Monomeren, der gewünschten
Teilchengröße, dem Initiatorsystem abhängig.
Wenn der Polymerlatex gemäß der Erfindung zum Beschichten von nicht-grundierten Polyolefinen verwendet
wird, kann das konventionelle nicht polymerisierbare anionische oberflächenaktive Mittel in einer
Konzentration bis etwa 0,6 Gewichtsteile pro 100 Gewichlsteiie der poiymensierbaren Monomeren, vorzugsweise
im Bereich von 0.001 bis 0,1 Gewichtsteilen der polymerisierbaren Monomeren verwendet werden,
um die Bildung von Polymeren der gewünschten Teilchengröße zu fördern. In diesen Systemen fungiert
der Sulfoalkylester der Komponente C als Prinzip des anionischen Emulgators. Innerhalb des bevorzugten
Bereichs von 0,001 bis 0,1 Gewichtsteilen des anionischen nicht polymerisierbaren Emulgators zeigt der
erfindungsgemäße Polyvinylidenchloridlatex ausgezeichnete Haftung an nicht-grundierter Polyolefinfolie
sowohl unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit als auch niedriger Feuchtigkeit. Wenn der Gehalt an anionischem
Emulgator von etwa 0,1 bis 0,6 Gewichtsteile zunimmt, verringert sich die Haftung an nicht-grundierter
Polyäthylen- und Polypropylenfolie unter Alterungsbedingungen bei hoher Feuchtigkeit entscheidend.
Unter Normalbedingungen ist jedoch die Haftung bei etwa 0,6 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen
Monomere immer noch gut. Für diesen Verwendungszweck
können die nicht-ionischen Emulgatoren in einem Anteil bis zu etwa 3 Gew.-% der Gesamtmonomeren, vorzugsweise von 0,2 bis 1,5 Gew.-% verwendet
werden, um zu bewirken, daß Polymere mit der gewünschten Teilchengröße erhalten werden. Die
besten Ergebnisse wurden jedoch beim Beschichten von nicht-grundierten Polyolefinen erzielt wenn der Gesamtgehalt
an nicht polymerisierbarem anionischem Emulgator und nicht-ionischem Emulgator weniger als
etwa 1,6 Gew.-% des Gesamtmonomerenanteils beträgt.
Als Polymerisationskatalysatoren können eine oder mehrere der bekanntermaßen als radikalische Katalysatoren
wirksamen peroxydischen Verbindungen verwendeV werden. Der Katalysator kann in wäßrigen
Lösungen des Emulgators oder nur in der Monomerenphase oder in beiden Phasen löslich sein. Zu geeigneten
Katalysatoren für diesen Typ der Copolymerisation gehören anorganische Peroxyde, organische Peroxyde
und Hydroperoxyde. Diese Verbindungen umfassen Wasserstoffperoxyd, Benzoylperoxyd, tert.-Butylhydroperoxyd,
Diisopropylbenzolhydroperoxyd, Cumolhydroperoxid, Cuprcylperoxyd und Methyiathylketonperoxyd.
Auch andere radikalische Katalysatoren sind geeignet, wie Azodiisobutyronitril und andere aliphatisch
e Azoverbindungen, die eine acyclische Azogruppe und ein aliphatisches Kohlenstoffatom an jedem
Stickstoffatom aufweisen, wobei mindestens eines tertiär ist. Die Wahl der Katalysatoren wird zum Teil
durch die spezielle Kombination von Monomeren bestimmt, da einige Monomere besser auf eine Art als
auf die andere Art ansprechen.
Die erforderliche Menge an peroxydischen Katalysytoren
ist etwa der Konzentration der verwendeten Monomeren proportional. Der übliche Bereich liegt bei
0,01 bis 3 Gew.-% der Katalysatoren, bezogen auf das Gewicht des Monomerengemisches. Der bevorzugte
Bereich beträgt etwa 0,10 bis 1,0 Gew.-°/o, wobei die besten Ergebnisse in einem Bereich von 0,1 bis 0,4
Gew.-% erzielt werden. Die optimale Katalysatormenge wird weitgehend durch die Art der gewählten,
speziellen Monomeren, einschließlich der Verunreinigungen, bestimmt, welche bestimmte Monomere begleiten.
