DE2136312A1

DE2136312A1 - Vinylacetatpolymer und Verfahren zur-Herstellung desselben

Info

Publication number: DE2136312A1
Application number: DE19712136312
Authority: DE
Inventors: Denis Kuoying Laurel Huang, Md. (V.StA.). P
Original assignee: Westvaco Corp
Current assignee: Westvaco Corp
Priority date: 1970-08-03
Filing date: 1971-07-20
Publication date: 1972-02-10
Also published as: GB1335139A; CA983637A; US3687884A

Description

WESiTACO GORPORATIOiI
lew York, Ή Λ, I USA

Tinylacetatpolymer und Verfahren zur Herstellung desselben.

Die Erfindung "besieht sieh auf Yinylaeetatpolymere _f auf latiees, die diese Polymere enthalten, und auf Verfahren sur Herstellung dieser Latiass.

Es ist bekannt * Polyvinylacetat als Binderbestandteil in PäpierbeßehichtmigsgusammsnsetEungen zu verwenden, welche im allgemeinen ein mineralisches Pigment und noch andere 3ind®rbestancLteile, wie ζ.Β₄ Stärke, Gasein oder alpha-Protein. enthaltan. Im Hinblick auf die ^egenv/ärtigen Qualitätserfordernisss für besohiehtete Papiere besitaen jedoch Polyvinylaeecathomopolymerlatiees im allgemeinen mindestens drei Mängel. Ereten ist der durch diese Latiees erzeugte Glanz für die Anforderungen der Industriej insbesondere der YerpaekungsIndustrie, ^u gering. Zweitens können die Pigmentbindeeigensehaften von Polyvinylacetatlaticea z^var als gut eingestuft werden, jedoch sind sie nicht außo:ege\/örr:ilieli, Dritt ans ist es be-

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kannt, daß die Wasserretensionseigsnsehaften von PoIyvinylaeetatlatiees im allgemeinen schlecht si.sxl. Eir.e Papierbeschichtungsastisaieneiisstsung_: die einen Biiidsr mit einem geringen ¥asssrretensionsveraögen entäcCLtsn- können verschiedene Schwierigkeiten verursachen, wie z,B,. die Bildung von Kratzern und von ungleichmäßigen Belägen während des Besehiehtungavorgangs, da nämlich der Belag dehnbar wird und der Binder aur Oberfläche des Belass wandert.

"Ό

Um dis Eigenschaften von Polyvinylacetatlatices zu verbessern, wurden Tersuche gemacht, Vinylacetat mit anderen Monomeren zu mischpolyaie-risierea.. "Beispielsweise kann ^ Vinylacetat mit Maleinsäureanhydrid oder Mstt acrylsäure taischpolymerisiert werden» wodurch der G-lans und Ginige andere Eigenschaften verbessert werden_β Jedoch können einige Monomere mit Vinylacetat nur in beschränkten Mengen misehpolymerisier-t warden, so daß dieses Yerfahren oft nicht voll ausgenutzt werden kam. Wegen dsr verhältnismäßig niedrigen Kosten von Vinylacetat werden durch die ■ Terwendung von anderen Monomeren die Zosten dar-Rohmaterialien des Latex gesteigert, was vom wirtschaftlichen. Standpunkt aus gesehen nicht erwünscht ist.

Sie srfindungsgemäßen laticas sind in der "Herstellung wirtschaft!ichr besitsen einen vorsüglicrisa ölana und ψ außergewöhnliche Pigmentbiiideeigenschaftan, Außer-dsm können sie mit Alkali gequollen weraert, i/eBaalD sie voraiigliche Wasserreteiisioniieigensehaften besitzaxi. Sie werden vorzugsweise dadurch hergestellt,, daß man zunächst Yinylaeetat mit einem aliphatischen Ester einer äthylenisch ungesättigten Monocarbonsäure und mit minda^tans einer äthylenisch ungesättigten Monocarbonsäure misohpolymeri-— sisrt und daß man hierauf Styrol auf das resultierende Polymer aufpropft» Bei Verwendung eines Materials wie Hethylmethacrylat ist der G-lanz der Latices "f-Tn-sr als bei

