DE1545141A1 - Process for the production of polyvinyl butyral - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Polyvinylbutyral Es ist bekannt, da# Polyvinylbutyral erzeugt werden kann, durch Umsetzung von Polyvinylalkohol mit Butyraldehyd in wä#riger Phase bei tiefer Temperatur in Gegenwart von Hineralsäure. Für dieses Verfahren ist jedoch ein erheblicher Aufwand an Kälteaggregaten notwending, de Temperaturen von 0 bis 5°C zu erreichen sind. Andere Verfahren wiederum haben die Umsetzung von Polyvinylakohol mit Butyraldehyd in wä#riger Phase bei höherer Temperatur zum Gegenstand. Bei einem dieser Verfahren wird so vorgegangen, da#. einer 6 bia 7 %igen wä#rigen Polyvinylalkoho118sung der Butyraldehyd unter schnellem Rühren in Gegenwart von Schwefelsäure bei einer Anfangstemperatur von 10°C sugesetst wird. Die Acetalisierung eratreokt sich aber über 5 Stunden bei einer stuferweisen Steigerung der Temperatur bis etwa 60°C. Bei einem anderen wird die Umsetsung des Polyvinylslkohols mit einem erheblichen Überschu# von Butyraldehyd mit stark sauren Katalysatoren auf kontinuisrlichs Weise vorgenommen. Die Mischung wird bei 50 - 95°C in olno Roslrkulationsschleife eingepumpt, aus der eine seitliche Strömung kontinuierlich abgezogen wird. Das aus der seitlichen Strömung kommende Material wird aufgesammelt und bei einer Temperstur von 60 bis 10000 gerührt, bis ca. 75 % der Hydroxylgruppen des Polyvinylalkohols acetalisiert sind.Process for the production of polyvinyl butyral It is known that # Polyvinyl butyral can be produced by reacting polyvinyl alcohol with butyraldehyde in the aqueous phase at low temperature in the presence of Hineralsäure. For this However, the process requires a considerable amount of refrigeration units, de temperatures from 0 to 5 ° C can be achieved. Other procedures, in turn, have the implementation of Polyvinyl alcohol with butyraldehyde in an aqueous phase at a higher temperature is the subject matter. In one of these methods, the procedure is that #. a 6 to 7% aqueous Polyvinyl alcohol solution of butyraldehyde with rapid stirring in the presence of Sulfuric acid is sugesetst at an initial temperature of 10 ° C. The acetalization but eratreocts over 5 hours with a gradual increase in temperature up to about 60 ° C. Another is the conversion of the polyvinyl alcohol with a considerable excess of butyraldehyde with strongly acidic catalysts on a continuous basis Way made. The mixture is kept in an olno Roslrkulationsschleife at 50 - 95 ° C pumped in, from which a lateral flow is continuously withdrawn. The end The material coming from the side flow is collected and at a temperature Stirred from 60 to 10,000, up to about 75% of the hydroxyl groups of the polyvinyl alcohol are acetalized.

Es warde. gefunden, da# 10 %ige wä#rige Polyvinylalkohollösungen aioh bei einer Temperatur von 60°C mit Butyraldehyd in einem Arbeitsgang unter schnellem Rühren umsetzen lassen, wobei als Stabilisator ein Alkylsulfonat von der allgemeinen Formal R-SO3Ha Verwendung findet. Besonders stabile polyvinylbutyrale werden erzielt, wenn der polyvinylalkohol durch alkalische Veraeifang hergestellt worden ist. Zur Herstellung der hochviskosen PV-Butyraltype (Sicherheitsglastype) dient am besten ein Polyvinylalkohol vom K-Wert 54 mit ca. 2 % Restacetatgruppen, während für eine mittelviskose Lacktype ein PV-Alkohol vom K-Wert 45 mit 8 bis 10 % Acetatgruppen sich einsetzen lä#t.It was. found that 10% aqueous polyvinyl alcohol solutions aioh at a temperature of 60 ° C with butyraldehyde in one operation under rapid Allow stirring to react, the stabilizer being an alkyl sulfonate of the general Formally R-SO3Ha is used. Particularly stable polyvinyl butyrals are achieved, if the polyvinyl alcohol has been manufactured by alkaline processing. To the Production of the high-viscosity PV butyralt type (safety glass type) is best a polyvinyl alcohol with a K value of 54 with approx. 2% residual acetate groups, while for a Medium viscosity paint type a PV alcohol with a K value of 45 with 8 to 10% acetate groups can be used.