Im allgemeinen wird vorzugsweise die niedrigste Katalysatorkonzentration angewendet, die zum Erreichen
der gewünschten Umsatzrate genügt, da das Molekulargewicht der Copolymeren umso niedriger
und dessen Isolier- bzw. Sperreigenschaften umso schlechter sind, je höher die Konzentration des
Katalysators ist.
Häufig wird ein Promotor für die Katalysatoren verwendet, um die Reaktion bei einer Temperatur, die
niedrig genug ist, um die Koagulation zu vermeiden, zu beschleunigen. Der Promotor kann ein Reduktionsmittel
sein und die Kombination mit dem peroxydischen Katalysator wird häufig als »Redox-System« bezeichnet
Zahlreiche Beispiele für derartige Systeme sind bekannt und zu Promotoren gehören Ascorbinsäure
und lösliche Sulfite. Hydrogensulfite. Sulfoxylate. Thiosulfate und Bisulfite. Beispiele für einzelne Promotoren
sind Natriumhydrogensulfit, Natriummetabisulfite, Zink- oder Natrium-formaldehyd-sulfoxylate in
geringen Konzentrationen, insbesondere Ferroion in Form von Ferroammonhimsulfat in einer Konzentration
von einigen Teilen Ferroion pro eine Million Teile.
Die Menge des erforderlichen Promotors schwankt bekanntlich in Abhängigkeit von dem gewählten
radikalischen Initiator und dem speziellen Promotor. Die verwendete Menge des Katalysators wird außerdem
etwas durch den Emulgator beeinflußt wie auch durch die speziellen Monomeren. In diesen Fällen
werden nicht mehr als 3% oder weniger als 0,01% des Promotors verwendet Der bevorzugte Bereich für
Ascorbinsäure liegt am unteren Ende dieses Bereichs bis etwa 0,1%, während Sulfite vorzugsweise in einer
Menge von 0,1 % bis 1 % verwendet werden.
Die Polymerisation wird am besten unter etwa 95°C durchgeführt. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt
bei etwa 30 bis 70°C, wobei zum Einleiten der Polymerisation der untere Teil des Bereiches (30 bis
45°C) bevorzugt wird. Auch etwas niedrigere Temperaturen
bis zu 0°C sind annehmbar. Nachdem der überwiegende Anteil der Monomeren in das Copolymere
übergeführt wurde, können auch höhere Temperaturen als 95° C angewendet werden. Während der
Polymerisation kann die Temperatur teilweise durch die Rate der Zuführung und Polymerisation von Monomeren
und/oder durch Anwendung einer Kühlung geregelt werden.
Der Polymerisationsvorgang kann anteilweise oder kontinuierlich durchgeführt werden. Es ist möglich,
vollständig anteilweise zu arbeiten, indem man den gesamten fvionomerenanteil envaigieri und die Polymerisation
durchführt. Es ist jedoch gewöhnlich vorteilhaft, mit einem Teil der zu polymerisierenden Monomeren zu
beginnen und mit fortschreitender Polymerisation eine weitere Menge des oder der Monomeren zuzusetzen.
Die allmähliche oder anteilweise Zugabe von Monomeren (entweder kontinuierlich oder periodisch) ist
vorteilhaft zum Erreichen eines honen Feststoffgehaltes bei optimaler Einstellung von Reaktionsbedingungen.
Die graduelle oder anteilweise Zugabe des Sulfoalkylesters
der Komponente B ist besonders vorteilhaft, weil dadurch die Bildung von zusätzlichen Micellen gefördert
wird, welche die Bildung eines polydispersen Emulsionspolymeren erleichtern. Der Katalysator oder
die Komponenten des Redoxysystem-Katalysators können mit fortschreitender Polymerisation zugesetzt
werden und können verwendet werden, um die Geschwindigkeit der Reaktion so zu regeln, daß
Überhitzen vermieden wird. In Fällen, in welchen die
allmähliche oder verzögerte Zugabe von Monomeren angewendet wird, ist es außerdem wünschenswert,
einen Teil oder den gesamten Emulgator zu verwenden, um die Monomeren vor der Zugabe in die Polymerisationszone
zu emulgieren und/oder einen Impflatex vorzubilden. Das Einleiten der Polymerisationsreaktion
in Gegenwart von Impflatex ist vorteilhaft, weil dadurch die induktionsperiode der Polymerisation vermindert
und die Neigung eines Latex, in den Anfangsstufen zu koagulieren, verringert wird.