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einem Vinyle-cetathomopolymer,. Bei der Aufpfropfung von wirtsehaftlicheni Styrolmonomer* welches gewöhnlich mit Vinylacetat nicht mischpolymerisiert, auf das Grundpolymer wird der hohe Glanz des Polymers beibehalten. Wie weiter unten diskutiert, wird durch die Verwendung einer kleinen Menge eines Gemische aus äthylenisch ungesättigten Monocarbonsäuren der fertige latex mit einer außergewöhnlichen Alkaliquellbarkeit und Wasserretension versehen«. Die resultierenden Latices besitzen die Eigenschaften, die gegenwärtig von Besehiehtungszusammensetzungen, die einen hohen Glanz ergeben« gefordert werden«

Die Aufpfropfung von St3'-rol auf das Grundpolymer ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung. Wenn man versucht« Vinylacetat-, Methylmethacrylat- und Styrolmonomer zu mischpolymerisieren, und zwar unter der Sheorie, daß Methylmethaerylat als Brückenmittel für die anderen beiden Monomeren wirkt« dann werden nicht die erfindungsgemäßen latices erhalten. Die Mischpolymerisationstechnik erfordert ungefähr zweimal so viel Zeit wie das bevorzugte erfindungsgemäße Aufpfropfverfahren (ungefähr 8 st gegenüber ungefähr 4 st), Die dabei erforderlichen langen Erhitzungszeiten ergeben unerwünschte Nebenreaktionen, welche die Stabilität und Qualität des erhaltenen latex beeinflussen. Wenn man zunächst das Grundpolymer herstellt und hierauf Styrol aufpfropft, dann erhält der gebildete latex die gewünschten Eigenschaften.

Gegenstand der Erfindung ist also ein Vinylacetatmischpolymer, welches 40 bis 60 Gew,-$ Vinylacetat, 5 bis 25 Gew.-^ eines aliphatischen Esters einer c<_?B-äthylenisch ungesättigten Monocarbonsäure, 10 bis 40 Gew„-# Styrol und 1 bis 5 Gew.-?b einer äthylenisch ungesättigten Monocarbonsäure enthält«.

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8AD ORIGINAL,

Die übliche und bevorzugte Form des Polymers ist ein Latex mit einem Polymer % Wasser-Verhältnis you 30 : 7Ö "bis 60 : 4O₀ Das "beyorzugte Verfahren zur- Herstellung des Latex "bestellt darin_s daß man zunächst "bei 65 "bis 70 C eine Mischpolymerisation des Tinylacetäts, des Esters und der Monocarbonsäure initiiert,, wobei die Monomere in Gegenwart eines wasserlöslichen Polymerisationskatalysator und . eines anionisehen wasserlöslichen Emulgators in V/asser dispergiert sind, und daß man nach der Bildung des Polymers die Temperatur auf 73 bis 77°C anhebt, das Styrol zusetzt und die Pfropf mischpolymerisation in Gegenwart eines wasserlöslichen Polymerisationslcatalysators und eines anioni- W sehen wasserlöslichen Emulgators durchführt«

Das gebildete Polymer besitzt ein G-rundgertist aus dem Vinylaeetat/Ester/Säure-Polymer mit aufgepitopftem Styrol,

Die Latices enthalten also 40 bis 60 Gew„-$ Vinylacetat« 5 bis 25 Gew_o-$ eines aliphatischen Esters einer o(_?ßäthylenisch ungesättigten Monocarbonsäure _t 10 bis 40 Gew.-^ Styrol und 1 bis 5 Gew.-$ ein oder mehrerer äthylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren« Über 59 Gew_o-$ Vinylacetat verliert der Latex an Glanz, nimmt aber an Bindefestigkeit zu. Unter 45 Gew<,~# Vinylacetat verliert der Latex an Bin- ^ dekraft, nimmt aber an Glanz zu, Latices, die 50 bis 59

,-# Vinylacetat, 10 bis 18 Gew.-^ eines Acrylesters, 30 bis 38 Gew.-^ Styrol und 1 bis 3 Gew.-^ einer äthyleniseh ungesättigten Monoearbonsäure enthalten, werden bevorzugt. Besonders bevorzugt wird ein Latex, der 50 Gew.-4> Vinylacetat, 18 Gew*-$ Methylmethäcrylat, 30 Gew,-# Styrol und 2 Gewe-$ eines Gemischs aus Methacrylsäure und Acrylsäure, enthält.

