DD210696A1 - Verfahren zur herstellung eines verbundlatex - Google Patents

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DD210696A1 DD24413082A DD24413082A DD210696A1 DD 210696 A1 DD210696 A1 DD 210696A1 DD 24413082 A DD24413082 A DD 24413082A DD 24413082 A DD24413082 A DD 24413082A DD 210696 A1 DD210696 A1 DD 210696A1
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emulsifier
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Frans Steffers
Wolfgang Voelzke
Gerhard Haeussler
Norbert Niklas
Original Assignee
Buna Chem Werke Veb
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Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Verbundlatex, der geeignet ist, Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung miteinander ohne Beeintraechtigung der Loesungsmittelbestaendigkeit zu verbinden. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass 53 bis 54 Gew.-% Butadien, 42 bis 43 Gew.-% Acrylnitril, 3 bis 4 Gew.-% Monocarbonsaeure zusammen mit einem Emulgatorgemisch bestehend aus 14 bis 17 Teilen eines anionogenen und 83 bis 86 Teilen eines nichtionogenen Emulgators so polymerisiert wird, dass 20 bis 25% der Monomeren mindestens 120 min unter 65 Grad C reagieren und die restliche Menge der Monomeren danach allmaehlich bei 64 bis 66 Grad C so dosiert wird, dass der Druck nicht mehr als 0,02 mPa pro15 min zunimmt und nach maximal 24 Stunden alle Monomeren umgesetzt sind.