In einigen Fällen kann es wünschenswert sein,
vorgeformte Polymerlatexteilchen der Polymerisationsreaktion zuzuführen, nachdem die Reaktion exotherm
wird, wie in US 34 34 706 beschrieben wird. Dieses Verfahren ist besonders wertvoll zur Herstellung von
polydispersen Polyvinylidenchloridlatices, wenn die Polymerisationsreaktion — ausgenommen die Zugabe
von vorsefcrmtc" Lwtsxteüchen 2Ptei!we*c** ΗμγγΉ-
geführt wird.
Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung des in dem erfindungsgemäßen Polyvinylidenchloridlatex verwendeten Vinylidenchloridcopolymeren umfaßt folgende
Verfahrensstufen:
(1) Einleiten der Polymerisation des Vinylidenchlorids in Gegenwart eines vorgeformten Additionspolymeren in Latexform mit einem durchschnittlichen
Teilchendurchmesser, der geringer ist, als der durchschnittliche Durchmesser des endgültig hergestellten polydispersen Vinylidenchloridcopolymeren (0,01 bis 0,12 um),
(2) Zugabe der zusätzlichen Monomeren, vorzugsweise in emulgierter Form, mit vorbestünniter Rate
und Polymerisation dieser Monomeren und
(3) Beendigen der Polymerisation bei vorbestimmten Feststoffgehalt, der gewöhnlich im Bereich von etwa 50 bis 65% Gesamtfeststoffe liegt.
(3) Beendigen der Polymerisation bei vorbestimmten Feststoffgehalt, der gewöhnlich im Bereich von etwa 50 bis 65% Gesamtfeststoffe liegt.
Die erzielten Polyvinylidenchloridlatices werden zum Beschichten von nicht-grundierten Polyolefin-Substraten
verwendet.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele verdeutlicht.
In den folgenden Beispielen wurde die Schälfestigkeit des Schichtstoffes aus Polyolefinfolie und Polyvinylidenchlorid
bestimmt, indem das Polyolefinsubstrat unter Verwendung eines drahtbewickelten Stabes mit dem
Polyvinylidenchloridlatex beschichtet wurde. Nachdem der Latex bei Raumtemperatur an der Luft zu einem
Film getrocknet war, wurde die Polyvinyüden.chioridseite
des Schichtstoffes mit Oberseite zu Oberseite aufeinander gelegt und während einer Sekunde bei
132°C und 2,76 bar unter Verwendung einer Impuls-Versiegelungsvorrichtung hitzeverschweißt. Nach dem
Stehenlassen bei Raumtemperatur unter Umgebungsbedingungen oder nach Altern bei 100% relativer
Feuchtigkeit während 16 Stunden wurde die Schälfestigkeit der thermischen Schweißung auf einem
Instron-Tester bestimmt.
Folgende Vorgemische wurden bereitet, um zur Herstellung eines Polyvinylidenchloridlatex verwendet
zu werden.
IaIo | wichll | |
l-mulgator-Monomcren-Yorueniisch | ||
Vinylidenchlorid | 864(1 | |
Melhylatrykii | 624 | |
Hydroxyathylaerykil | 142 | |
Acrylsäure | % | |
Nairium-2-sulfo;ithylmethacr\ kit (S"". trockene F'estsioffe» |
dl KI | |
Nonylpheno\ypolv-(athyleno\>
>- äthanol 'Wachsform. K)(I". Kon/ . nichtionisch! (2(V'. trockene Fest stoffe ) |
24(i | |
Polyoxyäthy len( 23 i-laury iäiher 'feste Form, nichtionisch) .1IV .-,...1 ..„., W,..-ι,.,,,(T.-. ι |
120 |
Nainumiaurylsulfal (20' ■ trockene
Feststoffe»
Feststoffe»
24
Na1HPO4 (6% trockene Feststoffe) | 96 |
Wasser | 1200 |
Reaktorbeschickung: | |
NaH2PO4 H;0 | 4.8 |
Polyoxyäthylen( 23 (-laury lather | 40 |
(fest Form, nichtionisch) (20% Fest | |
stoffe) | |
2%-iges (Gew.-%) H:O: | 160 |
Impflatex (2We trockene Feststoffe) | 240 |
Wasser | 4000 |
Promolor:
Ascorbinsäure
Wasser
Ascorbinsäure
Wasser
Zusätzlicher Katalysator:
2%-iges (Cicw.-%) H:O>
2%-iges (Cicw.-%) H:O>
400
Ein wassergekühlter Reaktor aus rostfreiem Stahl wurde mit dem genannten Einsatzmaterial und 23,85
Gewichtsteilen des Emulgator-Monomeren-Vorgemisches beschickt. Nachdem die Temperatur auf 30°C
eingestellt worden war, wurde der Promotor mit einer Rate von 8,77 Gewichtsteilen pro Stunde in den Reaktor
eingeführt. Nach etwa 20 Minuten wurde mit der Zugabe von Emulgator-Monomeren-Vorgemisch mit
einer Rate von etwa 35,79 Teilen pro Stunde begonnen. Die Temperatur wurde zwischen 40 und 50°C gehalten,
indem gekühlt wurde und die Zusatzrate von Emulgator-Monomeren-Vorgemisch, Promotor und zusätzlichem
Katalysator geregelt wurde. Nach etwa 9 Stunden wurde die Reaktionstemperatur auf 70°C erhöht, um die
Polymerisation zu vervollständigen.
