水性分散体的制作方法

专利名称：水性分散体的制作方法
技术领域：
本发明涉及特定的合成的、水溶性或水可分散聚合物及其作为粘合剂或涂层剂的 用途。
背景技术：
普遍使用水性粘合剂将纸张、纸板、塑料或木材粘合到各种基材上。重要的基材是 硬的、非吸收性玻璃或塑料表面如瓶或罐、或者还有吸收性基材如纸板或木质基材。关于非 吸收性基材，为了循环利用容器的目的，应能够将标签从所述基材上除去。根据DE 33 23 851，已知的粘合剂是以水性聚合物分散体为基础的，所述水性聚 合物分散体是利用特定引发剂混合物在作为保护胶体的淀粉醚存在下由乙烯酯和其它乙 烯基不饱和化合物制造的。这些分散体被用于制造可再分散的浆料粉末。对使用特别选定 的单体混合物作为可除去标签的粘合剂的用途尚未进行描述。在WO 93/3111中，描述了用于将标签贴于瓶上的水性粘合剂。它们基于酪蛋白衍 生物、松香树脂、单羟基或多羟基醇、和其它助剂。未对携带疏水性基团和酸性基团的单体 的共聚物的用途进行描述。EP-B 0 686 682涉及以聚乙烯酯为基础的分散体粘合剂，该粘合剂作为所应用的 粘合剂表现出增强的耐水性。基于该目的，使用了水性聚乙烯酯分散体，其包含乙烯酯、α， β-不饱和羧酸和其它α-烯烃衍生物与保护胶体以及释放醛基的交联剂的共聚物。这种 分散体在2 6的ρΗ下稳定。EP-B 1 304 339涉及用于木材的聚乙烯酯基分散体粘合剂。该聚合物分散体包含 基于乙酸乙烯酯、α，β-不饱和羧酸、丙烯酸酯以及可聚合单体的共聚物，另外在粘合剂中 包含可交联的官能团。加入聚乙烯醇作为分散体胶体。这种粘合剂被用作木材粘合剂，但 是仅提到了将聚乙烯酯均聚物用于粘合纸张。因为在水性分散体中存在乳化剂和保护胶体，所以在粘合之后，这种粘合剂通常 仅表现出低的耐水性。如果粘合剂强度足够，则在回收包装的过程中不容易的进行随后的 可除去性。因此，永久可交联的粘合剂的可除去性差。在粘合剂产物中的酸通常会导致应 用机械中的腐蚀。就其应用而言，所述粘合剂必须具有高的固体含量并表现出适用于加工 条件的尽可能稳定的粘度。另外，应提高粘度对PH的依赖性并因此提高粘合剂的溶解度。因此，本发明的目的是提供水性聚合物分散体，所述分散体以可自由基聚合的乙 烯酯单体为基础，且即使在疏水性表面上也表现出了高的粘合强度，在应用期间表现出了 稳定的粘度性能，其任选地可利用水再润湿或可溶于水，但此外还表现出了适用于高速自 动应用的粘度。

发明内容
通过水性聚合物分散体实现了所述目的，其中所述聚合物分散体包含下列物质的共聚物
a) 80 95wt%的乙烯醇与C2 C6单羧酸的酯；b) 1 20wt%的α，β -不饱和C3 C9羧酸或乙烯基取代的膦酸或磺酸；c)0. 01 多不饱和单体；d)0. 0 20衬％的非极性、可共聚单体；e)0 5wt%的携带极性官能团的可共聚单体，
其中所述单体的总量为100%，且其中成分c b的比为1 10 1 400。本发明的主题还包括制造这种聚合物分散体的方法。此外本发明的另一个主题是 将这种聚合物分散体用作水性粘合剂的主要成分。本发明的另一个主题是将这种分散体用 作涂层剂。本发明的聚合物分散体是水性分散体。在本文中，“水性分散体”还应理解为是指 乳液、悬浮液或胶体溶液。在本发明的范围内，所述分散体的形式(水包油型、油包水型、溶 液)能够随PH而变化也是可能的。此外，本发明的分散体还能够任选地包含颗粒形式的颜 料或填料。能够由本发明的聚合物分散体制造水性粘合剂。而且，所述粘合剂能够包含常见 的添加剂和助剂。它们能够与聚合物分散体一起被混入，然而，也能够随后将它们混入粘合 剂中。不期望对所述聚合物分散体进行交联，即，既不包含交联剂、同时在聚合物中也不包 含永久性自交联基团，所述交联剂和交联基团在制造、储存或应用期间会引发聚合物交联。利用本身已知的方法，在至少一种保护胶体存在下、通过自由基聚合在水中制造 本发明的聚合物分散体。能够使用阴离子或非离子物质作为制造聚合物分散体的保护胶体。这些物质的实 例为天然聚合物，例如淀粉醚和/或纤维素醚或其衍生物，例如可以通过氧化、酯化、醚化、 酸性降解而改性，尤其为羟烷基醚淀粉、羟烷基纤维素、羧烷基纤维素、羧烷基醚淀粉；糊精 或羟烷基糊精。它们能够单独使用或以混合物的形式使用。同样合适的为聚乙烯基吡咯烷酮或聚羧酸如聚(甲基)丙烯酸，任选地为与(甲 基)丙烯酸携带羟基的酯、或聚丙烯酰胺的共聚物及其衍生物的形式。此外，还能够存在例 如水解度为70 90wt%的聚乙烯醇作为保护胶体。任选地，即使在中和之后，所述保护胶体仍为阴离子或中性。这些产品可商购获得 并由本领域技术人员根据它们的性能来选择。它们在聚合期间作为保护胶体在分散体中的 含量为0.2 20wt%，优选1 10wt%。根据本发明，优选将其保持在低含量。然而，如果 在颜料存在下进行聚合，则可能需要增加保护胶体的量。优选将非离子保护胶体、尤其是聚 乙烯醇用作单独的保护胶体。本发明的聚合物分散体应包含以通过自由基乳液聚合或悬浮聚合反应的单体为 基础的共聚物。根据本发明，应主要包含乙烯酯作为单体、携带能够转化成阴离子基团的官 能团如羧基的可聚合单体部分、非极性可共聚单体部分如芳族单体或不饱和羧酸酯、任选 的携带极性基团的单体部分和小部分含有超过一个双键的可聚合化合物。能够包含不同的可共聚单体，但是既不能使用卤代单体也不能使用在随后的储存 或应用期间会相互发生交联的含有可交联官能团的单体。由不同的可共聚单体合成共聚物。组分a)包含乙烯醇和C2 C6单羧酸的酯，如 乙酸乙烯酯或己酸乙烯酯、尤其是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、正丁酸乙烯酯。
此外，组分b)包含至少一种可聚合单体，所述单体包含酸性基团作为附加的官能团。它们可以为无机酸基团如磺酸、磷酸或膦酸基团，或者优选羧基。这些的实例是乙烯基 苯基磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基磷酸或乙烯基苯基膦酸。特别地，应包含α，β-不饱和C3 C9单-或二元羧酸，尤其是C3 C5的羧酸。它们尤其优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、 巴豆酸和/或马来酸、富马酸或它们与C1 C4醇的半酯。还能够使用相应的羧酸酐。根据本发明，聚合物可通过支化单元进行微弱交联或所述聚合物具有支化结构。 包含这些多官能单体作为组分C)的少部分。在此情况下，它们能够为二-或多官能单体。 这种示例性的多不饱和分子为邻苯二甲酸二烯丙酯、马来酸二烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、四 烯丙氧基乙烷、二乙烯基苯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丁烯酸乙烯酯、1，4_ 丁二 醇-二(甲基)丙烯酸酯、1，6_己二醇-二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸 酯、己二酸二乙烯酯或其混合物。除了上述单体之外，它们能够使用的量为0. 01 5wt%， 尤其为0. 05 2wt%。这些多官能单体导致在聚合物颗粒内发生支化或交联，这对粘合剂中和时的粘度 性能发挥积极影响。以此方式，能够实现轻微且可控的粘度升高，这尤其可通过聚合物更高 的溶解度或可溶胀性来影响。此外，本发明合适的共聚物能够包含至少一种类型的非极性单体作为组分d)，即 它们不含有任何极性基团。这些物质的实例为0，0-烯键式不饱和(2 (5单-或二元羧 酸与C1 C12直链或支化醇的酯，例如丙烯酸和甲基丙烯酸的甲基、乙基、正丁基、异丁基和 2-乙基己基酯；巴豆酸的甲基、乙基和丙基酯；马来酸和富马酸的二甲基或二正丁基酯。优 选(甲基)丙烯酸与具有C6 C12个碳原子的醇的酯。此外，能够包含长链直链或支化单 羧酸的乙烯酯作为非极性单体。这些物质的实例为C7 C18单羧酸如硬脂酸、月桂酸或叔 羧酸的乙烯酯。另外，还能够存在少量的官能化酯，只要官能团不相互反应。此处，它们涉及极性 基团。这些物质的实例为醇-取代基中的氨基、羟基、N-羟甲基，如羟乙基(甲基)丙烯酸 酯、羟丙基(甲基)丙烯酸酯、羟丁基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰 胺、烯丙基氨基甲酸酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基烯丙基氨基甲酸酯以及N-羟 甲基酯、丙烯酰胺甲氧基乙酸甲酯、N-二甲基胺基丙基甲基丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯 酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-环己基(甲基)丙烯酰胺、丙烯腈等。然而，它们的量 应少于10，尤其少于5wt%。所引用的乙烯酯a)能够各自单独使用或作为所引用的乙烯酯的两种或多种混合 物的形式使用。在本发明优选实施方案的上下文中，这种乙烯酯占总聚合物的比例为80 95wt%。使用含酸性基团的单体的量为1 20wt%，尤其5wt% 15wt%。如果所使用的 能够转化成阴离子基团的单体的量不足，则随后的可分离能力降低。选择本发明疏水性、非极性单体的量，使得所使用的疏水性单体为高达15wt%，尤 其1.0wt% 10wt%。如果没有使用疏水性单体，则对非极性基材的粘附力将变差。所述 单体能够以统计学方式分布在分子链中或者它们能够形成嵌段。根据本发明，需要二-或多不饱和单体(C)的比例与含酸性基团的不饱和单体(b) 的比例之比为1 10 1 400。特别地，所述比例应为1 30 1 300。如果所述多不饱和单体的量太高，则不能获得可稳定储存的聚合物分散体。另外，粘度特性将不足，粘 度通常太低。如果所述多不饱和单体的量太低，则在所需要的PH范围内的粘度性能不合 适。以可聚合单体为基础，使用的优选的二官能单体的量为0.05mol% 1.5mol%。能够 转化成离子基团、尤其是羧基的基团的量也会影响粘度。如果所述酸性基团的量太低，则聚 合物将不会进入水溶液。如果羧酸的量太高，则合适粘度的PH太高。通过添加这些单体能够影响中和粘合剂的流变性能。以此方式，尤其能够提高应 用时的剪切性能。通过已知的乳液聚合或悬浮聚合方法能够制造本发明所使用的聚合物分散体。例 如在“Comprehensive Polymer Chemistry (综合聚合物化学)”，4，171-218 中描述了乳液 聚合的合适方法。例如，首先制造至少一种表面活性剂/乳化剂的水溶液。然后，向该溶液 中添加一种或多种的保护胶体如淀粉醚和/或纤维素醚或其衍生物。然后，将该溶液或分 散体勻化，还任选地通过加热来促进。然后，按比例添加单体混合物并勻化，然后通过添加 常见的引发剂成分引发聚合，随后添加任选的单体，并在升高的温度下完成反应。另外，还 能够任选地添加其它添加剂如消泡剂、中和剂、稳定剂。
能够使用已知的水溶性或油溶性聚合引发剂作为聚合引发剂。尤其适用的有过 氧化物化合物如叔丁基氢过氧化物、NH4-, Na-或K-过硫酸盐、过二硫酸、异丙基苯氢过氧 化物或过氧化苯甲酰；偶氮化合物如二偶氮异丁二腈(diazo isobutyrodinitrile)、偶氮 二(脒基丙基)二氢氯化物；或氧化还原引发剂如过氧硫酸盐/焦亚硫酸盐、过氧硫酸盐/ 硫代硫酸盐或过氧化物/硫代硫酸盐。在本发明的上下文中，所添加的聚合引发剂的量通 常为约0. 01 约2. Owt%，尤其0. 1 1. 5wt%。在一种实施方案中，为了获得完全的反应 并减少残留单体的量，还能够在反应结束时另外添加任选的不同引发剂并在更高温度下进 行后反应。在制造过程中，聚合物分散体的固体含量能够在宽的范围内变化，且能够为例如 25 75wt%，尤其45 65wt%。尤其合适的固体含量为50 60wt%。这些分散体优选 不含有机溶剂，即含量低于0. 5wt%。本发明聚合物分散体的pH应为5.5 9.0。在这点上，如果通过添加中和剂来 调节PH，则聚合物的形式能够发生变化，例如分散体形式的聚合物能够转变为可溶解的 形式。聚合物分散体在20 40°C温度下的粘度为30000 lOOOOOmPas，尤其40000 70000mPas (Brookf ieldRVT, spindle 27，DIN ISO 2555)。这些分散体是稳定和储存稳定 的。在冷却之后或在加热时，能够向聚合物分散体中添加其它添加剂。在另一个实施 方案中，由这种聚合物分散体制造本发明分散体形式的粘合剂。在制造所述粘合剂期间，还 能够添加其它添加剂。本发明的水性粘合剂应包含40 SOwt %本发明的聚合物分散体。在本发明的一个实施方案中，按总的粘合剂分散体计，所述粘合剂包含最高达约 40衬％的添加剂或助剂。所述添加剂或助剂包括例如润湿剂、消泡剂、稳定剂、抗氧化剂、光 稳定剂、抗微生物剂、PH调节剂、着色剂等。在另外优选的实施方案中，还能够包含颜料/填 料。本发明的粘合剂能够包含至少一种表面活性剂。应将这些物质理解为将界面张力 降至水的界面张力的那些物质，如消泡剂、表面活性剂、润湿剂。另外它们能够被包含在上述的保护胶体内。这种材料通常包含亲水性和疏水性基团。在聚合之前能够加入一部分表面活性剂或者然后将其混入粘合剂分散体中。它们提供润湿性、避免起泡并稳定单体部分、 聚合物或添加剂、还有任选的自身为水溶性的颜料或填料。能够包含阴离子、非离子、两性 表面活性剂或其混合物。示例性的适当阴离子表面活性剂为烷基硫酸盐、烷基、烷基芳基醚硫酸盐如烷基 酚醚硫酸盐；磺酸盐、尤其是脂肪醇磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐；能够任选被乙 氧基化的硫代琥珀酸的酯和半酯；羧酸如脂肪酸的碱金属盐和铵盐；磷酸的偏酯及其碱金 属盐和铵盐。示例性的两性表面活性剂为长链的取代氨基酸如N-烷基-二(氨基乙基)甘氨 酸或N-烷基-2-氨基丙酸盐、甜菜碱如N- (3-酰基氨基丙基)-N, N- 二甲基铵盐或烷基咪 唑甜菜碱。示例性的非离子表面活性剂为烷基聚乙二醇醚、烷基芳基聚乙二醇醚、脂肪醇聚 乙二醇醚；环氧乙烷/环氧丙烷(Ε0/Ρ0)嵌段共聚物、脂肪醇Ε0/Ρ0-加和物和烷基酚Ε0/Ρ0 加和物，优选具有约8 约50个EO或PO单元的那些物质；烷基胺的加成产物、脂肪酸和树 脂酸、含平均为8 约24个碳原子的直链或支化、饱和或不饱和烷基的烷基多苷、和低聚糖 苷基团；天然产物及其衍生物如卵磷脂、羊毛脂或肌氨酸；含极性基团的直链有机(聚)硅 氧烷，特别是具有最高达10个碳原子和最高达约30个EO或PO基团的烷氧基的那些物质。在本发明的优选实施方案中，粘合剂分散体包含至少一种阴离子或一种非离子表 面活性剂。本发明的粘合剂分散体包含这种表面活性物质的量为0. 1 约5. 0wt%，例如 0. 2 2. 5wt%，所述量按总的粘合剂分散体计。有利地添加0. 2 的苯甲酸盐、氟化物如氟化钠、酰胺物质和羟基苯甲酸酯 作为防腐剂。本发明的粘合剂分散体包含最高达，优选0. 1 1衬％的而稳定剂作 为其它添加剂。尤其优选所谓的HALS化合物作为UV稳定剂。在本发明的粘合剂中优选不 存在粘度调节剂如聚丙烯酸、脲、硫脲和/或双氰胺。本发明的粘合剂还能够包含用于标签粘合剂中的其它通用添加剂。因此，为了增 强例如润湿粘附强度，能够添加多糖如天然淀粉、降解淀粉、化学改性淀粉、糊精，分子量应 高于作为保护胶体而存在的化学类似成分的分子量。例如本发明的粘合剂分散体还能够包含一部分增塑剂或增粘树脂。示例性的合适 增塑剂为酯，如松香酸酯、己二酸酯、壬二酸酯、携带OH基的脂肪酸酯或环氧化脂肪酸酯、 羟基乙酸酯、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、癸二酸酯、磺酸酯、偏苯三酸酯、柠檬酸酯、及其混合 物。示例性的合适增粘树脂为烃树脂如萜烯树脂、苯并呋喃/茚树脂；脂族石化产品树脂； 以不饱和CH化合物为基础的烃树脂或改性酚醛树脂或松香树脂及其衍生物。按总的粘合 剂计，所述量应不小于IOwt%。在一个实施方案中，本发明的粘合剂还能够包含颜料和/或填料。在后面的阶段 中，能够将这些物质共混入粘合剂分散体中，或者优选在填料存在下进行聚合。尤其合适的 有机或无机填料的粒度为约0. 05 约10 μ m,例如0. 1 5 μ m或者0. 2 4 μ m。还应理 解，填料包括颜料，至于这些物质不溶于水相。在本发明的上下文中，示例性的合适颜料/填料为在储存条件下呈惰性的无机物 质。示例性的合适无机材料为层状硅酸盐如硅酸铝、钠-铝或钙硅酸盐、二氧化硅；矿物如硅藻土、石英粉、硅胶、硫酸钡；金属氧化物如氧化锌、二氧化钛、沸石、钾长石、黑云母；较差溶解性硫酸盐类，如石膏、硬石膏或重晶石；和钙矿物如滑石或白垩。在本发明的上下文 中，可以单独即以单种填料颗粒的形式使用上述无机材料。然而，同样可以良好地使用所述 填料颗粒两种或多种的混合物。本发明粘合剂分散体中填料的量应为0 90wt%，优选10 70wt%，所述量按聚 合物部分计。在这点上，还任选地在制造多分散体期间将所述填料混入。通过本领域中自身已知的方式将所述成分共混而制造本发明的粘合剂。此处首先 制备聚合物分散体是适当的。然后，通过中和阴离子基团能够调节分散体的粘度和溶解行 为。本发明所添加聚合物的溶解度取决于PH，即在酸性范围内的pH值，其中不存在酸性基 团或仅存在非常少比例的酸性基团作为离子，共聚物仅微溶或不溶。仅通过中和至少一部 分酸性基团，所述物质变得具有足够的亲水性而使其进入溶液中。在中性PH范围以及弱酸 性范围如pH为6时，已经能够发生这种情况。利用非挥发性碱如碱金属氢氧化物，或非挥发性胺如三乙醇胺能够部分地进行中 和。然而，中和试剂优选由至少75%，尤其超过95%的挥发性碱如氨或挥发性胺构成。如 果希望粘合表面在储存之后具有改进的耐水性，则这种情况尤其合适。水性粘合剂分散体的pH优选为5. 5 9. 5，尤其6. 0 9. 0。在25°C下，制成的粘 合剂的粘度通常为10000 200000mPas，尤其为约20000 lOOOOOmPas。由于通常使用高速机械来应用这种粘合剂，所以粘合剂表现出非牛顿粘度性能是 合适的。它们应剪切变稀。本发明合适的粘合剂分散体在抵抗剪切力时是稳定的。即使对 于应用期间延长的再循环过程，粘度也仅有微小变化。还保持了剪切变稀性能。本发明的有利粘度也取决于相应粘合剂分散体的pH。如果选定的pH太偏向碱性， 则不再能够获得相应的合适粘度。这种分散体不适合用作标签粘合剂。因此，如果作为粘合 剂分散体的PH的函数来可逆地影响粘度，则对所述粘合剂分散体特别是独创性的有利的。本发明的粘合剂分散体适用于粘合类似或不同的物质。能够覆盖或粘合具有光滑 表面的基材以及具有粗糙或多孔表面的基材如吸收性基材如纸张或纸板，但特别是能够粘 合非吸收性表面。优选由水可透过材料构成的基材。标签如尤其是纸质标签为合适的柔性 基材。玻璃或塑料表面尤其适合作为硬表面或作为模制物体。利用本发明的水性粘合剂在 例如涂布PU的玻璃、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯上能够实现良 好的粘附。然而对于其它塑料如聚乙烯或聚丙烯，本发明的粘合剂也是合适的。因此，本发明的主题还包括本发明的聚合物分散体在标签粘合剂中的用途。对于 该用途，将本发明的粘合剂沉积在待粘合的平坦基材如标签上。所述结合迅速表现出良好 的粘合强度。对于较少孔的或亲水性基材如塑料标签，采用更长的干燥过程。任选地通过 升高温度能够促进该操作。在干燥之后，粘合剂的粘结具有耐水性，即在潮湿环境如高的空 气湿度、露水、雨水条件下，不能将标签从基材上分离。通常利用高速辊将粘合剂分散体施加到基材上。对于此，将粘合剂分散体放入储 存容器中并通过已知的涂布辊、刮片装置等从该处将其施加到压印滚筒上，其将粘合剂转 移至待涂布基材上。为了确保组合物的均勻性，将粘合剂混合物与辊擦掉的过量部分混合 并再循环。在应用温度下利用本发明调节粘度的剪切变稀液体，在用于制造合适的涂层时 特别有利。本发明的粘合剂分散体在再循环时表现出优异的稳定性。即使周期延长时，仍保持了粘度和剪切变稀性能。 对于目标物随后的回收，将所述目标物再次进行碱洗，例如在pH > 9，尤其在40 80°C的温度下，再次将具有标签的粘合剂分离并由此与基材分开。根据本发明另一个实施方案，由本发明的聚合物分散体能够制造可再润湿的粘合剂。通过添加合适的粘合剂，可由所述聚合物分散体制造粘合剂。能够以薄层的形式在平 坦基材如纸质基材上应用这种粘合剂。在干燥之后得到了不粘结、不粘卷(non-blocking) 的粘合剂层。当将所述粘合剂层再润湿时，其再次表现出了粘合强度并从而能够被粘合到 其它基材表面上。在本发明的另一个实施方案中，使用本发明的聚合物分散体制造能够被洗掉的涂 层。对于此，能够将其它助剂如着色剂或UV稳定剂与聚合物分散体共混。在调节至合适粘 度之后，能够将涂层剂施加到表面上。分散体的水能够蒸发，随后制得涂层。通过洗涤如用 水或弱碱性溶液的洗涤能够再次将这种涂层分离。因此，能够将其用作例如物体运输的涂层。本发明的分散体对各种平滑基材表现出了良好的粘附性，且通过碱洗溶液可再次 容易地从基材上除去。所述粘合剂分散体在加工条件下是稳定的，并且即使在应用装置中 延长的循环之后仍保持了所需要的剪切变稀性能。
