[发明专利]耐热性的乳液聚合物分散体

说明书

技术领域

本发明涉及可通过使乙烯基酯基共聚物颗粒与(甲基)丙烯酸酰胺以及N-羟烷基丙烯酰胺(N-alkylol acrylamide)作为其他共聚单体发生乳液聚合，且在完全水解的聚乙烯醇存在下进行稳定化而获得的水性聚合物分散体。本发明的水性聚合物分散体使得由包含这种水性聚合物分散体的胶粘剂制剂(adhesive formulation)制成的材料粘合物(material bond)具有改善的耐热性以及耐水性。本发明还使得混合了所述水性聚合物分散体的胶粘剂制剂中的甲醛含量降低，并涉及将所述胶粘剂制剂用于粘结剂，尤其用于木材胶粘剂或木工胶(wood glue)，以及用于纸张及包装胶粘剂的用途。特别地，本发明提供了耐水性及耐热性木工胶。本发明还涉及一种获得本发明的水性聚合物分散体的乳液聚合方法。

背景技术

有不同的方式可以使通过乳液聚合获得的分散体稳定化，从而防止聚合物颗粒凝聚：这通常是通过使用离子型或非离子型表面活性剂或通过在各个颗粒间存在静电斥力的带电引发剂获得。另外一种使水性聚合物分散体稳定的方式是使用保护性胶体。尤其是聚乙烯醇(PVOH)的使用，近来已经引起了一些关注，根据不同的需要及性能，聚乙烯醇(PVOH)的使用在传统上被严格地分为完全水解的PVOH的使用以及部分水解的PVOH的使用。

在一段时间前，例如在德国专利第727955中，已经描述了在标准聚乙烯醇(S-PVOH)存在下，在水相中，通过自由基聚合获得乙烯基酯基乳液聚合物，尤其是获得这种基于醋酸乙烯酯(VAC)的乳液聚合物。这种聚醋酸乙烯酯在胶粘剂中的使用已经由例如Irving Skeist，Van NostrandReinhold，纽约，1990出版的H.L.Jaffe，F.M.Rosenblum和W.Daniels所著的Handbook of Adhesives，ISBN 0-442-28013-0第381-407页(Reference[1])中进行了综述。使用聚乙烯醇颗粒保护作用的许多优点已经被报道，诸如良好的机械加工性、容易清理、良好的湿粘着力(wet tack)、快速的固化速度、快速的增稠响应性、良好的耐热性、低阻滞度以及可交联性。已经提到的其他的优点诸如在机器上良好的(触变)流动行为、在机器上无抛射、无喷溅或无投掷的性能，耐水性优于经表面活性剂稳定的VAC乳液聚合物薄膜，对于诸如木材或纸张的纤维质基材具有良好的粘附性，良好的粘合膜开放时间(open time)。此外，聚乙烯醇改善了聚合物薄膜的粘接强度(cohesive strength)以及粘合物的耐蠕变性。

通常与木材胶粘剂中的聚乙烯醇的优点相关的一种权衡是聚合物膜的以及所粘着的木质粘合物的水敏感性。这显然是由于聚乙烯醇本身是一种水溶性聚合物。

对于木材胶粘剂而言，干粘合物的粘接强度(尤其在室温下)是至关重要的。此外，对于高质量的木材胶粘剂还存在其他的要求，其中，粘合物的耐水性及其耐热和耐蠕变性起到了显著的作用。因此，存在适用于耐水性测试的标准测试操作(DIN EN 204/205)、适用于耐热性或WATT的标准测试操作(DIN EN 14257)以及适用于耐蠕变性测试的标准测试操作(B.S.3544)。

对于木材胶粘剂的其他要求与它们的流变特性相关，诸如粘性及其切速率依赖性、他们的货架期或稳定性(通常包括它们的胶体稳定性以及尤其是粘度稳定性)。此外，胶粘剂一方面应提供木材粘合物的高固化速度，另一方面，它应该提供足够长的开放时间。