Die erfindungsgemäßen Pfropfpolymere besitzen die chemischen und mechanischen Eigenschaften und die Lagerfähigkeit,

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die für eine Anwendung in der Großtechnik erforderlich sind. Außerdem können sie durch Alkali gequollen werden, wobei dia Latexteilelaen, die normalerweise eine durchsehaittii»· ehe Teilchengröße im Bereich ven 0_s05 "bis D,, 15 μ aufweisen, bis auf ungefähr das 2- bis 3-fache ihrer ursprünglichen Größe wachsen, wenr. aie sich in einer alkalischen TJmgabung befinden.

Als uarboxylierungsmittel für das Vinylacetat und den Aerylester kann während der Mischpolymerisation eine einzige äthylenisch ungesättigte Säure, wie ζ J, Methacrylsäure, Acrylsäure, Itaconsäure oder Maleinsäureanhydrid» verwendet werden., Ein Gemisch aus Methacrylsäure und Acrylsäure wird jedoch bevorsugt, da sich herausgestellt hat, daß der fertige Latex nach der Aufpfropfung des Styrole auf das Gnmdpolymer in Alkali stärker quillt, als wenn eine dieser Säuren allein verwendet wir&o "J'enn diese Säuren im Gewichtsverhältnis von 1 bis 1.75 Teile Methacrylsäure auf 1 bis 0_;25 Seile Acrylsäure kombiniert werden, dann ergibt sich ein synergistiseher Effekt auf die Alkaliquelleigen3ehaften des Latex,

Beispiele für- geeignete aliphatisehe Ester eitler (Xg ß-äthyleniach ungesättigten Monocarbonsäure 3ind Acrylester» wie a,B₅ Me-ähylme-ühaerylat_, Ithylmebhacrylat, Me'Riylacrylat, Äthylacrylat, 2~lthylhe3^rlacrylat und Butylacrylat. Der bevorzugte Ac3?ylester ist Methylmethacrylat *

."Das bevorzugte Verfahren sur Herstellung des C-rundmischpolymers ist die Smulsionspolymerisation. Die üblichen vrasBQrlösliehen anionischen. 'Smulgatoren, dis bei dar Yinyl-.acetatpolymer is ation Terwen.de t werden, können auch hier •ällsine oder in Mischung mit anderen anionischeij. oder nieht«- . ionische:.!. Eiaiilgatore'a 'ierr/endet vrerden. Beispielsweise können die folgenden anionischem. Eraulgatoren verv/andet v/srden:

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«. 6 ■-

Alkalimetallsalze von Sulfaten langkettiger Alkohole, wie Z₁₁B₅ Natrium-lauryl-sulfate (beispielsweise SIPEX ÜB» ein Produkt der- Aleolac Chemical Corporation; SIPSJ. CIB ist ein Warenzeichen) j Alkyl-aryl-sulfonate, wie ζ,Β, liatriumdodeoylbenzol-sulfonat; Alkalimetall-sulfosuccinate mit längeren Alkylketten, wie z<,B,, Hatrium-dioctyl-sulfosuccinat und Mnatrium-l-octyl-sulfosuceinat; und Alkylaryl-polyoxyäthylen-sulfate und ~sulfonate, wie z_oB_e die bekannten, im Handel erhältlichen "Triton"-Verbindungen (Triton ist ein Warenzeichen). Bekannte Emulgatoren, wie z.B* ITatrium-n-dodeeyl-polyathosyiJO Mol)sulfat und Natriumisododecyl-pheno:&y-polyäthoxy(4-0 Mol)sulfat und Gemische uaxrttus, köiiüfeü eböüfällö verwendet werden. Ein bevorzugter Emulgator ist ein anionischen oberflächenaktives Mittel, welches als ABSX 18S bekannt ist (ebenfalls ein Produkt der Aleolacj ABEX 18S ist ein Warenzeichen)» Beispiele für wasserlösliche nicht-ionische Emulgatoren sind Allcyl-aryl-polyosyäthylen-alkohole j Alkyl-phenoxyäthylenäthanole, wie Z₀B, Octyl-phenosyäthylen-äthanol mit ungefähr 30 Ithylenoxydgruppen im Molekül? und Alkyl-arylpolyäthylenglykol-äther. Die Emulgatoren sind₄ vorzugsxireise in Mengen von 2,5 bis 8^0 Gew«>-^, bezogen auf die Monomere _s anwesend.

