PROCESS FOR PRODUCING AN AQUEOUS POLYMER DISPERSION FROM A VINYL AROMATIC COMPOUND AND A CONJUGATED ALIPHATIC DIENE

• Main Authors: CIMPEANU, Carmen-elena, JEHN-RENDU, Christian, WOOD, Claudia, BORDLEY, Justin Andrew
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 17.08.2023
• Subjects: ADHESIVES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; CHEMISTRY; COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES ORLACQUERS; COMPOSITIONS BASED THEREON; CORRECTING FLUIDS; DYES; FILLING PASTES; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; INKS; MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVINGCARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS; METALLURGY; MISCELLANEOUS APPLICATIONS OF MATERIALS; MISCELLANEOUS COMPOSITIONS; NATURAL RESINS; ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; PAINTS; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PAPER-MAKING; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; POLISHES; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; PRODUCTION OF CELLULOSE; PULP COMPOSITIONS; TEXTILES; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; USE OF MATERIALS THEREFOR; WOODSTAINS

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Polymerdispersion durch radikalisch initiierte wässrige Emulsionspolymerisation, indem man in einem wässrigen Medium (a) 40 bis 75 Gew.-Teile Styrol, (b) 24,9 bis 59,9 Gew.-Teile Butadien, (c) 0,1 bis 10 Gew.-Teile mindestens einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure und (d) 0 bis 15 Gew.-Teile sonstige Monomere wobei sich die Gewichtsteile der Monomeren (a) bis (d) auf 100 Gew.-Teile aufsummieren, nach einem Monomerzulaufverfahren polymerisiert, welches die folgenden Schritte umfasst: a) Vorlegen eines Saatlatex und 1 bis 10 Gew.-Teile Monomere bezogen auf die Gesamtmonomermenge, b) Starten der Polymerisation bei einer Temperatur ≥ 80°C in dieser Vorlage, c) und anschließendes stetiges Dosieren von Monomeren und Emulgator zu diesem Reaktionsgemisch, c1) wobei zu einem Zeitpunkt, wenn 40 bis 55 % der Gesamtdosierzeit der Monomere verstrichen ist und 40 bis 55 Gew-Teile der zuzudosierenden Monomermenge zudosiert sind, die Dosierrate des Emulgators für eine Periode P2, die längstens 30 Minuten dauert, auf das 10 bis 100-fache der Durchschnittsdosierrate des Emulgators während der Periode P1 erhöht, wobei die Periode P1 die davorliegende Zeitspanne beginnend mit dem Start der Emulgatordosierung ist, c2) und zu einem Zeitpunkt, wenn 60 bis 85 % der Gesamtdosierzeit der Monomere verstrichen ist und 60 bis 85 Gew-Teile der zuzudosierenden Monomermenge zudosiert sind, die Dosierrate des Emulgators für eine Periode P4, die längstens 30 Minuten dauert, auf das 10 bis 120-fache der Durchschnittsdosierrate des Emulgators der Periode P1 erhöht und und mit der Maßgabe, dass die wässrige Polymerdispersion einen Feststoffgehalt von ≥ 58 Gew.-% aufweist, sowie die hiernach erhaltene Dispersion, sowie deren Verwendung als Bindemittel, Klebstoff, Schlichtemittel für Fasern, zur Herstellung von Überzügen oder zur Herstellung einer Papierstreichmasse. The invention relates to a process for producing an aqueous polymer dispersion by means of radically initiated aqueous emulsion polymerisation by polymerising, in an aqueous medium, in accordance with a monomer feed process: (a) 40 to 75 parts by weight styrene; (b) 24.9 to 59.9 parts by weight butadiene; (c) 0.1 to 10 parts by weight of at least one ethylenically unsaturated carboxylic acid; and (d) 0 to 15 parts by weight other monomers, wherein the parts by weight of monomers (a) to (d) add up to 100 parts by weight, which process comprises the following steps: a) creating a template of a seed latex and 1 to 10 parts by weight monomers, based on the total monomer amount; b) starting the polymerisation at a temperature ≥ 80°C in this template; and c) subsequently steadily metering monomers and emulsifier into this reaction mixture; c1) wherein at a time when 40 to 55% of the total metering time of the monomers has elapsed and 40 to 55 parts by weight of the monomer amounts to be metered in are metered in, the metering rate of the emulsifier for a period P2 that lasts at most for 30 minutes is increased to 10 to 100 times the average metering rate of the emulsifier during the period P1, wherein the period P1 is the preceding length of time beginning with the start of the emulsifier metering; c2) and at a time when 60 to 85% of the total metering time of the monomers has elapsed and 60 to 85 parts by weight of the monomer amount to be metered in are metered in, the metering rate of the emulsifier for a period P4 that lasts at most 30 minutes is increased to 10 to 120 times the average metering rate of the emulsifier of the period P1 and with the proviso that the aqueous polymer dispersion has a solids content of ≥ 58 wt.%. The invention also relates to the dispersion obtained according to the process, and to the use thereof as a binder, adhesive, sizing agent for fibres, for producing coatings or for producing a paper coating slip. L'invention concerne un procédé de production d'une dispersion polymère aqueuse au moyen d'une polymérisation en émulsion aqueuse initiée par voie radicalaire par polymérisation, dans un milieu aqueux, conformément à un procédé d'alimentation en monomères : (a) de 40 à 75 parties en poids de styrène ; (b) de 24,9 à 59,9 parties en poids de butadiène ; (c) de 0,1 à 10 parties en poids d'au moins un acide carboxylique éthylénique insaturé ; et (d) de 0 à 15 parties en poids d'autres monomères, les parties en poids de monomères (a) à (d) ajoutant jusqu'à 100 parties en poids, ledit procédé comprenant les étapes suivantes consistant à : a) créer un gabarit d'un latex d'ensemencement et de 1 à 10 parties en poids de monomères, sur la base de la quantité totale de monomères ; b) démarrer la polymérisation à une température ≥ 80 °C dans ce gabarit ; et c) doser de manière constante des monomères et un émulsifiant dans ce mélange réactionnel ; c1) à un instant où 40 à 55 % du temps de dosage total des monomères s'est écoulé et 40 à 55 parties en poids des quantités de monomères à doser sont dosées, le taux de dosage de l'émulsifiant pendant une période P2 qui dure au plus 30 minutes est augmenté de 10 à 100 fois le taux de dosage moyen de l'émulsifiant pendant la période P1, la période P1 étant la durée précédente commençant par le début du dosage d'émulsifiant ; c2) et, à un instant où 60 à 85 % du temps de dosage total des monomères s'est écoulé et 60 à 85 parties en poids de la quantité de monomères à doser sont dosées, le taux de dosage de l'émulsifiant pendant une période P4 qui dure au plus 30 minutes est augmenté de 10 à 120 fois le taux de dosage moyen de l'émulsifiant de la période P1 et à condition que la dispersion polymère aqueuse présente une teneur en solides ≥ 58 % en poids. L'invention concerne également la dispersion obtenue selon le procédé, ainsi que son utilisation en tant que liant, adhésif, agent d'encollage pour des fibres, à des fins de production de revêtements ou de production d'une sauce de couchage.