Der unverdünnte Polyvinylidenchloridlatex mit 55% Feststoffgehalt, der eine Oberflächenspannung von
58 · 10"5N/cm aufwies und etwa 0,06 Gewichtsteile
Natriumlaurylsulfat pro 100 Gewichsteile des Monomeren
enthielt wurde auf durch Glimmentladung behandeltes Polypropylen aufgetragen (das durch eine Lösung
mit einer Oberflächenspannung von 43 · 10~5N/cm
benetzt werden konnte). Das Laminat bzw. der Schichtstoff hatte eine dynamische Schälfestigkeit vor,
220 g/2,54 cm bei Umgebungsbedingungen und 130 g
2.54 cm nach Altern ^ei 100% relativer Feuchtigkeit. Im
wesentlichen dieselbe ι Ergebnisses werden bei Verwendung von nicht-grundiertem Polyäthylen erzielt.
Der in diesem Beispie! verwendete !rnpflatex wurde
hergestellt, indem ein wassergekühlter Reaktor aus rostfreiem Stahl mit 0.2 Gewichtsteilen NaHrPO.;
• H2O, δ;*) Gewichtsteiien Wasser. 10 Gewichtsteilen
2%igem H2O2 und 40 Gewichtsteilen eines Emulgatorgemisches beschickt wurde, das aus gleichen Gewichtsteilen
Nonylphenoxypoly-(äthylenoxy)-äthanol (Wachsform, 100% Konz, nichtionisch) (20% trockene
Feststoffe) und Natriumlaurylsulfat (20% trockene Feststoffe) bestand. 208 Gewichtsteile eines Emulgator-Monomeren-Gemisches.
bestehend aus 177 Gewichtsteilen Vinylidenchlorid, 20 Gewichtsteilen Methylacrylat
3 Gewichtsteilen Acrylsäure, 25 Gewichttsteiien Natrium-2-sulfoäthyimethacrylat (8% Feststoffe), 10
Gewichtsteilen Nonylphenoxypoly-(äthylenoxy)-äthanol (Wachsform, 100% Konz, nichtionisch) (20%
Feststoffe), 10 Gewichtsteilen Natriumlaurylsulfat (20% Feststoffe) und 35 Gewichsteilen Wasser wurden in
einer Rate von 13 Teilen pro Minute in den Reaktor eingeführt Gleichzeitig wurden 30 Gewichtsteile
Ascorbinsäure (1 Gew.-% trockene Feststoffe) zugege ben, wobei die Temperatur zwischen 40 und 45° C
gehalten wurde. Der Impflatex wurde abgekühlt, mit 10
Gewichtsteilen Nonyiphenoxypory-(äthylenoxy)-äthanol (Wachsform, 100% Konz, nichtionisch) (20%
Feststoffe) und 10 Gewichtsteilen Natriumlaurylsulfat (20% Feststoffe) nachstabilisiert und mit Wasser unter
Bildung einer Masse mit 20% Feststoffgehalt verdünnt.