Zur Herstellung des Grundpolymers₃ auf welches dann das Styrol aufgepfropft wird, wird ein Reaktor mit Wasser- beschickt und auf eine Reaktionstemperatur von 65 bis 70⁰C erhitzt. Hierauf wird eine Stickstoffdecke hergestellt. Dem erhitzten Wasser wird dann ein Teil des Gemische aus Emulgator und Katalysator (gegebenfalls ist auch ein Beschleuniger anwesend) zugegeben. Dann wird unter fortlaufendem Rühren ein Gemisch aus dem Vinylacetat und den Acrylestermonomeren gemeinsam mit der äthylenisch ungesättigten Monocarbonsäure tropfenweise dem Reaktor zugesetzt. Nach Beendigung der Zugabe dieser Bestandteile wird

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die Reaktion;?tfempe?-^latur während ungefähr 30 min, oder bis im wesentlichen das gesamte Vin3^rlacetatmonoir>er iimgesetzt ist_E beibehalten. Hierbei wird eine wäßrige Dispersion eines Grundpolymers aus Vinylacetat, einen Acrylester und einer Monocarbonsäure erhalten.

Die zweite Stufe des Verfahrens ist die Aufpfropfung von Styrol auf das Polymergerüst_α Die Temperatur der Emulsion wird auf 73 bis 77⁰O angehoben. Es sollten keine Rückflußanzeichen vorliegen, Wenn ein Rückfluß besteht, darm sollte die Temperatur auf ungefähr 67⁰C gehalten werden, bis der Rückfluß aufhört_f wenn die Temperatur wieder angehoben wird.

Wenn die Temperatur der Emulsion 73 bis 77⁰G und vorzugsweise 75°G erreicht hat. dann wird Styrol tropfenweise zugesetzt, wobei gleichzeitig auch eine wäßrige Lösung des Emulgators und des Katalysators tropfenweise zugesetzt wird. Nach der Zugabe dieser Bestandteile wird die Temperatur ungefähr weitere 15 min auf ungefähr 75°C gehalten» Dann wird ein Additionskatalysator zugesetzt, und die Temperatur wird während ungefähr 30 min auf 87 bis 93⁰C angehoben, um die Reaktion zu Ende zu bringen. Der gepfropfte Latex wird dann auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert» Die theoretische Ausbeute beträgt ungefähr 47 $ Peststoffe, Der pH des wäßrigen Latex beträgt ungefähr 5_f0„

Die Verwendung eines wasserlöslichen Beschleunigers ist günstig. Wenn ein wasserlöslicher Beschleuniger verwendet wird, dann kann er gesondert oder mit dem Emulgator zugegeben werden. Solche Materialien sind in der Technik allgemein bekannt. Sie bestehen beispielsweise aus Natriumbisulf it, Natriumtiosulfat, Natriummetabisulfit oder Natriumbicarbonat, Sofern verwendet, beträgt die Menge des Beschleunigers ungefähr 0,1 bis 1,0 &ew_;-% bezogen auf die Monomere.

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Der Reaktions- und der Additionskatalysator können aus verschiedenen bekannten wasserlöslichen Verbindungen ausgewählt werden, wie z.B. Wasserstoffperoxyd im freien Zustand als lösung in Wasser oder im trockenen Zustand gebunden an ein anorganisches Salz, wie z.B. Perborate, oder gebunden an organische Materialien., wie z„B. Harnstoff, oder als anderes Radikale erzeugendes Reagenz, wie ζ ,B. Persulfate, Percarbonate und Persilicate. Die bevorzugten Reaktionskatalysatoren sind Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat. Wenn auch ein Additionskatalysator verwendet wirdy dann besteht er vorzugsweise aus t-Butylhydroperoxyd; eß können aber auch andere Katalysatoren verwendet werden. Die verwendete Menge des Reaktionskatalysators liegt gewöhnlich zwischen ungefähr 0_s1 und 1,0 Gew.-$, bezogen auf die gesamten Monomere, und die Menge des Additionskatalysators _t sofern verwendet, liegt zwischen Oj,05 bis 0,5 Gew.-#, bezogen auf die gesamten Monomere.