Description

2ΛΛ130 6
Titel der Erfindung
Verfahren zur Herstellung eines Verbundlatex
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines speziellen Verbundlatex, der insbesondere geeignet ist, Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung miteinander zu verbinden, ohne jedoch die vorhandene Lösungsmittelbeständigkeit nachteilig zu beeinflussen.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es gibt eine Vielzahl bekannter Verbundhilfsmittel, die auf der Basis von Hochpolymeren hergestellt werden· Solche Verbundhilfsmittel werden auch noch Haftvermittler, Klebstoff oder ähnlich genannt. So wird z.B. nach DD-PS 152 568 zur Erhöhung der Haftung von Schaumbeschichtungen auf zu beflockenden oder bereits beflocfcten Trägermaterialien aus synthetischen Polymeren, vor allem aus Polyolefinen, als Haftvermittler eine Latexlösung mit 5 bis 80 Masse% Peststoff angewendet. Speziell wird ein Latex aus Butadien-Styrol mit 52 % Feststoff, Kreide, Vulkanisationspaste und Kalitextilseife vorgeschlagen. Dieser Methode haften jedoch mehrere Nachteile an. Durch Anwendung von u.a. Schwefel in der Vulkanisationspaste sind entweder höhere Vulkanisationstemperaturen notwendig, die jedoch den Trägermaterialien
2U1 30 6
aus synthetischen fasern, die einen relativ niedrigen Schmelzpunkt haben, nicht zuträglich sind, oder die Vulkanisationstemperaturen werden unter etwa 14O0C gehalten, was entweder zur ungenügenden Vulkanisation oder zu unwirtsehaftlioh langen Trocknungszeiten führt· Das gleiche Prinzip wird auch bei der Vorverfestigung von Teppichen oder Fußbodenbelägen angewendet, wonach meistens noch eine Sohaumschioht aufgebracht wird» Diese Methode wird u.a. ausführlich in "De Tex 27" (1968) Wo, 1 (Januar) Seite 48 bis 53 beschrieben. In "Chemiefasern/ Textilindustrie" März 1973 Seite 238 bis 243 wird u.a. auch die Verwendung synthetischer latices mit Carboxylgruppen(Carboxyllatices) vorgeschlagen. In der DD-PS 152 376 wird die Herstellung von Kunstleder beschrieben. Dort wird die Anwen« dung einer Schaumzwisohenschicht, wie sie in DE-OS 2343 294 beschrieben ist, kritisiert. Auoh die in DE-OS 2108 883 beschriebene polymere Schaumzwischenschicht wird wegen mehre· rer negativer Eigenschaften und wegen Unwirtschaftlichkeit verworfen. Insbesondere ist die ungenügende Sohiehtentrennfestigkeit ein großes Problem. Auch die Schnittkantenfestigkeit ist unzureichend.
Was meist nicht erkannt wird, sind die Polgen einer zu niedrigen Resistenz gegen Flüssigkeiten mit bestimmter Aggressivität. So werden z.B* Haftschichten von Kunstleder durch Schweiß abgebaut, wodurch die Haftung allmählich verloren geht. Bei Haftungsschichten, die in der Teppichindustrie angewendet werden, sind chemische Substanzen, die zur Reinigung eingesetzt werden, äie Ursache des Ablösens von Schichten. Allmählich ist es dem Fachmann auch bewußt geworden, daß für spezielle Anwendungen und zur Erreichung spezieller Eigencchaften Polymerstoffe mit ganz bestimmten Eigenschaften notwendig sind« Solche Eigenschaften bewegen sich nur innerhalb sehr enger Grenzen. So haben z.B. solche Angaben wie Polymerisationstemperaturen zwischen 400C und 10O0C überhaupt keinen Wert, da Polymere mit gleicher Zusammensetzung, hergestellt bei 400C, völlig verschiedene Eigenschaften aufweisen. Das trifft auch für Polymere, hergestellt bet 900C, zu.
244130 6
Auch sind Polymere mit 40 oder 50 % Butadien im Prinzip nicht miteinander zu vergleichen. Jede Änderung der Roh- und Hilfsstoffe in einer Polymerisationsrezeptur, des Fahrregimes und der Herstellungstechnologie führt trotz gleicher Einsatzstoffe zu Produkten mit unterschiedlichen Eigenschaften. Diese Erkenntnis setzt sich auch in Beschreibungen von Patentanmeldungen immer mehr durch. Auch die Reinheit der Rohstoffe spielt eine nicht unbedeutende Rolle; bestimmte Verunreinigungen, schon in ppm-Konzentrationen, ergeben Produkte mit anderen Eigenschaften. Ausführlich wird auf diese Probleme in "Me taliges· A.G. Mitt. Arbeitsbereich N.F." Heft 12 (1968) Seite 33 bis 45 und in "Pulp und Paper Magazine of Canada" vom 19. Dezember 1969 Seite 79 bis 88 eingegangen.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, einen speziellen Verbundlatex herzustellen, der geeignet ist, Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung miteinander zu verbinden ohne,Beeinträchtigung der Lösungsmittelbeständigkeit.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundlatex zu entwickeln, der den obigen Anforderungen genügt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Kopolymerisatlatex wie folgt hergestellt wird:
In wäßriger Emulsion werden 53 bis 54 Gew.# 1,3-Butadien, 42 bis 43 Gew.% Acrylnitril, 3 bis 4 Gew.% Monocarbonsäure bzw. ein Gemisch von Monocarbonsäuren in Anwesenheit eines Emulgatorgemisches aus 14 bis 17 Teilen eines anionogenen Emulgators und 83 bis 86 Teilen eines Gemi«.
244.130 6
sches von nichtionogenen Emulgatoren und weiteren bekannten Polymerisationshilfsstoffen so polymerisiert, daß 20 bis 25 % der Monomeren mindestens 120 min unter 65 0C umgesetzt werden und die restliche Menge der Monomeren bei 64 bis 66 0C allmählich so dosiert wird, daß der Druck pro 15 min nicht mehr als 0,02 mPa zunimmt und nach maximal 24 Stunden alle Monomeren umgesetzt sind· .
Die angeführten Mengenangaben und Reaktionsbedingungen sind von wesentlicher Bedeutung für die erfindungsgemäße Herstellung des Verbundlatex. Abweichungen bei den Monomeren und/oder Reaktionsbedingungen führen zu Produkten, die wesentliche Nachteile im Vergleich mit dem erfindungsgemäßen Produkt aufweisen· So führen höhere Mengen Butadien zu einer Verschmierung der Verbundschichten, eine niedrigere Acrylnitrilmenge zu einer Verschlechterung der Beständigkeit gegen Lösungsmittel, ein höherer Acrylnitrilgehalt zu Sprödigkeit. Eine Abweichung des Emulgatorgemisches kann zu erhöhter Aufladung oder zu einer anderen Teilchengröße bzw· Teilchengrößeverteilung führen, die wiederum die Adhäsion und Kohäsion negativ beeinflussen· Ein anderes Temperaturfahrregime führt zu Produkten mit völlig anderen Eigenschaften. So führen niedrigere Temperaturen zu einem zu niedrigen Vernetzungsgrad und zu hohe Temperaturen zu einem unvollständigen Acrylnitrileinbau, wodurch eine schlechtere Lösungsmittelresistenz und ein zu hoher Restacrylnitrilgehalt bewirkt wird. Dadurch wird eine weitere Verfahrensstufe zur Entfernung des giftigen Acrynitrils erforderlich.
Beispiele anionogener Emulgatoren für das erfindungsgemäße Verfahren sind höhere Fettsäuren, Harzsäuren, höhere Fettalkoholsulfate, höhere Alkylsulfonate und Alkylacrylsulfonate sowie deren Kondensationprodukte mit Form-
2 U 1 3 O 6
aldehyd, höhere Hydroyalkylsulfonate, Salze der SuIfobernsteinsäureester und sulfatierte Ethylenoxidaddukte· Als nichtionogene Emulgatoren können ζ·Β· die bekannten Umsetzungsprodukte des Ethylenoxid«» mit Fettalkoholen, mit Fettsäuren sowie deren Amiden und Alkylphenolen, wie Isononylphenol, Anwendung finden· Ferner können die ttnsetzungsprodukte des Ethylenoxids mit Alkylmerkaptanen und Alkylthiophenolen oder analoge linsetzungsprodukte veretherter oder veresterter Polyhydroxyverbindungen, wie Sorbitmonostearat, eingesetzt werden. Auch Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid können verwendet werden.
Als Initiatoren eignen sich anorganische Peroxyverbindungen wie Wasserstoffperoxid, Natrium-, Kalium- oder Ammoniumperoxydisulfat, Peroxycarbonate und Boratperoxyhydrate, ferner Peroxyverbindungen wie Acylhydroperoxide, Diacylperoxide, Alky!hydroperoxide, Dialkylperoxide und Ester wie tert.-Butylperbenzoat.
AuBführungsbeispiele
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundlatex wird anhand von Beispiel 1 erläutert, Beispiel 2 dient als Vergleich mit dem Stand der Technik·
Beispiel 1
In einem 35 1-Polymerisationsbehälter werden 15,6 1 destilliertes Wasser, 145 g Natriumsulfat, 6 g Ethylendiamintetraessigsäure, 60 g Natriumlaurylsulfat, 370 g Nonylphenoxypolyethoxyethanol mit 9 Ethoxygruppen, 465 g Methacrylsäure, 100 g Acrylsäure, 20 g Dodecylmerkaptan, 1256 g Acrylnitril, 1570 g Butadien und 30 g Kaliumpersulfat 150 min bei ca· 60 0C gerührt, wonach bei 65 0C ohne eine wesentliche Druckerhöhung allmählich eine Mischung aus 80 g Dodecylmerkaptan, 5030 g Acrylnitril und 6287 g Butadien zugegeben wird, Uach 22 Stunden waren alle Monomeren umgesetzt.
- * - 2 k 4 1 3 O 6
Beispiel 2
(Stand der Technik; nicht erfindungsgemäß) In einem 35 1-Polymerisationsbehälter werden 15,6 1 Kondensat, 145 g Natriumsulfat, 6 g Ethylendiamintetraessigsäure, 110 g Natriumsulfat, 120 g Nonylphenoxypolyethoxyethanol, 465 g Methacrylsäure, 100 g Acrylsäure, aber auch 15 % einer Mischung, bestehend aus 100 g Dodecylmerkaptan, 6286 g Acrylnitril und 7857 g Butadien mit 30 g Kaliumpersulfat, vorgelegt und ca· 30 min bei 65 0C anpolymerisiert, wonach innerhalb von 12 Stunden die restliche Menge Monomergemisch allmählich zugefahren wurde· Nach Ende der Zugabe wurde noch ca· 8 Stunden nachreagiert bis keine wahrnehmbare Reaktion mehr Btattfand.
Beide Laticas wurden unter gleichen Bedingungen analysiert und geprüft· Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt·
Tabelle 1
Beispiel 1 Beispiel 2
47,6 45,1
unter 0,05 0,93
12,9 13,2
310 120
52 47
Gesamtfeststoff - %
Restmonomergehalt - %
Viskosität mPa-s (Hopper)
Trennkraft (Naß) P
Zugfestigkeit mPa
Zugfestigkeit nach 24
Stunden in Perchlor-
äthylen mPa 28,9 12,4
Beide Latices wurden nach bekannten Verfahren mit 40 % Kreide verschäumt und geprüft; die Ergebnisse folgen in Tabelle 2·
244130 6
Tabelle 2 Beispiel 1 Beispiel 2
Trennkraft (Naß) P 220 55
Zugfestigkeit mPa 38 17
Zugfestigkeit nach 24
Stunden in Perchloräthy-
len mPa 19.7 4.3
Aus den Ergebnissen sowohl der reinen Filme als auch der geschäumten Schichten gehen die hervorragenden Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verbundlatex hervor.

Claims (1)

  1. 2 4 4 13 0 6
    Patentanspruch
    Verfahren zur Herstellung eines Verbundlatex durch Emulsionspolymerisation von
    53 bis 54 Gew,?S Butadien,
    42 bis 43 Gew.% Acrylnitril,
    3 bis 4 Gew.% Monocarbonsäure in Anwesenheit bekannter Polymerisationshilfsstoffe in wäßriger Phase, gekennzeichnet dadurch, daß:
    als Emulgator ein Gemisch aus 14 bis 17 Teilen eines anionogenen und 83 bis 86 Teilen eines nichtionogenen Emulgators eingesetzt wird, 20 bis 25 % der Monomeren mindestens 120 min unter 65 0C umgesetzt werden und die restliche Menge der Monomeren bei 64 bis 66 0C allmählich so dosiert wird, daß der Druck pro 15 min nicht mehr als
    0,02 mPa zunimmt und nach maximal 24 Stunden alle Monomeren umgesetzt sind·
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0935616B2 (de) 1996-10-31 2010-04-14 National Starch and Chemical Investment Holding Corporation Verfahren zur herstellung von klebstoffen mit niedrigem restmonomerengehalt

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EP0935616B2 (de) 1996-10-31 2010-04-14 National Starch and Chemical Investment Holding Corporation Verfahren zur herstellung von klebstoffen mit niedrigem restmonomerengehalt

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