Die folgenden Vorgemische wurden bereitet, um zur Herstellung von Polyvinylidenchloridlatices verwendet
zu werden:
TlMk
(N.iUücuichn
\:. in ulgaloi-Monome re n-Vorge misch
Vinylidenchlorid 8l)5O
Methylacrylat 700
1 lydroxyäthylacrylat 175
Acrylsäure P5
Nony I phenoxy poly-1 at! ■>
le noxy I- 125
äthunol (Wichsform. 100" Kon/.,
nichtionisch) (HX)Vi trockene Feststoffe )
Nonylphenoxypoly-(äihyleno\>
ι- 35
äthunol (Wachsform. HK)1V Kon/.,
nichtionisch) (HX)V. trockene Feststoffe I
Nalriumlaurvlsulfal (201 trockene 137.5
Feststoffe!
Wasser 23~(!
Wasser 23~(!
R ca k torbeschick U it::
Nairiumaeetat 3 WO 2u
Zitronensäure 1.5
lmpHatex (20 . trockene Fesisiottei 3^5
l'.-ipes Kiew,- ■) Wasserstol'lpero\\d 333
Wasser 1S"5
l'romotor:
Ascorbinsäure (0.S Cie«.-1. akti\e 1125
Substanz)
Zusätzlicher Katalysator:
lV-iges (Cieu.-'Vi Wasserstoffperoxyd -4P
Das Monomerengemisch wurde in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise polymerisiert, wobei ein Polyvinylidenchloridlatex
mit 60 Gewichtsprozent Feststoffgehak und einer Oberflächenspannung von
48.8 · 10-5N/cm erhalten wurde.
,i Der in diesem Beispiel verwendete Impflatex wurde
hergestellt, indem ein wassergekühlter Reaktor aus rostfreiem Stahl mit 0.2 Gewichtsteilen NaH2PO*
■ H2O, 640 Gewichtsteilen Wasser, 20 Gewichtsteilen 2%igem H2O2 und 60 Gewichtsteilen eines Emulgatoren
gemisches beschickt wurde, das aus 56,0 Gewichtsteilen Natriumdodecylbenzolsulfonat (23% trockene Feststof
fe). 5,5 Gewichtsteilen Natriumlaurylsulfat (29% trockene Feststoffe), 3,5 Gewichtsteilen Dinatriummonodecylphenoxybenzoldisulfonat (45% trockene Feststoffe) und
15 Gewichtsteilen Wasser bestand. Nachdem die Temperatur auf 35° C eingestellt worden war, wurden
Gewichtstefle eines Emulgator-Monomeren-Gemi-
sches in einer Rate von etwa 3 Gewichtsteilen ~*~
Minute in den Reaktor eingeführt. Dieses Gemisch bestand aus 180 Gewichtsteilen Vinylidenchlorid, 18
Gewichtsteilen Methylacrylat, 2 Gewichtsteilen Methacrylsäure und den verbleibenden 20 Gewichtsteilen der
beschriebenen Emulgatormasse. Gleichzeitig wurden 40 Gewichtsteile Ascorbinsäure (0,8 Gewichtsprozent
trockene Feststoffe) während einer Dauer von etwa 2 Stunden zugesetzt, wobei der Reaktor bei einer
Temperatur zwischen 35 und 45°C gehalten wurde.
Dieses Beispiel verdeutlicht die Verwendung von 2-Hydroxypropylmethacrylat als inneres Netzmittel.
Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 192
Gewichtsteile 2-Hydroxypropylmethacrylat anstelle der 192 Gewichtsteile Hydroxyäthylacrylat eingesetzt wurden.
Der unverdünnte, 55% Feststoffe enthaltende Polyvinylidenchloridlatex mit einer Oberflächenspannung
von 58 ■ 10~5N/cm wurde auf durch Glimmladung
behandeltes Polypropylen aufgetragen. Das Laminat hatte eine dynamische Schälfestigkeit von 300 g/2,54 cm
bei Umgebungsbedingungen und 110 g/2,54 cm nach dem Altern bei 100% relativer Feuchtigkeit.