Die neuen Latiees können zu anderen Bestandteilen für eine Papierbesehichtungszusammensetzung zugegeben werden, um hochglänzende Beläge auf Papier oder Pappe herzustellen. Sie können in den Belagmassen als einziges Bindermaterial für das Pigment verwendet werden, oder sie können auch mit anderen Bindermaterialien gemeinsam verwendet werden, wie z„B_c alpha-Protein, Stärke und Polyvinylalkohol, um das Pigment mit dem Papier zu verbinden.

Es wurden stabile Latiees hergestellt, in denen der Latex ein Polymer:Wasser-GewichtsverhältniB von»30:70 bis 40:60 aufwies.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der folgenden Beispiele erläutert. Die Teile beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist„

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Beispiel 1

Ein stabiler wäßriger	Latex wurde	Pest stoffe)	aus dem folgenden An	Teile
satz hergestellt:		$> Pest stoffe)		η
Erste Stufe				ir
"Vinylacetat			470	H
Methylmethacrylat			166
Ms thacryls äure			10	η
Acrylsäure		6	η
Emulgatoren:			^η
Alcolac ABEX 18S	(35 #	64	η
Alcolac SIPEK ÜB	(30	32	η
Kaliumpersulfat.		2
Hatriumbicarbonat		2
Wasser		1100
Zweite Stufe

Styrol Emulgatoren:

Alcolac ABEX 18S (35 # Peststoffe)

Alcolac SIPEX ÜB (30 $> Peststoffe)

Kaliumpersulfat Fatriumbiearbonat t-Butylhydroperoxyd

276 »

28 ^η 14 *

0,4 Teile 5 Tropfen.

Ein Reaktionsbehälter wurde mit dem Wasser beschickt, der Behälter wurde mit Stickstoff gespült und verschlossen, und die Temperatur des Wassers wurde auf ungefähr 67⁰O angehoben. Die Monomere der ersten Stufe wurden gewogen und in einem Tropftrichter gemischt. Die Emulgatoren, der Kaliumpereulfatkatalysator und der Natriumbicarbonatbeschleuniger wurden in ungefähr 240 g Wasser aufgelöst, und

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ungefähr 10 Seile davon wurden in den Reaktionsbehälter eingebracht. Unter fortlaufendem Rühren mit öinem Sehlagrührer, der sich mit 300 U/iain während des gesamten Verfahrens drehte, wurden die Monomere für die erste Stufe gleichzeitig mit dem Emulgator/Katalysator/Beschleuniger-Gemisch während aines Zeitraums von ungefähr 120 min in den Reaktionsbehälter eingelassen« ITachdem alles dem Reaktionsbehälter zugesetzt worden war, wurde die !Temperatur v/ährnd weiterer 30 min auf ungefähr 67⁰O gehalten» um die Mischpoljmerisationsreaktion au beenden.

Sie zweite oder Pfropfpolymerisationsstufe mirde durch allmähliches Anheben der temperatur des Reaktionsgemische von 67°C auf ungefähr 75°G während eir.es Zeitraums von ungefähr 30 min eingeleitet. Das Styrolmonomer wurde dann in den Reaktionsbehälter gleichzeitig mit einem gesonderten Gemisch, aus den Emulgatoren für die zweite Stuie, dem Katalysa tor und dem Beschleuniger₉ die alle in ungefähr 90 Teilen Wasser aufgelöst worden waren, eingelassen» Eie Bestandteile wurden dem Reaktionsgemisefc. während eines Zeitraums von ungefähr 45 min zugesetzt= lisch beendeter Zugabe wurde die Temperatur des Reaktionsgemische während eines weiteren Zeitraums von ungefähr 15 min auf ungefähr 75⁰G gehalten ₉ Dann wurde der Additionskatalysator» nämlich t-Butyl~ hydroperoxyd₉ zugegeben* und die Temperatur des Reaktionsgemische wurde ungefähr 30 min lang auf ungefähr 90⁰O angehoben, um die Reaktion zu Ends zu führen.. Dar Latex wurde nun auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert.,

Versuche zeigten, daß der wäßrige Latex, der einen J?eststoffgehalt von ungefähr 47 $ aufwies, durch Alkali gequollen werden konnte» Die Polymerzusaiamensetziing cstrug ungefähr 50*6 Gew_e-# Vinylacetat j ungefähr «TsS G2w„-5» MethyI-methacrylat, ungefähr 1_f7 Gew,-^ der vereinigten Acryl-3äursn und ungefähr 29,7 &ew,-$ Styrol, Die Teilchengröße

