[发明专利]硅烷改性的聚乙烯醇

说明书

技术领域

本发明涉及硅烷改性的聚乙烯醇，涉及一种制备硅烷改性聚乙烯醇的新方法及该硅烷改性聚乙烯醇的用途。

背景技术

聚乙烯醇及聚乙烯醇共聚物具有作为粘合剂、作为乳液及悬浮聚合的保护胶体、作为纸张涂层辅助粘合剂及作为包装业的隔氧层(oxygen barrier)等多种用途。用硅烷基改性的聚乙烯醇具有更高的强度及对颜料、填料及玻璃等矿物质的更好的附着作用。

背景技术

到目前为止制备硅烷改性聚乙烯醇是通过乙酸乙烯酯与烯键式不饱和硅烷的共聚反应及随后的水解，或通过具有至少两个可水解基的甲硅烷基化剂对聚乙烯醇的乙烯醇单元的随后的硅烷基化实施。欧洲专利EP 0076490 A1描述了一种基于硅烷化聚乙烯醇的纸张涂层组合物，所述硅烷化聚乙烯醇可通过所述的两种不同方法制备。欧洲专利EP 1127706 A1涉及喷墨记录材料，所述喷墨记录材料具有包含硅烷管能化聚乙烯醇的涂层，此处所用的硅烷化聚乙烯醇同样可通过所述的两种不同方法制备。德国专利DE 3519575 C2(其涉及具有保护层的热敏记录材料)也提到了甲硅烷基化所述乙烯醇单元或使乙酸乙烯酯与烯键式不饱和硅烷共聚及随后水解作为适当的制备方法的可选择的方法。

在欧洲专利EP 1380599 A1及EP 1380600中，通过乙烯基酯与烯键式不饱和硅烷的共聚及所述硅烷化聚乙烯酯的随后水解制得硅烷化聚乙烯醇，及也可以在有巯基化合物存在的情况下进行该聚合反应。欧洲专利EP 1080940 A2描述了三种制备硅烷化聚乙烯醇的可选择的方法：使乙烯基酯与具有甲硅烷基的烯键式不饱和单体共聚，然后水解。使乙烯基酯与环氧官能化的共聚单体共聚，随后所制得共聚物与含有巯基和甲硅烷基两种基团的化合物反应，然后水解。在有化合物存在的情况下，使乙烯基酯与巯基及甲硅烷基共聚，然后水解。世界专利WO2004/013190 A1描述了硅烷改性聚乙烯醇的制备方法，在含有硅烷的醛存在的情况下，使乙烯基酯聚合，接着将由此制得的乙烯基酯聚合物进行水解。

上述方法都相对复杂，此外，随着硅烷浓度的增加，在合成中会形成凝胶，而且由于羟基与醛的副反应，也会形成不溶于水的产物。

发明内容

本发明的目的是通过较简单的方法提供硅烷改性的聚乙烯醇，及即使在高硅烷浓度情况下仍可制得溶解度及储藏稳定性都好的产品。

本发明提供硅烷改性的聚乙烯醇，该硅烷改性的聚乙烯醇是在高温下利用一种或多种烯键式不饱和、含有硅烷的单体处理乙烯醇聚合物而制得。

合适的乙烯醇聚合物是水解度优选为50摩尔％至99.99摩尔％，更优选为70摩尔％至99摩尔％，最优选为大于等于96摩尔％的部分或全部水解的乙烯基酯聚合物。在本发明中，全部水解的乙烯基酯聚合物是指水解度大于等于96摩尔％的那些乙烯基酯聚合物。部分水解的乙烯基酯聚合物是指水解度大于50摩尔％且小于96摩尔％的那些乙烯基酯聚合物。所述乙烯醇聚合物的粘度(德国工业标准53015，郝普勒法；4％的水溶液)为1至60mPas，优选的为1至10mPas，且用来测量部分或全部水解聚乙烯醇的分子量和聚合度。

合适的乙烯醇聚合物是已商品化的聚乙烯醇或可通过乙烯基酯的聚合反应及随后的水解制得。

适于制备所述乙烯醇聚合物的乙烯基酯是具有1至18个碳原子、非支化或支化羧酸的乙烯基酯。优选的乙烯基酯是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、乙酸1-甲基乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯及具有5至13个碳原子、α-支化一元羧酸的乙烯基酯，例如VeoVa9^R或VeoVa10^R(SHELL公司的商标名称)。优选为乙酸乙烯酯。