Dieses Beispiel verdeutlicht die Herstellung eines Polyvinylidenchloridlatex, der zum Beschichten von mit
Glimmentladung behandeltem Polypropylen geeignet ist, welches zum Benetzen der Polypropylenoberfläche
eine Lösung mit einer Oberflächenspannung von weniger als 27 ■ 10-5N/cm erfordert. Es wurden die
folgenden Vorgemische hergestellt:
Teile
(Nal.tgeuiehi)
(Nal.tgeuiehi)
Fmulgator-Monomeren-YorüemisL'h
Vinylidenchlorid
Methylacrylat
Hydroxyäthylacrylat
Nutrium-2-sulfoälhylmethacryliit
(10% trockene Feststoffe)
Vinylidenchlorid
Methylacrylat
Hydroxyäthylacrylat
Nutrium-2-sulfoälhylmethacryliit
(10% trockene Feststoffe)
Ody I phenoxy poly oxy äthylenglykol
(20"ν Feststoffe) "
Dialkylesler der Natriumsulfosuccinsäure (feste Form. 85% Konz..
anionisch) (20% trockene Feststoffe)
anionisch) (20% trockene Feststoffe)
1% Fluorkohlenstoff-Verlaufmittel
(fluorchemisches oberflächenaktives
Mittel, flüssige Form. 95% Konz..
nichtionisch)
Wasser
(fluorchemisches oberflächenaktives
Mittel, flüssige Form. 95% Konz..
nichtionisch)
Wasser
Reaktorbeschickune:
80
H)
10
10
0.5
Teile (NaUgewichl) |
|
Natnum-2-sulfoa'thylmethacrylat (10% trockene Feststoffe) |
5 |
Ammoniumpersulfat | 0,2 |
2% 1I:O: | 5 |
Wasser | 50 |
Promoter: | |
Ascorbinsäure (1% trockene Fest stoffe) |
25 |
10
0.1
Ein wassergekühlter Glasreaktor wurde mit den beschriebenen Einsatzmaterialien und 25 Gewichtsteilen
des Emulgator-Monomeren-Vorgemisches beschickt. Nachdem die Temperatur auf 35°C eingestellt
war, wurden Promotor und Emulgator-Monomeren-Vorgemisch in einer solchen Rate zugesetzt, daß die
Temperatur zwischen 47 und 50° C gehalten wurde. Nachdem das gesamte Monomeren-Vorgemisch zugesetzt
war, wurde die Reaktionstemperatur auf 65° C erhöht, um die Polymerisation zu vervo!!ständigen.
Der unverdünnte, 55% Feststoffe enthaltende Polyvinylidenchloridiatex
mit einer Oberflächenspannung von etwa 59 · 10-5 bis 60 · 10"5N/cm wurde auf durch
Glimmentladung behandeltes Polypropylen (das durch eine Lösung mit einer Oberflächenspannung von
27 · 10~5N/cm benetzt werden konnte), aufgetragen.
Das Polyvinylidenchloridlaminat wurde 1 Sekunde bei 127°C unter 1,38 bar heiß verschweißt. Das Laminat
hatte eine dynamische Schälfestigkeit von 260 g/2,54 cm nach dem Altern bei Umgebungsbedingungen und von
210 g/2,54 cm nach dem Altern bei 100% relativer Feuchtigkeit. Das Laminat zeigte eine Durchlässigkeit
für Sauerstoff von 2 cm3/645,16cm2/l,01 bar/Tag. Im
wesentlichen dieselben Ergebnisse werden unter Verwendung von nicht-grundiertem Polyäthylen erzielt.
Beispiel 4 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Vinylidenchloridkonzentration auf 85 Gewichtsteile
erhöht und die Methylacrylatkonzentration auf 4 Gewichtsteile vermindert wurde. Der unverdünnte,
55% Feststoffe enthaltende Polyvinylidenchloridlatex mit einer Oberflächenspannung von etwa 59 · 10-5 bis
60 · 10"5N/cm wurde auf durch Glimmentladung
behandeltes Polypropylen des in Beispiel 4 verwendeten Typs aufgetragen und 1 Sekunde bei 127° C unter 1.38
bar hitzeverschweißt. Das Laminat hatte eine dynamische Schälfestigkeit von 210 g/2,54 cm bei Umgebungs-.
bedingungen und 160 g/2,54 cm nach dem Altern bei 100% relativer Feuchtigkeit Das Laminat zeigte eine
Durchlässigkeit für Sauerstoff von 0,5 cm3/645,16 cm2/
1,01 bar/Tag.