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der Latexteilchen war bei einem pH von 5,0 kleiner alß 0,1 μ. Die Viskosität des Latex betrug bei ph 5,0 ungefähr 50 Centipoise (Brookfield, Spindel Nr. i, 20 U/min) und stieg bei pH 8_t5 auf ungefähr 2750 Centipoise (Brookfield, Spindel Nr* 4, 20 ü/min) was anzeigt, daß der Latex durch Alkali gequollen wird. Der wäßrige Latex besaß eine gute chemische und mechanische Stabilität und hielt ein heftiges Rühren (12 000 U/min) während mehr als 30 min aus.

Beispiel 2 bis 7

Beispiel 1 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, daß verschiedene Monomere verwendet wurden, um erfindungsgemäße Polymere herzustellen. Die Prozentmengen der einzelnen Bestandteile waren wie folgt:

Beispiel Nr.	2	3	4	5	6	7
Polymerzusammensetzung, $>
Vinylacetat	59	55	51	51	56	51
Methylmethacrylat	10	14	18	-	-	10
Äthylacrylat	-	-	-	18	-	-
2-A'thylhexylacrylat	—	"-	-		8	-
Methacrylsäure	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6	1,6
Acrylsäure	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
Styrol	30	30	30	30	35	38

Alle die oben aufgeführten und gepfropften Polymere besessen gute chemische und mechanische Stabilitäten und auch eine gute Lagerstabilität,wie es für die großtechnische Anwendung erforderlich ist. Jeder Latex konnte durch Alkali gequollen werden, wobei bei einem pH von 8_{5 die Teilchen ungefähr 2-bis 5-mal größer als bei pH 5 waren.

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Beispiele 8 Ms 9

Wie bereits festgestellt» können zufriedenstellende Latices unter Verwendung einer äthyleniseh ungesättigten Monoearbonsäure hergestellt werden, ;)edoch werden latices erhalten, die noch, "besser in Alkali quellen, wenn man ein Gemisch aus solchen Säuren verwendet. Latiees wurden durch das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren hergestellt, wobei die in der folge angegebenen Bestandteile (Gew.-95) verwendet wurden_o

Beispiel Nr.	8	9
Vinylacetat	51	51
Me thylmethaerylat	18	18
Me thacrylsäure	2	1,62
Acrylsäure	-	0,38
Styrol	30	30
Latexviskosität, Zentipoise
bei pH 5_s0	50	50
bei pH 8_?5	100	2750

Aus den Viskositäten ist ersichtlich, daß der mit einem Säuregemisch hergestellte Latex stärker durch Alkali geäuollen wird als ein Latex, der mit nur einer Säure hergestellt wird,

Beispiel 10

Die erfindungsgemäßen Latices können mit Jiblichen Papierbelagpigmenten in Belagzusammensetzungen verwendet werden. Beispielsweise wurde eine Belagzusammensetzung für Pappe dadurch hergestellt, daß in Wasser ungefähr 1000 Gewo-Teile Belagton, ungefähr 16 Gew.-Teile (trockene Basis) eines Latex von Beispiel 1 als Binder und ungefähr 1 Gew.-Teil Protein eingebracht wurden, so daß eine wäßri-

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rige Belagzusammensetzung erhalten wurde, die einen Peststoff gehalt von ungefähr 60 Gew„-# aufwies. Die Belägzusammensetzung wurde mit einem Streichmesser auf eine laufende Bahn einer 18-Point-Pappe aufgebracht, derart, daß

ein Belaggewicht von ungefähr 2,72 kg je 279 or Pappeoberfläche entstand. Nach dem Trocknen wurde die beschichtete Pappe bei 163°C in einem Spalt glanzkalandert, wobei der Kalander mit 36 kg/cm belastet war. Die fertige Pappe besaß einen B ft L-Glanz von ungefähr 75.

Die erfindungsgemäßea Latiees können als Binder für viele in der Papierindustrie übliche mineralische Pigmente wie auch bekannte synthetische Pigmente verwendet werden. Beispielsweise können Pigmente, wie z.B. Ton, Oalciumcarbonat und Titandioxyd, wie auch synthetische Pigmente, wie z.B. solche aus-Polystyrol, mit den erfindungsgemäßen Latices verwendet werden. Es ist bekannt, daß in wäßrigen Belagzusammensetzungen für Papier und Pappe der Latexbinder einen kleineren Teil der Feststoffe der Belagzusammensetzung ausmacht, wogegen der größere Teil der Peststoffe aus der Pigmentkomponente besteht. Mit Belagzusammensetzungen, die ein synthetisches Pigment und den erfindungsgemäßen Latex von Beispiel 1 als Binder enthielten, wurden Beläge auf Pappe mit einem Belaggewicht von ungefähr 2,72 kg je 279 m Pappeoberfläche hergestellt. Die Untersuchung der Pappe ergab folgende Wertet Glanzwert im Bereich von ungefähr B ft L 70 bis 72, Helligkeit von ungefähr 79, Tintenbeständigkeit (15 min) von ungefähr 52 bis 55, Vaehs-Pieks von ungefähr 8 bis 9 und Leimbarkeit von ungefähr 90.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß stabile wäßrige Latices, in denen Vinylacetat der Hauptbestandteil ist, durch Mischpolymerisation und anschließende Pfropf-

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polymerisation hergestellt -werden können. Weiterhin ist ersichtlich, daß die bevorzugten Latices in Alkali qruellbar

mit sind und daß sie deshalb gemeinsam/oder als vollständiger Ersatz für Kasein, alpha-Protein oder Stärke als Binder in wäßrigen Belagzusammensetzungen für Papier und Pappe verwendet werden können.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1_e Polymer aus Vinylacetat und einem Ester, dadurch gekennzeichnet, daß es 4-0 "bis 60 Gew,,-# Vinylacetat, 5 bis 25 Gew.-^ eines aliphatischen Esters einer rt,ßäthylenisch ungesättigten Monoearbonsäure, 10 bis 40 GreWo-# Styrol und 1 bis 5 Gew.-^ einer äthylenisch ungesättigten Monocarbonßäure enthält_r

2c Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ester aus einem Acrylat oder Methacrylat besteht,

3» Polymer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ester aus Methylmethacrylat, Äthylacrylat oder 2-Äthylhezylacrylat besteht.

4» Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnets daß ein Gemisch aus Monocarbonsäure vorliegt.

5» Polymer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Säuregemisch aus Methacrylsäure und Acrylsäure besteht.

6. Polymer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Methacrylsäure und die Acrylsäure im Verhältnis von 1 ϊ 1 bis 1,75 : 0,25 vorliegen.

7. Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer 50 bis 59 # Vinylacetat, 10 bis 18 # Ester, 30 bis 38 $> Styrol und 1 bis 3 i» Monocarbonsäure enthält.

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80 Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es 50 # Vinylacetat, 18 <?<> Methylmethacrylat, 30 $> Styrol und 2 # eines Gemische aus Methacrylsäure und Acrylsäure im Verhältnis von 1 : 1 bis 1,75 Ms 0,25 enthält.

9. Polymer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es die Form eines Latex aufweist, der ein Polymer:Wasser-Verhältnis von 30 : 70 bis 60 : 40 besitzt.

1Oo Polymer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Teilchengröße des Polymers im Latex bei pH 5 im Bereich von 0,05 bis 0,15 u liegt.

Verfahren zur Herstellung eines Latex nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß man bei 65 bis 70⁰C die Polymerisation des Vinylaeetats des Esters und der Monocarbonsäure, wobei die Monomere in Wasser dispergiert eind, in Gegenwart eines wasserlöslichen Polymerisationskatalysators und eines anionischen wasserlöslichen Emulgators initiiert, und daß man hierauf das Styrol zusetzt und eine Pfropfpolymerisation in Gegenwart eines wasserlöslichen Polymerisationskatalysators und eines anionischen wasserlöslichen Emulgators durchführt.

12e Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomergemisch in einen Wasser mit 66 bis 68⁰O enthaltenden Reaktionsbehälter gemeinsam mit dem Katalysator und dem Emulgator eingebracht wird? bei der Polymerisation die Temperatur auf 74 bis 76°C angehoben wird, Styrol und gleichzeitig Katalysator und Emulgator zugegeben werden und schließlich dann die Temperatur auf 87 bis 93⁰C angehoben wird, um die Polymerisationsreaktion zu Ende zu bringen.

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