EX Ubersohuß an Butyraldehyd ist bei diesem Verfahren nicht erforderlich. Bekanntlich verlaufen die Acstalisierungen in wä#riger Phase in stark saurenm Bereich. Zur Einstellung des pH-Wertes dient der Suspensionsstabilisator, der bei Einsats ale Sulfosäure vorliegen soll. Dies ist zu erreichen, indem das Alkysulfonat - R-SO3Na - wobei R einen Kohlenwasserstoffrest mit einer mittleren Kettenlange von C 15 bedeutete mittels Kationenaustauscher wofatiert wird.EX excess butyraldehyde is not required in this process. It is known that the acstalizations take place in the aqueous phase in a strongly acidic region. The suspension stabilizer is used to adjust the pH all sulfonic acid should be present. This can be achieved by adding the alkysulfonate - R-SO3Na - where R is a hydrocarbon radical with an average chain length of C 15 is wofated by means of a cation exchanger.

Von rah. . rx f= 3. : eis. s a =anex m$atg lle Rührgeschwindigkeit, mit der die Lösung bewegt wird. Es wurde gefuaden, daß bei Zugabe do* Butyral Anfangsrührgeschwindigkeit von 1600 Upm. angebracht ist und die während der umsetzung bei 60°C auf 3000 Um. gesteigert wird. Sobald dan FV-Butyral in feinkörniger Form vorliegt, wird die Geschwindigkeit zurückgenommen, das Produkt wird auf Raumtemperatur gebracht, anschlie#end mit Wasser gut gewaschen und neutralisiert.From rah. . rx f = 3.: ice. s a = anex m $ atg lle stirring speed, with which the solution is moved. It was found that with the addition of do * butyral the initial stirring speed from 1600 rpm. is attached and during the implementation at 60 ° C to 3000 um. is increased. As soon as the FV-Butyral is in fine-grained form, the speed is withdrawn, the product is brought to room temperature, then with water well washed and neutralized.

Die nach dieser Methode hergestellten Polyvinylbutyra@weisen einen relativ niedrigen OH-Gruppenanteil auf und sind in organischen Lösungsmitteln gut löslich.The Polyvinylbutyra @ produced by this method have a relatively low OH group content and are good in organic solvents soluble.

Beispiel 1 Man löat 120 g eines Polyvinylalkohole, der 10 % Polyvinylaoetatgruppen aufweist und einen K-Rert von 45 hat, in 1080 g Wasser. EXAMPLE 1 120 g of a polyvinyl alcohol containing 10% polyvinyl acetate groups are dissolved and has a K-Rert of 45, in 1080 g of water.

Dazu werben 50 g 10 %ige Alkylsulfosäure gegeben. Die Lösung wird zweckmä#ig nochmit 1n-Salzsäure auf pH = 1 eingestellt.In addition, 50 g of 10% alkyl sulfonic acid are advertised. The solution will be expediently adjusted to pH = 1 with 1N hydrochloric acid.

Die auf 60°C erwärmte Lösung wird in einem Becherglas mit einem Schnellrührer mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 1600 Upm.The solution, heated to 60 ° C., is placed in a beaker with a high-speed stirrer with an initial speed of 1600 rpm.

Gerührt. Sodam werden 84 g Butyraldebyd (F = 0,7) zugegeben.Touched. 84 g of butyraldebyd (F = 0.7) are added to soda.

Da der Inhalt anfangt sich zu verdicken, mu# die Rührergeeohwindigkeit auf 2800 bis 3000 Upm. erhöht werden. Nach ca. 10 Min. zerfällt der Inhalt zu einem feinen Produkt, so da# die Rührergesohwindigkeit allmählich auf 1600 Upm. wieder zurückgenommen werden kana.As the contents begin to thicken, the stirrer speed must to 2800 to 3000 rpm. increase. After approx. 10 minutes the content disintegrates into one fine product so that # the stirrer speed gradually to 1600 rpm. again to be withdrawn kana.

Unter a tändigem Rühren wird das Produkt auf Raumtemperatur gebracht.The product is brought to room temperature with constant stirring.

Nach einer Gesamtlaufzeit von rund 30 Min. wird das Produkt abgesaugt, gewaschen und mit verdünnter Natronlauge neutralisiert.After a total running time of around 30 minutes, the product is sucked off, washed and neutralized with dilute sodium hydroxide solution.

Analyse des erhaltenen produktes: Polyvinylaoetat.. = 7,7 % Polyvinylalkohol = 16,3 % Polyvinylacetal = 76,0 % Din-eeo. einer 10 % Lösung in Butanol = 52 Diesels Produkt kann auf dem Lacksektor eingesetzt werden und eignet sich u. a. für die Herstellung von Wash Primern.Analysis of the product obtained: polyvinyl acetate .. = 7.7% polyvinyl alcohol = 16.3% polyvinyl acetal = 76.0% Din-eeo. a 10% solution in butanol = 52 diesels Product can be used in the paint sector and is suitable, among other things. for the Manufacture of wash primers.

Zu 600 g 10 %iger Polyvinylalkohollösung werden 25 g 10 ige Alkylsulfosäure gegeben.-Der Polyvinylalkohol weist 2 % Polyvinylacetatgruppen auf und ist. naoh dem Kneterverfahren durch alkalische Verseifung hergestellt worden. Hochviskose Type vom K-Wert = 54.25 g of 10% alkyl sulfonic acid are added to 600 g of 10% polyvinyl alcohol solution given.-The polyvinyl alcohol has 2% polyvinyl acetate groups and is. well the kneading process by alkaline saponification. High viscosity Type of K value = 54.

Zu der in einem Beoherglas auf 60°C erwärmten Lösung werden 42 g Butyraldehyd gegeben und mit einem Schnellrührer mit 1600 Upm. gerührt. Der Inhalt beginnt sich sofort zu verdicken und mu#. mit einer Rührergesohwindigkeit von 3000 Upm. geruhrt. werden. Nach ca. 10 Min. zerfällt der Inhalt zu einem feinen Produkt, so daß die Rührergeschwindigkeit wieder zurückgenommen w erden kann.42 g of butyraldehyde are added to the solution, heated to 60 ° C. in a Beoher glass given and with a high-speed stirrer at 1600 rpm. touched. The content begins to thicken immediately and must #. with a stirrer speed of 3000 rpm. touched. will. After approx. 10 minutes the contents disintegrate into a fine product, so that the Stirrer speed can be reduced again.

Naqh einer Gesamtlaufzeit von ca. 30 Min. kann das Produkt abgekühlt und wie bei Beispiel 1 aufgeführt, aufgearbeitet werden.After a total running time of approx. 30 minutes, the product can be cooled down and as listed in Example 1, worked up.

Analyse des erhaltenen produktes : Polyvinylacetat = 1,6 % Polyvinylalkohol = 22,0 % Polyvinylacetal = 76,4 % Das Produkt eignet sioh als hoohviskose Type zur Herstellung von Sioherheitsglasfolie.Analysis of the product obtained: polyvinyl acetate = 1.6% polyvinyl alcohol = 22.0% polyvinyl acetal = 76.4% The product is suitable as a high-viscosity type for Manufacture of safety glass film.

Claims (1)

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von Polyvinylbutyral dadurch gekennzeiahnet, da8 ein duroh slkalische Vereeifung hergestellter PV-AlkOho in 10 %iger wägriger Lösung bei einer Temperatur von 40°C umgesetzt wird und die Kondensation in Gegenwart eines Katalyeatore vom Typ einer Alkylsulfosäure - R-SO3H - erfolgt, wobei R einen Kohlewrasserstoffrest mit der mittleren Kettenlänge von C 15 bedeutet.A method for making polyvinyl butyral thereby marked that a permanent saponification of PV-AlkOho produced in 10 % aqueous solution is reacted at a temperature of 40 ° C and the condensation in the presence of a catalyst of the type of an alkyl sulfonic acid - R-SO3H - takes place, where R is a hydrocarbon radical with an average chain length of C 15. Stand der Technik : Englisches Patent 821 092 USA-Patent 2720 501State of the art: English patent 821 092 USA patent 2720 501