Claims (1)
1. Stabiler Polyvinylidenchloridlatex in Form einer durch ein übliches oberflächenaktives Mittel stabilisierten
Dispersion vo:·. Teilchen eines Vinylidenchloridcopolymeren
in Wasser für die Herstellung von flexiblen, heißsiegelnden und gut haftenden Oberzügen
auf nicht-grundierten Polyolefin-Substraten, dadurch gekennzeichnet, daß er ein
Vinylidenchloridcopolymeres enthält, das aus
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US81995669A | 1969-04-28 | 1969-04-28 | |
US86820969A | 1969-10-21 | 1969-10-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2019462A1 DE2019462A1 (de) | 1970-11-12 |
DE2019462C2 true DE2019462C2 (de) | 1982-06-03 |
Family
ID=27124410
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2019462A Expired DE2019462C2 (de) | 1969-04-28 | 1970-04-22 | Stabiler Polyvinylidenchloridlatex und seine Verwendung zur Herstellung von Überzügen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3714106A (de) |
BE (1) | BE749646A (de) |
DE (1) | DE2019462C2 (de) |
FR (1) | FR2040327B1 (de) |
GB (1) | GB1312051A (de) |
NL (1) | NL164871C (de) |
SE (2) | SE421073B (de) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3883455A (en) * | 1972-11-07 | 1975-05-13 | Staley Mfg Co A E | Non-bleeding vinylidene chloride copolymer coatings |
US3922451A (en) * | 1973-12-06 | 1975-11-25 | Dow Chemical Co | Coated beverage container and process of coating |
US3946139A (en) * | 1974-01-17 | 1976-03-23 | W. R. Grace & Co. | Vinylidene chloride copolymer latexes |
US4064315A (en) * | 1974-09-09 | 1977-12-20 | Mobil Oil Corporation | Maleic anhydride-modified polymer lager coated with polymeric composition derived from vinylidene chloride |
US4071508A (en) * | 1975-02-11 | 1978-01-31 | Plastomedical Sciences, Inc. | Anionic hydrogels based on hydroxyalkyl acrylates and methacrylates |
US4048130A (en) * | 1975-03-08 | 1977-09-13 | Lonza Ltd. | Process for the production of self-cross-linking lacquers |
NL185669C (nl) * | 1976-08-05 | 1990-06-18 | Mobil Oil Corp | Werkwijze ter vervaardiging van een verpakking voor een produkt uit een laag van een tweezijdig beklede foelie van geoerienteerd polypropeen. |
US4151149A (en) * | 1976-09-27 | 1979-04-24 | Union Oil Company Of California | Vinylidene chloride polymer latices |
GB1558411A (en) * | 1976-12-20 | 1980-01-03 | Ici Ltd | Vinylidene chloride copolymer compositions |
US4370368A (en) * | 1980-05-07 | 1983-01-25 | Toyo Seikan Kaisha, Ltd. | Plastic bottles and process for preparation thereof |
JPS5941660B2 (ja) * | 1980-10-29 | 1984-10-08 | 旭化成株式会社 | 塩化ビニリデン系樹脂水分散体組成物 |
US6224947B1 (en) * | 1983-07-25 | 2001-05-01 | Henkel Corporation | Process for forming a resinous coating from an autodepositing composition which includes internally stabilized vinylidene chloride copolymer |
US5912297A (en) * | 1983-07-25 | 1999-06-15 | Henkel Corporation | Internally stabilized vinylidene chloride resin in autodeposition |
US4631235A (en) * | 1983-10-11 | 1986-12-23 | Union Oil Company Of California | Bonding method employing composition for improved adhesion of vinylidene chloride latex to ionomer films |
US4544699A (en) * | 1983-10-11 | 1985-10-01 | Union Oil Company Of California | Composition for improved adhesion of vinylidene chloride latex to ionomer films |
US4652603A (en) * | 1983-10-11 | 1987-03-24 | Union Oil Company Of California | Composition for improved adhesion of vinylidene chloride latex to ionomer films |
US4716085A (en) * | 1983-10-11 | 1987-12-29 | Union Oil Company Of California | Multi-layered ionomer-vinylidene chloride contact laminated structures |
DE3440790A1 (de) * | 1984-11-08 | 1986-05-15 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Stabile waessrige dispersionen von vinylidenchloridcopolymerisaten und deren verwendung |
JPS63105073A (ja) * | 1986-10-22 | 1988-05-10 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 防錆塗料組成物 |