具体实施例方式下面利用实施例来更详细地描述本发明。实施例实施例1 (比较)由下列物质在高速搅拌器中制备预乳液(A)240g 蒸馏水；26g 聚乙烯醇(Mowiol 4-88)；4g Na2S2O5 ；62g 乳化剂(4 IDisponil FES 77/Disponil A 3065)；510g乙酸乙烯酯；57g 巴豆酸；5g TBHP (叔丁基氢过氧化物)；50g 蒸馏水。由IOOg水和6g的K2S2O5制备引发剂溶液⑶。由IOg蒸馏水和3g TBHP制备引发剂溶液(C)。在反应器中，将440g蒸馏水、2. 5g NaHCO3和3. Og K2S2O8进行混合。将IOOg预乳液㈧混入反应器中，并在搅拌的同时在90°C下在5小时内将剩余量 的预乳液(A)和引发剂溶液(B)计量加入。在另外的一小时之后，将混合物(C)缓慢加入乳液中并在约90°C下搅拌1小时。然后，添加IOg蒸馏水以及Ig抗坏血酸，并搅拌1小时。冷却之后，对沉淀物进行
过滤ο固体 36. 5%
向所述溶液中添加1275g氢氧化钠水溶液(19g NaOH)并进行勻化。分散体的固 体含量为29. 3%且pH为6. 3。实施例2 通过高速搅拌器由下列物质制备预乳液(A)240g 蒸馏水；26g聚乙烯醇；4g Na2S2O5 ；62g 乳化剂(Disponiel FES 77)；492g乙酸乙烯酯；30g TPGDA (双官能单体)；57g 巴豆酸；5g TBHP (叔丁基氢过氧化物)；50g 蒸馏水。在反应器中，将440g蒸馏水、2. 5g NaHCO3和3. Og K2S2O8进行混合。将IOOg预乳液(2A)混入反应器中，并在搅拌的同时在90°C下在5小时内将剩余 量的预乳液和引发剂溶液(IB)计量加入。在另外的一小时之后，将溶液(IC)缓慢加入乳液中并在约90°C下搅拌1小时。然后，添加IOg蒸馏水以及Ig抗坏血酸，并搅拌1小时。冷却之后，对沉淀物进行
过滤ο固体 33. 5%向所述溶液中添加1275g氢氧化钠水溶液(19g NaOH)并进行勻化。分散体的固 体含量为33. 5%且pH为6. 4。实施例3:由下列物质制备预乳液(A)240g 蒸馏水；26g聚乙烯醇；4g Na2S2O5 ；62g 乳化剂(Disponiel FES 77/Disponil A 3065)；500g乙酸乙烯酯；15g TPGDA (双官能单体)；57g 巴豆酸；5g TBHP。在反应器中，将430g蒸馏水、2. 5g NaHCO3和6. Og K2S2O8进行混合。将IOOg预乳液(3A)加入反应器中，并在搅拌的同时在90°C下在4小时内将剩余 量的预乳液和引发剂溶液(IB)计量加入。在另外的一小时之后，将溶液(IC)缓慢加入乳液中并在约90°C下搅拌1小时。然后，添加IOg蒸馏水以及Ig抗坏血酸，并搅拌1小时。冷却之后，对沉淀物进行
过滤ο固体 33. 5%
向所述溶液中添加1275g氢氧化钠水溶液(19g NaOH)并进行勻化。分散体的固 体含量为29. 3%且pH为6. 3。应用试验试验4 向250g试验2的分散体中添加5g水溶性淀粉(MerigellOO)。利用所述溶液涂布山毛榉树木材试样，层厚为约0. 5mm。然后，立即接合第二试样 并加压1小时。产生固体粘合剂粘结。试验5 向250g试验2的分散体中添加20g水溶性聚乙烯醇(EV0498)并共混。利 用刮刀在金属板上施加涂层并干燥24小时(层厚为400i!m)。在另外的两天之后，在轻微 摩擦下利用水可再次将涂层洗掉。使得涂层分离。试验6 向250g试验3的分散体中添加5g水溶性淀粉。对纸质标签进行涂布，厚度为约200 ym，然后立即粘合到玻璃瓶上。在干燥之后， 得到固态粘合标签。在75°C温度下，利用1. 5%的NaOH进行洗涤可再次将标签与基材分离。
权利要求
包含如下物质的共聚物的水性聚合物分散体a)80～95wt％的乙烯醇与C2～C6单羧酸的酯；b)1～20wt％的α，β-不饱和C3～C9羧酸或乙烯基取代的膦酸或磺酸；c)0.01～5wt％的多不饱和单体；d)0～20wt％的非极性、可共聚单体；e)0～10wt％的携带极性官能团的可共聚单体，其中所述单体的总量为100％，且其中成分c∶b之比为1∶10～1∶400。
2.如权利要求1所述的水性聚合物分散体，其中比例c b为1 30 1 300。
3.如权利要求1 2中任一项所述的水性聚合物分散体，其中所述共聚物包含5 15wt%的组分b)以及0. 05 2wt%的组分c)。
4.如权利要求1 3中任一项所述的水性聚合物分散体，其中在共聚物中包含0.05 1. 5mol %的二不饱和单体c)。
5.如权利要求1 4中任一项所述的水性聚合物分散体，其中在20 40°C下测得的 粘度为 30 OOOmPas 100 OOOmPas，优选 40 000 70 OOOmPas。
6.如权利要求5中所述的水性聚合物分散体，其中pH为6.0 9. 0，和通过利用挥发 性碱、尤其是利用氢氧化铵对所述共聚物的阴离子基团进行中和来调节所述PH。
7.如权利要求1 6中任一项所述的水性聚合物分散体，其中所述共聚物的组分选自a)乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和/或丁酸乙烯酯；b)丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸以及富马酸或其半酯；c)二烷基、二乙烯基、二(甲基)丙烯酸、或三或四元不饱和化合物；d)C2 C4单-或二元羧酸与支化、直链或环状C2 C12烷醇的α，β-不饱和酯。
8.包含至少40 80衬％的根据权利要求1 7的聚合物分散体以及其它添加剂和助 剂的水性粘合剂。
9.如权利要求8所述的水性粘合剂，其中所述粘合剂在5.5 9. 5的pH下表现出剪切 变稀行为。
10.如权利要求8 9中任一项所述的水性粘合剂，其中所述粘合剂不含其它的稠化剂。
11.如权利要求8 10中任一项所述的水性粘合剂，包含选自填料、乳化剂、防腐剂、粘 度调节剂和/或天然聚合物的其它添加剂。
12.如权利要求8和11所述的水性粘合剂，其中干燥的粘合剂层可以用水再润湿或者 所述干燥的粘合剂层可溶于或分散于碱性溶液中。
13.根据权利要求1 7中任一项所述的聚合物分散体作为木材粘合剂的用途。
14.根据权利要求1 7中任一项所述的聚合物分散体作为纸张工业中可再润湿的粘 合剂的用途。
15.根据权利要求1 7中任一项所述的聚合物分散体作为标签粘合剂的用途。
16.根据权利要求15所述的用途，其用于将标签粘合到瓶子上，其中所述粘合剂能够 通过加热、碱性溶液被除去或被分散。
17.根据权利要求1 7中任一项所述的聚合物分散体作为能够洗掉的涂层的用途。
18.根据权利要求17所述的用途，其用于涂布OEM模制制品。
全文摘要
本发明涉及包含如下物质的共聚物的水性聚合物分散体，80～95wt％的乙烯醇与C2～C6单羧酸的酯；1～20wt％的α，β-不饱和C3～C9石炭酸；0.01～5wt％的二或多不饱和单体；0～20wt％的非极性、可共聚单体；0～10wt％的携带极性官能团的单体，其中所述单体的总量为100％，且其中多不饱和单体与带有石炭酸的单体之比为1∶10～1∶400，并涉及这种分散体用于制备粘合剂或涂层剂的用途。
文档编号C08F218/08GK101815764SQ200880110210
公开日2010年8月25日 申请日期2008年8月29日 优先权日2007年10月5日
发明者埃里克·哈特默尔, 奥利弗·佐默, 安德烈亚斯·塔登, 托马斯·莫勒, 拉尔夫·戈森 申请人:汉高两合股份公司