DD251562A1

DD251562A1 - Verfahren zur herstellung von rieselfaehigem polyvinylbutyralpulver

Info

Publication number: DD251562A1
Application number: DD29310886A
Authority: DD
Inventors: Horst Marschner; Angelika Krause
Original assignee: Buna Chem Werke Veb
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1987-11-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von rieselfaehigem Polyvinylbutyralpulver, das durch die Umsetzung von Polyvinylakohol mit Butyraldehyd in waessriger Phase in Gegenwart von starken Protonensaeuren unter Anwesenheit von grenzflaechenaktiven Stoffen gewonnen wird. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass ein Alkylsulfonatgemisch, in dem das Verhaeltnis der Alkylsulfonsaeuren mit unterschiedlichem Alkylrest im Bereich von C6 bis C18 vom niederen zum hoeheren C-Anteil 1:1 bis 1:4 betraegt. Die Gesamtkonzentration des Alkylsulfonatgemisches kann im Bereich von 0,1 bis 1,0 Gew.-% variiert werden. Das Produkt ist im Fliessbettrockner frei fliessbar und neigt nicht zur elektrostatischen Aufladung.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von rieselfähigem Polyvinylbutyralpulver, welches durch Umsetzung von Polyvinylalkohol mit Butyraldehyd in wäßriger Phase unter Anwesenheit eines sauren Katalysators gewoni ι wird. Das nach diesem Verfahren hergestellt Polyvinylbutyralpulver kann zur Herstellung von Lackrohstoffen, zur Beschicht g von Substraten, wie Folien, Metallen, Holz und Papiere, eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bereits bekannt, Polyvinylalkohol mit Butyraldehyd in Gegenwart von grenzflächenaktiven Stoffen im wäßrigen Medii · zu festen Polyvinylbutyral umzusetzen.

Beim Einsatz von grenzflächenaktiven Stoffen in Verbindung mit kleinen Mengen Komplexbildnern, können Polyvinylbutyral ι guter Qualität hergestellt werden. Diese Verbindungen werden zur Stabilisierung der sich während des Acetalisierungsproze: js bildenden Polymerteilchen eingesetzt. Durch die Verwendung von schwerlöslichen Salzen von Carbonsäuren, die erst ober ;b 313 K vollständig in Lösung gehen, verbleiben größere Mengen auf den Polymeren haften, die zur Trübung der Lösung führ wenn das Polyvinylbutyral aufgelöst werden soll (DE-PS 1.247.663, DE-OS 1.545.135).

Es ist weiterhin möglich, den verwendeten Polyvinylalkohol selbst als Stabilisator für die Polyvinylbutyralteilchen einzusetz Bei dieser Verfahrensweise bilden sich in großem Umfang wasserlösliche teilacetalisierte Produkte, die der Verwendung verloren gehen. Zum anderen bewirkt der verwendete Polyvinylalkohol einen Klebeeffekt auf die sekreten Polyvinylbutyralteilchen, wodurch sich großvolumige Teilchen bilden, die die Koagulatentstehung begünstigen (JAPS 65.41.434, DE-PS 1.745.756).

Mittels anorganischer Salze im Acetalisierungsprozeß lassen sich ebenfalls Polyvinylbutyral herstellen, die durch eine höh Porosität gekennzeichnet sind. Bedingt durch die große innere Oberfläche der Teilchen und der stark strukturierten Form neic diese Produkte zur Haufenbildung, die ein freies Fließendes Produktstromes erschwert (JA-PS 69.35.516, DE-OS 2.022.875) Durch die Zugabe einer Paste aus gelierter Stärke im Acetalisierungsprozeß entstehen bevorzugt Polyvinylbutyralteilchen π poröser Struktur. Neben den porösen Teilchen entstehen gleichzeitig aber auch kompakte Anteile. Im Aufarbeitungsprozeß η t das Produkt dieser unterschiedlichen Zusammensetzung zur Brückenbildung, die nur durch mechanische Hilfsmittel aufgel· werden kann.

Eine vollständige Beseitigung über einen längeren Zeitraum wird ausgeschlossen (JA-PS 73.2815, DE-AS 2.365.005). Der Einsatz von partiell wasserlöslichen Ammoniumsalzen vom Typ eines Diäthoxyethyltrimethylammoniumsalzes in Kombination mit Aminoacetalen bewirkt die Ausbildung von formstabilen Polyvinylbutyralpartikeln. Neben der kompliziert Herstellung des Stabilisators müssen sehr aufwendige Waschprozesse eingeleitet werden, da die Stabilisatorkombination c Trocknung des Finalproduktes erschwert. Durch die anhaftende Restfeuchte lassen sich Haufwerke durch Produktzusammenballungen nicht ausschließen (DE-AS 2.410.848).

Die nach diesen Verfahren hergestellten Polyvinylbutyral besitzen in der Aufarbeitung den Nachteil, daß sie sich nicht in ei π rieselfähigen Zustand versetzen lassen. Durch elektrostatische Aufladungen, die besonders von den feinen Polymerpartikel ausgehen, kommt es in der Trockenzone zu Verstopfungen durch Zusammenballungen von Produkt. Ein durchgängiges Fließ im Trockner kann nicht gesichert werden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein rieselfähiges Polyvinylbutyralpulver mit hoher Sicherheit unter Vermeidung von Nebenreaktionen mit einer geeigneten Morphologie und unter Umgehung von aufwendigen Waschprozessen zur Entfernur von Neben- und Hilfsprodukten herstellen zu können.

Darlegung des Wesens der Erfindung Die technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von rieselfähigem Polyvinylbutyralpulver durch die Umsetzung von Polyvinylalkohol mit Butyraldehyd in wäßriger Phase in Gegenwart von starken Protonensäuren mit Hilfe vgrenzflächenaktiven Stoffen zu entwickeln, bei dem das Pulver in gleichmäßiger Kornstruktur anfällt und nicht koaguliert so e beim Trocknungsprozeß nicht elektrostatisch aufgeladen wird, so daß Verstopfungen durch Brückenbildungen im Trockner vermieden werden.

Merkmale der Erfindung

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dem Reaktionsgemisch, bestehend aus der wäßrigen Polyvinylalkohollösung und dem flüssigen Butyraldehyd, unter intensivem Rühren eine konzentrierte Lösung eines Alkylsulfonatgemisches zugegeben wird. Die Alkylreste im Sulfonatgemisch variieren im Bereich von C₆ bis C₁₈. Durch Zugabe einer stark sauren Protonensäure kann die Reaktion ablaufen. Zur Reaktion wird ein Alkylsulfonatgemisch eingesetzt, in dem das Verhältnis der Alkylsulfonsäuren mit unterschiedlichem Alkylrest vom niederen zum höheren C-Anteil 1:1 bis 1:4 beträgt. Der Anteil des Alkylsulfonatgemisches am Gesamtreaktionsvolumen beträgt 0,1 bis 1,0Gew.-%. Die wäßrige Lösung kann 5 bis20Gew.-% Polyvinylalkohol enthalten. Der Butyraldehyd wird in so einer Konzentration zugegeben, daß ein Acetilisierungsgrad von 40 bis 75% erreicht werden kann. Die Umsetzung erfolgt bei einer Reaktionstemperatur von 283 K bis 338 K.

Nach Beendigung der Reaktion fällt ein feinteiliges Polyvinylbutyralpulver an. Durch Waschen mit Wasser werden die löslichen Bestandteile entfernt. Im Pulver sind nur vereinzelt Koagulätanteile nachweisbar, die sich aber in den herkömmlichen Lösungsmitteln vollständig auflösen.

Überraschenderweise wurde festgestellt, daß das hergestellte Polyvinylbutyralpulver im Fließbetttrockner ohne das Auftreten von elektrostatischen Aufladungen getrocknet werden kann. Am Trockenausgang trat keine Brückenbildung auf. Das Produkt war frei fließend und konnte auf einen Feuchtigkeitsgehalt unter 1% getrocknet werden.

Ausführungsbeispiele

Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)

110kg Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1200 werden in 1,2 m³ Wasser gelöst und bei einer Temperatur von 298 K unter Anwesenheit von 10,0Gew.-% konzentrierter Salzsäure, bezogen auf den eingesetzten Polyvinylalkohol, unter starkem Rühren mit 1101 Butyraldehyd versetzt. Nach 4 Stunden ist die Reaktion beendet. Das Polyvinylbutyral wird von der wäßrigen Phase abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Während des Trockenprozesses bilden sich starke Produktzusammenlagerungen aus. Das Polyvinylbutyral kann nicht frei fließen. Besonders am Trocknerausgang staut sich das Produkt und bildet zum Austrag hin Brücken aus.

Beispiel 2

45 kg Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 600 werden in 3501 Wasser gelöst und bei einerTemperatur von 308 K unter Anwesenheit von 14,0Gew.-% konzentrierter Schwefelsäure, bezogen auf die eingesetzte Polyvinylaikoholmenge, unter starkem Rühren mit 50I Butyraldehyd versetzt. Zu dieser Lösung wurde ein Alkylsulfonatgemisch in einer Konzentration von 0,25Gew.-% zugegeben. Das Verhältnis der Alkylsulfonsäuren mit Unterschiedlichem Alkylrest betrug vom niederen zum höheren C-Anteil 1:1.

Nach 5 Stunden war die Reaktion abgeschlossen. Der Restaldehydgehalt betrug in der Lösung 0,01 Gew.-%. Das Produkt wurde zentrifugiert und in einen Trockner eingetragen. Das Produkt ließ sich ohne Beanstandungen trocknen. Das Pulver war frei fließbar. Nur vereinzelt waren große Koagulatzusammenballungen feststellbar, die mit der Hand zerkleinert werden konnten.

Beispiel 3

70 kg Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 400 werden in 600I Wasser gelöst und bei einer Temperatur von 291 K unter Anwesenheit von 7,0 Gew.-% konzentrierter Schwefelsäure, bezogen auf den eingesetzten Polyvinylalkohol, unter starkem Rühren mit 721 Butyraldehyd versetzt.

Zu dieser Lösung wurde ein Alkylsulfonatgemisch in einer Konzentration von 0,75 Gew.-% zugeführt. Das Verhältnis der Alkylsulfonsäuren mit unterschiedlichem Alkylrest betrug vom niederen zum höheren C-Anteil 1:3.

Nach 4 Stunden war die Reaktion abgeschlossen. Der Restaldehydgehalt betrug nach dem Aushärten 0,01 Gew.-%. Das Produkt wurde gewaschen und zentrifugiert, im Trockner war das Produkt frei fließbar. Koagulatzusammenballungen traten nicht auf.

Claims

-1 - 251 E Erfindungsanspruch:

Verfahren zur Herstellung von rieselfähigem Polyvinylbutyralpulver durch die Umsetzung von Polyvinylalkohol mit Butyraldehyd in wäßriger Phase in Gegenwart von starken Protonensäuren unt · Anwesenheit von grenzflächenaktiven Stoffen gekennzeichnet dadurch, daß ein Alkylsulfonatgemisch, in dem das Verhältnis der Alkylsulfonsäuren mit unterschiedlichem Alkyirest η Bereich von C₆ bis Ci₈ vom niederen zum höheren C-Anteil 1:1 bis 1:4 beträgt, in einer Gesamtkonzentration von 0,1 bis 1,0Gew.-% zugegeben wird.