US5182327A (en) * | 1988-11-30 | 1993-01-26 | Rohm And Haas Company | High-gloss latex paints and polymers for use therein |
US5256724A (en) * | 1988-11-30 | 1993-10-26 | Rohm And Haas Company | High-gloss latex paints and polymers for use therein |
US5185396A (en) * | 1989-08-21 | 1993-02-09 | Rohm And Haas Company | Water-based varnishes |
WO2003040194A1 (fr) * | 2001-11-06 | 2003-05-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Polymere d'acide (meth)acrylique (sel) et procede de production associe |
-
1969
- 1969-10-21 US US00868209A patent/US3714106A/en not_active Expired - Lifetime
-
1970
- 1970-04-15 GB GB1795570A patent/GB1312051A/en not_active Expired
- 1970-04-16 SE SE7005245A patent/SE421073B/xx unknown
- 1970-04-22 DE DE2019462A patent/DE2019462C2/de not_active Expired
- 1970-04-27 NL NL7006141.A patent/NL164871C/xx not_active IP Right Cessation
- 1970-04-28 FR FR707015440A patent/FR2040327B1/fr not_active Expired
- 1970-04-28 BE BE749646A patent/BE749646A/xx unknown
-
1973
- 1973-05-25 SE SE7307453A patent/SE406737B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2040327A1 (de) | 1971-01-22 |
NL164871C (nl) | 1981-02-16 |
DE2019462A1 (de) | 1970-11-12 |
SE421073B (sv) | 1981-11-23 |
BE749646A (fr) | 1970-10-28 |
GB1312051A (en) | 1973-04-04 |
NL7006141A (de) | 1970-10-30 |
FR2040327B1 (de) | 1973-03-16 |
SE406737B (sv) | 1979-02-26 |
NL164871B (nl) | 1980-09-15 |
US3714106A (en) | 1973-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2019462C2 (de) | Stabiler Polyvinylidenchloridlatex und seine Verwendung zur Herstellung von Überzügen | |
DE1745479A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyvinylidenchloridlatices | |
DE3751476T2 (de) | Heisssiegelbare, wässrige Latexbeschichtung für polymere Folie. | |
DE1932395B2 (de) | Verwendung eines wäßrigen Latex eines Additionspolymerisats zum Überziehen eines Substrats | |
DE1619206B2 (de) | Beschichtungslatex fuer gewebte stoffe und dessen verwendung | |
EP0910586A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer wässrigen polymerisatdispersion | |
DE2416605A1 (de) | Waessrige dispersionen von nicht-filmbildenden polymeren teilchen | |
DE2951045A1 (de) | Herstellung von schlagzaehen harzen | |
DE2149854A1 (de) | Verfahren zur herstellung von waessrigen polymerlatices | |
DE1921946B2 (de) | Verfahren zur herstellung von waessrigen dispersionen von polymerisaten olefinisch ungesaettigter monomerer | |
DE2135828A1 (de) | Kunststoffsuspensionen zum beschichten oder/und verfestigen poroeser flaechengebilde | |
DE1644716A1 (de) | Beschichtungsmasse | |
DE1910488A1 (de) | Konzentrierte Acrylatdispersionen | |
DE2141864A1 (de) | Verfahren zur herstellung von latices von mischpolymerisaten mit einem gehalt an vinylchlorid und aethylen unter geringer schaumbildung | |
DE3240573C2 (de) | ||
DE3031850A1 (de) | Waessrige emulsion von organischen peroxiden und ihre verwendung zur behadlung von glasfasern | |
DE1224501B (de) | Verfahren zur Herstellung von stabilen waessrigen Latices | |
DE2315998C2 (de) | Verfahren zur Polymerisation oder Copolymerisation von Vinylchlorid | |
EP1049737B1 (de) | Verfahren zum fällen von mikrosuspensionspolymerisaten | |
EP0016403A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von wässrigen Butadien-Copolymerisat-Dispersionen eines Polymerisatgehaltes von mindestens 58 Gew.% durch Emulsionscopolymerisation | |
DE2019461A1 (de) | Stabile Polyvinylidenchloridlatexmasse | |
DE2137621A1 (de) | Latices von vinylcyclohexancarboxylat-polymeren | |
DE2850105A1 (de) | Verfahren zur diskontinuierlichen polymerisation von vinylchlorid | |
DE2225788A1 (de) | Polymerlatices und -suspensionen auf Basis von Vinylchloridhomopolymeren und -copolymeren | |
DE854851C (de) | Verfahren zur Herstellung von Interpolymeren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |